Epass: Efficient and Privacy-Preserving Asynchronous Payment on Blockchain
针对区块链BNPL异步支付中的交易隐私泄露与延期交易高开销问题，提出Epass，结合本地可验证签名、时间释放加密和可编辑区块链，实现KB级通信并将时间开销降低四倍以上。
2025-06-11 cs.CR
The Danger of Small Anonymity Sets in Privacy-Preserving Payment Systems
与其存在初期的建议不同，比特币和类似的加密货币实际上提供的隐私比传统银行少得多。这些加密货币的无数隐私增强扩展以及几种干净的隐私保护加密货币已经被提出。为了更好地理解流行的设计决策的保护，我们调查了预期的匿名集大小在最初的模拟研究。期望的交易值的大的变化产生清醒的小有效匿名集的协议，泄漏交易值。因此，我们研究了初步的，直观的策略合并成更大的匿名集的支付组的效果，例如通过选择预先指定的值类。结果是有希望的，因为它们确实以相对较低的成本诱导较大的匿名集，这取决于相应的策略
2022-04-20 cs.CR
Provably Unlinkable Smart Card-based Payments
针对EMV支付缺乏隐私的问题，提出UTX协议，在不损害安全与功能的前提下实现匿名和不可关联支付，并形式化验证其安全隐私属性。
2023-09-06 cs.CR
NickPay, an Auditable, Privacy-Preserving, Nickname-Based Payment System
本文提出NickPay，一种基于以太坊和NGS方案的可审计且保护隐私的支付系统，实现隐私保护与监管合规的平衡。
2025-03-25 cs.CR
Privacy-Preserving Payment Splitting
广泛使用的支付拆分应用程序允许一个组的成员通过发送由一个成员代表其他成员支付的费用来跟踪成员之间的债务。在提供大量便利的同时，这些应用程序可以访问用户财务交易的敏感数据。在本文中，我们提出了一个支付拆分应用程序，它隐藏了服务提供商在一个组内的所有交易数据，提供了一个组中的用户之间的隐私保护，并提供了针对恶意用户甚至恶意服务器的完整性。核心协议进行一系列轮次，其中用户提交真实数据或覆盖流量，服务器盲目更新余额，通知用户费用，并对用户提交的数据进行完整性检查。我们的协议不需要在服务器上进行加密操作，并且在组的初始设置之后，用户唯一需要的加密工具是AES。我们将支付拆分协议实现为Android应用程序和附带的服务器。我们发现，对于实际的组大小，它需要少于50毫秒每轮计算用户的手机和服务器需要少于300微秒每轮每组，这意味着我们的协议具有出色的性能和可扩展性。
2019-11-20 cs.CR
Towards Perceived Security, Perceived Privacy, and the Universal Design of E-Payment Applications
本文通过构建高保真电子支付应用原型并对12名参与者进行试点研究，从安全、隐私和可用性三个角度评估用户体验，发现用户会基于可用性感知安全与隐私强度，并提出通用设计建议。
2024-07-07 cs.CR cs.HC
zk-PCN: A Privacy-Preserving Payment Channel Network Using zk-SNARKs
支付通道网络（PCN）是一种第二层扩展解决方案，可实现快速的链下交易，但不涉及链上交易结算。PCN提出了新的隐私问题，包括平衡保密，关系匿名和支付隐私。此外，保护隐私导致交易成功率低。为了解决这个难题，我们提出了zk-PCN，一个使用zk-SNARKs的隐私保护支付通道网络。我们通过设置\textit{public balances}来防止暴露真实余额。使用公共余额，zk-PCN可以保证高交易成功率，并通过零知识证明保护PCN隐私。此外，zk-PCN与PCN的现有路由算法兼容。为了支持这样的兼容性，我们提出了zk-IPCN改进zk-PCN与一种新的证明生成（RPG）算法。zk-IPCN减少了存储信道信息的开销，降低了生成零知识证明的频率。最后，广泛的模拟证明了zk-PCN在各种设置中的有效性和效率。
2022-08-20 cs.CR cs.DC
HIDE & SEEK: Privacy-Preserving Rebalancing on Payment Channel Networks
支付渠道有效地将交易负载转移到链外，从而成功地解决了大多数加密货币面临的固有可扩展性问题。支付渠道的一个主要缺点是，当渠道耗尽时，需要在链上“充值”资金。提出了重新平衡来缓解这个问题，其中渠道耗尽的各方沿着一个周期移动其资金，以补充其链下渠道。到目前为止，重新平衡的协议要么引入本地解决方案，要么损害隐私。在这项工作中，我们提出了一个选择加入的再平衡协议，这是私人的和全球最优的，这意味着我们的协议最大限度地提高了再平衡资金的总量。我们从线性规划的框架来研究再平衡。为了获得充分的隐私保证，我们利用多方计算来解决线性规划，由选定的参与者执行以保持效率。最后，我们有效地分解的再平衡解决方案，以原子方式执行时，保存用户余额的激励兼容的周期。关键词：支付渠道网络，隐私和再平衡。
2021-10-17 cs.CR cs.DC
When the cookie meets the blockchain: Privacy risks of web payments via cryptocurrencies
我们展示了第三方网络跟踪器如何对加密货币用户进行去匿名化。我们提出了两种不同但互补的攻击。在大多数购物网站上，第三方跟踪器会接收有关用户购买的信息，用于广告和分析目的。我们表明，如果用户使用加密货币支付，跟踪器通常拥有足够的购买信息，可以在区块链上唯一识别交易，将其链接到用户的cookie，并进一步链接到用户的真实身份。我们的第二次攻击表明，如果跟踪器能够以这种方式将同一用户的两次购买链接到区块链，它可以识别用户在区块链上的整个地址和交易集群，即使用户使用区块链匿名技术，如CoinJoin。攻击是被动的，因此可以追溯到过去的购买。我们讨论了几种缓解措施，但没有一种是完美的。
