CN110084597A - 一种新型去中心化托管平台的账户安全系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型去中心化托管平台的账户安全系统与运行方法，用户可自由选择由去中心化托管平台完全托管数字资产，即用户不参与管理数字资产的密钥，数字资产交易无需用户参与构建交易签名；或者由用户参与掌握数字资产的密钥，以满足不同用户对资产安全性和易用性的需求。本专利提出的新型去中心化托管平台的账户安全技术，用户可以自由配置并随时变更资产托管方式，当选择完全由托管平台托管资产时，N个节点协作产生分片密钥，分片产生M/N的密钥，可有效保证密钥安全，防止密钥丢失；当选择用户参与控制资产时，通过用户掌握一定比例的私钥分片实现每一笔交易都要用户参与签名和确认，有效提升托管平台的安全性和可信性。

Description

一种新型去中心化托管平台的账户安全系统及其运行方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体的来说涉及去中心化的数字资产托管平台的账户安全系统及其使用方法。
背景技术
中心化托管，即由一个中心化机构来托管数字资产。数字资产的私钥完全掌握在一个中心化托管机构中，无法避免存在安全性低和可信性不高等致命问题。
去中心化托管与中心化托管的区别在于，用户资产的控制权并不掌控在单一的机构或平台中。在托管整个生命周期，用户资产的控制权始终处于用户自己或去中心化的社区和组织中。去中心化托管平台具有安全抗攻击的优点，但也有用户体验差、交易效率低等问题。
一些中心化交易所使用也在逐渐使用去中心化托管，典型方案使用多签名技术，即交易所和用户分别持有多签名的1份私钥，每一笔交易均需要用户签名确认，这种方式存在着每笔交易数据量大交易费用高，每种数字资产需要单独处理，用户控制比例无法选择等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种新型的去中心化的数字资产托管平台安全系统及其运行方法，用户可根据自身需要自由选择参与控制去中心化资产托管平台的数字资产，以提升去中心托管平台的可信性与安全性。
为了解决上述问题，本发明其技术方案如下：一种新型去中心化托管平台的账户安全系统，其特征在于：包括去中心化共识节点以及用户运行轻节点，去中心化共识节点负责保存用户注册信息，生成和保存私钥分片以及构建交易，与各种数字资产链交互以完成数字资产的充值转账，用户通过运行轻节点与共识节点交互完成用户注册信息的提交，用户控制私钥的输入，用户充值转账操作；所述轻节点只保留区块链的一部分数据，通过简易支付验证(SPV)的方式来完成交易验证。
用户自由选择由去中心化托管平台多个节点完全托管数字资产或者由用户自己掌控一定的比例的私钥分片参与控制数字资产，以满足不同用户对资产安全性和易用性的需求。
一种新型去中心化托管平台的账户安全系统的运行方法如下：
包括以下步骤：
1)用户注册
以N个节点组成的去中心化资产托管平台用户进行注册，用户选择由用户参与控制数字资产或由托管平台完全托管资产；
2)转账操作
用户向去中心资产托管平台发起转账请求，托管平台根据资产托管方式分别处理；
3)变更资产托管
用户变更是否参与数字资产控制，以及变更控制比例，用户根据需要变更资产托管方式，并原有资产转移到新的密钥管理下。
其中1)用户注册步骤具体如下：
