农业机械学报

作者：景旭，杨少坤

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,

关键词：猕猴桃产业链;联盟链;隐私保护;+HomElG零知识证明;SM2

基金：国家重点研发计划项目（2020YFD1100601）、陕西省重点研发计划项目（2021NY-179、2019ZDLNY07-02-01）和上合组织成员国农业技术集成示范与标准化研究项目

针对猕猴桃产业联盟链交易中金额与身份的双重隐私保护问题，提出一种基于+HomElG零知识证明(+HomElG zero knowledge proof，+HomElG-ZKProof)和SM2的猕猴桃产业联盟链隐私交易方案。首先，转账方利用+HomElG加密交易金额后将其发送给接收方，接收方基于SM2签名确认交易后发送给转账方；其次，转账方基于+HomElG-ZKProof对交易金额相关密文生成零知识证明证据，基于SM2可链接环签名对交易金额相关密文和交易双方身份分别生成环签名，与接收方SM2签名一起经系统层Raft共识打包上链；然后，由监管节点验证SM2签名、两次环签名及链接性后确认交易双方身份，用户节点间在应用层使用PBFT共识验证交易金额相关密文、环签名及交易金额相关零知识证明证据后确认交易的有效性；最后，由监管节点将有效交易区块编号经系统层Raft共识上链并更新账户余额。分析表明，该文方案具有抗篡改攻击、抗公钥替换攻击、抗假冒攻击以及匿名性，安全性较高；测试结果表明，该文方案可以实现猕猴桃产业联盟链用户交易金额、身份的双重隐私保护；在安全参数为2048bit时，交易时间为4.495s，可以满足猕猴桃产业联盟链交易的实际需要。

来源：2023年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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