一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法

本申请涉及竞标拍卖，尤其涉及一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法。

背景技术：

1、随着互联网技术和电子商务的迅速发展，电子投标拍卖已经成为现实，但是其隐私性和安全性问题也越来越突出。特别是基于区块链的电子投标拍卖中，可能泄漏投标者的身份信息或者需要第三方机构参与公示中标结果，这些将会导致投标拍卖过程受到恶意敌手的攻击，将大大降低电子投标拍卖的安全性和隐私性，因此，在区块链电子投标拍卖中引入隐私计算迫在眉睫，作为隐私计算的核心技术，安全多方计算越来越受到人们的关注，并且与区块链去中心化特性不谋而合，可在无可信第三方的情况下计算出结果，在电子投标拍卖中使用mpc，使得可以在保密每个投标值的情况下，解出最小投标值或最大拍卖值，从而实现投标拍卖。

2、文献一：王小丽，李晓宇.利用匿名通信的匿名电子拍卖协议[j].小型微型计算机系统，2020。文献一提出了基于匿名通信的电子拍卖协议，利用aes+rsa加密算法，在计算投标值时，采用冒泡排序算法进行排序，竞标者将竞拍信息发送给拍卖服务器给出结果，但是，拍卖服务器可能会存在信息泄漏或不公平等情况，采用冒泡排序算法也可能存在时间复杂度太高，从而导致效率过低的问题。

3、文献二：李蓓，张问银，王九如，等.基于区块链的密封式投标拍卖方案[j].计算机应用,2021,41(4):999-1004。文献二提出了基于区块链的密封式投标拍卖方案，利用pedersen承诺方案保护竞买人信息，利用加法同态性进行保密计算，拍卖方计算竞标价并公布承诺但不公布真实报价，此时可能存在拍卖者不公布正确报价，从而造成不公平或恶意篡改等问题。

4、为了解决目前区块链中电子投标拍卖过程可能泄漏投标者身份、篡改中标结果等恶意攻击问题，本文提出了一种新的编码方法，利用门限椭圆曲线加密算法设计了新的投标拍卖方案，从而在保证投标数据安全的前提下得到正确结果。

5、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术提到的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，包括如下步骤：

2、s100、准备阶段：发起者设置提交截止时间tout，参与者进行注册，注册成功的参与者联合{p1，p2，……，pn}选择一条椭圆曲线ep(a，b)及其上面的生成元g，参与者pi选择自己的私钥ski，其中，1≤i≤n，参与者联合生成公钥(k，g)，且

3、s200、投标环节：在提交截止时间tout之前，竞标者pi将自己的出价xij根据编码规则进行编码为vi＝(vi1，vi2，……，vim)，参与者pi将编码后的vi中的元素vij编码为椭圆曲线上的点zij＝vijg，其中，1≤j≤m，将vi中的所有元素编码后记为zi＝(zi1，zi2，……，zim)，将zi的元素使用公钥加密为e(zi)＝(e(zi1)，e(zi2)，……，e(zim))，将e(zi)在区块链上进行公开；

4、s300、所有参与者p1，p2，……，pn将密文构成密文矩阵

5、

6、s400、竞标竞拍环节：参与者p1，p2，……，pn联合计算每一列密文的和，所有列的和构成一个密文向量，即

7、s500、参与者联合{p1，p2，……，pn}按顺序依次解密所有向量解密到d(tj)≠0即为竞标或竞拍成功的价格，此时成功的价格为sj；

8、s600、证明阶段：解密时所有参与者需要使用零知识证明验证自己提供的解密私钥是正确的，当存在无法证明成立参与者时，则存在恶意参与者，停止解密，当所有参与者均验证自己提供的解密私钥正确时，参与成功者pi公布在区块链上存储的向量vi＝(vi1，vi2，……，vim)及其每一个分量，其他竞标者联合证明该参与者没有欺骗，即从左到右对该向量进行解密，验证第一个不为0的数是否为sj，，当验证相等时，则公开竞标成功的价格及竞标者，竞标或竞拍成功；当验证不相等时，则说明存在欺骗，竞标或竞拍失败。

