CN113538140A - 一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法 - Google Patents

一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法，数据买方通过元数据市场查看卖方数据、选择目标数据并发起交易，通过可信执行环境产生交易的公钥地址和私钥地址，进行密钥分片，将密钥分片通过可信信道发送给平台服务商、数据买方和数据卖方，将目标数据发送给数据买方，并检查确认，数据买方和数据卖方进行签名，签名聚合后，数据卖方收到转账的代币，完成交易。本发明与区块链技术相结合，采用门限签名与可信执行环境相结合的方式，相较传统的可信第三方产生交易信息的方法，不存在泄露门限签名的私钥的情况，匿名性较好。

Description

一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法
技术领域
本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法。
背景技术
数据是数字经济的重要生产要素，只有进行有效的配置与流通才能充分发挥数据的价值。关于数据市场的实体交易(数据共享)主要有两种方案：一种方案是多签，当买方购买数据时，依据平台、买方、卖方公钥生成多签地址(2-of-3多签地址)，买方按照约定将数据的价格(代币)发送到多签地址上，卖方将数据发送给买方，买方检查收到的数据，确认收货后，买方、卖方可分别对从多签地址转到卖方地址的转账进行签名，卖方将收到数据共享收益。多签的优点是当发生纠纷时可以保证买方与卖方的收益，但是多签会泄露具体是谁对多签地址进行签名。另外一种方案是门限签名的方式，参与的用户相互协作或者通过可信第三方的方式生成一对公私钥，同时将密钥分片(t-of-n)发送给各个运算参与方，当发生数据交易时，买方、卖方及平台均可以对产生交易的相关账户转账进行签名，当发生交易纠纷时，平台可以作为仲裁方来化解纠纷。基于多签方式的数据交易，可以从签名中得到具体是谁对交易签名，匿名性不好，且在产生多签地址时，需要保证各参与方都在线；采用门限签名但不利用可信执行环境产生公私钥及进行私钥分片，存在私钥及私钥分片泄露的可能性。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出了一种与区块链技术相结合基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法，具体包括以下步骤：
(1)数据买方通过元数据市场查看数据卖方的数据、选择目标数据并发起交易；所述元数据市场为数据卖方和数据买方等各个数据提供者上传的元数据信息集合；所述目标数据为数据买方通过元数据交易市场查看选定的数据；
(2)平台服务商通过可信执行环境利用区块链产生此次交易相关的区块链账户地址和私钥地址，并记录交易用户、交易时间和步骤(1)中选择的目标数据；
(3)在可信执行环境内将交易的私钥地址进行2-of-3密钥分片；
(4)将步骤(3)得到的密钥分片通过可信信道发送给平台服务商、数据买方和数据卖方；
(5)数据买方向步骤(2)生成的交易账户转账；
(6)数据卖方发送步骤(1)选择的目标数据给数据买方；
(7)数据买方收到步骤(6)发送的目标数据后进行目标数据的检查及确认；检查目标数据的哈希、目标数据的数据内容是否与元数据市场一致；
(8)如果步骤(7)检查确认目标数据没有问题，数据买方通过智能合约利用步骤(3)得到的密钥分片对步骤(2)生成的区块链账户地址向数据卖方的账户地址中的转账交易进行签名，数据卖方的密钥分片通过智能合约对转账交易进行签名，将两者签名聚合后，卖方收到转账的代币；如果买方检查目标数据时发现数据有问题，平台介入进行仲裁。
进一步地，所述步骤(3)中优选shamir法进行密钥分片。
进一步地，步骤(8)中所述平台介入进行仲裁，具体为：
如果平台仲裁后发现数据没问题，平台利用步骤(4)获得的密钥分片，步骤(2)产生区块链账户地址向卖方地址的发起转账并在智能合约内对此交易进行签名；数据卖方利用步骤(4)获得的密钥分片，数据卖方在智能合约内对此交易进行签名；将两者签名聚合后，数据卖方收到转账代币；
如果平台仲裁后发现数据有问题，平台利用步骤(4)获得的密钥分片，在智能合约内发起步骤(2)的交易地址向买方地址的交易，并进行签名；数据用步骤(4)获得的密钥分片，并在此智能合约内对该交易进行签名，将两者签名聚合后，数据买方收到归还代币。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用门限签名与可信执行环境相结合的方式，交易产生的私钥只在可信执行环境内是明文，其他都是密文形式，相较传统的可信第三方产生交易信息的方法，不存在泄露门限签名的私钥的情况。
(2)本发明采用门限签名方式，***露对交易签名的签名方，因此匿名性较好。
(3)本发明在交易的密钥分片后，通过可信执行环境的可信信道进行传输，密钥分片在各个参与方落盘时保持加密状态，不存在合谋的风险。另外通过智能合约进行签名时也是在可信执行环境中，所以密钥分片不存在泄露风险，数据安全性好。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的模块示意图。
具体实施方式
本发明的主要目的是采用可信执行环境与门限签名相结合的方式。当发生交易时，在可信执行环境中产生交易的公私钥及地址，各参与方通过与可信执行环境建立可信连接，获取私钥分片。这样不仅可以避免交易相关的公私钥被平台服务商获取，还可以保证私钥分片的安全。本发明在可信执行环境中是明文，其他都是密文，以防止密钥分片泄露及合谋。
如图1所示为本发明的流程图，一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法，具体包括以下步骤：
(1)数据买方通过元数据市场查看数据卖方的数据、选择目标数据并发起交易；所述元数据市场为数据买方等各个数据提供者上传的元数据信息集合，比如数据描述、条数、数据哈希值等数据信息；所述目标数据为数据买方通过元数据交易市场查看选定的数据；
(2)平台服务商通过可信执行环境利用区块链产生此次交易相关的区块链账户和私钥地址，比如通过BIP32产生私钥及账户地址，私钥一般随机生成，账户地址根据公钥的哈希处理后生成。并记录交易用户、交易时间和步骤(1)中数据买方选择的目标数据；
(3)在可信执行环境内将交易的私钥采用shamir的方式进行t-of-n的秘钥分片，本实施例采用2-of-3密钥分片方式，构造1(t-1)阶多项式，涉及此交易的三方，平台服务商、数据卖方和数据买方，2-of-3密钥分片后任意两方均可对交易账户进行转账操作；
(4)将步骤(3)得到的将密钥分片通过可信信道发送给平台服务商、数据买方和数据卖方；
(5)数据买方向步骤(2)生成的交易账户转账；
(6)数据卖方发送步骤(1)选择的目标数据给数据买方；
(7)数据买方收到步骤(6)发送的目标数据后进行目标数据的检查及确认；比如检查目标数据的哈希与元数据市场提供是否一致、目标数据的条数、目标数据有无残缺以及明显的错误；
(8)如果步骤(7)检查确认目标数据没有问题，数据买方发起步骤(2)生成的账户地址向数据卖方的交易地址中的转账交易，并在智能合约内利用步骤(4)得到的密钥分片对此交易进行签名，数据卖方也利用步骤(4)获得的密钥分片通过智能合约对该转账交易进行签名，将两者签名聚合后，卖方收到转账的代币；如果买方检查目标数据时发现数据有问题，平台介入进行仲裁。
如果平台仲裁后发现数据没问题，平台利用自己的密钥分片，发起步骤(2)产生的账户向卖方地址的转账交易并在智能合约内对此交易进行签名；数据卖方利用自己的密钥分片在智能合约内对此交易也进行签名；将两者签名聚合后，数据卖方收到转账代币。
如果平台仲裁后发现数据有问题，平台利用平台的密钥分片在智能合约内发起步骤(2)产生的账户向买方地址的交易，并进行签名；数据买方利用步骤(4)获得密钥分片，并在此智能合约内对该交易进行签名，将两者签名聚合后，数据买方收到归还代币。
本发明采用门限签名与可信执行环境相结合的方式，交易产生的私钥只在可信执行环境内是明文，其他都是密文形式，不存在泄露门限签名的私钥的情况。本发明通过智能合约进行签名时也是在可信执行环境中，所以密钥分片不存在泄露风险，数据安全性好。

