(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211052832.9 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 长沙理工大 学 地址 410000 湖南省长 沙市天心区万家丽 南路二段96 0号 (72)发明人 张经宇　欧杰军　王进　王磊　 李文军　何施茗　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 专利代理师 王浩 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 67/10(2022.01) (54)发明名称 一种区块链监管方法、 系统、 设备及存储介 质 (57)摘要 本发明公开了一种区块链监管方法、 系统、 设备及存储介质， 包括通过从区块链中的多个节 点中随机选取监管节点， 通过监管节 点生成哨兵 区块， 通过监管节点生成普通区块， 并将普通区 块的区块高度和版本号存储于区块版本树中， 通 过监管节点利用变色龙哈希的陷门函数修改在 预设的区块链监管时效内的普通区块的交易内 容， 得到替换区块， 通过监管节点将替换区块与 替换区块的区块高度广播给区块链中其他所有 节点， 以使得其他所有节点接收替换区块， 并将 普通区块更改为替换区块， 完成全系统的数据纠 察监管， 通过哨兵区块和监管节 点配合变色龙哈 希的陷门函数来监管区块链系统行为， 实现了区 块链系统的局部可监管、 可编辑和可审查。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 115442106 A 2022.12.06 CN 115442106 A 1.一种区块链监管 方法， 其特 征在于， 所述区块链监管 方法包括： 从区块链中的多个节点中随机 选取监管节点； 通过所述监管节点根据 预设的监管周期打包监管信息， 生成哨兵区块， 其中， 所述监管 周期为相邻两个所述哨兵区块之间普通区块的数量， 所述 监管信息包括区块版本树； 通过所述监管节点根据 所述监管周期打包生成包含交易内容的普通区块， 并将所述普 通区块的区块高度和版本号存 储于所述区块版本树中； 通过所述监管节点利用变色龙哈希的陷门函数修改在预设的区块链监管时效内的所 述普通区块的交易内容， 得到替换区块， 并将所述替换区块的区块高度和版本号存储于所 述哨兵区块中， 其中， 所述 替换区块的区块高度与所述普通区块的区块高度相同； 通过所述监管节点将所述替换区块与所述替换区块的区块高度广播给所述区块链中 其他所有节点， 以使得所述其他所有节点接 收替换区块， 并根据所述替换区块的区块高度 寻找到对应的普通区块， 将所述普通区块更改为所述 替换区块。 2.根据权利要求1所述的一种区块链监管方法， 其特征在于， 所述从区块链中的多个节 点中随机 选取监管节点， 包括： 根据预设的监管候选列表节点数目与随机信标产生的随机数， 得到第 一监管节点候选 列表； 根据所述第 一监管节点候选列表确定所述监管节点， 且当所述监管节点的任期周期达 到预设的任期周期的一半时， 根据随机信标更新一次所述第一监管节点候选列表， 得到第 二监管节点候选列表， 以使得当所述监管节点的任期周期结束时， 从所述第二监管节点候 选列表中确定新的监管节点。 3.根据权利要求2所述的一种区块链监管方法， 其特征在于， 所述 区块版本树采用十六 进制编码存 储数据来存 储所述普通区块的区块高度与所述 替换区块的区块高度。 4.根据权利要求3所述的一种区块链监管方法， 其特征在于， 所述 区块版本树包括分支 结点、 叶子结点和扩展结点， 其中， 所述分支结点包括17个插槽， 每个所述插槽映射到所述 叶子节点或所述扩展节点； 所述叶子结点包括一个所述普通区块的版本号和一个以十六进制表示所述普通区块 的区块高度结束的编码值； 所述扩展结点通过路径压缩算法得到， 所述扩展结点包括以十六进制表示所述普通 区 块的区块高度的不分叉的路径的编 码值和指向其他结点的区块高度哈希值指 针， 所述扩展 结点通过指针链接 到下一个节点。 