CN109598506B - 区块链精确延迟加密的方法、系统、计算设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

公开了无可信第三方下实现精确延迟加密的方法、系统、计算设备及计算机可读存储介质，方法包括：选择N个参与者，N个参与者为全部或部分区块链方，特征为存在某个k，使得2(k‑1)<N，其中不超过k‑1个选中的参与者是不值得信任的；N个参与者对应N个进程，所有N个进程P_j为每个时间t_i创建密钥对(pk_ji，sk_ji)，并且单独地按照与上述相同的时间t_i构成的时间表发布密钥pk_ji和sk_ji；创建延迟delay(x，t_i)，提供x的N份s_j，使得其中k份可以重组x而k‑1不会显示任何内容；pk_jr可用情况下使用pk_jr加密s_j，其中delay(x，t_r)为所有{s_j}_pkjr的组合，采用阈值加密或者托管加密方式；任何具有延迟t_r的一方得到k份额正确数值并推断x，并且t_r时间前没有人能够通过所述数值访问x。

Description

区块链精确延迟加密的方法、系统、计算设备及计算机可读存 储介质

技术领域

本发明涉及区块链领域，尤其涉及区块链精确延迟加密的方法、系统、计算设备及计算机可读存储介质。

背景技术

区块链被广泛认为是分布式数据存储，可作为资产注册和交易执行中的许多问题的解决方案。对于区块链(或分布式账本)的本质，其中假设的内容，以及应该如何使用区块链有多种不同的观点，总结现有技术的区块链包括如下技术要点：

区块链为一个数据库，具有一个用户集合U，其中一个子组M是“矿工”。一些用户可以与现实生活绑定，另外有些用户是匿名的；任何人都可以写入数据库，他们可以选择是否签署此类物品；矿工决定哪些项目会通过共识机制被写入，他们只在如果接受它会违反区块链的一致性规则(例如双重支出交易)这种情形下有权拒绝写入，这一目标通过共识机制实现和保证；矿工创建以严格顺序发布的写入块，由每个非初始块强制执行，包括其前一个的加密哈希，这些块通过哈希运算(Merkle Trees)进行内部验证；区块链包括时间戳机制，可以为块中的项目分配时间，使得后继块中的所有时间都大于其前一个中的所有时间；主要根据属于公众(即任何人可以开采)或是私人(开采仅限于相对较少的授权方)的区块链确定是否有可能会投票消灭一个已发布的区块，并因此可能改变历史。

区块链通常将资产表示为未花费的交易：有一笔交易将一些钱，股票，土地等转移给Alice，而她还没有花掉它。匿名身份之间的交易实际上是匿名的：所有权归结为某些密钥中。因此，尽管使用区块链的每个人都可以看到其上发生了什么交易，但身份，以及对分类记账不必要的其他信息，例如正在发生权属转移的内容，实际上被隐藏了。保持交易细节秘密的目的是保持某些投资者或经纪人的交易活动的秘密，以便其他人在决定他们自己的活动时不能利用这些信息。因此，特别是对于区块链的功能而言不需要存在的事务的所有细节都可以被延迟加密。然而，许多证券交易所和其他服务需要比这更大的透明度，这意味着可能需要在交易中记录诸如受益所有者(交易之前和之后)之类的事情。在目前的交易所中，可以包括这些信息，但仅限于某些方，或者仅在交易后30分钟(例如)提供。当区块链中所有信息都是公开的情况下，如何将这些信息与区块链保持一致，目前可以寻求在后续访问不会随着时间的推移而增加，以及精确的延迟加密可以实现的地方，使用加密，精确的延时加密实现的地方可能存在普通加密。这种加密可以隐藏发生交易的双方的信息，但不能隐瞒某些安全交易正在发生的事实。然而，真实交易在某种程度上可以被伪装，如任何拥有某物的人都可以在他拥有的两个身份之间转移它，并且在延迟信息公开之前，它看起来与真实交易完全相同。因此提出了时间锁加密细化的技术，这一概念最早出现在1990年代，通常隐含的假设以及所实施的加密技术是延迟很长的时间。所谓延迟delay(x,t)，其表征一个值，任何人都可以在时刻t或之后的时间去解密它，但在此之前没有人可以解密。现有技术中存在用于创建协议和随机公平交换的机制，机制谨慎地拒绝可能会使欺骗发生的参与者信息，或者拒绝那些如果由这些参与者早些得到会更容易发生欺骗的信息。

