CN109816383A - 一种区块链签名方法、区块链钱包和区块链 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例涉及一种区块链签名方法、区块链钱包和区块链，该方法包括：区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；使用私钥对生成的交易数据进行签名；将签名后的交易数据及用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链，以使得区块链采用位置索引对应的公开密钥加密算法对接收到的签名后的交易数据进行验证。通过本方案，使得在区块链中能够支持任意公开密钥加密算法对交易数据进行签名处理，可以更换公开密钥加密算法，提高了区块链和其他场景中的公开密钥加密算法的兼容性。

Description

一种区块链签名方法、区块链钱包和区块链

技术领域

本说明书实施例涉及网络技术领域，尤其涉及一种区块链签名方法、区块链钱包和区块链。

背景技术

区块链技术是一种去中心化的分布式互联网数据库，是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。在区块链中，为了保证数据在整个***中不可篡改，以及保证交易双方的身份真实可靠等原因，需要对交易数据进行签名认证。

目前，绝大部分区块链都会采用公开密钥加密算法来生产公钥和私钥，使用公钥对交易做加密处理得到交易密文，在进行交易时，再使用私钥对交易密文进行解密对交易进行签名验证。现有的区块链只支持一种公开密钥加密算法(大多数都采用了SECP256K1算法)，而且加密算法一旦确定就无法更改，除非通过不兼容升级才可以更改，也就是说无法在不影响用户体验的前提下更改加密算法。

由于区块链无法更改公开密钥加密算法，如果有更加安全高效的加密算法，那么现有的区块链则无法进行无缝升级。并且某些已有行业或者场景需要的公开密钥加密算法和区块链使用的加密算法不一致，无法使用有效的公钥私钥对交易数据进行签名等相关处理，那么区块链就很难跟它们做结合，这样就很难发挥区块链在这些行业和场景中的优势。因此区块链中仅使用单一固定的公开密钥加密算法对交易数据进行签名处理，无法更改公开密钥加密算法的问题是一个亟待解决的问题。

发明内容

本说明书实施例提供一种区块链签名方法、区块链钱包和区块链，用以解决现有技术中区块链签名方案中使用单一固定的公开密钥加密算法，无法更改公开密钥加密算法的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例采用下述技术方案：

第一方面，提供了一种区块链签名方法，所述方法包括：

区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；

使用所述私钥对生成的交易数据进行签名；

将签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链，以使得区块链采用所述位置索引对应的公开密钥加密算法对接收到的签名后的交易数据进行验证。

第二方面，提供了一种区块链钱包，包括：交易数据生成模块和签名模块，其中：

所述交易数据生成模块用于提示用户选择待使用的公开密钥加密算法；接收所述用户选择的公开密钥加密算法；生成交易数据；将所述交易数据和所述用户选择的公开密钥加密算法信息发送给所述签名模块；

所述签名模块用于接收所述交易数据和所述用户选择的公开密钥加密算法信息；根据所述用户选择的公开密钥加密算法信息，使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；使用所述私钥对生成的交易数据进行签名。

第三方面，提供了一种区块链，用于：

接收区块链钱包发送的签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引；

按照所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引获取所述位置索引对应的公开密钥加密算法；

使用获取的公开密钥加密算法对所述签名后的交易数据进行验证。

第四方面，提供了一种区块链签名***，包括区块链钱包和区块链，其中：

所述区块链钱包用于使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；使用所述私钥对生成的交易数据进行签名；将签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链；

所述区块链接收所述区块链钱包发送的签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引；按照所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引获取所述位置索引对应的公开密钥加密算法；使用获取的公开密钥加密算法对所述签名后的交易数据进行验证。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行以下操作：

区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；

使用所述私钥对生成的交易数据进行签名；

将签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链，以使得区块链采用所述位置索引对应的公开密钥加密算法对接收到的签名后的交易数据进行验证。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过上述技术方案，区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成的私钥对交易数据签名，将签名后的交易数据发送给区块链后，区块链根据用户选择的公开密钥加密算法的位置索引对应的公开密钥加密算法对签名后的交易数据进行验证，这样使得在区块链中能够支持任意公开密钥加密算法对交易数据进行签名处理，可以更换公开密钥加密算法，提高了区块链和其他场景中的公开密钥加密算法的兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例提供的示意图区块链签名方法的步骤示意图；

图2为本说明书实施例提供的区块链钱包的结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的区块链签名***的结构示意图；

