Page 355 - 《软件学报》2026年第4期

1796 软件学报 2026 年第 37 卷第 4 期

6.1 实现与测试
本节以 RRIPP、RSIPP 方案安全强度为 128 bit 为例进行实现测试. 实验环境采用的处理器为 Intel(R)
Xeon(R) CPU E5-2680 v4 @ 2.40 GHz, 内存为 320 MB, 操作系统为 Ubuntu 20.04.2. 实验采用 Go 语言编写测试程
序, Go 语言版本为 1.23.3.
调用 Go 语言 Crypto 库 [40] 中的 P256 椭圆曲线和椭圆曲线上的点加和标量乘运算实例化 RRIPP 方案中的
ElGamal 加密算法、一次性地址算法和零知识证明, 以及 RSIPP 方案的环签名算法中的群及群上运算, 调用
Crypto 库中的 SHA256 [41] 实例化 RRIPP 与 RSIPP 方案中的哈希算法.
测试过程中, 根据 Monero 中的设置令 RSIPP 算法环签名成员数量为 16, 对 RRIPP 与 RSIPP 方案中的每个算
法分别运行 1 000 次, 每个算法的单次执行时间如表 2.

表 2 RRIPP 与 RSIPP 方案中的算法测试结果 (ms)

方案 算法 时间
TIME_TxGen 4.53
RSIPP TIME_Verify 4.62
TIME_Reg 0.66
TIME_TxGen 0.68
TIME_Verify 0.71
RRIPP
TIME_Rev 0.33
TIME_Reg 0.17

将 RSIPP 算法中的环签名成员数量分别设置为 2–20, 对 RSIPP 方案中的每个算法分别运行 1 000 次, 记录运
行时间计算平均值, RSIPP 方案环签名成员数量与各算法性能关系的测试结果如图 3 所示. 由图 3 易见, 方案中的
各算法运行时间随环签名成员数量增加呈线性增长趋势.

TIME_TxGen
5 4 TIME_Verify
TIME_Reg
运行时间 (ms) 3 2

1
0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
环成员数量
图 3 环签名成员数量与算法性能关系图

根据测试结果, RSIPP 算法设置环签名成员数量为 16 时, 可监管身份隐私保护算法的执行时间均在 5 ms 以内.
6.2 与已有方案的对比
本节首先从理论层面分别给出 RRIPP 方案和 RSIPP 方案与采用类似技术路线方案的性能对比. 文献 [28,34]
中的交易接收者隐私保护与监管方案与本文中的 RRIPP 方案技术路线类似, 均采用一次性地址实现交易接收者
身份隐私保护、使用监管公钥加密接收者身份结合零知识证明实现对接收者身份的有效监管, RRIPP 方案理论层
面的性能主要与上述文献中的方案进行对比. 文献 [33,34] 中的交易发送者隐私保护与监管方案与本文中的 RSIPP
方案技术路线类似, 均采用环签名实现交易发送者身份隐私保护、结合监管公钥生成交易发送者追踪消息实现对
交易发送者身份的监管, RSIPP 方案理论层面的性能主要与上述文献中的方案进行对比. 对于消息长度的对比, 统
计方案各字段中使用的各类元素数量, 并结合各类元素长度, 评估各字段长度. 对于计算开销的对比, 统计方案中
使用的各类耗时运算的执行次数, 并通过实验测试给出各类耗时运算单次执行时间, 预估各算法的运行时间的近
似值.