在这些技术中，没有对于延迟信息硬性和快速的时间表从而使延迟信息可用，一般来讲，所需协议在某个时刻t之前不可用，并且可以在时刻t之后的某个合理时刻被任何人提取，我们将这个时间定义为下限延迟。没有可信第三方(TTP)情况下实现的方式包括：创建它的一方应用具有公知的逆的函数，该函数需要较大的顺序计算量进行计算，该计算量足以使得没有人可以在t之前进行逆运算从而进行解密或者欺骗。

然而，这种技术不涉及在没有TTP的情况下如何实现精确延迟，即任何人可以在t时刻立即获得x。存在TTP情况下的方案很多。如果我们有一个TTP Sam，那么确切的延迟可以如下实现。Sam被编程为在t₀，t1，t2，...系列中的每个时刻创建一个新的密钥对(pk_r，sk_r)。在时刻tr很久之前，Sam签署证书，宣布pk_r是时间t_r的密钥。在精确的时刻t_r，Sam发布了sk_r。现在Alice可以对任意时刻t_r创建一个延迟X：她只需要读取pk_r然后进行延迟(x，t_r)从而获得{x}_pkr，当然根据应用程序的需要，可能需要添加其他参数。显然，任何人都可以在超过指定时间后获得x。当然，如果Sam不值得信赖，他可能无法按时交付skr，提前发布，或者尽早告诉他的朋友。

当然，这一方法存在问题，例如如果Alice在时刻t之前向某人颁发了延迟(x，t)，那么在t时刻x变得可见可能不符合她的最佳利益，或者当时Alice可能处于脱机状态。因此，不能依靠Alice作为唯一可信的一方进行自身发布，即不采用单个进程(Alice代表的)创建密钥对，而是需要找到一种方法来保证在无需信任任何一方的情况在时刻t释放x，即如何在没有TTP的情况下实现精确的延迟加密。

对于区块链的一个描述是它代表了一个由许多不值得信任的个体组成的可信第三方。然而，该可信第三方并不是那种显然可用于创建精确延迟的TTP。

精确的延迟加密在智能合约中应用最为显著，智能合约是代表两方或多方之间合同的一段代码。智能合约放置在区块链上，确定何时执行智能合约后执行交易。因为区块链可以被所有用户读取，所以任何人都可以检查代码。即一旦代码出现在区块链中，执行合同的条件以及它将执行的交易的性质就会公开；其他方可以自由地寻找合同中的弱点，弱点可能是由于交易员犯了错误或作出了错误的判断或者在智能合约中引入了错误，其他人可以在闲暇时发现并思考这些错误并影响市场或占据利用弱点的位置，该位置最有可能是他们自己的优势并且损害参与其中的一方或多方的位置。智能合约中最著名的实际安全漏洞，即DAO攻击就属于这一类。如果合同只是说明它将被执行的时间，那么就可以直接防止出现这种问题：只需延迟加密合同代码直到那个时间。负责执行它的节点然后解密它并在这样的t运行它。精确的延迟加密显然在分布式密封拍卖和招标协议中也有很大的用途：投标必须通过延迟交易来密封，直到它们被打开时(在投标结束后)，这实际上是一种有效的反腐措施。此外，它也可能用于电子投票协议，以防止任何人在民意调查结束前计票。

发明内容

鉴于上述技术问题，本公开内容提出了如何在没有TTP的情况下实现精确的延迟加密的方法和系统，发明构思在于构建了一个区块链系统模型，形成对可信任并后续加密使用的抽象，该区块链系统模型利用区块链中假设的相同信任模型，并为参与过程提供假设在同一信任模型中执行的附加功能。

