面向智能城市的后量子区块链构建研究
密码学与安全
2021-04-01 v1
摘要
凭借一些特殊的性质与特征，区块链是一项非常有用的技术，能够安全地组织智能城市中的多样化设备。它在分布式环境中应用广泛，例如无线传感器等实体需要确信服务器的真实性。由于当前解决后量子问题的区块链技术尚未被设计出来，在本研究中，我们考察后量子设定下的区块链，并试图发现其如何抵御来自量子计算的攻击。此外，传统的基于工作量证明（PoW）的共识协议（如比特币）无法提供内存挖矿，且区块链中每个区块的交易容量有限并需要扩充。因此，我们提出了一种用于智能城市应用安全与隐私保护的新后量子工作量证明（post-quantum PoW）共识算法。与现有的经典基于哈希的PoW算法相比，它不仅可以保护区块链免受量子计算攻击，还能够提供内存挖矿。同时，我们将一种基于身份的post-quantum签名嵌入到交易过程中以构建轻量级交易。随后，我们详细描述了区块链中后量子轻量级交易的执行过程。总体而言，本工作有助于丰富未来后量子区块链的研究，并支持新兴基于区块链的智能城市的构建或架构。
引用
@article{arxiv.2012.15799,
title = {On the Construction of a Post-Quantum Blockchain for Smart City},
author = {Jiahui Chen and Wensheng Gan and Muchuang Hu and Chien-Ming Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.15799},
year = {2021}
}
备注
Elsevier. 20 pages, 9 figures, 6 tables