SETP1用户填写注册信息，并选择资产托管方式；
用户参与数字资产控制还是由托管平台完全托管；
STEP2根据用户参与控制比例：
N个去中心托管平台节点+用户协作产生分片，由分片密钥共同产生数字资产的密钥，各节点保存密钥各个分片，用户保存私钥分片；
其中m/n，m为掌控资产所需最少分片数，n为托管平台节点数N+用户管理密钥分片数N1，N1根据用户参与控制比例和平台接点数计算得出；
STEP3由各个节点和用户共同使用各自控制的私钥分片，生成数字资产密钥公钥，并存储到托管平台各个节点中；
如果选择用户参与控制数字资产，没有用户私钥分片的话，则无法生成数字资产的公钥，无法产生数字资产的充值地址。
其中2)转账操作步骤具体如下：
STEP1：用户向去中心资产托管平台发起转账请求，托管平台根据资产托管方式分别处理；
STEP2：如果是完全由去中心化托管平台托管，托管平台各节点协作，各个节点使用其控制的私钥分片对交易进行签名，将签名完成后的交易数据广播到区块链上完成转账操作；
STEP3：如果是用户参与控制数字资产，托管平台生成未签名转账交易，各个节点并使用其控制的私钥分片对交易进行签名，签名后数据返回给用户，用户使用其控制的私钥分片对交易数据进行签名后返回给托管平台，托管平台将交易数据广播到区块链上完成转账操作；此步骤如果没有用户确认，并使用控制的私钥分片对交易进行签名，则无法完成转账操作。
其中3)变更资产托管步骤具体如下：
STEP1：用户发起一笔用户变更资产托管方式请求；此时需要验证用户注册信息，并验证使用原用户私钥分片签名的数据；
STEP2：去中心化托管平台验证请求后，重新执行生成密钥操作，执行N个节点+用户共同协作产生新的私钥分片，各节点和用户保存新的私钥分片，并使用新的私钥分片生成公钥及资产地址返回给用户并保存在各个节点中；其中M/N，M为掌控资产所需最少分片数，N为节点总数；
STEP3：用户和托管平台使用原私钥分片共同协作将原有地址的数字资产转移到新的地址上，完成变更密钥托管方式操作。
有益效果：通过使用密钥分片技术，用户可自由选择由去中心化托管平台完全托管数字资产(即用户不参与管理数字资产的密钥，数字资产交易无需用户参与构建交易签名)或者由用户参与掌握数字资产的密钥(用户参与管理数字资产密钥，用户可自己掌控一定的比例私钥分片，当控制比例超过一定比例后，数字资产每一笔交易均需用户使用私钥分片进行交易签名)，以满足不同用户对资产安全性和易用性的需求。由去中心化托管平台完全托管数字资产，方便用户使用去中心化的交易系统，同时多个节点共同保存密钥的分片，可以有效减少密钥丢失带来的资产丢失问题；由用户参与控制数字资产，掌握一定比例的私钥分片，可有效提升去中心托管平台的可信性与安全性；用户可选择控制私钥分片的比例，可满足不同用户对安全性的需求。本专利提出的新型去中心化托管平台的账户安全技术能满足不同用户对数字资产掌控的需求，用户可自己掌控一定的比例私钥分片，并可根据需要随时变更托管方式，用户只需发起一笔变更资产托管方式的请求，使用用户原有私钥分片，去中心托管平台即可完成资产托管方式由平台完全托管变更为用户参与控制，或者由用户参与控制变更为由平台完全托管，有效提升了账户的安全性与托管平台的可信性与可用性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明所述的去中心化托管平台的安全技术方案构成示意图。
图2为本发明所述的用户注册的流程图.