2017-08-16 cs.CR
Privacy-Utility Tradeoffs in Routing Cryptocurrency over Payment Channel Networks
支付通道网络（PCN）被视为当今加密货币最有前途的可扩展性解决方案之一。粗略地说，PCN是一种网络，其中每个节点代表一个用户，每个有向的、加权的边缘代表区块链上托管的资金;这些资金只能在边缘的端点之间进行交易。只要路径中的每条边都有足够的余额（托管资金）来支持交易，用户就可以通过连接A到B的路径将资金从节点A有效地转移到B。每当事务成功时，边权重相应地更新。然而，在部署的PCN中，信道平衡（即，边缘权重）出于隐私原因不向用户透露;用户仅知道时间0处的初始权重。因此，当路由事务时，用户首先猜测路径，然后检查它是否支持事务。这种猜测和检查过程大大降低了交易的成功率。在另一个极端，了解完整的渠道平衡可以在牺牲隐私的情况下大幅提高成功率。在这项工作中，我们研究了网络是否可以揭示嘈杂的信道平衡，以权衡隐私的效用。我们展示了这样一个权衡的基本限制，并提出了噪声机制，实现了一般类的图形拓扑结构的基本限制。我们的研究结果表明，在实践中，PCN应在低隐私或低效用制度，这是不可能的，以获得较大的收益，通过放弃一点隐私，或大收益的隐私，牺牲一点效用。
2020-10-21 cs.CR
A Hitchhiker's Guide to Privacy-Preserving Digital Payment Systems: A Survey on Anonymity, Confidentiality, and Auditability
Bank of Italy（意大利银行）
本文综述了隐私保护数字支付系统，涵盖去中心化账本和CBDCs，提出隐私目标分类及对应密码学方法，并探讨隐私与可审计性之间的平衡挑战。
2026-04-01 cs.CR cs.DC
Counting Down Thunder: Timing Attacks on Privacy in Payment Channel Networks
闪电网络是比特币的扩展解决方案，承诺实现快速和私人的支付处理。在Lightning中，多跳支付通过使用哈希时间锁定合同（HTLC）来保护，并通过洋葱路由方案在网络层上加密，以避免信息泄漏到中间结点。然而，在这项工作中，我们表明闪电网络的隐私保证可能会被对HTLC状态协商消息进行定时攻击的路径对手所破坏。为此，我们提供了估计，使对手减少匿名集，并推断出最有可能的支付端点。我们开发了一个概念验证测量节点，该节点显示了获得时间差的可行性，并评估了基于模型的网络模拟中的对抗成功。我们发现，控制少量恶意节点足以观察到所有支付的大部分，强调了路径上的对手模型的相关性。此外，我们发现，不同程度的对手可以使用基于时间的攻击来以高精度和高召回率对支付端点进行去匿名化。
2020-06-22 cs.CR cs.NI
Unlinkability of an Improved Key Agreement Protocol for EMV 2nd Gen Payments
为了解决EMV标准的已知隐私问题，EMVCo已经提出了盲Diffie-Hellman密钥建立协议，该协议旨在成为未来第二代EMV协议的一部分。我们指出，主动攻击者以前没有考虑到本建议协议的隐私要求，并证明了主动攻击者可以在100厘米的距离内破坏不可链接性。在这里，我们采用了一个强有力的定义，不考虑主动攻击者的unlinkability，并提出了增强的协议提出的EMVCo。我们证明了我们的协议满足强不可链接性，同时保持认证。
2022-06-22 cs.CR
The Value of Privacy: Strategic Data Subjects, Incentive Mechanisms and Fundamental Limits
我们研究了交易私人数据的博弈论模型中的数据隐私价值，其中数据收集者通过激励机制从战略数据主体（个人）购买私人数据。每个个体的私有数据表示她关于底层状态的知识，这是数据收集器希望学习的信息。与大多数现有的隐私感知调查工作不同，我们的模型不假设数据收集器是值得信赖的。然后，个人完全控制自己的数据隐私，并仅报告其数据的隐私保护版本。在本文中，隐私的$ε$单位的价值是衡量所有非负支付机制的最低支付，在纳什均衡下，个人的最佳对策是报告的数据与隐私水平的$ε$。$ε$越高，报告数据的私密性越低。我们得出的上下限的隐私值是渐近紧的数据主体的数量变得很大。具体地说，下限保证不可能使用更少的支付金额来购买$ε$单位的隐私，上限由我们设计的可实现的支付机制给出。基于这些基本限制，我们进一步推导出数据收集器达到给定学习精度目标的最小总支付的上下限，并表明所设计的机制的总支付最多是一个人的支付远离最小值。
2016-03-22 cs.CR cs.GT
Investcoin: A System for Privacy-Preserving Investments
这项工作提出了一个新的框架，在分布式模型中的隐私保护投资系统。在这种模式下，独立投资者可以将资金转移到独立项目中，就像在众筹平台上一样。该框架保护投资者的单笔付款不被任何其他方发现，只显示每个投资者的付款总额。同样，项目的单一收入付款也被隐瞒，只披露每个项目的最后收入付款总额。通过这种方式，除了投资者（甚至系统管理员）之外，没有其他人可以检测到她为任何单个项目支付了多少钱。尽管仍然可以在任何一对投资者之间秘密交换投资的任何部分，因此市场流动性不受系统的影响。最重要的是，我们的框架允许将所有持有的投资（例如利息支付或股息）的倍数返还给个人投资者，同时仍然只透露每个投资者的所有回报之和。我们提供合理的安全保证，这个框架是基于安全多方计算文献的共同概念。作为这个框架的实例，我们提出了Investcoin。它是三种加密协议的适当组合，即私有流聚合方案，承诺方案和范围测试，并且它可用于与任何现有货币连接。这些协议的安全性是基于DDH假设的。根据SMPC文献中的复合定理，所得到的Investcoin协议的安全性也基于DDH假设。此外，我们还为Investcoin提供了一个简单的去中心化密钥生成协议，支持投资者的动态加入/离开和容错，并实现了对恶意投资者的一些安全保证。