在本公开内容的一个方面，提供了一种区块链精确延时加密方法，包括：第一步，选择N个参与者，所述N个参与者具有如下性质：存在某个k，使得2(k-1)<N，并且其中不超过k-1个选中的参与者是不值得信任的；第二步，N个参与者对应N个进程，所有N个进程P_j为每个时间t_i创建密钥对(pk_ji，sk_ji)，并且单独地按照与上述相同的时间t_i构成的时间表发布密钥pk_ji和sk_ji；第三步，创建延迟delay(x，t_i)，提供x的N份s_j，使得其中k份可以重组x而k-1不会显示任何内容；pk_jr可用情况下使用pk_jr加密s_j，其中delay(x，t_r)为所有{s_j}_pkjr的组合；第四步，任何具有延迟t_r的一方得到k份额正确数值并推断x，并且t_r时间前没有人能够通过所述数值访问x。

在一些实施方式中，所述第一步中N个参与者为全部区块链方或部分区块链方。

在一些实施方式中，第三步采用阈值加密方案来提供x的N份s_j。

在一些实施方式中，所述第一步中评估威胁模型，以确定每次需要生成秘钥的参与者的数量以及被认为可信任的参与者的数量。

在一些实施方式中，对履行角色发布密钥的参与者采用与挖矿相同的奖励机制，并且对没有发布密钥或者提前向另一个节点传递密钥的参与者节点进行惩罚。本实施例中，没有发布密钥设置的惩罚非常大，以至于任何不按照要求交付密钥的可能性非常小。

在一些实施方式中，所述第三步中发出密钥对的粒度时间大于区块链传递区块的时间，并且在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔比连接节点的网络的延迟时间大几倍。

在一些实施方式中，采用广义延迟算子escrow(x,r)进行托管从而进行精确延迟加密，使得其在比一个特定时间到达更一般的情况下释放其内容，任何创建所述广义延迟算子escrow(x,r)的人从足够数量的各参与方获取密钥并将它们绑定到r，以便它可以创建所需的x的加密份额，所述r表示基于时刻t的条件，并且具有状态s，所述状态s的特征为在任何地方确定性地观察到相同的结果；以及一旦为真则状态s保持为真。

在一些实施方式中，建立密钥市场，它可以从准备释放与r相关联的公钥的其他方获取所述密钥并监视r以确定何时释放所述密钥，所述公钥通过签名获得。

在一些实施方式中，如果多个x被同一个r托管，则可以重复使用所述密钥。

在一些实施方式中，将所述密钥的释放或至少确定R_s是否为真与对区块的投票进行绑定，即将r的计算基于一个经过投票的给定的历史，并且所选择的参数必须确保对所述给定的历史有足够的投票支持以确保其可以作为密钥释放的条件。

在一些实施方式中，对于智能合约的精密延时加密，所述智能合约分成触发所述智能合约的公开事件和所述智能合约执行的托管代码，所述智能合约的行为包括执行另一个被延迟的智能合约，所述托管支持所述智能合约的任意嵌套。

在本公开内容的又一方面，还提出了一种区块链精确延时加密系统，包括系统处理器，所述系统处理器可以用于：选择N个参与者，所述N个参与者具有如下性质：存在某个k，使得2(k-1)<N，并且其中不超过k-1个选中的参与者是不值得信任的；N个参与者对应N个进程，所有N个进程P_j为每个时间t_i创建密钥对(pk_ji，sk_ji)，并且单独地按照与上述相同的时间t_i构成的时间表发布密钥pk_ji和sk_ji；创建延迟delay(x，t_i)，提供x的N份s_j，使得其中k份可以重组x而k-1不会显示任何内容；pk_jr可用情况下使用pk_jr加密s_j，其中delay(x，t_r)为所有{s_j}_pkjr的组合；任何具有延迟t_r的一方得到k份额正确数值并推断x，并且t_r时间前没有人能够通过所述数值访问x。

在一些实施方式中，所述N个参与者为全部区块链方或部分区块链方。

在一些实施方式中，采用阈值加密方案来提供x的N份s_j。

在一些实施方式中，评估威胁模型，以确定每次需要生成秘钥的参与者的数量以及被认为可信任的参与者的数量。

在一些实施方式中，对履行角色发布密钥的参与者采用与挖矿相同的奖励机制，并且对没有发布密钥或者提前向另一个节点传递密钥的参与者节点进行惩罚。本实施例中，没有发布密钥设置的惩罚非常大，以至于任何不按照要求交付密钥的可能性非常小。

