一种基于区块链的融合DKG与BLS的高阈值签名协议

作者：刘峰; 王一帆; 杨杰; 周爱民; 齐佳音

来源：计算机科学, 2021, 48(11): 46-53.

DOI：10.11896/jsjkx.210200129

• 区块链
• 智能合约
• DKG分布式密钥生成
• BLS签名
• 阈值签名
• 多方安全计算

阈值签名协议是多方信息安全协议的基础工具之一,在身份认证、防伪防抵赖等方面有着广泛的用途。文中研究了一种新型的去中心化阈值签名协议(Blockchain-based High-threshold Signature Protocol, BHTSP),通过将分布式密钥生成协议(Distributed Key Generation, DKG)与BLS签名(Boneh-Lynn-Shacham Signature)相结合,设计了一套可多方参与的、签名长度固定的阈值签名协议。在协议的实现过程中,采用了区块链智能合约作为协议的通信层,以确保协议参数的安全交换。仿真实验结果表明,BHTSP协议可以产生固定体积的阈值签名,且存储验签的公钥组合需要的平均内存消耗相比Schnorr签名方案减少了85.3%。在实验的区块链平台中,BHTSP能够支持多达50个参与方参与的阈值签名生成,优化了区块链多方参与交易的执行流程。