2017-06-13 cs.CR
HFIPay: Privacy-Preserving, Cross-Chain Cryptocurrency Payments to Human-Friendly Identifiers
Yeah LLC（耶和有限公司）
HFIPay通过中继协助协议实现隐私保护的标识符路由加密货币支付，通过随机意图标识符和盲绑定rho_i确保支付信息不被枚举，利用零知识证明保证支付授权的不可链接性。
2026-06-21 cs.CR cs.DC
An Empirical Analysis of Privacy in the Lightning Network
支付渠道网络，特别是闪电网络，似乎为比特币和其他基于区块链的加密货币缺乏可扩展性和隐私提供了解决方案。以前的研究主要集中在闪电网络的可扩展性，可用性和加密经济学上，但相对较少关注探索它在实践中实现的隐私水平。本文对闪电网络提供的隐私进行了全面分析，介绍了几种利用网络公开信息的攻击，以了解旨在保密的信息，例如节点有多少可用的硬币，或者通过网络路由的支付中的发送者和接收者是谁。
2021-01-21 cs.CR
LightPIR: Privacy-Preserving Route Discovery for Payment Channel Networks
支付通道网络是提高加密货币可扩展性的一种有前途的方法：它们允许以点对点的方式，沿着网络中的多跳路由执行交易，而不需要在区块链上达成共识。然而，在发现具有成本效益的交易路线期间，可能会泄露有关交易实体的关键信息。本文首先研究了支付通道网络中的隐私保护路由发现机制。特别是，我们提出了LightPIR，这种方法允许源有效地发现到其目的地的最短路径，而不会泄露任何有关交易端点的信息。在LightPIR中实现有效解决方案的两个主要观察结果是：（1）令人惊讶的是，集线器标记算法-开发用于预处理“街道网络”图，以便稍后可以有效地计算最短路径-也适用于支付通道网络底层的图，以及（2）集线器标记算法可以直接与私有信息检索相结合。LightPIR依赖于现有集线器标记算法之上的简单集线器标记启发式算法，该算法利用加密货币网络的特定拓扑特征，以进一步最大限度地减少存储和带宽开销。在考虑闪电网络的案例研究中，我们表明，我们的方法是一个数量级更有效的隐私保护基线的基础上使用私人信息检索的数据库，存储所有对最短路径。
2021-04-09 cs.CR cs.NI
B-Ride: Ride Sharing with Privacy-preservation, Trust and Fair Payment atop Public Blockchain
拼车是一种服务，使司机能够与其他乘客分享他们的行程，有助于分享旅行成本的吸引力。然而，大多数现有平台依赖于中央第三方，这使得它们受到单点故障和隐私泄露问题的影响。此外，由于恶意用户的参与，它们容易受到DDoS和Sybil攻击。此外，还应向服务提供商支付高额费用。在本文中，我们提出了一种基于公共区块链的分散式乘车共享服务，名为B-Ride。乘客和司机都可以找到匹配的乘车服务，同时保留他们的行程数据，包括上下车地点和出发/到达日期。然而，在公共区块链的匿名性下，恶意用户可以提交多个乘车请求或报价，而不承诺其中任何一个，以发现更好的报价或使系统不可靠。B-Ride通过利用智能合约和零知识集合成员资格证明为乘车共享引入时间锁定存款协议来解决这个问题。简而言之，司机和骑手都必须通过向区块链发送存款来表明他们的承诺。之后，司机必须在约定的出发时间向区块链证明他已经到达了上车地点。为了通过隐藏确切的上车位置来保护乘客/司机的位置隐私，使用零知识集成员协议进行证明。此外，为了确保公平支付，根据驾驶员和骑手的行驶距离引入了按驾驶付费方法。此外，我们引入了一个基于声誉的信任模型，根据司机过去的行程对他们进行评级，让乘客根据他们在系统上的历史记录选择他们。最后，我们在以太坊的测试网络中实现了B-Ride。实验结果表明，我们的协议在现有的现实世界的区块链上的适用性。
2019-11-13 cs.CR
Balancing Compliance and Privacy in Offline CBDC Transactions Using a Secure Element-based System
针对离线 CBDC 支付中隐私保护与 AML/CFT 合规的冲突，提出基于安全元件和数字凭证的支付原型，可灵活适配监管环境并达到商用级延迟。
2025-09-29 cs.CR
Privacy-Enhancing Technologies for Financial Data Sharing
本文调研了隐私增强技术在金融机构数据共享中的优劣势，以CBDC为案例研究其架构集成方式，成果可推广至跨境支付等多种代币化存款金融场景，助力平衡金融交易的隐私与合规要求。
2023-06-16 cs.CR
PayOff: A Regulated Central Bank Digital Currency with Private Offline Payments
针对数字欧元监管下的离线CBDC支付技术挑战，本文提出PayOff新型设计，兼顾隐私、监管合规与安全鲁棒性，验证了高效性，也指出了离线存储与消息量随交易次数增长的局限。
2024-08-13 cs.CR cs.DC
Probing Channel Balances in the Lightning Network
由于闪电网络支付既不广播也不公开存储。因此，LN不仅被视为可扩展性，而且被视为比特币的隐私解决方案。该协议保证在通道关闭时只能确认最新的通道状态。LN节点八卦可用于路由的信道和它们的总容量。为了发出（多跳）支付，发送方基于其对图的本地知识创建路由。由于本地渠道余额不是公开的，因此支付经常由于中间跳的余额不足而失败。在这种情况下，将沿着多条路线尝试支付，直到成功。这构成了隐私效率的权衡：隐藏的平衡提高了隐私，但阻碍了路由效率。在这项工作中，我们表明，攻击者可以很容易地发现使用探测信道平衡。这需要每频道不到一分钟，需要适度的资本承诺，没有支出。我们描述了算法，并在比特币的测试网上测试了我们的概念验证实现。我们认为，LN的隐私和路由效率之间的平衡是次优的：通道平衡既没有得到很好的保护，也没有利用。我们概述了两种方式LN演变就这个问题。为了强调隐私，我们提出了一个修改的错误处理，隐藏细节的发送节点的出错通道。这将破坏我们的探测技术，但使路由失败更常见，因为发送方不知道尝试路由的哪个通道失败了。为了提高效率，我们提出了一个新的API调用，可以让发送方查询它不是一方的渠道的余额。我们认为，将这些方法结合起来可以帮助LN两全其美：在可行的情况下隐藏私有数据，并利用公共数据来提高路由效率。
