Privacy on the Blockchain: Unique Ring Signatures
环签名是一种加密协议，允许组中的任何成员代表组生成签名，而不会泄露单个签名者的身份。这为组成员提供了通过通用数字签名方案无法达到的匿名级别。我们称这种属性为“合理否认性”，或相对于匿名集的匿名性。我们特别专注于在区块链上实现隐私，引入一个独特的环签名方案，与现有的区块链系统一起工作。我们使用secp256k1实现了一个独特的环签名（URS）方案，以这种方式创建了第一个与区块链库兼容的实现，以便轻松实现为以太坊智能合约。我们回顾了我们构建的方案所提供的隐私和安全属性，并将其效率与区块链上其他常见的隐私方法进行了比较。
2016-12-25 cs.CR
Secure and Efficient Multi-Signature Schemes for Fabric: An Enterprise Blockchain Platform
数字签名是区块链平台上交易的主要组成部分，特别是在企业区块链平台中，需要产生来自一组对等体的多个签名来支持交易。然而，这样的过程通常是复杂和耗时的。多重签名通过一组签名者合作产生一个联合签名，可以提高交易效率，受到了广泛的关注。在这项工作中，我们提出了两个多重签名方案，GMS和AGMS，这被证明是更安全和更有效的比国家的最先进的多重签名方案。此外，我们在一个真正的企业区块链平台Fabric中实现了所提出的方案。实验结果表明，该方案具有较高的事务处理效率、较低的存储复杂度以及对密钥攻击和k和问题攻击的鲁棒性。
2022-10-19 cs.CR
A Secure Multiple Elliptic Curves Digital Signature Algorithm for Blockchain
大多数加密货币系统或基于区块链技术的系统目前都在secp256k1曲线上使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA），这容易受到曲线创建者（secp256k1）实施的后门的影响。本文提出了一种多椭圆曲线数字签名算法（MECDSA），该算法不仅可以根据实际安全要求设置椭圆曲线的个数，而且可以编辑每条椭圆曲线的参数。性能分析表明，该方案是安全有效的，能够避免曲线生成器的后门攻击。考虑到安全性与效率之间的矛盾，我们建议基于区块链的系统应该在两条椭圆曲线上运行。
2018-08-09 cs.CR
Right to Sign: Safeguarding data immutability in blockchain systems with cryptographic signatures over a broad range of available consensus finding scenarios
共识方法的选择最终决定了区块链系统的吞吐量、可扩展性、防篡改性和一致性。然而，在所有类型的区块链（私有、半私有、联盟或公共）中，没有一致的方法来解决所有这些特征。可验证的彩票算法（证明.）增加了防篡改性，但在吞吐量和可伸缩性方面表现出弱点，而像PAXOS和RAFT这样已建立方法没有提供额外的防篡改保护。在本文中，我们介绍了签名权，其目的是提供额外的防篡改的密码签名在广泛的可用的共识发现方法。
2018-11-13 cs.CR
Puncturable Signatures and Applications in Proof-of-Stake Blockchain Protocol
权益证明区块链协议正在成为能耗工作量证明协议最有前途的替代方案之一。然而，PoS设置中的一个特别关键的威胁是由秘密密钥泄漏（LRSL攻击）引起的众所周知的远程攻击。具体来说，攻击者可以试图控制/损害在过去某个时刻拥有大量股份的账户，从而双重花费或删除过去的交易，这违反了区块链的基本持久性属性。可删截签名提供了一个令人满意的解决方案来构建实用的权益证明区块链，以抵御LRSL攻击，尽管现有的构造对于实际部署来说效率不够。在本文中，我们对可穿孔签名进行了深入研究，并探讨了其在权益证明区块链中的应用。我们形式化的安全模型，允许对手自适应签名和打孔查询，并显示了一个有效的打孔操作的基础上的布隆过滤器数据结构和强Diffie-Hellman假设的建设。我们希望的打孔功能是针对消息的特定部分，如前缀，而不是整个消息。此外，我们使用可穿孔签名来构建实用的权益证明区块链协议，这些协议对LRSL攻击具有弹性，而以前的前向安全签名用于免疫这种攻击。我们实现了我们的方案，并提供了实验结果表明，与前向安全签名相比，我们的结构表现出更好的签名大小，签名和验证效率，显着的密钥更新效率。
2019-10-15 cs.CR
A Multi-Party, Multi-Blockchain Atomic Swap Protocol with Universal Adaptor Secret
针对传统多方跨链原子交换易受恶意退出攻击、依赖链上操作的问题，提出基于类Schnorr签名与通用适配器密钥的全链下协议，无需智能合约与可信第三方，可抵御合谋与退出攻击，提升交换的安全性、效率与可扩展性。
