(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210891614.8 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 伍前红　翟明哲　金子一　张宇鹏　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 李雪静 (51)Int.Cl. H04L 41/00(2022.01) H04L 67/10(2022.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 隐私增强的公平区块链领导者选举方法及 装置 (57)摘要 本申请公开了一种隐私增强的公平区块链 领导者选举方法及装置， 方法包括： 根据选举节 点的最大选举票数生成相应数量的一次性公私 钥对并建立本节点一次性公钥集合； 通过选举节 点的元私钥对一次性公钥集合中的一次性公钥 逐一进行签名生成选举节点承诺结果， 根据验证 通过的选举节点承诺结果对应的一次性公钥建 立一次性公钥列表； 根据选举节 点的一次性私钥 和一次性公钥列表的公钥环计算可链接环签名， 根据可链接环签名生成选举节 点的选票； 利用预 设随机数对验证通过的选票进行计算， 得到选票 排序， 根据预设节点选取规则在选票排序中选择 领导节点。 由此， 解决了区块链在出块之前领导 者的身份隐藏和区块链确定性出块不分叉之间 的矛盾问题。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115314352 A 2022.11.08 CN 115314352 A 1.一种隐私增强的公平区块链领导 者选举方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 根据选举节点的抵押金额计算所述选举节点的最大选举票数， 根据所述选举节点的最 大选举票数生成相应数量的一次性公私钥对并建立所述选举节点 一次性公钥集 合； 通过所述选举节点的元私钥对所述一次性公钥集合中的一次性公钥逐一进行签名生 成所述选举节点承诺结果， 对所述选举节点承诺结果进行验证， 根据验证通过的所述选举 节点承诺结果对应的一次性公钥建立 一次性公钥列表； 根据所述一 次性公钥列表生成所述选举节点的公钥环， 根据所述选举节点的一次性私 钥和所述公钥环计算可链接环签名， 根据所述可链接环签名生成所述选举节点的选票， 验 证所述选票的有效性； 利用预设随机数对验证通过的选票进行计算， 得到选票排序， 根据预设节点选取规则 在所述选票 排序中选择 领导节点。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述选举节点承诺结果进行验证， 包括： 验证所述选举节点承诺结果是否满足预设签名规则， 且所述选举节点的所述选举节点 承诺结果小于所述选举节点的最大选票数。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述验证所述选票的有效性证， 包括： 验证所述可链接环签名中的公钥映像是否存在于当前选举阶段， 若是， 则所述选票无 效， 反之， 验证所述可链接环签名中公钥环中是否存在非所述一次性公钥列 表中的公钥， 若 是， 所述选票无效， 反之， 验证所述可链接环签名中的签名对否有效， 若签名无效， 则所述选 票无效， 反 之， 所述选票有效。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 利用哈希函数、 随机数生成器， 序列密码算法、 可验证随机函数中的至少一种生成所述 预设随机数。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据预设节点选取规则在所述选票排 序中选择 领导节点， 包括： 存在位置j使得所述选票排序的第j个位置为所述请求节点i的选票， 则所述请求节点i 为第j个时隙的领导节点。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据预设节点选取规则在所述选票排 序中选择 领导节点之后还 包括： 计算所述领导节点的一 次性私钥对应的公钥， 验证所述领导节点的一 次性私钥和计算 出的公钥映像是否与选票排序中的所述领导节点位置的可链接环签名中的公钥映像相等， 若相等， 则所述领导节点身份合法， 反 之， 所述领导节点身份不 合法。 7.一种隐私增强的公平区块链领导 者选举装置， 其特 征在于， 包括： 抵押模块， 用于根据选举节点的抵押金额计算所述选举节点的最大选举票数， 根据所 述选举节点的最大选举票数生成相 应数量的一次性公私钥对并建立所述选举节点一次性 公钥集合； 一次性公钥列表建立模块， 用于通过所述选举节点的元私钥对所述一 次性公钥集合中 的一次性 公钥逐一进 行签名生成所述选举节点承诺结果， 对所述选举节点承诺结果进 行验 证， 根据验证通过的所述选举节点承诺结果对应的一次性公钥建立 一次性公钥列表；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115314352 A 2选票生成模块， 用于根据所述一次性公钥列表生成所述选举节点的公钥环， 根据所述 选举节点的一次性私钥和所述公钥环计算可链接环签名， 根据所述可链接环签名生成所述 选举节点的选票， 验证所述选票的有效性； 区块生成模块， 用于利用预设随机数对验证通过的选票进行计算， 得到选票排序， 根据 预设节点选取规则在所述选票 排序中选择 领导节点。 8.根据权利要求7 所述的装置， 其特 征在于， 还 包括： 随机数生成模块， 用于利用哈希函数、 随机数生成器， 序列密码算法、 可验证随机函数 中的至少一种生成所述预设随机数。 9.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述根据预设节点选取规则在所述选票排 序中选择 领导节点， 包括： 存在位置j使得所述选票排序的第j个位置为所述请求节点i的选票， 则所述请求节点i 为第j个时隙的领导节点。 10.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述根据预设节点选取规则在所述选票 排序中选择 领导节点之后， 还 包括： 领导者验证模块， 用于计算所述领导节点的一次性私钥对应的公钥， 验证所述领导节 点的一次性私钥和计算出的公钥映像是否与选票排序中的所述领导节点位置的可链接环 签名中的公钥映像相等， 若相等， 则所述领导节点身份合法， 反之， 所述领导节点身份不合 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115314352 A 3