在一些实施方式中，发出密钥对的粒度时间大于区块链传递区块的时间，并且在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔比连接节点的网络的延迟时间大几倍。

在一些实施方式中，采用广义延迟算子escrow(x,r)进行托管从而进行精确延迟加密，使得其在一个特定时间到达后释放其内容，任何创建所述广义延迟算子escrow(x,r)的人从足够数量的各参与方获取密钥并将它们绑定到r，以便它可以创建所需的x的加密份额，所述r表示基于时刻t的条件，并且具有状态s，所述状态s的特征为在任何地方确定性地观察到相同的结果；以及一旦为真则状态s保持为真。

在一些实施方式中，建立密钥市场，它可以从准备释放与r相关联的公钥的其他方获取所述密钥并监视r以确定何时释放所述密钥，所述公钥通过签名获得。

在一些实施方式中，如果多个x被同一个r托管，则可以重复使用所述密钥。

在一些实施方式中，将所述密钥的释放或至少确定R_s是否为真与对区块的投票进行绑定，即将r的计算基于一个经过投票的给定的历史，并且所选择的参数必须确保对所述给定的历史有足够的投票支持以确保其可以作为密钥释放的条件。

在一些实施方式中，对于智能合约的精密延时加密，所述智能合约分成触发所述智能合约的公开事件和所述智能合约执行的托管代码，所述智能合约的行为包括执行另一个被延迟的智能合约，所述托管支持所述智能合约的任意嵌套。

在本公开内容的再一方面，还提供了一种计算设备，该计算设备包括处理器和存储器，其中所述存储器上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在由所述处理器执行时实现如上文所述的区块链精确延时加密方法。

在本公开内容的再一方面，还提供了一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中所述计算机程序指令在由处理器执行时实现如上文所述的区块链精确延时加密方法。

与现有技术相比，本公开内容的有益效果为：

本公开内容的技术方案构建的一个区块链系统模型，为某些交易应用程序和智能合约提供有用的安全性，使用相同的想法创建区块链广义托管系统在没有TTP的情况下实现精确的延迟加密。

附图说明

在所附权利要求书中具体阐述了本发明的新颖特征。通过参考对在其中利用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图，将会对本发明的特征和优点获得更好的理解。附图仅用于示出实施方式的目的，而并不应当被认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的元素，在附图中：

图1示出了依据本公开内容示例性实施方式的区块链精确延时加密方法的流程图；以及

图2示出了依据本公开内容示例性实施方式的区块链精确延时加密系统结构示意图。

图3示出了依据本公开内容示例性实施方式的计算设备的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开内容的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开内容的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开内容而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开内容，并且能够将本公开内容的范围完整地传达给本领域技术人员。在以下详细描述中没有任何内容旨在表明任何特定组件、特征或步骤对于本发明是必不可少的。本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开内容的范围内各种特征或步骤可以彼此替代或结合。

图1示出了依据本公开内容一个示例性实施方式的区块链精确延时加密方法流程图，包括步骤：

S101，选择N个参与者，所述N个参与者具有如下性质：存在某个k，使得2(k-1)<N，并且其中不超过k-1个选中的参与者是不值得信任的；

S102，N个参与者对应N个进程，所有N个进程P_j为每个时间t_i创建密钥对(pk_ji，sk_ji)，并且单独地按照与上述相同的时间t_i构成的时间表发布密钥pk_ji和sk_ji；

S103，创建延迟delay(x，t_i)，提供x的N份s_j，使得其中k份可以重组x而k-1不会显示任何内容；pk_jr可用情况下使用pk_jr加密s_j，其中delay(x，t_r)为所有{s_j}_pkjr的组合；

