计算机工程

作者：崔怀勇, 张绍华, 李超, 戴炳荣

单位：1. 上海海洋大学信息学院, 上海 2013062. 上海计算机软件技术开发中心, 上海 2011123. 上海商学院, 上海 200235

关键词：区块链预言机,Schnorr签名,门限聚合机制,可验证随机函数,可验证秘密分享

基金：上海市科技创新行动计划(21511101504); 上海科学院关键共性技术攻关计划(SKY2022005)

区块链预言机是一种为上链数据提供可信保障的中间件，可以有效解决链上链下数据传输的信任问题。当前预言机方案大多存在成本高、容错率低、密钥泄露、数据泄漏、签名失效等问题，为此，提出一种基于Schnorr门限聚合签名的区块链预言机改进方案。通过引入可验证随机函数生成可验证随机数，解决签名过程中随机数重复或能够被预测而导致的密钥泄露问题；通过引入可验证秘密分享技术，解决签名过程中密钥分发者作恶而导致的签名失效问题。预言机通过验证密钥碎片检测密钥分发者是否作恶，验证结束后向预言机智能合约发送验证结果，当预言机智能合约收到t个验证失败的结果时向所有预言机发送消息，达成一致性共识后重启签名。在数据提交阶段，只有预言机身份验证通过时才允许其提交，以防止签名过程中的数据泄露。同时，设置预言机信誉与激励机制，保证信誉较好的预言机在有效时间内参与签名并获得奖励。实验结果表明，在预言机节点数量为50、密钥分发者作恶且恶意预言机占预言机群体总数近50%时，该方案消耗的总时间不超过200 ms，gas消耗量不超过$ 5\times {10}^{5} $ wei，可以有效实现可信数据上链。

来源：2024年第1期

《计算机工程》期刊编辑部

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