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一种支持国密 算法的 区 块链系统

阅读：811发布：2021-01-01

专利汇可以提供一种支持国密算法的区块链系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种支持国密算法的区块链系统，区块链由区块1、区块2、区块3，区块N等若干个不断增加的区块构成，区块链中的各个区块之间通过摘要信息相关联，每一个区块头部包含有上一个区块的摘要信息，保证链接在一起的所有区块可以通过摘要信息按顺序排列，新的区块在指定的每N分钟之内产生一块，并附加到区块链末尾。本发明有益的效果是：本发明把国密算法SM2与区块链结合，保证区块链技术在实现已有的分布式账本技术，实现去中性化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录基础上，在数据记录的过程中，同时可以选择使用国密算法SM2,SM3分别进行非对称加解密运算、摘要运算，使其符合国内标准及监管要求。，下面是一种支持国密算法的区块链系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种支持国密算法的区块链系统，其特征是：区块链由区块1、区块2、区块3，区块N等若干个不断增加的区块构成，区块链中的各个区块之间通过摘要信息相关联，每一个区块头部包含有上一个区块的摘要信息，保证链接在一起的所有区块可以通过摘要信息按顺序排列，新的区块在指定的每N分钟之内产生一块，并附加到区块链末尾，每个区块保存有N分钟之内的交易信息，交易信息容量为指定大小。
2.根据权利要求1所述的支持国密算法的区块链系统，其特征是：每笔所述的交易信息都附带有发出交易人的私钥对交易信息的电子签名，接收交易信息的人员在获取交易内容时，需要通过发出交易人的公钥信息进行电子签名验证，接收人验证通过即可使用该交易信息包含的数据内容。
3.根据权利要求1或2所述的支持国密算法的区块链系统，其特征是：所有的所述摘要信息都使用SM3算法获取。
4.根据权利要求2所述的支持国密算法的区块链系统，其特征是：所述交易信息中的电子签名使用SM2算法进行私钥签名获得。
5.根据权利要求2所述的支持国密算法的区块链系统，其特征是：所述交易信息中的电子签名的使用SM2算法进行公钥验证。

说明书全文

一种支持国密算法的 区 块链系统

技术领域

[0001] 本发明涉及互联网技术领域，特别是区块链、国密算法等技术，尤其是一种支持国密算法的区块链系统。

背景技术

[0002] 区块链是一种以密码学技术为基础，以去中心化的方式，对大量数据进行组织和维护的数据结构。区块链上的数据全部都附有相关用户的数字签名，不可伪造。区块链版本号、时间戳、上一区块摘要、随机数、交易根节点、交易信息。区块链可以被想象成一本账本，每个区块就是这个账本里的一页账目。每页账目里包含了一个预设时间段里的所有交易。现有的区块链技术，完全使用ECDSA算法，无法适应国内监管要求，同时不支持对算法进行选择，不利于对国产化等特定加密要求。

发明内容

[0003] 本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种可以使用指定算法运算，又符合原有特性的支持国密算法的区块链系统。

[0004] 本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种支持国密算法的区块链系统，区块链由区块1、区块2、区块3，区块N等若干个不断增加的区块构成，区块链中的各个区块之间通过摘要信息相关联，每一个区块头部包含有上一个区块的摘要信息，保证链接在一起的所有区块可以通过摘要信息按顺序排列，新的区块在指定的每N分钟之内产生一块，并附加到区块链末尾，每个区块保存有N分钟之内的交易信息，交易信息容量为指定大小。

[0005] 每笔所述的交易信息都附带有发出交易人的私钥对交易信息的电子签名，接收交易信息的人员在获取交易内容时，需要通过发出交易人的公钥信息进行电子签名验证，接收人验证通过即可使用该交易信息包含的数据内容。

[0006] 所有的所述摘要信息都使用SM3算法获取。

[0007] 所述交易信息中的电子签名使用SM2算法进行私钥签名获得。

[0008] 所述交易信息中的电子签名的使用SM2算法进行公钥验证。

[0009] 本发明有益的效果是：本发明把国密算法SM2与区块链结合，保证区块链技术在实现已有的分布式账本技术，实现去中性化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录基础上，在数据记录的过程中，同时可以选择使用国密算法SM2,SM3分别进行非对称加解密运算、摘要运算，使其符合国内标准及监管要求。附图说明