2024-06-24 cs.CR cs.DC
Domain Specific Post Quantum Signatures for Blockchains
Sei Labs；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
本文提出区块链需要领域特定的后量子签名，形式化交易授权和法定人数证书要求，评估多种方案，指出NIST单签名者签名虽必要但非直接替代，缺失的是共识就绪的签名配置文件。
2026-09-22 cs.CR
Attribute-based Multi-Signature and Encryption for EHR Management: A Blockchain-based Solution
全球电子健康记录（EHR）市场正在急剧增长，2018年已经达到315亿美元。为了保障电子健康记录数据的安全性和患者的隐私，细粒度的信息访问和共享机制对于电子健康记录管理至关重要。本文提出了一种区块链和边缘节点的混合架构，以促进EHR管理。在该体系结构中，利用基于属性的多重签名（ABMS）方案对用户签名进行认证，同时不泄露用户的敏感信息;利用基于属性的多授权加密（ABE）方案对存储在边缘节点的EHR数据进行加密。我们在Hyperledger Fabric平台上开发了区块链模块，在Hyperledger Ursa库上开发了ABMS模块。我们测量了ABMS方案在不同设置下的签名和验证时间，并对区块链中记录为交易的认证事件和访问活动进行了实验。
2020-02-25 cs.CR
SklCoin: Toward a Scalable Proof-of-Stake and Collective Signature Based Consensus Protocol for Strong Consistency in Blockchain
工作量证明共识协议有两个主要的局限性：浪费能量和只提供关于区块链状态的概率保证。介绍了一种新的拜占庭共识协议SklCoin及其软件架构。该协议利用了两个想法：1）权益证明概念，以动态形成代表块矿工（利益相关者）的权益比例共识组，以及2）可扩展的集体签名，以有效地不可逆地提交交易。SklCoin具有即时终结的特性，所有矿工立即同意区块的有效性。此外，SklCoin由于其快速的矿工选举机制，支持高交易率
2020-08-15 cs.CR
PQFabric: A Permissioned Blockchain Secure from Both Classical and Quantum Attacks
Hyperledger Fabric是一个突出而灵活的解决方案，用于构建许可的分布式账本平台。访问控制和身份管理依赖于成员服务提供程序（MSP），其加密接口仅处理用于身份验证的标准PKI方法：RSA和ECDSA经典签名。此外，MSP颁发的证书可能只使用一种签名方案，将与证书相关的功能绑定到经典的单签名原语。RSA和ECDSA容易受到量子攻击，目前正在进行量子后标准化过程，以确定量子安全的替代品。在本文中，我们提出了重新设计的织物的凭证管理程序和相关规范，以纳入混合数字签名，防止经典和量子攻击使用一个经典和一个量子安全的签名。我们创建了PQFabric，这是一种具有混合签名的Fabric实现，它与开放量子安全（OQS）库集成。我们的实现提供了完整的加密灵活性，能够执行实时迁移到混合量子安全区块链，并为每个节点选择任何现有的OQS签名算法。我们将PQFabric与每个NIST候选和替代方案进行比较基准测试，发现长公钥和签名会导致哈希时间增加，有时与签名或验证消息本身所花费的时间相当。这是将区块链迁移到后量子签名中的一个新的和潜在的重要问题。
2020-12-23 cs.CR
Obscura: Privacy-Preserving Protocol for the Algorand Blockchain Using LSAG Ring Signatures
Emory University（埃默里大学）；Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
针对Algorand区块链隐私问题，提出Obscura协议。利用LSAG签名实现交易匿名，引入新状态模型和动态操作码预算扩展机制，无需全局默克尔累加器，为透明账本提供隐私层。
2026-10-04 cs.CR
ChipmunkRing: A Practical Post-Quantum Ring Signature Scheme for Blockchain Applications
本文提出面向区块链的实用后量子环签名方案ChipmunkRing，基于Chipmunk格基密码框架，通过精简零知识协议Acorn Verification实现线性认证复杂度，提供紧凑签名与112位后量子安全保护。
2025-09-17 cs.CR