图3为本发明所述的用户转账操作的流程图。
图4为本发明所述的变更资产托管方式操作的流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
新型去中心化托管平台的账户安全系统，包括去中心化共识节点以及用户运行轻节点，去中心化共识节点负责保存用户注册信息，生成和保存私钥分片以及构建交易，与各种数字资产链交互以完成数字资产的充值转账，用户通过运行轻节点与共识节点交互完成用户注册信息的提交，用户控制私钥的输入，用户充值转账操作；
用户自由选择由去中心化托管平台多个节点完全托管数字资产或者由用户自己掌控一定的比例的私钥分片参与控制数字资产，以满足不同用户对资产安全性和易用性的需求。
新型去中心化托管平台由去中心化共识节点以及用户运行轻节点组成，去中心化共识节点负责保存用户注册信息，生成和保存私钥分片以及构建交易，与各种数字资产链交互以完成数字资产的充值转账，用户通过运行轻节点与共识节点交互完成用户注册信息的提交，用户控制私钥的输入，用户充值转账等操作，本发明所述的账户安全系统主要涉及用户注册，私钥分片生成保存以及转账交易等方面。
去中心化共识节点存储全部的区块数据，去中心化共识节点通过P2P(点对点)网络连接，通过共识算法达成共识来完成负责保存用户注册信息，生成和保存私钥分片以及构建交易等操作，用户运行的轻节点通过与去中心化节点连接来下载所需的区块数据，发送用户注册，转账等用户操作数据，并根据去中心化节点返回数据获取用户操作的结果。
本发明中所述的密钥是指数字资产对应的私钥与公钥，是控制数字资产的唯一凭证，在本发明所述的去中心化托管平台，数字资产的私钥是分片存储的(M/N，M为掌控资产所需最少分片数，N为分片总数)，去中心化节点和用户拥有私钥的不同分片即不同的私钥分片，去中心化节点和用户需要使用至少M个私钥分片才能恢复出完整的私钥，才能控制相应的数字资产。
本去中心化托管平台的账户安全技术主要包含以下机制：
1.用户注册的安全机制
以N个节点组成的去中心化资产托管平台用户进行注册时，需要用户选择由用户参与控制数字资产还是由托管平台完全托管资产。注册步骤如下：
SETP1用户填写注册信息，并选择资产托管方式(用户参与数字资产控制还是由托管平台完全托管)
STEP2根据用户参与控制比例，N个去中心托管平台节点+用户协作产生分片(m/n，m为掌控资产所需最少分片数，n为托管平台节点数N+用户管理密钥分片数N1，N1根据用户参与控制比例和平台接点数计算得出)，由分片密钥共同产生数字资产的密钥，各节点保存密钥各个分片，用户保存私钥分片。
STEP3由各个节点和用户共同使用各自控制的私钥分片，生成数字资产密钥公钥，并存储到托管平台各个节点中，如果选择用户参与控制数字资产，没有用户私钥分片的话，则无法生成数字资产的公钥，无法产生数字资产的充值地址。
2.转账操作的安全机制
STEP1：用户向去中心资产托管平台发起转账请求，托管平台根据资产托管方式分别处理；
STEP2：如果是完全由去中心化托管平台托管，托管平台各节点协作，各个节点使用其控制的私钥分片对交易进行签名，将签名完成后的交易数据广播到区块链上完成转账操作。
STEP3：如果是用户参与控制数字资产，托管平台生成未签名转账交易，各个节点并使用其控制的私钥分片对交易进行签名，签名后数据返回给用户，用户使用其控制的私钥分片对交易数据进行签名后返回给托管平台，托管平台将交易数据广播到区块链上完成转账操作。此步骤如果没有用户确认，并使用控制的私钥分片对交易进行签名，则无法完成转账操作。
3.支持变更资产托管方式的操作
本专利描述的去中心化托管平台的账户安全机制，支持用户变更资产托管方式，即支持用户变更是否参与数字资产控制，以及变更控制比例。变更密钥托管方式，步骤如下：
STEP1：用户发起一笔用户变更资产托管方式请求(需要验证用户注册信息，并验证使用原用户私钥分片签名的数据)
STEP2：去中心化托管平台验证请求后，重新执行生成密钥操作，执行N个节点+用户共同协作产生新的私钥分片(M/N，M为掌控资产所需最少分片数，N为分片总数)，各节点和用户保存新的私钥分片，并使用新的私钥分片生成公钥及资产地址返回给用户并保存在各个节点中。
STEP3：用户和托管平台使用原私钥分片共同协作将原有地址的数字资产转移到新的地址上，完成变更密钥托管方式操作。