2020-04-01 cs.CR
Scaling Distributed Ledgers and Privacy-Preserving Applications
本文提出了旨在通过改善其可扩展性、延迟和隐私性来使区块链技术和智能合约平台实用化的技术。本文首先介绍了Chainspace的设计和实现，Chainspace是一个分布式账本，支持用户定义的智能合约，并在其对象上执行用户提供的交易。智能合约交易的正确执行是可公开验证的。链空间可通过分片状态进行扩展;它可以通过拜占庭容错（Byzantine Fault Tolerance，BFT）防止节点子集试图损害其完整性或可用性属性。本文还介绍了一系列针对跨分片共识协议的分片分布式账本的重放攻击;它们允许攻击者仅通过网络访问，以最小的努力加倍花费资源。然后，我们构建Byzbush，这是一个新的跨分片共识协议，它对这些攻击免疫，并且是专为Chainspace的核心而设计的。接下来，我们提出了FastPay，这是一个高完整性的预付款支付结算系统，可用作Chainspace的金融基础设施，以支持低延迟的零售支付。该结算系统基于拜占庭一致性广播作为其核心原语，放弃了完全原子提交通道（共识）的费用。由此产生的系统具有极低的延迟确认和支付的最后。最后，本文提出了Coconut，一个支持分布式门限颁发、公共属性和私有属性、重随机化和多个非随机选择性属性揭示的选择性披露证书方案。它确保了真实性和可用性，即使在证书颁发机构的子集是恶意的或离线的情况下，并且与Chainspace原生集成，以支持许多可扩展的隐私保护应…
2021-02-24 cs.CR
Functional Adaptor Signatures: Beyond All-or-Nothing Blockchain-based Payments
本文提出功能性适配器签名（FAS），结合智能合约与适配器签名优势，实现公平功能性数据销售，支持线性函数并保障见证隐私，揭示了功能性加密与适配器签名的联系。
2024-10-14 cs.CR
Only Pay What You Must Spend: On-Demand Privacy Budget Payment for Differentially Private RAG
College of Computer Science and Technology, National University of Defense Technology（国防科技大学计算机学院）；College of Science, National University of Defense Technology（国防科技大学理学院）
针对现有DP-RAG框架隐私预算浪费问题，提出SparsePay-RAG，通过公共先验、聚类缩小检索范围、自适应访问控制及DP对比解码，实现按需付费，在强隐私约束下取得更优隐私-效用权衡。
2026-09-24 cs.CR cs.DL
Optimizing Virtual Payment Channel Establishment in the Face of On-Path Adversaries
本文首次将虚拟支付通道建立形式化为优化问题，提出兼顾交易成本、安全与隐私的 ILP 及快速贪心算法，并在 Lightning Network 快照上验证其有效性。
2024-05-09 cs.CR
Private and Atomic Exchange of Assets over Zero Knowledge Based Payment Ledger
比特币带来了一种新型的数字货币，它不依赖于中央系统来维持交易。通过受益于去中心化分类账的概念，彼此不认识或不信任的用户仍然可以以点对点的方式进行交易。受比特币的启发，近年来发明了其他加密货币，如以太坊，达世币，Zcash，门罗币，Grin等。其中一些专注于增强隐私，例如加密笔记或应用用于交易的加密笔记的类似概念以增强隐私的系统（例如，Zcash、Monero）。然而，很少有机制支持链上的隐私增强票据或资产的交换，同时保护交换操作的隐私。现有的公平交换隐私资产的方法主要依赖于链下/侧链、托管或集中式服务。因此，我们提出了一种解决方案，支持加密货币或隐私增强加密资产的不经意和隐私保护的公平交换。该技术通过扩展基于零知识的密码笔记来演示。为了解决“隐私”和“多货币”问题，我们构建了一个新的零知识证明系统，并使用新的属性扩展了笔记格式，以表示各种类型的令牌化资产或加密货币。通过扩展支付协议，交换操作通过隐私增强交易（例如，屏蔽交易）。基于交易操作过程中可能出现的场景，我们在用于公开验证交易的零知识证明系统中增加了新的约束和条件。
2019-09-14 cs.CR cs.DC cs.DS
Secure Charging and Payment System for Electric Land Vehicles with Authentication Protocol
显然，化石燃料是一种有限的资源，考虑到经济和环境问题，未来将被其他能源所取代。电力是替代化石燃料的候选资源之一。在不久的将来，电动陆地，空中和海上车辆将开始在日常生活中占据更多的位置。为此，已经开发了用于这些设备的充电系统和充电后支付的系统。在这个问题上还没有普遍的标准。在这项研究中，收费和支付系统，这是安全的，对已知的网络攻击，用于电动陆地车辆，并优先考虑隐私，提出。已经提出了一种利用认证协议有线或无线地相互验证的系统，其中数据通信被加密，并且支付交易被安全地执行并向车主开具发票。
2021-07-10 cs.CR
HushRelay: A Privacy-Preserving, Efficient, and Scalable Routing Algorithm for Off-Chain Payments