S104，任何具有延迟t_r的一方得到k份额正确数值并推断x，并且t_r时间前没有人能够通过所述数值访问x。

在该实施方式中，S101中，N个参与者为全部区块链方或部分区块链方。

在该实施方式中，S103中采用阈值加密方案来提供x的N份s_j或者采用托管的方式进行加密，阈值加密目前有一些方案可以提供，托管方式在下面进行详述。

在该实施方式中，S101中评估威胁模型，以确定每次需要生成秘钥的参与者的数量以及被认为可信任的参与者的数量。对履行角色发布密钥的参与者采用与挖矿相同的奖励机制，并且对没有发布密钥或者提前向另一个节点传递密钥的参与者节点进行惩罚。一般来说，没有发布密钥的惩罚非常大，以至于任何不按照要求交付密钥的可能性非常小。

此外，步骤S102中一个重要的问题是考虑粒度时间，即时间单位，发出密钥对的粒度时间大于区块链传递区块的时间，并且在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔比连接节点的网络的延迟时间大几倍。本实施例中需要确定粒度时间，即密钥对是按照每秒，每分钟，每小时还是每天发出。如果这个粒度时间对应的频率低于区块链的块传递频率，那么我们就不能依赖区块链作为广播密钥的机制，即使记录公钥没有问题，然而由于粒度时间对应的频率过低，那么密钥对就会在被需要之前成组发布了，从而失去加密效力。因此设定始终可以相对于已发布的公钥来验证密钥。根据具体情况，这里有各种潜在的机制。很可能一些外部机构被接受为可靠的时间模型，并用于区块的时间戳。可能通过相对于此判断的集合或容错机制来判断秘密密钥的发布和可用性。然而，各个实施例中，在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔必须比连接节点的网络的延迟时间大几倍。如果交易信息的唯一来源是底层区块链，可能没有理由需要更高的密钥释放率。但总的来说，我们必须预期信息可能来自更快速的数据流。

对于托管方式加密，具体即采用广义延迟算子escrow(x,r)进行托管从而进行精确延迟加密，使得其在一个特定时间到达后释放其内容，任何创建所述广义延迟算子escrow(x,r)的人从足够数量的各参与方获取密钥并将它们绑定到r，其中x，r为延迟算子的要素对，以便它可以创建所需的x的加密份额，其中，r表示基于时刻t的条件，并且具有状态s，状态s的特征为在任何地方确定性地观察到相同的结果；以及一旦为真则状态s保持为真：当其过去为真时，状态的改变不能判定这种情况为伪。因此，从本质上讲，状态s相当于某种形式的“过去曾有过的状态例如P”。因此需要建立密钥市场，它可以从准备释放与r相关联的公钥的其他方获取密钥并监视r以确定何时释放密钥，其中公钥通过签名获得。如果多个x被同一个r托管，则可以重复使用密钥。

托管信息x是有意义的，这样当r为真时它就会被释放。当x被释放时，上述条件使其明确无误，即使不同的节点可以在稍有不同的时间进行独立评估。因此，采用一种广义延迟形式，可以写作escrow(x,r)。这可以以与延迟完全相同的方式实现，除了期望节点在没有提示的情况下创建与任意条件相关联的密钥对是不合理的。其后任何创建托管escrow(x,r)的人都需要从足够数量的各方获取密钥并将它们绑定到r，以便它可以创建所需的x的加密份额。因此，需要有一个密钥市场，它可以从准备释放与r(通过签名)相关联的公钥的其他方获得并监视r以确定何时释放密钥。

r的实例包括：

t≥t₀(给定的相当于延迟delay(·,t₀)，即对于任意对象的t₀托管)。

·公司X在之前的某个时间违反了条件p(从可观察信息中确定)。

·释放x的法律保证书已放在区块链上。

X中股票价格已超过5英镑。

2017年9月20日X中股票的价格大于5英镑。

评估此类r所需的信息应存储在它们可以可靠地计算的形式中：所有人都可以获得相同的定时信息。当然区块链中的信息自动具有此属性。

在根据存储在区块链中的信息释放密钥的情况下，如果节点依赖于稍后可能删除的区块的实施例，则该方法以及实际上可能是任何其他托管方法需要注意这种实施例，因为如果有足够的节点根据历史记录确定条件r是真的并且释放与r相关联的密钥，那么所有听过或获知这些密钥的人在被告知b被替换为b’时容易忽视，在该实施方式中，将密钥的释放或至少确定R_s是否为真与对区块的投票进行绑定，即将r的计算基于一个经过投票的给定的历史，并且所选择的参数必须确保对所述给定的历史有足够的投票支持以确保其可以作为密钥释放的条件。因此，这种托管在区块链中更容易，因为可以确信没有与确定相关或r相关的分支历史。