Performance Analysis of Quantum-Secure Digital Signature Algorithms in Blockchain
University of Tartu（塔尔图大学）
本研究分析了量子安全数字签名算法在区块链中的性能，重点测试了CRYSTALS-Dilithium、Falcon和Hawk等算法，并探讨了其在区块链系统中的实现与性能指标。
2026-01-25 cs.CR quant-ph
Atomic Swaps between Bitcoin and Monero
由于不断增长的区块链生态系统，互操作性已成为一个非常重要的问题。原子交换允许连接其他孤立的区块链，同时坚持审查抵抗和无许可的核心原则。直到最近，原子交换协议主要依赖于复杂的脚本支持，不包括某些类型的区块链。随着密码学的进步，现在几乎可以在任何两个区块链之间建立桥梁。在这项工作中，我们给出了这样一个协议的解释，该协议将适配器签名应用于比特币，以获得Monero和比特币之间的原子交换。我们深入研究加密细节，讨论其局限性，并展望我们目前的工作，我们在Monero签名方案上使用适配器签名。
2021-02-02 cs.CR
Utilizing Blockchain and Smart Contracts for Enhanced Fraud Prevention and Minimization in Health Insurance through Multi-Signature Claim Processing
本文提出一种基于区块链和智能合约的医疗保险索赔处理机制，通过多重签名技术要求患者、提供者和保险公司共同参与索赔流程，并记录所有活动以确保透明与问责，从而有效防范和最小化欺诈行为。
2024-07-25 cs.CR
Blockchain-Driven AI-Enhanced Post-Quantum Multivariate Identity-based Signature and Privacy-Preserving Data Aggregation Scheme for Fog-enabled Flying Ad-Hoc Networks
Wright State University（赖特州立大学）；University Of Cincinnati（辛辛那提大学）
本文提出一种基于区块链和AI的后量子多变量身份基签名方案，用于解决雾 enabled 飞行自组网中的安全与隐私问题，通过多项式加密和聚合签名实现高效安全的数据聚合。
2026-04-20 cs.CR
Blockchain-Envisioned Post-Quantum Secure Sanitizable Signature for Audit Logs Management
提出首个基于多元的抗量子安全可清洗签名方案Mul-SAN，结合区块链技术，为企业组织和政府等场景提供安全、高效且防篡改的审计日志管理机制。
2024-03-25 cs.CR
TRUSTD: Combat Fake Content using Blockchain and Collective Signature Technologies
通过社交媒体平台和万维网分享新闻/内容的日益增长的趋势已经被认为影响了我们对真相的看法，改变了我们对政治，经济，关系，需求和欲望的看法。这是因为个人和组织有意或无意地传播的错误信息和虚假信息越来越多。这一趋势对社会具有严重的政治、社会、伦理和隐私影响，因为1）机器学习（ML）和深度学习（DL）算法在创建看起来真实但虚假的数字内容方面的快速发展（如文本、图像和视频），2）定制内容馈送和创建极化的所谓“过滤气泡”的能力，利用大数据的可用性。因此，在道德上需要打击虚假内容的流动。本文试图通过介绍TRUSTD的高级概述来解决这场战斗的一些方面，TRUSTD是一个基于区块链和集体签名的生态系统，旨在帮助内容创建者获得社区支持的内容，并帮助用户判断这些内容的可信度和正确性。
2020-08-28 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
Performance Analysis and Evaluation of Post Quantum Secure Blockchained Federated Learning
针对量子时代基于 RSA 或 ECDSA 的区块链联邦学习安全脆弱性，提出结合无状态与有状态签名方案的 PQC 混合方法，并引入基于线性公式的设备角色选择机制与 VRF 辅助共识，有效提升了 BFL 系统的安全与性能。
2023-07-01 cs.CR
Blockchain based Privacy-Preserving Software Updates with Proof-of-Delivery for Internet of Things