支付通道网络（PCN）用于加密货币，以提高链下交易的性能和可扩展性。除了打开和关闭支付通道外，区块链中不会记录PCN接受的其他交易请求。只有打开通道的一方才知道在给定时刻剩下的确切资金数额。在实际情况中，可能不存在可以实现高价值支付转移的单一路径。对于这种情况，将交易价值分割到多个路径是一种更好的方法。虽然存在经由若干路径路由事务的若干方法，但是这样的技术是相当低效的，因为必须在路由算法的初始阶段（例如，SpeedyMurmur [42]）.不考虑网络中每个信道的剩余容量的算法容易失败。其他方法会泄漏敏感信息，并且计算成本相当高[28]。据我们所知，我们提出的方案HushRelay是一个高效的隐私保护路由算法，考虑到每个通道中留下的资金，同时将交易价值分割到几条路径上。将我们的算法的性能与真实实例上的现有路由方案（例如，Ripple Network），我们观察到HushRelay的成功率为1，执行时间为2.4秒。然而，SpeedyMurmur [42]在界标数量为6时，成功率为0.98，耗时4.74秒。在闪电网络上测试我们提出的路由算法时，观察到成功率为0.99，执行时间为0.15秒，比SpeedyMurmur所需的时间小12倍。
2020-02-12 cs.CR cs.DS
Exploring Widevine for Fun and Profit
本研究分析Android上闭源Widevine DRM的内部结构与密钥体系，开发Frida工具WideXtractor，验证Netflix用户追踪风险，并成功绕过L3混淆恢复信任根。
2025-03-27 cs.CR
A Cryptoeconomic Traffic Analysis of Bitcoin's Lightning Network
闪电网络（LN）旨在解决比特币的可扩展性和隐私问题。这是一个支付渠道网络，比特币交易是在链外发布的，洋葱通过私人支付路径路由，旨在以更快，更便宜和私人的方式结算交易，因为它们不会记录在维护成本高，速度慢和公共的分类账中。在这项工作中，我们设计了一个交通模拟器来实证研究LN的交易费用和隐私条款。模拟器依赖于网络结构的公开数据，并在我们试图基于LN节点所有者的某些博客帖子传播的信息进行验证的假设下生成交易。我们的研究结果的估计收入从交易费是符合广泛的意见，参与经济上是不合理的，目前持有的网络在一起的大多数大型路由节点。无论是流量费还是交易费都必须增加几个数量级，才能使支付途径在经济上可行。我们假设路由器之间存在激烈的价格竞争，从而给出了潜在费用增加的最坏情况估计。我们估计目前的渠道结构和定价政策如何应对潜在的流量增加，如何减少锁定资金的渠道将影响网络，并显示的例子，估计谁经营的节点在经济上可行的收入。即使交易是洋葱路由的，也可以推断出有关支付来源和目的地的强有力的统计证据，因为由于LN的小世界性质的副作用，许多交易路径仅由单个中介组成。基于我们的模拟实验，我们定量描述了当前LN操作的隐私缺陷，并提出了一种方法，在路由路径中注入额外的跳数，以证明如何隐私可以得到加强，很少的额外的交易成本。
2020-07-13 cs.CR
Protocol-Embedded Compliance for Privacy-Preserving, Non-Custodial Digital Payments
University College London（伦敦大学学院）；University of Greenwich（格林尼治大学）
本文提出一种嵌入协议的合规性方案，基于USO资产模型将合规数据嵌入数字资产状态，实现非托管、隐私保护的合规数字支付，可与传统金融基础设施对接。
2026-08-19 cs.CR cs.CY
Settling Payments Fast and Private: Efficient Decentralized Routing for Path-Based Transactions
基于路径的交易（PBT）网络，通过中间人的路径从一个用户到另一个用户结算支付，是一个不断增长的研究领域。他们克服了比特币和以太坊等加密货币的可扩展性和隐私问题，用廉价而快速的链下转移取代了昂贵而缓慢的链上区块链操作。以Ripple和Stellar等信用网络的形式，它们还可以实现不同货币之间的低价实时总结算。例如，SilentWhsipers是最近提出的一个完全分布式的信用网络，它依赖于基于路径的交易，在没有公共账本的情况下进行安全的，特别是私人的支付。分散式PBT网络的核心是一种路由算法，它可以发现付款人和收款人之间的交易路径。在过去的一年中，已经提出了一些路由算法。然而，现有的特别努力既缺乏效率，也缺乏隐私。在这项工作中，我们首先确定几个效率问题SilentWhsipers。有了这些知识，我们设计和评估SpeedyMurmurs，一种新的路由算法，分散PBT网络使用高效和灵活的基于嵌入的路径发现和按需高效稳定处理动态的PBT网络。我们基于当前部署的Ripple信用网络的真实数据进行的模拟研究表明，SpeedyMurmurs将稳定的开销降低了两个数量级，并将路由交易的开销降低了两倍以上。此外，使用SpeedyMurmurs至少可以保持与分散式地标路由相同的成功率，同时提供更低的延迟。最后，SpeedyMurmurs实现了PBT网络中路由的关键隐私目标。
2017-12-13 cs.CR cs.DC
Brick: Asynchronous Payment Channels
链下协议（通道）是解决区块链支付的可扩展性和隐私挑战的一个很有前途的解决方案。然而，目前的提议需要同步假设来保持信道的安全性，从而向对手泄露控制网络进行成功攻击所需的确切时间。在本文中，我们介绍了砖，第一个支付渠道，保持安全的网络安全，同时提供正确的激励。其核心思想是通过引入一个由外部各方组成的理性委员会（称为“督导员”），将冲突解决过程纳入渠道。因此，如果一方想单方面关闭一个渠道，它只能得到委员会对最后一个有效状态的批准。Brick提供亚秒级延迟，因为它不使用重量级共识。相反，Brick使用一致的广播来宣布更新并关闭通道，这是一个轻量级的抽象，它足够强大，可以为任何理性的参与者保持安全和活跃。此外，我们考虑许可区块链，其中额外的可扩展性属性可能是出于监管目的所需的。我们引入了Brick+，这是一种链下结构，它在Brick之上提供了可扩展性，而不会与其隐私保证相冲突。我们正式定义了我们的支付渠道建设应该满足的属性，并证明了Brick和Brick+都满足这些属性。我们还为Brick设计了激励措施，使诚实和理性的行为保持一致。最后，我们提供了Solidity中智能合约的参考实现。