对于确保智能合约的实例，显然现在任何智能合约都可以分成触发它(必须是公开的)的事件和它在此上执行的托管代码。这种合同的行动之一可能是执行另一个类似被延迟的智能合约：托管框架支持这种任意嵌套。

使用该方法可能遇到的区块链中攻击的情况包括不值得信任的参与者可以采取以下措施之一来试图阻止我们：1)可能无法生成pk_jr，但至少可以生成k；2)在已经释放pk_jr的地方，提前或延迟发布pk_jr，但至少k份额正确数值确实会在t_r发布，并且早期公布的sk_jr推断的份额s_j不能告诉我们任何信息；3)为sk_jr的pk_jr释放错误的值。但是可以检查该对数值的完整性并且与s_j无关。

参见图2，一种区块链精确延时加密系统，包括系统处理器201，系统处理器201可以用于：选择N个参与者，所述N个参与者具有如下性质：存在某个k，使得2(k-1)<N，并且其中不超过k-1个选中的参与者是不值得信任的；N个参与者对应N个进程，所有N个进程P_j为每个时间t_i创建密钥对(pk_ji，sk_ji)，并且单独地按照与上述相同的时间表发布密钥pk_ji和sk_ji；创建延迟delay(x，t_i)，提供x的N份s_j，使得其中k份可以重组x而k-1不会显示任何内容；pk_jr可用情况下使用pk_jr加密s_j，其中delay(x，t_r)为所有{s_j}_pkjr的组合；任何具有延迟t_r的一方得到k份额正确数值并推断x，并且t_r时间前没有人能够通过所述数值访问x。

在该实施方式中，N个参与者为全部区块链方或部分区块链方。

同样地，采用阈值加密方案来提供x的N份s_j，或者采用托管式的加密方案，如下详述。

在该实施方式中，评估威胁模型，以确定每次需要生成秘钥的参与者的数量以及被认为可信任的参与者的数量。对履行角色发布密钥的参与者采用与挖矿相同的奖励机制，并且对没有发布密钥或者提前向另一个节点传递密钥的参与者节点进行惩罚。一般来说，没有发布密钥的惩罚非常大，以至于任何不按照要求交付密钥的可能性非常小。发出密钥对的粒度时间大于区块链传递区块的时间，并且在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔比连接节点的网络的延迟时间大几倍。本实施例中需要确定粒度时间，即密钥对是按照每秒，每分钟，每小时还是每天发出的。如果这个粒度时间对应的频率低于区块链传递块的频率，那么我们就不能依赖区块链作为广播密钥的机制，即使记录公钥没有问题，然而由于粒度时间对应的频率过低，那么密钥对就会在被需要之前成组发布了，从而失去加密效力。因此设定相对于已发布的公钥来验证密钥。根据具体情况，这里有各种潜在的机制。很可能一些外部机构被接受为可靠的时间模型，并用于区块的时间戳。可能通过相对于此判断的集合或容错机制来判断秘密密钥的发布和可用性。然而，各个实施例中，在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔必须比连接节点的网络的延迟时间大几倍。如果交易信息的唯一来源是底层区块链，可能没有理由需要更高的密钥释放率。但总的来说，我们必须预期信息可能来自更快速的数据流。

