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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明属于区块链安全技术领域，公开了一种可验证且完全可编辑的区块链系统、方法、设备及终端，生成系统参数后，监管者生成自身的监管密钥对；区块创建者采用双陷门变色龙哈希簇与无陷门通用累加器，在监管者的协助下执行区块的追加、插入、修改和删除，更新区块链状态，并生成相应的非交互式可验证证明；区块链用户验证证明的有效性，根据最大序列号共识规则采纳各项操作，实现分布式的区块链状态更新；当有新用户加入区块链系统时，验证整条区块链的连通性、区块链状态的有效性。

主权项：1.一种可验证且完全可编辑的区块链系统控制方法，其特征在于，所述可验证且完全可编辑的区块链系统控制方法包括：系统建立、区块的全编辑操作、区块的全编辑验证和区块链验证四个过程；生成系统参数后，监管者生成自身的监管密钥对；区块创建者采用双陷门变色龙哈希簇与无陷门通用累加器，在监管者的协助下执行区块的追加、插入、修改和删除，更新区块链状态，并生成相应的非交互式可验证证明；区块链用户验证证明的有效性，根据最大序列号共识规则采纳各项操作，实现分布式的区块链状态更新；当有新用户加入区块链系统时，验证整条区块链的连通性、区块链状态的有效性；所述可验证且完全可编辑的区块链系统控制方法包括以下步骤：步骤一，系统建立：生成系统参数，为监管者生成密钥对；步骤二，区块的全编辑操作：区块创建者采用双陷门变色龙哈希簇与无陷门通用累加器，在监管者的协助下执行区块的追加、插入、修改和删除，更新区块链状态，并生成相应的非交互式可验证证明；步骤三，区块的全编辑验证：区块链用户验证证明的有效性，根据最大序列号共识规则采纳各项操作，实现分布式的区块链状态更新；步骤四，区块链验证：验证整条区块链的连通性、区块链状态的有效性，使得新用户加入区块链系统；所述步骤一中的系统建立包括：1SysGen1λ→pp算法，输入安全参数λ，执行如下：选取一个阶为大素数q的循环群和一个未知阶群选取两个生成元和初始化A0←h，选取两个哈希函数H1：{0，1}*→{0，1}λ和Hprime：{0，1}*→Primesλ，输出系统参数2KeyGenpp→sk，pk算法，输入系统参数pp，执行如下：监管者随机选取计算Y＝xP，输出密钥对sk，pk＝x，Y；所述步骤二中的区块的全编辑操作包括：1算法，输入长度为的区块链变色龙哈希密钥对tki，hk＝sk，ti，pk，其中是监管者为Bi选取的特定陷门，Bi所含交易的Merkle根m以及工作量证明的解ctr，执行如下：解析计算和得到Bi的找出得到序列号i←sm+1；计算ηi←Hprimem||i，得到累加器状态计算得到与Ai对应的证据ωi←Qi；监管者计算与Bi中各个字段对应的变色龙哈希的验证串最终得到其中Bi：＝pi，ctr，m，i，ξi，Ai，ωi；2算法，输入长度为的区块链Bi对应的变色龙哈希密钥对tki，hk＝sk，ti，pk，对应的变色龙哈希密钥对Bi所包含的m和ctr值，需要在中插入的位置l，执行如下：解析找到得到Bi的序列号i←sm+1；计算ηi←Hprimem||i，得到累加器状态计算得到Ai的证据ωi←Qi；监管者计算利用所持的变色龙哈希陷门得到变色龙哈希的验证串由此由于插入Bi后原先的第l个区块的prev_hash改变，故计算监管者计算得到原先的第l个区块变成输出区块链3算法，输入长度为的区块链链上的第l个区块的修改目标值m′，的变色龙密钥对执行如下：解析找到得到新的序列号i′←sm+1；初始化计算和得到旧版本数据删除的证据计算ηi′←Hprimem′‖i′，得到更新的累加器状态以及加入新版本数据的证据初始化如果则通过扩展欧几里得算法计算计算μi′←hα和vi′←Ai′β，得到所有历史版本数据的非成员证明zi′，di′，Qi′，3←NI-PoKE.Proveβ，Ai′，vi′和综合上述结果得到当前累加器状态的证据监管者计算，利用其所持的conti′←pi||m′‖i′||Ai′‖ωi′变色龙哈希陷门得到更新后数据对应的变色龙哈希验证串输出其中Bi′：＝pi，ctri，m′，i′，ξi′，Ai′，ωi′；4算法，输入长度为的区块链连续的区块位置集合其中最小的记作最大的记作第Lmax+1个位置上的区块对应的变色龙哈希密钥对包含m和ctr的Bi对应的变色龙哈希tki，hk＝sk，ti，pk，该区块用于记录此事发生的删除事件，执行如下：更新的监管者通过变色龙哈希陷门计算得到更新后的记作；找到得到序列号i←sm+1；得到计算初始化和对于所有l∈L，计算并判断是否有如果是，则得到删除L所示区块被删除的证据计算ηi←Hprimem||i，得到新的累加器状态和新增Bi的证据初始化和计算μi←hα、νi←Aiβ，得到所有被删除块历史版本失效的证据zi，di，Qi，3←NI-PoKE.Proveβ，Ai，vi和综上得到累加器的证据；监管者通过陷门计算；最后输出其中Bi：＝pi，ctr，m，i，ξi，Ai，ωi；步骤三中的区块的全编辑验证包括：1算法，输入追加的区块Bi，长度为的验证者本地的区块链执行如下：解析Si：＝pi，ctri，mi，i，ξi，Ai，ωi，其中ωi：＝Qi，找出中的解析序列号为sm的区块计算conti←pi||mi||i||Ai||ωi和；如果i＝＝sm+1、H1ctri||hiD都成立，则计算ηi←Hprimemi||i，并返回验证结果：2算法，输入被插入到位置l的区块Bi，原先位于该位置的区块的更新后版本，长度为的验证者本地区块链执行如下：解析Bi：＝pi，ctri，mi，i，ξi，Ai，ωi，其中ωi：＝Qi，解析以及C上的找到并解析通过计算hi，如果i＝＝sm+1、H1ctri||hi＜D都成立，则计算以及，ηi←Hprimemi||i，返回验证结果3算法，输入第Z个位置上修改后的区块Bi，长度为的验证者本地的区块链执行如下.解析区块Bi：＝pi，ctri，mi，i，ξi，Ai，ωi，其中解析区块链上的找到的并解析计算conti←pi||mi||i||Ai||ωi并恢复出如果H1ctri||hiD且i＝＝sm+1，则计算ηi←Hprimemi||i和返回验证结果NI-PoKE.VerifyAi，vi，zi，di，Qi.34算法，输入记录删除事件的区块Bi，删除掉的区块位置集合长度为的验证者的本地区块链执行如下：解析Bi：＝pi，ctri，mi，i，ξi，Ai，ωi，其中解析中的找到中的并解析利用计算hi，如果H1ctri||hi＜D、i＝＝sm+1、都成立，则计算ηi←Hprimemi||i和返回验证结果NI-PoKE.VerifyAi，νi，zi，di，Qi，3 所述步骤四中的区块链验证包括： 算法，输入长度为的区块链验证者执行如下：对于所有的j∈[n]，计算以及如果存在或者则直接返回0；否则计算找到中的并解析返回验证结果

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