5.根据权利要求4所述的一种区块链监管方法， 其特征在于， 所述通过所述监管节点利 用变色龙哈希的陷门函数修改在预设的区块链监管时效内的所述普通区块的交易内容， 得 到替换区块， 包括： 步骤S1、 根据预设的安全参数与密钥生成函数得到公钥和陷门， 其中， 所述根据预设的 安全参数与密钥生成函数 得到公钥和陷门的计算公式为： CHGen(1k)＝(Hk,Tk) 其中， k为所述预设的安全参数， C HGen为密钥生成函数， Hk 为公钥， Tk 为陷门； 步骤S2、 根据 所述普通区块的交易内容与所述公钥利用哈希生成函数得到变色龙哈希 值和第一 随机数， 其中， 所述根据所述普通区块的交易内容与所述公钥利用哈希生成函数权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115442106 A 2得到变色龙哈希值和随机数值的计算公式为： CHash(Hk,Tx)＝(C H, ξ ) 其中， CHash为哈希生成函数， Tx为所述普通区块的交易 内容， CH为所述变色龙哈希值， ξ 为第一随机数； 步骤S3、 根据哈希验证函数验证所述变色龙哈希值和所述第一随机数， 其中， 所述根据 哈希验证函数验证所述变色龙哈希值和所述第一随机数的计算公式为： CHVer(Hk,Tx,(C H, ξ ))＝d 其中， d为布尔值； 若所述d为1， 则继续执 行步骤S4， 若所述d为0， 则返回步骤S2， 步骤S4、 利用哈希碰撞函数得到第二随机数， 以使得所述普通区块的交易内容成功修 改为替换 交易内容， 得到所述替换区块， 其中， 所述利用哈希碰撞函数得到第二随机数的计 算公式为： CHCol(Tk,(CH,Tx, ξ )),Tx′)＝ξ′ 其中， Tx′为替换交易内容， ξ ′为第二随机数。 6.一种区块链监管系统， 其特 征在于， 所述区块链监管系统包括： 监管节点选取模块， 用于从区块链中的多个节点中随机 选取监管节点； 哨兵区块生成模块， 用于通过所述监管节点根据预设的监管周期打包监管信息， 生成 哨兵区块， 其中， 所述监管周期为相 邻两个所述哨兵区块之间普通区块的数量， 所述监管信 息包括区块版本树； 普通区块生成模块， 用于通过所述监管节点根据 所述监管周期打包生成包含交易内容 的普通区块， 并将所述普通区块的区块高度和版本号存 储于所述区块版本树中； 交易内容替换模块， 用于通过所述监管节点利用变色龙哈希的陷门函数修改在预设的 区块链监管时效内的所述普通区块的交易内容， 得到替换区块， 并将所述替换区块的区块 高度和版本号存储于所述哨兵区块中， 其中， 所述替换区块的区块高度与所述普通区块的 区块高度相同； 数据更新模块， 用于通过所述监管节点将所述替换区块与所述替换区块的区块高度广 播给所述区块链中其他所有节点， 以使得所述其他所有节点接 收替换区块， 并根据所述替 换区块的区块高度寻找到对应的普通区块， 将所述普通区块更改为所述 替换区块。 7.根据权利要求6所述的一种区块链监管系统， 其特征在于， 所述监管节点选取模块还 包括： 获取第一监管节点候选列表模块， 用于根据 预设的监管候选列表节点数目与随机信标 产生的随机数， 得到第一 监管节点 候选列表； 监管节点确定与更新模块， 用于根据所述第一监管节点候选列表确定所述监管节点， 且当所述监管节点的任期周期 达到预设的任期周期的一半时， 根据随机信标更新一次所述 第一监管节点候选列表， 得到第二监管节点候选列表， 以使得当所述监管节点的任期周期 结束时， 从所述第二 监管节点 候选列表中确定新的监管节点。 8.根据权利要求7所述的一种区块链监管系统， 其特征在于， 所述交易内容替换模块还 包括： 密钥生成模块， 用于根据 预设的安全参数与密钥生成函数得到公钥和陷门， 其中， 所述权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115442106 A 3