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4458 软件学报 2025 年第 36 卷第 10 期

的贡献两份不同病例档案的患者, 视为违规贡献者. 具有用户自主链接及验证者撤销的格基群签名模块提供贡献
者证书分发、历史贡献证明生成、违规数据提供者撤销, 同时不会揭露患者身份隐私. 区块链模块用于记录公开
数据及贡献者证书等. 根据本文第 4 节描述的基于格的具有用户自主链接及验证者条件撤销群签名, 具体过程
如下.
Setup、GKeyGen 算法得到系统参数与群密钥对.
(1) 初始化系统, 生成群密钥对: 由 HSP 先后运行
(2) 申请成为数据贡献者: 由 PAT 运行 UKeyGen 算法得到自己的原始用户密钥对并运行 Join 算法与 HSP 交
互成为数据贡献者, HSP 向符合条件的 PAT 颁发证书 (包含信息 ID,grt).
(3) 贡献医疗数据及签名: PAT 运行 Sign 算法对自己所贡献的医疗信息 µ 签名, 其唯一的登记号为 scp. 将以
上信息及签名对公开在 BC 上.
(4) 共享医疗数据及验证数据合法性: 由 PAT 提交的医疗数据通过 BC 共享, MR 从中获取数据, 运行 Verify 验
证数据合法性, 运行 Extract, 若提取出撤销令牌, 则数据合法性存疑, 将所提取的撤销令牌反馈给 HSP, 将其加入
到公开撤销列表中, 在 BC 中上链, 强制违规的 PAT 下线.
(5) 诚实数据贡献者可自主选择生成贡献证明以获得奖励: PAT 运行 UCLink 算法选择性地生成历史贡献证
明, HSP 等运行 VLink 算法验证该证明的合法性, 若合法, 则在 BC 中上链, 对贡献者进行奖励.

7 总 结
本文探索基于格的具有用户自主链接及验证者条件撤销的群签名. 受到防双重认证签名思想的启发, 实现验
证者本地条件撤销, 并基于格上可验证随机函数 LaV 设计了批量链接证明方法. 本文给出具有用户自主链接及验
证者条件撤销的群签名的语法及安全模型定义, 同时给出基于格的具有用户自主链接及验证者条件撤销的群签名
的具体构造及安全性分析. 最后, 通过时间、通信开销分析验证本文方案的实用性. 同时, 本文给出了一个具体应
用场景, 用于构建基于区块链的后量子安全医疗数据共享条件隐私保护系统. 实际应用时, 需综合考虑多种需求,
如何进一步提高基于格的群签名效率、丰富其功能, 需在我们的后续工作中研究探索.

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