比特币匿名性和密钥管理研究

【摘要】 随着互联网技术的发展,加密货币在数字支付领域发挥着越来越重要的作用。 比特币作为一种去中心化的加密货币，受到了极大的关注和广泛的应用。 它被称为历史上最成功的加密货币。 目前的比特币体系虽然运行良好，但其理论体系并不完善，比特币体系还存在很多问题，直接影响到比特币未来的发展和应用。 比特币系统中与用户关系最密切的问题是比特币的匿名性和密钥管理问题。 比特币匿名性的好坏关系到用户的个人隐私能否得到有效保护。 比特币的密钥管理问题关系到用户的财产安全：一旦私钥丢失或被盗，用户的比特币将无法再找回，给用户带来无法弥补的损失。 因此，本文主要围绕这两方面的工作展开如下： 1）研究了比特币系统的基本原理，分析了其存在的问题。 做了深入的研究。 本文对现有的提高比特币系统匿名性的方案进行了分析比较，并对现有的比特币密钥管理方案进行了介绍和分析。 2) 提出了一种基于代理的比特币支付系统模型比特币离线交易原理，并给出了基于盲签名算法的实现方案。 比特币的去中心化是利用公链实现的，记录在区块链上的比特币交易信息给用户带来隐私泄露的潜在威胁。 同时，为了抵御二次消费攻击，比特币系统约定在目标区块之后，产生若干个确认区块，才认为交易有效。 这种漫长的等待时间大大降低了比特币的支付效率，导致比特币作为货币的实际使用受到了限制。 基于以上问题，本文提出了一种基于代理的比特币支付系统模型，通过在支付阶段引入代理，更好地保护用户的支付隐私，缩短交易确认时间，提高比特币系统的交易效率。 3）对于比特币密钥管理的问题，首先，由于经常需要对现有的比特币公钥地址进行管理，这时需要一个中心来分发子密钥。 因此，本文提出了一种适用于比特币系统的中心门限签名方案。 其次，Goldfeder等人提出的分布式门限签名方案。 进行了改进，提出了一种新的分布式门限签名方案。 改进后的方案更通用，效率更高。 最后介绍了门限签名方案在比特币密钥管理中的应用比特币离线交易原理，针对不同的应用场景给出了基于门限签名方案的实现方法。