Page 357 - 《软件学报》2026年第4期

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表 6 RSIPP 方案与已有类似方案的消息长度对比

字段类型 文献[33] 文献[34] 本方案
发送者地址长度 (环签名成员公钥长度) n|G 1 | n|G 1 | n|G|
发送者地址实际长度 (n=16) (bit) 16 384 16 384 8 192

发送者身份监管信息长度 (理论值) 6|G 1 |+3|G T |+11Z q 1 |G T |+2nZ q 1 |G|+(n+1)Z q
发送者身份监管信息实际长度 (n=16) (bit) 12 032 9 216 4 864

表 7 RSIPP 方案与已有类似方案的运算效率对比

效率对比项 文献[33] 文献[34] 本方案
交易生成计算量 2HTP+14PM G 1 +7BP+6M G T (2n−1)PM G 1 +1BP+(2n−1)M G T (4n−1)PM G
交易生成时间近似值 (ms) ≈39.75 ≈63.93 ≈4.41
交易验证计算量 8PM G 1 +10BP+10M G T 2nPM G 1 +1BP+1M G T 4nPM G
交易验证时间近似值 (ms) ≈29.62 ≈60.37 ≈4.48
n n n
交易发送者身份监管计算量 (BP+2HTP) (M G T + BP) PM G
2 2 2
交易发送者身份监管时间近似值 (ms) ≈40.4 ≈11.92 ≈0.56

6.2.2 实验测试对比
采用与第 6.2.1 节中相同的方案实例化设置, 本文的可监管身份隐私保护方案消息长度与文献 [34] 中的对比
如表 8 所示, 当环签名成员数量为 16 时, 本文的方案消息总体长度仅为文献 [34] 中方案的一半, 本文的方案具有
更短的消息长度.

表 8 可监管身份隐私保护方案的消息长度对比

方案 身份隐私保护与监管相关消息总长度

文献[34] (n+5)|G 1 |+|G T |+(2n+4)Z q 1

本方案 (n+5)|G|+(n+4)Z q

长度对比 (n=16) 50%

为对比本文的方案与文献 [34] 中方案的效率, 调用 Go Pbc 库实现文献 [34] 方案群 G 1 、G T 中的运算, 调用
Go crypto 库中的 SHA256 实例化, 实现文献 [34] 中的哈希算法. 令环签名成员数量为 16, 每种算法执行 1 000 次,
取算法单次执行时间的平均值. 本文的可监管身份隐私保护方案与文献 [34] 中的运算效率对比如表 9 所示, 表中
最后一行效率对比为文献 [34] 中各算法执行时间与本文中各算法执行时间的比值, 本文方案中的各算法效率是
文献 [34] 中的 14 倍以上, 各算法运算效率均优于文献 [34] 中的各算法.

表 9 可监管身份隐私保护方案的运算效率对比

RRIPP RSIPP
方案
交易生成时间 交易验证时间 交易接收时间 交易监管时间 交易生成时间 交易验证时间 交易监管时间
本方案 (ms) 0.68 0.71 0.33 0.17 4.53 4.62 0.66
文献[34] (ms) 18.72 15.11 5.67 3.67 65.79 66.60 12.90
效率对比 27.53 21.28 17.19 21.58 14.52 14.42 19.55

7 总 结

本文设计了一种高效的区块链中可监管身份隐私保护方案, 该方案采用一次性地址, ElGamal 加密算法, 以及
本文设计的一种无需配对的接收者身份一致性零知识证明以及无需配对的可追踪环签名等密码原语, 不仅可有效
地保护用户在交易过程中的身份隐私, 还确保了监管机构可在必要时对用户身份隐私进行有效的监管. 实现测试
证实了本方案具有较高的效率, 相较于其他类似方案, 本方案在计算效率和消息长度方面均展现出了明显的优势.