2020-06-19 cs.CR cs.DC
A Digital Currency Architecture for Privacy and Owner-Custodianship
近年来，电子零售支付机制，特别是电子商务和销售点的信用卡支付，在许多发达国家日益取代现金。因此，社会正在失去一个关键的公共零售支付选项，零售消费者正在失去与使用现金相关的重要权利。为了解决这一问题，我们提出了一种数字货币的方法，允许没有银行关系的人以电子方式进行私下交易，包括互联网购物和要求无现金的销售点购物。我们的提案引入了一个由政府支持的私人运营的数字货币基础设施，以确保每笔交易都由银行或货币服务企业注册，并依赖于由隐私增强技术（如盲签名或零知识证明）支持的非托管钱包，以确保交易对手不会被泄露。我们的数字货币方法还可以促进更有效和透明的清算，结算和系统性风险管理。我们认为，我们的系统可以恢复和保护现金的显着特征，包括隐私，所有者保管，可互换性和可访问性，同时也保留了部分准备金银行和现有的两级银行体系。我们还表明，有可能对涉及无条件保护最终用户隐私的非托管钱包的数字货币交易进行监管。
2021-05-27 cs.CR cs.CY
Enabling Privacy-preserving Auctions in Big Data
我们研究了如何在大数据环境中实现拍卖，以解决许多即将到来的基于数据的决策问题。我们考虑到大数据的特征，包括但不限于速度、数量、多样性和准确性，我们认为未来任何拍卖机制设计都应该考虑以下因素：1）通用性（多样性）; 2）效率和可扩展性（速度和数量）; 3）真实性和可验证性（准确性）。在本文中，我们提出了一个隐私保护结构的拍卖机制设计在大数据，防止对手学习不必要的信息，除了那些隐含在有效的拍卖输出。更具体地说，我们考虑了拍卖的最一般形式之一（处理多样性），并通过近似NP-难问题和避免基于乱码电路的设计（处理速度和体积），大大提高了效率和可扩展性，并最终防止利益相关者为了自己的利益而相互欺骗（处理真实性）。我们通过引入一种新的保护隐私的赢家确定算法和一种新的支付机制来实现这些。此外，我们进一步采用盲签名方案作为积木，让投标人验证他们的付款的真实性由拍卖人报告。通过与对等工作的比较表明，我们将对等工作开销的渐近性能从指数增长提高到线性增长，从线性增长提高到对数增长，从而大大提高了系统的可扩展性。
2015-01-21 cs.CR
SPENDER: A Platform for Secure and Privacy-Preserving Decentralized P2P E-Commerce
区块链技术使加密货币的交易安全，不受信任和隐私保护。然而，现有的基于区块链的交易平台仅支持使用数字资产交易加密货币（例如，NFT）。尽管一些支付服务提供商已经开始接受加密货币作为有形商品的支付方式（例如，Visa、PayPal），客户仍然需要信任并将他们的私人信息交给集中式电子商业平台（例如，Amazon、eBay）。为了实现加密货币和真实商品之间的无信任和隐私保护交易，我们提出了SPENDER，这是一个基于智能合约的安全和隐私保护分散式P2P电子商业平台。我们平台的设计实现了各种优势功能，并带来了无限的未来潜力。此外，我们的平台为在区块链上设计真实世界的Web3基础设施提供了一个完整的范例，这扩大了应用范围，并利用了加密货币的内在价值。该平台已经在Terra生态系统上构建和测试，我们计划稍后开源代码。
2022-06-15 cs.CR cs.ET
Buying Private Data without Verification
我们考虑的问题，设计一个调查，从一个隐私敏感的人口聚集不可验证的信息：分析师希望计算一些总的统计数据从每个成员的人口持有的私人位，但不能验证参与者在他的调查报告的位的正确性。人口中的个体是具有隐私成本的策略代理人，\ie，他们不仅考虑了他们期望从机制中获得的支付，而且考虑了他们的隐私成本，这些隐私成本来自机制的结果-计算的统计数据以及支付-以确定他们的效用。当个体战略性地决定是否参与和是否如实报告他们的敏感信息时，分析师如何设计支付方案以获得对总体统计数据的准确估计？我们设计了一个差分私人同行预测机制，支持准确估计的人口统计作为贝叶斯-纳什均衡的设置，代理人有明确的偏好隐私。该机制需要关于比特$b_i$的边缘先验分布的知识，但不需要关于成本$c_i$的边缘分布的全部知识，而是仅需要近似的上限。我们的机制保证$ε$ -差分隐私每个代理$i$对任何对手谁可以观察到的统计估计输出的机制，以及支付给$n-1$其他代理$j\neq i$。最后，我们表明，通过对每个代理的隐私成本函数进行稍微更结构化的假设，随着代理数量的差异，运行调查的成本将由$0$承担。
2014-04-24 cs.CR cs.DS cs.GT
On the security and privacy of Interac e-Transfers
如今，Interac电子转账是加拿大消费者最重要的远程支付方式之一。据我们所知，本文是第一次研究Interac电子转账的隐私和安全性。实验结果表明，通过电子邮件和短信发送给客户的通知包含敏感的私人信息，可能会被第三方观察。任何有非法意图的人都可以使用这些信息进行攻击，包括欺诈性地重定向标准电子转账。这种攻击至少在实验设置中是可能的，但在现实中也可能。最近的新闻文章支持这一发现。改进，以克服这些相互关联的隐私和安全问题的建议和讨论。
2019-12-12 cs.CR
Proposed E-payment Process Model to Enhance Quality of Service through Maintaining the Trust of Availability
