本技术公开了一种接收方离线的数字货币抗量子计算交易方法及系统,该方法包括以下步骤:S1、使用密钥管理服务器分别为中央银行数字货币系统、商业银行数字货币系统和用户颁发系统公私钥和公私钥;S2、实现商业银行数字货币系统与中央银行数字货币系统之间的身份认证;S3、实现用户与商业银行数字货币系统之间的身份认证;S4、实现接收方用户的离线数字货币交易。有益效果:通过在现有技术的基础上增加基于ID密码学对称密钥的保护,使得数字货币通信系统切换到抗量子计算方案的成本不高;同时,通过使用基于ID密码学的密钥颁发服务,既减轻了系统搭建、升级的复杂度,又增强了央行对商业银行的控制能力。
背景技术
中国人民银行的数字货币D-RMB体系的核心要素为一种币、两类库和三个中心。一种币,即“D-RMB”(DC/EP),简称D币,特指一串由央行签名的代表具体金额的加密数字串。两类库:分别是D-RMB的发行库和银行库(中央银行数字货币数据库、商业银行数字货币数据库)。数字货币在发行库中即表现为央行的数字货币基金;数字货币在银行库中即表现为商业银行的库存数字现金。三个中心:一是登记中心(记录货币产生、流通、清点核对及消亡全过程);另外两个是认证中心,即CA认证中心(基于PKI体系,对机构和用户证书进行集中管理,如CFCA)和IBC认证中心[即基于标识的密码技术建立的认证中心(Identity-BasedCryptograph)]。在登记中心可设计两张表,一为数字货币权属登记表,记录数字货币的归属,另一张为交易流水表。
D-RMB系统是一种分级式的体系,即由中央银行与各商业银行共建,中央银行数字货币系统是由中央银行或中央银行指定机构运行维护的用来处理关于数字货币的信息的计算机系统,其主要功能包括负责数字货币的发行与验证监测,商业银行数字货币系统是由商业银行或商业银行指定机构运行维护的用来处理关于数字货币的信息的计算机系统,其执行现有银行的有关货币的各种功能,即银行功能,主要包括从中央银行申请到数字货币后,负责直接面向社会,满足提供数字货币流通服务的各项需求。
正如大多数人所了解的,量子计算机在密码破解上有着巨大潜力。当今主流的非对称(公钥)加密算法,如RSA加密算法,大多数都是基于大整数的因式分解或者有限域上的离散对数的计算这两个数学难题。他们的破解难度也就依赖于解决这些问题的效率。传统计算机上,要求解这两个数学难题,花费时间为指数时间(即破解时间随着公钥长度的增长以指数级增长),这在实际应用中是无法接受的。而为量子计算机量身定做的秀尔算法可以在多项式时间内(即破解时间随着公钥长度的增长以k次方的速度增长,其中k为与公钥长度无关的常数)进行整数因式分解或者离散对数计算,从而为RSA、离散对数加密算法的破解提供可能。
现有技术存在的问题:
1、现有数字货币系统中的CA认证及IBC认证均无法抗量子计算;
2、现有基于量子保密通信的抗量子计算身份认证系统中,对用户来说成本过高、对称密钥管理复杂;
3、现有基于非对称密钥池的抗量子计算身份认证系统中,需要将所有成员的公钥生成非对称密钥池后存储到各密钥卡中,增加了客户端密钥卡的存储成本和操作工作量;
4、现有基于非对称密钥池的抗量子计算身份认证系统中,改变了传统CA认证及IBC认证系统的整体流程和数据结构,导致CA认证及IBC认证系统,及其对应的用户应用系统切换到抗量子计算方案的成本过高。
实现思路