基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法及系统

本发明涉及区块链安全，特别是基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法及系统。

背景技术：

1、隐蔽通信是一个过程，该过程中发送方将隐蔽信息通过载体在公共的信道上进行传输，接收方接收信息。在传统的隐蔽通信中，有图片、视频、文件等载体，虽然嵌入率高，但其通信内容容易被监听等问题。区块链技术具有去中心化、匿名性等优点，隐蔽通信选择区块链作为载体可以有效弥补隐蔽通信存在的不足。区块链隐蔽通信是一个过程，该过程中发送方将隐蔽信息通过载体在区块链交易网络的信道上进行传输，接收方接收信息。在区块链隐蔽通信中，载体包括区块链交易的交易金额、存储字段、交易地址、协议等载体。其中区块链交易金额作为载体存在嵌入率低、交易金额大、易被检测等问题。

2、如果金额过高，虽然嵌入信息的数量会增多，但金额过高就会存在易检测问题。

技术实现思路

1、鉴于上述以数字货币的交易金额为载体进行隐蔽通信的方案中交易金额大、嵌入率低和易被检测等问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种新型的矩阵分解方法，将大金额矩阵分解为两个小金额矩阵，不仅提高了嵌入率，也减少交易金额的消耗。并使矩阵分解的金额分布在最合适的范围，提高了抗检测性的方法。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其包括，对信息数据进行加密；对得到的矩阵matrixnumber利用矩阵分解算法分解成金额矩阵matrixa和矩阵matrixb；生成交易地址集，并进行信息传送；提取出交易，并进行信息还原。

5、作为本发明所述基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的一种优选方案，其中：所述对信息数据进行加密包括以下步骤：对消息m进行aes加密并填充生成mc；对mc进行二进制编码得到mb；对mb进行切分，将切分的各个部分转换为十进制数；将各个部分的十进制数组成矩阵matrixnumber。

6、作为本发明所述基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的一种优选方案，其中：所述利用矩阵分解算法分解成金额矩阵matrixa和矩阵matrixb包括以下步骤：将矩阵matrixnumber中numberi(i＝0…n)进行因式分解，分解成一组因数factornumberi(i＝0,…,m-1)；依次判断每个数numberi(i＝0…n)的因式中最大的一个因数factornumber(m-1)是否符合正常的交易金额范围[minamount,minamount]之内。

7、作为本发明所述基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的一种优选方案，其中：所述判断包括，若最大的一个因数在正常金额范围内，则得到a0＝factornumber(m-1),a1＝0,b1＝0；若最大的一个因数小于最小金额，则计算前几个因数的乘积，直到乘积数属于正常的金额范围时得到b0，则a0＝number/b0；若最大的一个因数大于最大金额，则对最大的因数进行分解：将最大的因数拆分为r1和r2，对r1和r2进行因式分解，拆分成四个数(a0,a1,b0,b1)；若这a0,a1,b0,b1不满足正常的金额范围，则将r1随机生成，r2＝factornumber(m-1)-r1，直到(a0,a1,b0,b1)满足金额范围为止。

8、作为本发明所述基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的一种优选方案，其中：所述生成交易地址集，并进行信息传送包括以下步骤：通过链下预先共享的key链式生成的交易地址集；将矩阵matrixa的每列组成一笔交易，将矩阵matrixb的每行组成一笔交易，利用地址的交互关系进行交易；将组成的交易发布到比特币交易网络上。

9、作为本发明所述基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的一种优选方案，其中：交易金额与地址交互过程如下：通过链下预先共享的key，生成每笔交易的发送方地址集saddr和接收方地址集daddr；通过daddr生成每笔交易的接收方地址集daddr'、daddr”和daddr”'；根据交易金额矩阵matrixa、matrixb和地址生成关系，将对应的金额作为每笔交易的交易金额，矩阵matrixa中第一列代表transaction0中的交易情况，关系为矩阵matrixa中第二列代表transaction1中的交易情况，关系为矩阵matrixb中第一行代表transaction2中的交易情况，关系为矩阵matrixb中第二行代表transaction3中的交易情况，关系为将四笔交易发布到比特币交易网络上。

10、作为本发明所述基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的一种优选方案，其中：所述提取出交易，并进行信息还原包括以下步骤：将提取出交易的交易金额分别进行排列，得到矩阵matrixa和矩阵matrixb，并进行相乘得到矩阵matrixnumber；提取矩阵matrixnumber对角线上的元素number，依次转换二进制编码，组成mb，并进行解码得到密文mc；对密文mc进行解密得到消息m。

11、第二方面，本发明为进一步解决以数字货币的交易金额为载体进行隐蔽通信的方案中交易金额大、嵌入率低和易被检测等问题，实施例提供了基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信系统，其包括：加密模块，用于对信息数据进行加密；矩阵分解模块，用于对得到的矩阵matrixnumber利用矩阵分解算法分解成金额矩阵matrixa和矩阵matrixb；传输模块，用于生成交易地址集，并进行信息传送；解密模块，用于提取出交易，并进行信息还原。

12、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的任一步骤。

13、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的任一步骤。

14、本发明的有益效果为，本发明不仅提高了嵌入率，而且减少了交易金额的消耗，并且将分解的交易金额矩阵中元素分布在最合适的长度范围，使方案具有了一定的抗检测性；实验对比结果表明，本方案不仅提高了嵌入率，减少了交易金额消耗，也具有一定的抗检测性。

技术特征：

1.基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：包括：

2.如权利要求1所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：所述对信息数据进行加密包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：所述利用矩阵分解算法分解成金额矩阵matrixa和矩阵matrixb包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：所述判断包括，

5.如权利要求4所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：所述生成交易地址集，并进行信息传送包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：交易金额与地址交互过程如下：

7.如权利要求6所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：所述提取出交易，并进行信息还原包括以下步骤：

8.基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信系统，基于权利要求1～7任一所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法，其特征在于：包括：

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法的步骤。

技术总结
本发明公开了基于数字货币交易金额矩阵分解的隐蔽通信方法及系统，涉及区块链安全技术领域，包括对信息数据进行加密；对得到的矩阵Matrix<subgt;Number</subgt;利用矩阵分解算法分解成金额矩阵Matrix<subgt;a</subgt;和矩阵Matrix<subgt;b</subgt;；生成交易地址集，并进行信息传送；提取出交易，并进行信息还原。本发明不仅提高了嵌入率，而且减少了交易金额的消耗，并且将分解的交易金额矩阵中元素分布在最合适的长度范围，使方案具有了一定的抗检测性。

技术研发人员：张乐君,张博,田志宏,鲁辉,苏申,仇晶,刘园,徐光侠,邰东玲,郭然
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9