(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 202210583572.1 (22)申请日 2022.05.25 (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　张宇鹏　翟明哲　金子一　 高启元　 (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 赵丽婷 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) H04L 41/00(2022.01) H04L 67/10(2022.01) (54)发明名称 基于可链接环签名的高效秘密选举方法及 装置 (57)摘要 本申请公开了一种基于可链接环签名的高 效秘密选举方法及装置， 其中， 方法包括： 接收多 个请求节 点的抵押请求， 根据抵押请求中的节点 抵押金额得到多个待选举节点； 根据多个待选举 节点的公钥生成公钥环， 根据待选举节点的私 钥、 节点标识和公钥环计算每个待选举节点的可 链接环签名， 并根据可链接环签名和节点标识生 成每个待选举节点的选票， 验证选票的有效性， 根据验证结果将选票加入区块； 根据预设随机数 和选票计算选票排序， 并将选票排序结果加入区 块， 根据预设节点选取规则在选票排序中选择领 导节点， 并利用领导节点发送区块， 从而降低区 块链的延迟， 节约能源， 实现了选举过程中的公 平性。 权利要求书2页 说明书11页 附图3页 CN 115442044 A 2022.12.06 CN 115442044 A 1.一种基于可链接环签名的高效秘密选举方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 接收多个请求节点的抵押 请求， 根据 所述抵押 请求中的节点抵押金额得到多个待选举 节点； 根据所述多个待选举节点的公钥生成公钥环， 根据所述待选举节点的私钥、 节点标识 和所述公钥环计算每个待选举节点的可链接环签名， 并根据所述可链接环签名和所述节点 标识生成所述每个待选举节点的选票， 验证所述选票的有效性， 根据验证结果将所述选票 加入区块； 根据预设随机数和所述选票计算选票排序， 并将所述选票排序结果加入所述区块， 根 据预设节点选取规则在所述选票排序中选择领导节点， 并利用所述领导节点发送所述区 块。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述抵押请求中的节点抵押金额 得到多个待选举节点， 包括： 检测所述请求节点是否已缴纳抵押金， 若未缴纳， 则验证所述请求节点的余额是否大 于等于所述节点抵押金额， 且所述节 点抵押金额大于等于预设抵押金额阈值， 若 是， 则将所 述请求节点加入所述待选举节点。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在根据所述待选举节点的节点标识、 私钥 和所述公钥环计算每 个待选举节点的可链接环签名， 之前还 包括： 生成所述待选举节点的一次性密钥k， 利用对称加密算法计算所述待选举节点的标识 ID＝Ek(PK)， PK为待选举节点的公钥， E为对称加密算法。 4.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， 根据验证结 果将所述选票加入区块， 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， 和 所述公钥环中的公钥是否全部 缴纳节点抵押金， 以及 所述可链接环签名中的签名是否有效； 若所述可链接环签名中的公钥映像不存在于当前选举阶段， 且所述公钥环中的公钥已 全部缴纳节点抵押金， 且所述可链接环签名中的签名有效， 则所述验证通过， 所述选票有 效， 反之， 所述选票无效； 将所述选票加入所述区块， 并对无效的选票标记无效。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在根据 预设随机数和所述选票计算选票排 序之前还 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。 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， 包括： 若存在位置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。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 在利用所述领导节点发送所述区块之后， 还包括： 提取所述 区块中领导节点的公钥和一 次性密钥， 利用所述公钥和所述一 次性密钥计算权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115442044 A 2所述领导节点的节点标识， 验证所述领导节点的节点标识是否等于所述选票排序的第j个 位置的节点标识， 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。 8.一种基于可链接环签名的高效秘密选举装置， 其特 征在于， 包括： 接收模块， 用于接收多个请求节点的抵押请求， 根据所述抵押请求中的节点抵押金额 得到多个待选举节点； 第一计算模块， 用于根据所述多个待选举节点的公钥生成公钥环， 根据所述待选举节 点的私钥、 节点标识和所述公钥环计算每个待选举节点的可链接环签名， 并根据所述可链 接环签名和所述节点标识生成所述每个待选举节点的选票， 验证所述选票的有效性， 根据 验证结果将所述选票加入区块； 选择模块， 用于根据预设随机数和所述选票计算选票排序， 并将所述选票排序结果加 入所述区块， 根据预设节点选取规则在所述选票排序中选择领导节点， 并利用所述领导节 点发送所述区块。 9.根据权利要求8所述的装置， 其特 征在于， 所述接收模块具体用于， 检测所述请求节点是否已缴纳抵押金， 若未缴纳， 则验证所述请求节点的余额是否大 于等于所述节点抵押金额， 且所述节 点抵押金额大于等于预设抵押金额阈值， 若 是， 则将所 述请求节点加入所述待选举节点。 10.根据权利要求8所述的装置， 其特 征在于， 还 包括： 第二计算模块， 用于在根据所述待选举节点的节点标识、 私钥和所述公钥环计算每个 待选举节点的可链接环签名之前生成所述待选举节点的一次性密钥k， 利用对称加密算法 计算所述待选举节点的标识ID＝Ek(PK)， PK为待选举节点的公钥， E为对称加密算法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115442044 A 3