计算机应用

作者：陈依林, 李晓宇

单位：郑州大学 计算机与人工智能学院，郑州 450001

关键词：区块链,混币,交易隐私,一次性环签名,混合加密

基金：国家自然科学基金资助项目(61876016);国家自然科学基金资助项目(62371423)

针对当前区块链混币系统在保护用户交易隐私的同时存在的难以抵御用户重复转账攻击、混币中心泄露信息和伪造转账攻击等问题，提出一种基于一次性环签名的区块链混币方案。首先，用户向混币中心存款并请求加入环组；其次，在混币中心验证通过后用户使用一次性环签名申请转账；最后，混币中心对签名和转账指令进行验证并转账。一次性环签名的性质使混币中心只能确认签名是否来自用户环组内，而无法获知具体来自哪位用户，且一次性环签名只能被验证一次，因此在保护用户隐私的同时使得用户无法重复发送转账指令，且混币中心也无法伪造转账指令。此外，用户和混币中心之间的通信使用混合加密技术，从而有效地防止第三方攻击者破坏签名的发送/验证并获取交易隐私。实验结果显示，该方案的平均响应时间随用户数量增多呈线性增长，每增加10个用户响应时间约增加10 ms，不会出现用户数量增长导致系统性能急剧下降甚至系统瘫痪的情况，可以支持混币网络中的多个用户在保护交易隐私的前提下高效顺利地完成转账。在用户数量相同的情况下，该方案的响应时间与CoinJoin相比缩短了约60 ms，和CoinShuffle方案相比缩短了约80 ms，与Blindcoin和Blindmixing方案相比响应时间相差不大但具有实现简单和安全性高等优点。可见，该方案在保护区块链用户隐私及财产安全方面具有实践及应用价值。

来源：2025年第12期

《计算机应用》期刊编辑部

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