具体实施方式

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书实施例保护的范围。

本说明书中的公开密钥加密和数字签名的术语含义如下：

公开密钥加密(Public-key cryptography)或非对称加密(Asymmetriccryptography):密码学的一种算法，它需要两个密钥，一个是公开密钥，另一个是私有密钥；一个用作加密，另一个则用作解密。使用其中一个密钥把明文加密后所得的密文，只能用相对应的另一个密钥才能解密得到原本的明文；甚至连最初用来加密的密钥也不能用作解密。由于加密和解密需要两个不同的密钥，故被称为非对称加密。虽然两个密钥在数学上相关，但如果知道了其中一个，并不能凭此计算出另外一个；因此其中一个可以公开，称为公钥，任意向外发布；不公开的密钥为私钥，必须由用户自行严格秘密保管，绝不透过任何途径向任何人提供，也不会透露给被信任的要通信的另一方。

以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。

需要说明的是，在本说明书实施例中，区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成的私钥对交易数据签名，将签名后的交易数据发送给区块链后，区块链根据用户选择的公开密钥加密算法的位置索引对应的公开密钥加密算法对签名后的交易数据进行验证，这样使得在区块链中能够支持任意公开密钥加密算法对交易数据进行签名处理，可以更换公开密钥加密算法，提高了区块链和其他场景中的公开密钥加密算法的兼容性。

实施例一

参照图1所示，为本说明书实施例提供的一种区块链签名方法的步骤示意图。下面通过图1所示的步骤流程对本说明书实施例进行详细介绍。

步骤102：区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥。

本发明实施例中，区块链钱包承担交易数据的生成和签名。区块链钱包可以是设备上安装的一个钱包应用，也可以是由软件和硬件组合而成的(例如：由软件钱包应用实现交易数据的生成，由设备内的芯片实现签名)，只要能够实现交易数据的生成和签名功能即可。

区块链钱包内可以保存多种公开密钥加密算法和公开密钥加密算法组合使用规则。该公开密钥加密算法组合使用规则是各种公开密钥加密算法的逻辑组合规则，可以根据需要进行灵活设置，可以是与、或、非等各种逻辑关系组合，例如：可以是公开密钥加密算法A、B的与逻辑组合，指定使用公开密钥加密算法A和B同时对交易数据进行签名处理；也可以是公开密钥加密算法A、B的或逻辑组合，指定使用公开密钥加密算法A或B任意一种对交易数据进行签名处理。

当要在区块链上进行交易时，区块链钱包可以通过显示屏显示公开密钥加密算法标识，提示用户进行选择，例如：显示屏显示公开密钥加密算法A、B、C……，用户点击想要选择的算法后确认。用户可以选择一种公开密钥加密算法，也可以选择多种公开密钥加密算法。区块链钱包根据用户选择的公开密钥加密算法标识，确认用户选择的公开密钥加密算法以及公开密钥加密算法的位置索引。公开密钥加密算法和其对应的位置索引的对应关系可以预先保存在区块链钱包和区块链中。

区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥。

步骤104：使用私钥对生成的交易数据进行签名。

本发明实施例中，区块链钱包生成交易数据可以采用现有技术中的方式，例如：接收其他用户发送的交易请求，解析接收到的交易请求，得到交易数据；或者根据用户请求的具体交易类型例如需要转账，则在本地直接生成交易数据。

如果用户选择的公开密钥加密算法为多种，可以使用每种公开密钥加密算法生成的私钥对签名后的交易数据进行签名。还可以在用户选择的公开密钥加密算法中，按照用户选择的公开密钥加密算法组合使用规则中指定的公开密钥加密算法生成私钥，对签名后的交易数据进行签名。其中，公开密钥加密算法组合使用规则可以在提示用户选择公开密钥加密算法时，提示给用户进行选择。

如果用户选择的公开密钥加密算法为多种，还可以按照用户选择的公开密钥加密算法使用规则中公开密钥加密算法使用频次从高到低的顺序，将使用频次最低的公开密钥加密算法生成的私钥导出至离线物理介质。例如：公开密钥加密算法使用规则规定使用公开密钥加密算法A和B对交易数据进行签名，公开密钥加密算法A的使用频次高，公开密钥加密算法B的使用频次低，即可以首先使用公开密钥加密算法A对交易数据进行签名，公开密钥加密算法B作为备用算法(在无法获取公开密钥加密算法A的私钥的情况下使用算法B)。将公开密钥加密算法B生成的私钥导出至离线物理介质，离线物理介质可以为纸张、不联网的手机、不联网的电脑或U盘等。

这样，当区块链钱包为硬件设备时，即使区块链钱包一旦丢失时，也可以使用离线保存的私钥重新获取交易数据。

步骤106：将签名后的交易数据及用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链，以使得区块链采用该位置索引对应的公开密钥加密算法对接收到的签名后的交易数据进行验证。

本发明实施例中，区块链将签名后的交易数据发送给区块链后，区块链要对签名后的交易数据进行验证，即验证本次交易的合法性。根据用户选择的公开密钥加密算法的位置索引，找到对应的公开密钥加密算法，使用找到的算法对签名后的交易数据进行验证。如果验证成功，则证明该交易合法。由于区块链钱包在本地实现和区块链上一致的公开密钥加密算法，就可以保证区块链钱包签名后的交易数据在区块链上可以得到正确的验证。

