Page 354 - 《软件学报》2026年第4期

苏航 等: 高效的区块链中可监管身份隐私保护方案 1795

(2) 密钥生成算法 RSIPP.KeyGen(pp) → (sk, pk)
密钥生成算法由用户执行, 用于用户生成公私钥对.
(3) 交易生成算法 RSIPP.TxGen(pp,S,otsk r , M, pk a ) → (σ)
交易生成算法由交易发送者执行, 用于生成交易中与发送者身份隐私保护与监管相关的交易内容. 算法输入
S
为公开参数 pp, 环签名成员公钥集合 , 交易发送者在上次交易中作为交易接收者时的一次性私钥 otsk r , 签名消
息 M 以及监管者公钥 pk a , 算法输出为环签名 σ, 将 σ 作为交易合法性验证字段内容.
(4) 合法性验证算法 RSIPP.Verif (pp,S, M,σ, pk a ) → (0/1)
pp, 环签名成员公钥
合法性验证算法由共识节点和监管者执行, 用于验证 σ 的合法性. 算法输入为公开参数
S , 签名消息
集合 M, 环签名 σ, 监管者公钥 pk a , 算法输出为验证结果.
(5) 监管算法 RSIPP.Reg(pp, sk a ,σ) → (pk s /⊥)
监管算法由监管者执行, 用于监管者揭示交易发送者的真实身份. 算法输入为公开参数 pp, 监管者私钥 sk a ,
环签名 σ, 算法输出为交易发送者的真实身份 pk s 或者监管失败标识 ⊥.
5.2.2 方案描述
(1) 初始化算法 RSIPP.SetUp
初始化算法即为环签名初始化算法 TRS.SetUp, 将监管者设置为环签名算法中的追踪者, 该算法与 RRIPP.SetUp
算法保持一致, 采用 RRIPP.SetUp 算法的输出, 即 pp = {G,q,g, pk a ,H}.
RSIPP.KeyGen
(2) 密钥生成算法
密钥生成算法即为环签名密钥生成算法 TRS.KeyGen, 该算法与 RRIPP.KeyGen 算法保持一致, 采用 RRIPP.KeyGen
算法的输出.
(3) 交易生成算法 RSIPP.TxGen
执行环签名算法 TRS.Sig(pp,S,otsk r , M, pk a ), 输出 σ.
(4) 合法性验证算法 RSIPP.Verif
执行环签名验证算法 TRS.Sig(pp,S, M,σ, pk a ) 和环签名的链接性算法 TRS.Link, 输出验证结果.
(5) 监管算法 RSIPP.Reg
为执行环签名追踪算法 TRS.Trace(pp, sk a ,σ), 输出监管结果.
5.3 RSIPP 方案安全模型及证明
安全的 RSIPP 方案应满足交易发送者身份匿名性和可监管性. 由于本文的 RSIPP 方案合并实现了交易有效
性验证功能, 该方案还应满足不可伪造性以及抵抗“双花”攻击安全性.
由于 RSIPP 方案采用可追踪环签名方案实现, 交易发送者身份匿名性的安全模型与可追踪环签名的匿名性
安全模型一致, 交易发送者身份可监管性的安全模型与可追踪环签名的不可诽谤性和可追踪性安全模型一致, 不
可伪造性安全模型与可追踪环签名的不可伪造性安全模型一致, 抵抗“双花”攻击安全模型与环签名方案的可链接
性安全模型一致.
可监管的交易发送者身份隐私保护方案的交易发送者身份匿名性安全性证明与可追踪环签名方案匿名性安
全性证明一致, 交易发送者身份可监管安全性证明与可追踪环签名的不可诽谤性和可追踪性安全性证明一致, 不
可伪造性安全性证明与可追踪环签名的不可伪造性安全性证明一致, 抵抗“双花”攻击安全性证明与环签名方案的
可链接性安全性证明一致.

6 方案实现测试

本节首先对本文提出的可监管交易接收者身份隐私保护方案 RRIPP 与可监管交易发送者身份隐私保护方案
RSIPP 进行实现测试, 随后分别从理论层面和实现层面对比本文方案与已有方案的性能.