基于区块链的高效公平多方合同签署协议 - GAO, Ying; Jin-Xi, WU; 高莹; 吴进喜 (Journal of Cryptologic Research, 2018)
随着数字货币发展的广泛应用, 区块链作为其核心支撑迅速成为关注的焦点. 由于区块链可充当一个去中心化的可信第三方, 因此在设计电子合同签署协议时, 可引入区块链来保证其公平性. 现有的基于区块链的合同签署协议大多只适用于两方的合同签署, 当考虑扩展为多方合同签署时, 由于签署方需要对每个签名进行验证, 验证工作量极大. 因此, 设计一个简单又高效的多方公平合同签署协议成为电子商务安全亟待解决的关键问题. 可验证加密签名(verifiably encrypted signature, VES)能够有效地保证互联网上交易过程的公平性, 很自然成为合同签署协议构造的一种常规技术手段. 聚合签名能够聚合多个签名为一个签名, 从而提高签名和验证的效率. 本文结合可验证加密签名和聚合签名, 提出无证书的聚合可验证加密签名方案(CLAVES), 并给出一个具体的构造方案并证明其安全性. 利用该方案设计出基于区块链的多方合同签署协议. 该协议分两个阶段. (1) 在区块链链下阶段, 签署方执行CLAVES方案, 生成各自的CLAVES签名. 若所有的CLAVES签名验证通过, 则进入区块链链上阶段, 否则协议停止. (2) 在区块链链上阶段, 利用基于罚金的公平交换协议(claim or refund, COR)思想, 签署方在区块链上公平地交换各自的秘密值, 最后通过计算, 可提取出各方对合同的普通数字签名, 从而完成合同的签署. 通过分析和与已有的多方合同签署协议对比表明, 本文提出的多方合同签署协议具有高效性和公平性.