通过本发明提供的实施例，区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成的私钥对交易数据签名，将签名后的交易数据发送给区块链后，区块链根据用户选择的公开密钥加密算法的位置索引对应的公开密钥加密算法对签名后的交易数据进行验证，这样使得在区块链中能够支持任意公开密钥加密算法对交易数据进行签名处理，可以更换公开密钥加密算法，提高了区块链和其他场景中的公开密钥加密算法的兼容性。

实施例二

参照图2所示，为本说明书实施例提供的一种区块链钱包的结构示意图。通过图2详细介绍本说明书实施例的区块链钱包。区块链钱包包括：交易数据生成模块202和签名模块204。

交易数据生成模块202用于提示用户选择待使用的公开密钥加密算法；接收用户选择的公开密钥加密算法；生成交易数据；将交易数据和用户选择的公开密钥加密算法信息发送给签名模块。

签名模块204用于接收交易数据和用户选择的公开密钥加密算法信息；根据所述用户选择的公开密钥加密算法信息，使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；使用私钥对生成的交易数据进行签名。

交易数据生成模块202内可以保存多种公开密钥加密算法和公开密钥加密算法组合使用规则。该公开密钥加密算法组合使用规则是各种公开密钥加密算法的逻辑组合规则，可以根据需要进行灵活设置，可以是与、或、非等各种逻辑关系组合，例如：可以是公开密钥加密算法A、B的与逻辑组合，指定使用公开密钥加密算法A和B同时对交易数据进行签名处理；也可以是公开密钥加密算法A、B的或逻辑组合，指定使用公开密钥加密算法A或B任意一种对交易数据进行签名处理。

当要在区块链上进行交易时，交易数据生成模块202可以通过显示屏显示公开密钥加密算法标识，提示用户进行选择，例如：显示屏显示公开密钥加密算法A、B、C……，用户点击想要选择的算法后确认。用户可以选择一种公开密钥加密算法，也可以选择多种公开密钥加密算法。区块链钱包根据用户选择的公开密钥加密算法标识，确认用户选择的公开密钥加密算法以及公开密钥加密算法的位置索引。公开密钥加密算法标识和其对应的位置索引的对应关系可以预先保存在交易数据生成模块和区块链中中。

交易数据生成模块202生成交易数据可以采用现有技术中的方式，例如：接收其他用户发送的交易请求，解析接收到的交易请求，得到交易数据；或者根据用户请求的具体交易类型例如需要转账，则在本地直接生成交易数据。

交易数据生成模块202确认用户选择的公开密钥加密算法后，将交易数据和用户选择的公开密钥加密算法信息发送给签名模块204请求签名。

签名模块204接收到交易数据生成模块发送的交易数据和用户选择的公开密钥加密算法信息后，使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥对交易数据进行签名。

如果用户选择的公开密钥加密算法为多种，签名模块204可以使用每种公开密钥加密算法生成的私钥对签名后的交易数据进行签名。还可以在用户选择的公开密钥加密算法中，按照用户选择的公开密钥加密算法组合使用规则中指定的公开密钥加密算法生成私钥，对签名后的交易数据进行签名。其中，公开密钥加密算法组合使用规则可以在提示用户选择公开密钥加密算法时，提示给用户进行选择。

如果用户选择的公开密钥加密算法为多种，还可以按照用户选择的公开密钥加密算法使用规则中公开密钥加密算法使用频次从高到低的顺序，将使用频次最低的公开密钥加密算法生成的私钥导出至离线物理介质。例如：公开密钥加密算法使用规则规定使用公开密钥加密算法A和B对交易数据进行签名，公开密钥加密算法A的使用频次高，公开密钥加密算法B的使用频次低，即可以首先使用公开密钥加密算法A对交易数据进行签名，公开密钥加密算法B作为备用算法(在无法获取公开密钥加密算法A的私钥的情况下使用算法B)。将公开密钥加密算法B生成的私钥导出至离线物理介质，离线物理介质可以为纸张、不联网的手机、不联网的电脑或U盘等。这样，当区块链钱包为硬件设备时，即使区块链钱包一旦丢失时，也可以使用离线保存的私钥重新获取交易数据。

通过本发明提供的实施例，区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成的私钥对交易数据签名，将签名后的交易数据发送给区块链后，区块链根据用户选择的公开密钥加密算法的位置索引对应的公开密钥加密算法对签名后的交易数据进行验证，这样使得在区块链中能够支持任意公开密钥加密算法对交易数据进行签名处理，可以更换公开密钥加密算法，提高了区块链和其他场景中的公开密钥加密算法的兼容性。