对于托管加密模式，采用广义延迟算子escrow(x,r)进行托管从而进行精确延迟加密，使得其在比一个特定时间到达更一般的情况下释放其内容，任何创建广义延迟算子escrow(x,r)的人从足够数量的各参与方获取密钥并将它们绑定到r，以便它可以创建所需的x的加密份额，r表示基于时刻t的条件，并且具有状态s，状态s的特征为在任何地方确定性地观察到相同的结果；以及一旦为真则状态s保持为真：当其过去为真时，状态的改变不能判定这种情况为伪。因此，从本质上讲，状态s相当于某种形式的“过去曾有过的状态例如P”。在该实施方式中，建立密钥市场，它可以从准备释放与r相关联的公钥的其他方获取密钥并监视r以确定何时释放密钥，其中公钥通过签名获得。当然，如果多个x被同一个r托管，则可以重复使用这些密钥。基于作为加密基础的后续节点可能被删除的风险，将密钥的释放或至少确定R_s是否为真与对区块的投票进行绑定，即将r的计算基于一个经过投票的给定的历史，并且所选择的参数必须确保对所述给定的历史有足够的投票支持以确保其可以作为密钥释放的条件。

对于智能合约的精密延时加密实施例，智能合约分成触发智能合约的公开事件和智能合约执行的托管代码，智能合约的行为包括执行另一个被延迟的智能合约，托管代码表征的托管支持所述智能合约的任意嵌套。

参见图3的计算设备300，该计算设备包括处理器301和存储器302，其中存储器302上存储有计算机程序指令3020，计算机程序指令3020在由所述处理器执行时实现如上文所述的区块链精确延时加密方法。

在本公开内容的再一方面，还提供了一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中所述计算机程序指令在由处理器执行时实现如上文所述的区块链精确延时加密方法。对于区块链精确延时加密方法的各技术方案，在上文已经进行了详细描述，在此不再赘述。在一些实施方式中，机器可读存储介质是数字处理设备的有形组件。在另一些实施方式中，机器可读存储介质可选地是可从数字处理设备移除的。在一些实施方式中，举非限制性示例而言，机器可读存储介质可以包括U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、闪速存储器、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、固态存储器、磁碟、光盘、云计算系统或服务等。

应当理解，本公开内容的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

在本文所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，应当理解，本公开内容的实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施方式中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

虽然本文已经示出和描述了本发明的示例性实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同项。

Claims (22)

1.一种区块链精确延时加密方法，其特征在于包括步骤：

S101，选择N个参与者，所述N个参与者具有如下性质：存在某个k，使得2(k-1)<N，并且其中不超过k-1个选中的参与者是不值得信任的；

S102，N个参与者对应N个进程，所有N个进程Pj为每个时间ti创建密钥对（pkji，skji），并且单独地按照相同的时间表发布密钥pkji和skji；

S103，创建延迟delay（x，ti），提供x的N份sj，使得其中k份可以重组x而k-1不会显示任何内容；pkjr可用情况下使用pkjr加密sj，其中delay（x，tr）为所有{sj} pkjr的组合，采用阈值加密或者托管加密方式；

S104，任何具有延迟tr的一方得到k份额正确数值并推断x，并且tr时间前没有人能够通过所述数值访问x；

其中，S102中发出密钥对的粒度时间大于区块链传递区块的时间，并且在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔比连接节点的网络的延迟时间大几倍。

2.根据权利要求1所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：所述步骤S101中N个参与者为全部区块链方或部分区块链方。

3.根据权利要求1所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：所述步骤S103中采用阈值加密方案来提供x的N份s_j。

4.根据权利要求1所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：所述步骤S101包括评估威胁模型，以确定每次需要生成秘钥的参与者的数量以及被认为可信任的参与者的数量。

5.根据权利要求1所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：对履行角色发布密钥的参与者采用与挖矿相同的奖励机制，并且对没有发布密钥或者提前向另一个节点传递密钥的参与者节点进行惩罚。

6.根据权利要求1所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：采用广义延迟算子escrow(x, r)进行托管从而进行精确延迟加密，使得其在比一个特定时间到达更一般的情况下释放其内容，任何创建所述广义延迟算子escrow(x, r)的人从足够数量的各参与方获取密钥并将它们绑定到r，以便它可以创建所需的x的加密份额，所述r表示基于时刻t的条件，并且具有状态s，所述状态s的特征为在任何地方确定性地观察到相同的结果；以及一旦为真则状态s保持为真。

7.根据权利要求6所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：建立密钥市场，它可以从准备释放与r相关联的公钥的其他方获取所述密钥并监视r以确定何时释放所述密钥，所述公钥通过签名获得。