本实施例中，一种新型去中心化托管平台的账户安全技术方案总体示意图如图1所示，具体包括用户注册、转账和变更资产托管方式几个方面的安全机制。图2所示为用户注册流程，用户填写注册信息，并选择资产托管方式，将注册请求发送到托管平台，托管平台和用户共同参与生成数字资产的私钥，并将公私钥保存和注册信息保存起来，完成用户注册流程。用户注册完成后可以通过托管平台完成数字资产充值，转账，以及变更密钥托管方式的操作。图3为用户转账操作流程，托管平台构建转账交易，根据密钥托管方式的不同，由托管平台或者托管平台和用户共同对转账交易进行签名，签名完成后托管平台将签名好交易广播到数字资产对应的区块链上，完成转账交易。图4所示为用户变更资产托管方式的流程，用户可以根据需要变更资产托管方式，并原有资产转移到新的密钥管理下。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种新型去中心化托管平台的账户安全系统，其特征在于：包括去中心化共识节点以及用户运行轻节点，去中心化共识节点负责保存用户注册信息，生成和保存私钥分片以及构建交易，与各种数字资产链交互以完成数字资产的充值转账，用户通过运行轻节点与共识节点交互完成用户注册信息的提交，用户控制私钥的输入，用户充值转账操作。
2.一种新型去中心化托管平台的账户安全系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用户注册
以N个节点组成的去中心化资产托管平台用户进行注册，用户选择由用户参与控制数字资产或由托管平台完全托管资产；
2)转账操作
用户向去中心资产托管平台发起转账请求，托管平台根据资产托管方式分别处理；
3)变更资产托管
用户变更是否参与数字资产控制，以及变更控制比例，用户根据需要变更资产托管方式，并原有资产转移到新的密钥管理下。
3.根据权利要求2所述的一种新型去中心化托管平台的账户安全系统的运行方法，其特征在于，1)用户注册步骤具体如下：
SETP1用户填写注册信息，并选择资产托管方式；
用户参与数字资产控制还是由托管平台完全托管；
STEP2根据用户参与控制比例：
N个去中心托管平台节点+用户协作产生分片，由分片密钥共同产生数字资产的密钥，各节点保存密钥各个分片，用户保存私钥分片；
其中m/n，m为掌控资产所需最少分片数，n为托管平台节点数N+用户管理密钥分片数N1，N1根据用户参与控制比例和平台接点数计算得出；
STEP3由各个节点和用户共同使用各自控制的私钥分片，生成数字资产密钥公钥，并存储到托管平台各个节点中；
如果选择用户参与控制数字资产，没有用户私钥分片的话，则无法生成数字资产的公钥，无法产生数字资产的充值地址。
4.根据权利要求2所述的一种新型去中心化托管平台的账户安全系统的运行方法，其特征在于，2)转账操作步骤具体如下：
STEP1：用户向去中心资产托管平台发起转账请求，托管平台根据资产托管方式分别处理；
STEP2：如果是完全由去中心化托管平台托管，托管平台各节点协作，各个节点使用其控制的私钥分片对交易进行签名，将签名完成后的交易数据广播到区块链上完成转账操作；
STEP3：如果是用户参与控制数字资产，托管平台生成未签名转账交易，各个节点并使用其控制的私钥分片对交易进行签名，签名后数据返回给用户，用户使用其控制的私钥分片对交易数据进行签名后返回给托管平台，托管平台将交易数据广播到区块链上完成转账操作；此步骤如果没有用户确认，并使用控制的私钥分片对交易进行签名，则无法完成转账操作。
5.根据权利要求2所述的一种新型去中心化托管平台的账户安全系统的运行方法，其特征在于，3)变更资产托管步骤具体如下：
STEP1：用户发起一笔用户变更资产托管方式请求；此时需要验证用户注册信息，并验证使用原用户私钥分片签名的数据；
STEP2：去中心化托管平台验证请求后，重新执行生成密钥操作，执行N个节点+用户共同协作产生新的私钥分片，各节点和用户保存新的私钥分片，并使用新的私钥分片生成公钥及资产地址返回给用户并保存在各个节点中；其中M/N，M为掌控资产所需最少分片数，N为节点总数；
STEP3：用户和托管平台使用原私钥分片共同协作将原有地址的数字资产转移到新的地址上，完成变更密钥托管方式操作。
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