实施例三

本发明实施例提供了一种区块链，用于接收区块链钱包发送的签名后的交易数据及用户选择的公开密钥加密算法的位置索引；按照用户选择的公开密钥加密算法的位置索引获取位置索引对应的公开密钥加密算法；使用获取的公开密钥加密算法对签名后的交易数据进行验证。

区块链可以通过交易验证器对签名后的交易数据进行验证，即验证本次交易的合法性。区块链中预先保存了多种公开密钥加密算法。根据用户选择的公开密钥加密算法的位置索引，找到对应的公开密钥加密算法，使用找到的算法对签名后的交易数据进行验证。如果验证成功，则证明该交易合法。由于区块链钱包在本地实现和区块链上一致的公开密钥加密算法，就可以保证区块链钱包签名后的交易数据在区块链上可以得到正确的验证。

通过本发明提供的实施例，由于区块链上使用的公开密钥加密算法和区块链钱包使用的公开密钥加密算法保持一致，可以保证区块链钱包签名后的交易数据在区块链上可以得到正确的验证。

实施例四

参照图3所示，为本说明书实施例提供的一种区块链签名***的结构示意图，该***包括：区块链钱包302和区块链304，其中：

区块链钱包302用于使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；使用私钥对生成的交易数据进行签名；将签名后的交易数据及用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链；

区块链304接收区块链钱包发送的签名后的交易数据及用户选择的公开密钥加密算法的位置索引；按照用户选择的公开密钥加密算法的位置索引获取位置索引对应的公开密钥加密算法；使用获取的公开密钥加密算法对签名后的交易数据进行验证。

其中，区块链钱包302和区块链304的具体功能可以实现本说明书实施例图1所示实施例揭示的方法步骤，在此不再赘述。

实施例五

本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行如图1所示步骤的方法。

其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

总之，以上所述仅为本说明书实施例的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书实施例的保护范围。凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的保护范围之内。

上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书实施例中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (11)

1.一种区块链签名方法，所述方法包括：

区块链钱包使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；

使用所述私钥对生成的交易数据进行签名；

将签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链，以使得区块链采用所述位置索引对应的公开密钥加密算法对接收到的签名后的交易数据进行验证。

2.如权利要求1所述的方法，当所述用户选择的公开密钥加密算法为多种时，所述使用所述私钥对生成的交易数据进行签名具体包括：

按照用户选择的公开密钥加密算法组合使用规则，使用所述公开密钥加密算法生成的私钥对生成的交易数据进行签名。

3.如权利要求1所述的方法，当所述用户选择的公开密钥加密算法为多种时，还包括：

按照用户选择的公开密钥加密算法使用规则中公开密钥加密算法使用频次从高到低的顺序，将使用频次最低的公开密钥加密算法生成的私钥导出至离线物理介质。

4.如权利要求1所述的方法，所述位置索引和公开密钥加密算法的对应关系预先保存至所述区块链钱包和所述区块链上。

5.一种区块链钱包，包括：交易数据生成模块和签名模块，其中：

所述交易数据生成模块用于提示用户选择待使用的公开密钥加密算法；接收所述用户选择的公开密钥加密算法；生成交易数据；将所述交易数据和所述用户选择的公开密钥加密算法信息发送给所述签名模块；

所述签名模块用于接收所述交易数据和所述用户选择的公开密钥加密算法信息；根据所述用户选择的公开密钥加密算法信息，使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；使用所述私钥对生成的交易数据进行签名。

6.如权利要求5所述的区块链钱包，当所述用户选择的公开密钥加密算法为多种时，所述签名模块用于按照接收的用户选择的公开密钥加密算法组合使用规则，使用所述公开密钥加密算法生成的私钥对生成的交易数据进行签名。

7.如权利要求5所述的区块链钱包，当所述用户选择的公开密钥加密算法为多种时，所述签名模块用于按照用户选择的公开密钥加密算法使用规则中公开密钥加密算法使用频次从高到低的顺序，将使用频次最低的公开密钥加密算法生成的私钥导出至离线物理介质。

8.一种区块链，用于：

接收区块链钱包发送的签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引；

按照所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引获取所述位置索引对应的公开密钥加密算法；

使用获取的公开密钥加密算法对所述签名后的交易数据进行验证。

9.如权利要求8所述的区块链，所述位置索引和公开密钥加密算法的对应关系预先保存至所述区块链钱包和所述区块链上。

10.一种区块链签名***，包括区块链钱包和区块链，其中：

所述区块链钱包用于使用用户选择的公开密钥加密算法生成私钥；使用所述私钥对生成的交易数据进行签名；将签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引发送给区块链；

所述区块链接收所述区块链钱包发送的签名后的交易数据及所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引；按照所述用户选择的公开密钥加密算法的位置索引获取所述位置索引对应的公开密钥加密算法；使用获取的公开密钥加密算法对所述签名后的交易数据进行验证。

11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行如权1-4任一所述的方法。