8.根据权利要求6所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：如果多个x被同一个r托管，则可以重复使用所述密钥。

9.根据权利要求1所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：将所述密钥的释放或至少确定R _s 是否为真与对区块的投票进行绑定，即将r的计算基于一个经过投票的给定的历史，并且所选择的参数必须确保对所述给定的历史有足够的投票支持以确保其可以作为密钥释放的条件。

10.根据权利要求1所述的一种区块链精确延时加密方法，其特征在于：对于智能合约的精密延时加密，所述智能合约分成触发所述智能合约的公开事件和所述智能合约执行的托管代码，所述智能合约的行为包括执行另一个被延迟的智能合约，所述托管支持所述智能合约的任意嵌套。

11.一种区块链精确延时加密系统，其特征在于包括处理器，所述处理器可以用于：选择N个参与者，所述N个参与者具有如下性质：存在某个k，使得2(k-1)<N，并且其中不超过k-1个选中的参与者是不值得信任的； N个参与者对应N个进程，所有N个进程P _j 为每个时间t _i 创建密钥对（pk _ji ，sk _ji ），并且单独地按照相同的时间表发布密钥pk _ji 和sk _ji ；创建延迟delay （x，t _i ），提供x的N份s _j ，使得其中k份可以重组x而k-1不会显示任何内容；pk _jr 可用情况下使用pk _jr 加密s_j，其中delay（x，t _r ）为所有{s _j } _pkjr 的组合，采用阈值加密或者托管加密方式；任何具有延迟t _r 的一方得到k份额正确数值并推断x，并且t _r 时间前没有人能够通过所述数值访问x；

其中，发出密钥对的粒度时间大于区块链传递区块的时间，并且在规则的间隔处可验证地释放的密钥之间的时间间隔比连接节点的网络的延迟时间大几倍。

12.根据权利要求11所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：所述N个参与者为全部区块链方或部分区块链方。

13.根据权利要求11所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：采用阈值加密方案来提供x的N份s_j。

14.根据权利要求11所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：评估威胁模型，以确定每次需要生成秘钥的参与者的数量以及被认为可信任的参与者的数量。

15.根据权利要求11所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：对履行角色发布密钥的参与者采用与挖矿相同的奖励机制，并且对没有发布密钥或者提前向另一个节点传递密钥的参与者节点进行惩罚。

16.根据权利要求11所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：采用广义延迟算子escrow(x, r)进行托管从而进行精确延迟加密，使得其在比一个特定时间到达更一般的情况下释放其内容，任何创建所述广义延迟算子escrow(x, r)的人从足够数量的各参与方获取密钥并将它们绑定到r，以便它可以创建所需的x的加密份额，所述r表示基于时刻t的条件，并且具有状态s，所述状态s的特征为在任何地方确定性地观察到相同的结果；以及一旦为真则状态s保持为真。

17.根据权利要求16所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：建立密钥市场，它可以从准备释放与r相关联的公钥的其他方获取所述密钥并监视r以确定何时释放所述密钥，所述公钥通过签名获得。

18.根据权利要求16所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：如果多个x被同一个r托管，则可以重复使用所述密钥。

19.根据权利要求16所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：将所述密钥的释放或至少确定R _s 是否为真与对区块的投票进行绑定，即将r的计算基于一个经过投票的给定的历史，并且所选择的参数必须确保对所述给定的历史有足够的投票支持以确保其可以作为密钥释放的条件。

20.根据权利要求11所述的一种区块链精确延时加密系统，其特征在于：对于智能合约的精密延时加密，所述智能合约分成触发所述智能合约的公开事件和所述智能合约执行的托管代码，所述智能合约的行为包括执行另一个被延迟的智能合约，所述托管支持所述智能合约的任意嵌套。

21.一种计算设备，该计算设备包括处理器和存储器，其中所述存储器上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在由所述处理器执行时实现如权利要求1-10任一所述的区块链精确延时加密方法。

22.一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序在由处理器执行时实现如权利要求1-10任一所述的区块链精确延时加密方法。

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