9、步骤s100中，所述参与者进行注册具体如下：参与者输入身份信息进行注册，对参与者输入的身份信息进行识别，当参与者具备参与资格时则注册成功，否则注册失败。

10、步骤s100中，参与者在注册时，需要提交保证金及保证承诺，招标发起者将保证承诺存储在区块链上。

11、所述编码规则具体如下：假设x1，x2，……，xn∈{s1，s2，……，sm}，其中s1<s2<……<sm；按照编码规则，当xj＝sj时，vi＝r∈zp*，否则，当xj≠sj时，vi编码为0；步骤s200中，参与者pi根据此规则将自己的数据编码为向量vi＝(vi1，vi2，……，vim)。

12、当发起者发起的为竞标时，步骤s500中，参与者联合{p1，p2，……，pn}按顺序依次解密所有向量，其中，解密顺序为从左向右依次解密所有向量。

13、当发起者发起的为拍卖时，步骤s500中，参与者联合{p1，p2，……，pn}按顺序依次解密所有向量，其中，解密顺序为从右向左依次解密所有向量。

14、由于竞标采用密封式投标形式，由出标最低者竞标成功，当存在多个投了最低价的参与者时，多个投了最低价的参与者重复步骤s100至s600，再进行一轮竞标，直到仅剩一个投了最低价的参与者。

15、由于拍卖采用密封式投标形式，由出标最高者拍卖成功，当存在多个投了最高价的参与者时，多个投了最高价的参与者重复步骤s100至s600，再进行一轮拍卖，直到仅剩一个投了最高价的参与者。

16、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，能够在不泄漏隐私信息的情况下，安全的完成竞拍拍卖任务，通过门限椭圆曲线加密算法设计了区块链保密投标拍卖方案，可以实现在无可信第三方的前提下完成计算投标值功能，可以有效的抗恶意攻击攻击，并且使用理想-实际范例证明协议的安全性，且本申请相比现有方案更加高效，对推动区块链隐私计算提供技术支撑。

技术特征：

1.一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，用于在保密每个投标值的情况下，解出最小竞标值或最大拍卖值，所述保密投标拍卖方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，步骤s100中，所述参与者进行注册具体如下：参与者输入身份信息进行注册，对参与者输入的身份信息进行识别，当参与者具备参与资格时则注册成功，否则注册失败。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，步骤s100中，参与者在注册时，需要提交保证金及保证承诺，招标发起者将保证承诺存储在区块链上。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，所述编码规则具体如下：假设x1，x2，……，xn∈{s1，s2，……，sm}，其中s1<s2<……<sm；按照编码规则，当xj＝sj时，vi＝r∈zp*，否则，当xj≠sj时，vi编码为0；步骤s200中，参与者pi根据此规则将自己的数据编码为向量vi＝(vi1，vi2，……，vim)。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，当发起者发起的为竞标时，步骤s500中，参与者联合{p1，p2，……，pn}按顺序依次解密所有向量，其中，解密顺序为从左向右依次解密所有向量。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，当发起者发起的为拍卖时，步骤s500中，参与者联合{p1，p2，……，pn}按顺序依次解密所有向量，其中，解密顺序为从右向左依次解密所有向量。

7.根据权利要求5所述的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，由于竞标采用密封式投标形式，由出标最低者竞标成功，当存在多个投了最低价的参与者时，多个投了最低价的参与者重复步骤s100至s600，再进行一轮竞标，直到仅剩一个投了最低价的参与者。

8.根据权利要求6所述的一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，其特征在于，由于拍卖采用密封式投标形式，由出标最高者拍卖成功，当存在多个投了最高价的参与者时，多个投了最高价的参与者重复步骤s100至s600，再进行一轮拍卖，直到仅剩一个投了最高价的参与者。

技术总结
本申请涉及一种基于区块链的抗恶意敌手保密投标拍卖方法，包括：发起者设置提交截止时间，参与者进行注册；在提交截止时间之前，竞标者将自己的出价进行编码；所有参与者将密文构成密文矩阵；参与者联合计算每一列密文的和，所有列的和构成一个密文向量；参与者联合按顺序依次解密所有向量，获得成功价格；解密时所有参与者需要使用零知识证明验证自己提供的解密私钥是正确的，竞标或竞拍成功。本申请能够在不泄漏隐私信息的情况下，安全的完成竞拍拍卖任务，通过门限椭圆曲线加密算法设计了区块链保密投标拍卖方案，可以实现在无可信第三方的前提下完成计算投标值功能，可以有效的抗恶意攻击攻击，并且使用理想‑实际范例证明协议的安全性。

技术研发人员：刘新,罗丹,郑云菲,涂小芬,王丰,李敬辉
受保护的技术使用者：天津仁爱学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27