互联网的使用已成为各个领域和活动的迫切需要。其中一个重要领域可能是电子商务。电子商务包括与互联网商务有关的所有操作和活动，包括电子商务、电子营销、电子服务、电子支付和电子转账。本建议侧重于电子商务框架下的两个方面，其中许多电子支付程序模式都因服务质量核查的特别程序不明确而受到影响。因此，本提案提出了一种新的电子支付过程模型，通过保持可用性来提高服务的服务质量。所提出的模型侧重于电子支付模型维度的概念，包括完整性、不可否认性、真实性、机密性、隐私性和可用性。因此，所提出的模型实现了可用性维度，以提高提供给消费者的服务的服务质量。
2021-01-05 cs.CR cs.SE
Private Electronic Payments with Self-Custody and Zero-Knowledge Verified Reissuance
本文扩展了Goodell等人提出的数字转账协议，通过审计日志与零知识证明结合，实现重发行资产的验证，同时保护支付者的隐私并防止非原发行者创建资产。
2025-01-14 cs.CR cs.CY
Privacy-Preserving Smart Contracts for Permissioned Blockchains: A zk-SNARK-Based Recipe Part-1
针对许可链智能合约隐私方案功能受限、计算开销高和依赖第三方的问题，提出基于 zk-SNARK 的隐私保护方案，支持两类代币并引入委托交易以实现 DvP。
2025-01-06 cs.CR
A Model for Privacy-enhanced Federated Identity Management
出于法律和商业原因，在业务或消费者上下文中运行的身份联合需要防止跨信任服务提供商收集用户数据。法律原因由数据保护立法给出。其他原因包括企业所有者越来越意识到超越传统信息安全的保密风险，例如，对电子数据交换服务的认证次数可以提供对发票数量的了解，从中可以得到内部信息。本文提出了支持三个隐私要求的扩展技术控制：a）限制可链接性：两个服务提供商在没有第三方帮助的情况下不能链接与用户相关的数据，既不使用标识符也不使用其他识别属性，如电子邮件地址或支付数据; b）有限的可观察性：身份提供商在没有第三方帮助的情况下无法跟踪用户正在使用哪些服务; c）不公开：由属性提供者提供给服务提供者的属性不向身份提供者或中间服务代理公开。这个参考体系结构使用遵循隐私设计原则的轴辐式联合风格，解决了上面提到的隐私控制。
2014-01-19 cs.CR
Privacy Preserving and Cost Optimal Mobile Crowdsensing using Smart Contracts on Blockchain
由于移动设备及其传感和处理能力的广泛应用，移动人群感知应用的普及性和适用性不断增加。然而，我们需要为贡献资源并保护隐私的移动用户提供适当的激励。区块链技术实现了半匿名的多方交互，并可用于众测应用程序，以维护移动用户的隐私，同时确保一流的众测数据。在这项工作中，我们建议使用区块链技术和智能合约来协调移动众测提供商和移动用户之间的互动，以实现空间众测，其中移动用户需要在特定位置执行任务。智能合约作为在区块链上执行的流程运行，用于保护用户的隐私并进行支付。此外，为分配的人群感知任务的移动用户，我们设计了一个真实的，成本最优的拍卖，最大限度地减少支付从人群感知提供商的移动用户。大量的实验结果表明，建议的隐私保护拍卖优于国家的最先进的建议，成本高的移动用户和任务数的10倍。
2018-08-20 cs.CR cs.GT cs.NI
Wibson Protocol for Secure Data Exchange and Batch Payments
Wibson是一个基于区块链的去中心化数据市场，为个人提供了一种在可信环境中安全和匿名出售信息的方式。Wibson代币和区块链智能合约的结合，希望允许数据卖家和数据买家直接进行交易，同时为个人提供保持匿名的能力。Wibson市场将为个人提供基础设施和经济激励，以安全地出售个人信息，而不牺牲个人隐私。数据购买者从自愿和积极参与的个人那里接收信息，并了解个人信息应该是准确和最新的。我们在这里介绍了两个不同的组件，它们共同努力实现一个高效的去中心化市场。第一种是称为数据交换的智能合约，它存储不同买家打开的数据订单的引用，以向市场表明他们有兴趣购买某些类型的数据，并提供安全的机制来执行交易。第二种用于处理从买家到卖家和中介的付款，称为批量付款。
2020-01-31 cs.CR cs.CY
Cumulus: Blockchain-Enabled Privacy Preserving Data Audit in Cloud
针对云存储中数据篡改风险及现有PoR协议假设参与方诚实的局限，提出基于区块链的Cumulus审计方案，通过智能合约处理争议结算、状态通道降本，原型验证性能与现有方案相当。
2023-04-30 cs.CR
Privacy-Preserving Smart Parking System Using Blockchain and Private Information Retrieval
寻找可用的停车位是司机的一个主要问题，特别是在拥挤的大城市，造成交通拥堵和空气污染，浪费司机的时间。智能停车系统是一种新颖的解决方案，使驾驶员能够获得实时停车信息以进行预订。然而，目前的智能停车场要求驾驶员披露他们的私人信息，例如期望的目的地。此外，现有的计划是集中式的，容易受到单点故障和数据泄露的瓶颈。在本文中，我们提出了一个分布式的隐私保护智能停车系统使用区块链。由不同的停车场所有者创建的联盟区块链，以确保安全性，透明度和可用性，建议将他们的停车服务存储在区块链上。为了保护司机的位置隐私，我们采用了私有信息检索（PIR）技术，使司机能够私下从区块链节点检索停车优惠，而不会透露检索到哪些停车优惠。此外，一个简短的随机签名被用来使司机以匿名的方式预订可用的停车位。此外，我们引入了一个匿名支付系统，无法将司机的停车位与特定的停车位联系起来。最后，我们的性能评估表明，该方案可以保护司机的隐私与低通信和计算开销。
2021-01-27 cs.CR
Proof-of-Useful-Work as Dual-Purpose Mechanism for Blockchain and AI: Blockchain Consensus that Enables Privacy Preserving Data Mining