Claims (3)

1.一种基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)数据买方通过元数据市场查看数据卖方的数据、选择目标数据并发起交易；所述元数据市场为数据卖方和数据买方等各个数据提供者上传的元数据信息集合；所述目标数据为数据买方通过元数据交易市场查看选定的数据；
(2)平台服务商通过可信执行环境利用区块链产生此次交易相关的区块链账户地址和私钥地址，并记录交易用户、交易时间和步骤(1)中选择的目标数据；
(3)在可信执行环境内将交易的私钥地址进行2-of-3密钥分片；
(4)将步骤(3)得到的密钥分片通过可信信道发送给平台服务商、数据买方和数据卖方；
(5)数据买方向步骤(2)生成的交易账户转账；
(6)数据卖方发送步骤(1)选择的目标数据给数据买方；
(7)数据买方收到步骤(6)发送的目标数据后进行目标数据的检查及确认；检查目标数据的哈希、目标数据的数据内容是否与元数据市场一致；
(8)如果步骤(7)检查确认目标数据没有问题，数据买方通过智能合约利用步骤(3)得到的密钥分片对步骤(2)生成的区块链账户地址向数据卖方的账户地址中的转账交易进行签名，数据卖方的密钥分片通过智能合约对转账交易进行签名，将两者签名聚合后，卖方收到转账的代币；如果买方检查目标数据时发现数据有问题，平台介入进行仲裁。
2.根据权利要求1所述的基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法，其特征在于，所述步骤(3)中优选shamir法进行密钥分片。
3.根据权利要求1所述的基于可信执行环境与门限签名的数据交易方法，其特征在于，步骤(8)中所述平台介入进行仲裁，具体为：
如果平台仲裁后发现数据没问题，平台利用步骤(4)获得的密钥分片，步骤(2)产生区块链账户地址向卖方地址的发起转账并在智能合约内对此交易进行签名；数据卖方利用步骤(4)获得的密钥分片，数据卖方在智能合约内对此交易进行签名；将两者签名聚合后，数据卖方收到转账代币；
如果平台仲裁后发现数据有问题，平台利用步骤(4)获得的密钥分片，在智能合约内发起步骤(2)的交易地址向买方地址的交易，并进行签名；数据用步骤(4)获得的密钥分片，并在此智能合约内对该交易进行签名，将两者签名聚合后，数据买方收到归还代币。
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