一种基于三叉树的可分电子现金构造方法与流程

本发明是一种在三叉树的结构上，面值为3ⁿ的可分电子现金的构造方法，主要用于解决可分电子现金中额度单一的问题，属于信息安全的技术领域。

背景技术：

可分电子现金是一种用户可以一次购买一个大面值的电子现金，然后分多次支付的数字货币系统。可分电子现金系统为用户提供匿名性保护，能实现对双花用户的身份追踪，同时还具有可分性，使用非常方便。

然而，现有可分电子现金系统仅允许用户购买的单个电子现金的面额为2ⁿ，然后分多次使用。虽然这种电子现金在支付协议中能够满足任何额度的支付，但可能会造成较大的支付次数，从而导致支付效率的降低。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于三叉树的电子现金构造方法，该方法按照以下步骤来实现，包含：

1、电子现金系统公共参数设置。设sn是由长度小于n的字符串组成的集合。对于任意的s∈sn，|s|表示比特串s的长度，集合yn(s)＝{y||y|＝n，y由s在其尾部添加一个字符串构成}。设g1，g2是阶为素数p的群，{g1，g2，gt，e}为一个双线性群，g＝e(g，h)为gt的一个生成元，g，h分别为g1，g2的生成元，e为双线性映射。

2、构造面值为3ⁿ的电子现金。利用深度为n的三叉树构造面值3ⁿ的电子现金。根节点为gs，该节点包含了该电子现金的发行时间，发行该电子现金的银行信息等参数。该三叉树的非根非叶节点为s∈sn，其中s的位数与其深度相等。

对三叉树的每一个非根非叶节点为s∈sn，选择随机数rs∈zp，设

对三叉树的每一个叶节点y∈yn(s)，选择随机数ly∈zp；

对每一个s∈sn，以及每一个叶节点y∈yn(s)，计算

这里每一个叶子节点y就是一个面值为1的电子现金，用作为其标识。每一个非根非叶节点为s面值为3^l，n-l为s的高度。

3、使用。在支付协议中，用户可以结合面值2ⁿ的电子现金，按照实际需要来选择面值为3ⁿ以及2ⁿ的节点进行支付，可提高支付效率。

本发明具有以下有益效果：1在电子现金系统中，用户能够购买面值为2ⁿ的电子现金，还可以购买面值为3ⁿ的电子现金，具有灵活性和实用性。2.在支付协议中，用户可以按照实际需要来选择面值为3ⁿ以及2ⁿ的节点进行支付，可减少支付的电子现金的个数，从而提高支付效率，节省资源。

附图说明

图1是基于三叉树的可分电子现金示意图。表示本发明方法所包括的电子现金构成示例。

图2是流程示意图。表示本发明的流程示意。

具体实施方式

步骤1：电子现金系统公共参数设置。设sn是由长度小于n的字符串组成的集合。对于任意的s∈sn，|s|表示比特串s的长度，集合yn(s)＝{y||y|＝n，y由s在其尾部添加一个字符串构成}。设g1，g2是阶为素数p的群，{g1，g2，gt，e}为一个双线性群，g＝e(g，h)为gt的一个生成元，g，h分别为g1，g2的生成元，e为双线性映射。

步骤2：构造面值为3ⁿ的电子现金。利用深度为n的三叉树构造面值3ⁿ的电子现金。根节点为gs，该节点包含了该电子现金的发行时间，发行该电子现金的银行信息等参数。该三叉树的非根非叶节点为s∈sn，其中s的位数与其深度相等。

对三叉树的每一个非根非叶节点为s∈sn，选择随机数rs∈zp，设

对三叉树的每一个叶节点y∈yn(s)，选择随机数ly∈zp；

对每一个s∈sn，以及每一个叶节点y∈yn(s)，计算

这里每一个叶子节点y就是一个面值为1的电子现金，用作为其标识。每一个非根非叶节点为s面值为3^l，n-l为s的高度。

步骤3：使用。在支付协议中，结合面值2ⁿ的电子现金，按照实际需要来选择面值为3ⁿ以及2ⁿ的节点进行支付，可提高支付效率。

技术特征：

技术总结
本发明属于信息安全的技术领域，具体涉及电子现金中一种树形结构的电子现金构造方法。该方法先给出电子现金系统公共参数的设置方法，然后给出面额为3n的电子现金的树形结构，依据此树形结构来构造电子现金。本发明使用户能够从电子现金发行机构购买面额为3n的一个单一的电子现金，并分多次进行支付。

技术研发人员：刘建华;刘佳嘉
受保护的技术使用者：中国民用航空飞行学院
技术研发日：2017.09.26
技术公布日：2018.01.30