区块链依赖于参与者之间的共识来实现去中心化和安全性。然而，在一个身份与物理用户无关的在线数字世界中达成共识是一个具有挑战性的问题。工作量证明通过将表示与有价值的物理资源联系起来提供了一种解决方案。虽然这很好，但它使用了大量的专用硬件和能源，除了区块链安全性之外没有任何用处。在这里，我们提出了一个替代的共识计划，指导计算资源的优化机器学习（ML）模型，一个任务具有更普遍的效用。这是通过一个混合共识方案来实现的，该方案依赖于三方：数据提供者、矿工和委员会。数据提供商提供数据并提供付款以换取最佳模型，矿工通过生产ML优化模型来竞争付款和进入委员会，委员会控制ML竞争。
2020-11-12 cs.CR cs.LG
Blockchain and Federated Edge Learning for Privacy-Preserving Mobile Crowdsensing
Indiana University-Purdue University Indianapolis（印第安纳大学与普渡大学印第安纳波利斯联合分校）；Shandong University（山东大学）
移动人群感知（MCS）依靠大量工作人员的移动性，帮助请求者以更大的灵活性和更低的成本完成各种感知任务。然而，对于传统的MCS，用于原始数据传输的通信资源的大量消耗以及对数据存储和计算能力的高要求阻碍了具有有限资源的潜在请求者使用MCS。为了促进MCS的广泛应用，我们提出了一种新的MCS学习框架，该框架利用区块链技术和基于联邦学习（FL）的边缘智能新概念，该框架涉及四个主要实体，包括请求者、区块链、边缘服务器和作为工作者的移动设备。尽管有几项关于基于区块链的MCS和基于区块链的FL的研究，但它们无法解决MCS在适应资源受限的请求者方面的基本挑战，也无法解决请求者和工作者参与学习过程所带来的隐私问题。为了填补空白，四个主要程序，即，任务发布、数据感知和提交、学习返回最终结果以及支付结算和分配，旨在解决内部和外部威胁带来的主要挑战，例如恶意边缘服务器和不诚实的请求者。具体而言，提出了一种基于机制设计的数据提交规则，以保证移动设备的数据隐私在边缘服务器上得到真实的保护;阐述了基于联盟区块链的FL，以保护分布式学习过程;并设计了一种合作强制控制策略，以获得请求者的全额支付。进行了大量的模拟，以评估我们所设计的方案的性能。
2021-10-16 cs.AI cs.CR
A Content Creation and Protection Scheme for Medical Images
医学图像包含关于在何处、何时以及如何获取图像的元数据信息，并且该信息的大部分被存储为像素数据。图像特征描述通常仅被捕获为存储在图像文件或医院信息系统中的自由文本。自由文本和特征位置之间的相关性通常是不准确的，这使得难以将图像观察结果与其对应的图像位置联系起来。这限制了从临床、研究和学术角度对图像数据的解释。有效的医学图像保护设计应考虑兼容性、可用性和隐私性。本文提出了一种医疗内容创建和保护方案，包括a）DICOM兼容的多媒体注释方案的医疗内容创建; b）DICOM兼容的部分DRM方案的医疗记录传输在此方案下，授权用户只能查看他们已经被授予访问的信息。
2015-04-13 cs.CR
Calyx: Privacy-Preserving Multi-Token Optimistic-Rollup Protocol
Common Prefix；TU Wien（维也纳工业大学）
提出Calyx，首个隐私保护的多代币乐观Rollup协议，通过隐藏交易细节实现完全支付隐私，支持原子多交易和费用机制，采用单步欺诈证明确保正确性。
2026-06-16 cs.CR
Blockchain Aided Privacy-Preserving Outsourcing Algorithms of Bilinear Pairings for Internet of Things Devices
双线性对是广泛用于密码算法（例如，基于身份的加密算法）来保护物联网应用。尽管如此，双线性配对的时间复杂度是$O(n^3)$，这使得它成为一个非常耗时的操作，特别是对于资源受限的物联网设备。近年来已经研究了双线性对的安全外包，以使计算能力弱的设备能够将双线性对安全地外包给不可信的云服务器。然而，现有的算法往往需要预先计算和存储一些值，这导致了设备的存储负担。在物联网中，设备通常具有非常有限的存储容量。因此，现有的算法并不适合物联网。本文提出了一种不需要预先计算的双线性对安全外包算法。在所提出的算法中，外包方的效率显着提高相比，执行原始的双线性对运算。同时，保证了输入和输出的隐私性。此外，我们在外包算法中应用以太坊区块链来实现公平支付，这确保了云服务器只有在正确完成外包工作时才能获得报酬。理论分析和实验结果表明，该算法是有效和安全的.
2021-01-07 cs.CR
A Practical Set-Membership Proof for Privacy-Preserving NFC Mobile Ticketing
为了确保运输系统中用户的隐私，研究人员正在研究新的协议，以提供最佳的安全保障，同时尊重运输运营商的功能要求。在本文中，我们设计了一个安全的NFC移动票务协议的公共交通，保持用户的匿名性，并防止运输运营商跟踪他们的客户的行程。为此，我们引入了一个新的实用集成员资格证明，不需要证明者也不验证者（但在特定的情况下验证者）进行配对计算。因此，它特别适合我们的（票务）设置，其中证明人持有不支持这种昂贵计算的SIM/UICC卡。我们还提出了几个优化的Boneh-Boyen型签名方案，这是独立的利益，提高其性能和效率在NFC交易。与以前的解决方案相比，我们的m-ticketing协议提供了更大的灵活性，因为它支持后支付和离线验证m-tickets。通过使用标准的NFC SIM卡实现原型，我们表明，它满足了严格的功能要求，同时使用强大的安全参数的运输运营商。特别地，当移动设备被接通时，验证可以在184.25ms内完成，并且当移动设备被关断或其电池耗尽时，验证可以在266.52ms内完成。
2015-05-12 cs.CR