[0010] 图1是区块关联及新区块产生时国密算法使用位置的示意说明；

[0011] 图2是交易信息记录时国密算法的使用及交易记录关联方法的示意说明。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0013] 如图所示，这种支持国密算法的区块链系统，区块链由区块1、区块2、区块3，区块N等若干个不断增加的区块构成，区块链中的各个区块之间通过摘要信息相关联，每一个区块头部包含有上一个区块的摘要信息，保证链接在一起的所有区块可以通过摘要信息按顺序排列，新的区块在指定的每N分钟之内产生一块，并附加到区块链末尾，每个区块保存有N分钟之内的交易信息，交易信息容量为指定大小。本发明的区块链约每2分钟生成一个区块。新区块附加于前一个区块之后，形成一个链的结构，每个区块内包含了2分钟内所发生的交易信息，以及其他必要的检索和校验信息。每个区块保存的每笔交易信息通过摘要信息关联，每笔交易信息保存有上一笔交易的摘要信息，通过摘要信息可以从区块的交易信息根节点开始，通过树状结构查询到所有交易信息。

[0014] 每笔所述的交易信息都附带有发出交易人的私钥对交易信息的电子签名，接收交易信息的人员在获取交易内容时，需要通过发出交易人的公钥信息进行电子签名验证，接收人验证通过即可使用该交易信息包含的数据内容。所有的摘要信息都使用SM3算法获取。交易信息中的电子签名使用SM2算法进行私钥签名获得。交易信息中的电子签名的使用SM2算法进行公钥验证。

[0015] 一个完整的区块链包含了自创世块以来的所有交易信息，依次执行这些交易就能得到当前的所有信息的归属和状态。

[0016] 区块链技术的去中心化特点保障了系统的健壮性和安全性；公开数据特点保证了系统的透明性和可审计性；本发明的区块链系统可以以极低的成本完成传统中心化数据库的等量事务。

[0017] 共识机制是指运行区块链协议的各节点对当前区块链状态达成一致意见的机制。本发明的区块链以节点的运算能力来确定记账节点，由该节点进行对每个区块内容进行共识，来决定其中所应包含的交易，并记录到区块中。

[0018] 私钥是一个256位的随机数，由用户保管且不对外公开。私钥是用户账户使用权以及账户内数据所有权的依据。

[0019] 公钥是每一个私钥都有一个与之相匹配的公钥。区块链的公钥可由私钥通过单向、确定性的算法生成。

[0020] 地址是将一组公钥的有序排列得到的脚本，通过单向、确定性的算法生成：

[0021] SM2是国家密码管理局在2010年12月份公布了《SM2椭圆曲线公钥密码算法》，SM2算法规定了签名、验证、密钥交换等具体细节。

[0022] SM3是国家密码管理局编制的商用算法，用于密码应用中的数字签名和验证、消息认证码的生成与验证以及随机数的生成，可满足多种密码应用的安全需求。

[0023] 如图1所示，每个区块有保存上一个区块的摘要信息，使用SM3算法计算上一个区块的摘要并放入A位置，每个区块的交易根记录使用SM3算法将根节点摘要信息存入B位置，同时每笔交易都存储有该笔交易的SM3摘要信息，存储与C位置；交易信息内部有多个使用摘要信息关联的交易记录，存储于D位置，展开后即为图2。

[0024] 如图2所示，每笔交易信息都有用SM3计算摘要，并存储于E位置；当一笔交易信息产生，并传递给下一个用户时，需要使用自己的私钥对交易信息使用SM2算法签名，产生的签名信息存储于F的位置；下一个用户对发送给他的交易信息启用，转发给他人时，需要用上一个用户的公钥通过SM2算法对签名信息进行验证，验证正确后可把交易信息转发给下一个用户，验证内容在G位置。

[0025] 本发明在原有区块链ECDSA算法的基础上增加SM2算法。本发明所采用的方案是根据设定的算法进行区块链交易运算，相关参与节点接收到交易信息后，根据指定的算法进行验证。与现有技术相比，本发明的效果是支持国密的签名及验证算法，包括摘要算法、非对称加解密算法。

[0026] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

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