大量物联网设备通过互联网连接。然而，这些物联网设备中的大多数通常在设计上并不完美，甚至存在安全弱点或漏洞。因此，必须安全地更新这些物联网设备，修补其漏洞并保护相关用户的安全。现有的研究基于作为传输网络的区块链网络提供安全可靠的更新。然而，这些方法可能会在更新物联网设备时损害用户隐私。在本文中，我们提出了一种新的基于区块链的隐私保护软件更新协议，该协议通过激励机制提供安全可靠的更新，并保护相关用户的隐私。供应商提供更新，并通过使用智能合约向物联网设备提供更新的传输节点提供财务激励来做出承诺。传输节点通过提供递送证明来获得经济激励。传输节点使用双重认证防止签名（DAPS）进行公平交换，以获得交付证明。具体地，发送节点通过使用DAPS从IoT设备交换基于属性的签名。然后，它使用基于属性的签名作为交付证明来接收财务激励。通常，IoT设备必须对基于属性的签名（ABS）执行复杂的计算。这对于资源有限的设备来说是不可容忍的。我们提出了一个具体的外包的基于属性的签名（OABS）方案来抵抗的弱点。然后，我们证明了建议的OABS和协议的安全性。最后，我们在Solidity中实现了智能合约，以证明所提出的协议的有效性。
2019-02-11 cs.CR
Superlight -- A Permissionless, Light-client Only Blockchain with Self-Contained Proofs and BLS Signatures
区块链协议基于分布式数据库，其中存储的数据保证是不可变的。所有节点都必须维护自己的数据库本地副本的要求确保了安全性，而共识机制有助于决定哪些数据被添加到数据库中，并防止强大的对手破坏系统。然而，由于构成区块链基础的数据库是一个不断增长的区块列表，因此可扩展性是这项技术的固有问题。一些公共区块链需要100 GB到TB的存储空间。在这项工作中，我们提出了具有自包含证明的Superlight概念，该概念旨在提高公共区块链的可扩展性，同时保持安全性和去中心化。不是所有节点都拥有整个区块链的本地副本来验证交易，而是节点可以仅使用区块头来导出交易的有效性。为了保持块报头的紧凑性，使用BLS签名来组合签名。我们提供了SCP的定义，并展示了客户端创建其他节点接受的资金转移证明所需的步骤。这种仅限轻客户端的区块链的优点是存储需求较低，而缺点是由于BLS签名而增加了计算复杂性，由于缺乏全局状态而限制了用例，以及需要发送者，接收者和矿工之间的交互协议来创建交易。
2019-09-16 cs.CR cs.DC
Single-Use Delegatable Signatures Based on Smart Contracts
密码签名权的委托在文献和现实世界中有着广泛的应用。然而，尽管有非常先进的功能和特定的用例，现有的解决方案都有一个自然的限制，即这些签名权限的使用次数不能有效地限制，但用户最多只能被抑制滥用他们的权限。在本文中，我们提出了一个基于区块链的解决方案。我们让用户定义一个智能合约，定义委托签名权限，需要触发该权限才能成功签署消息。通过利用区块链的不变性，我们的构建现在可以保证用户定义的签名调用阈值不能被超过，从而避免了在现有的一次性程序构建中对专用硬件或类似帮助的需求。我们讨论了支持不同特性的不同构造，并提供了以太坊区块链的Solidity语言的具体实现，证明了我们构造的真实效率和可行性。
2022-10-06 cs.CR
Chirotonia: A Scalable and Secure e-Voting Framework based on Blockchains and Linkable Ring Signatures
在本文中，我们提出了一个全面的和可扩展的框架，建立安全的设计电子投票系统。投票的去中心化、透明性、确定性和不可篡改性由区块链上的专用智能合约授予，而投票者的真实性和匿名性则通过（可证明安全的）加密签名来实现。这些与适当的智能合约约束相结合，也可以防止双重投票。详细介绍了我们的设计，重点是它的安全保证和设计选择，使其能够扩展到大量的选民。最后，我们提出了一个概念验证的实现所提出的框架，作为开源。
2021-11-03 cs.CR cs.DC
Blockchain of Signature Material Combining Cryptographic Hash Function and DNA Steganography
一种理想的签名材料和方法，可以用来证明物理物品的真实性和防伪性，应该不受数字和工程技术的快速发展的影响。本文提出了一种结合密码散列函数和DNA隐写术的签名材料设计方法。加密材料用于构建一系列与已发布哈希值相关联的时间戳记录（区块链），而每个DNA加密块与一组DNA密钥相关联。解密后的DNA信息作为数字密钥，可以通过散列函数进行验证，以与发布的散列值进行比较。这些块也可以在不同的相关签名之间交叉引用。虽然数字密码学和DNA隐写术都可以具有大的密钥大小，但与数字对应物相比，自动化的暴力搜索对于具有湿实验室实验的DNA隐写术来说更加劳动密集且昂贵。此外，带时间戳的区块链结构允许随着时间的推移合并新的加密功能和DNA隐写，因此可以随着时间的推移而演变，而不会丢失连续的历史线。
2019-09-17 cs.CR q-bio.BM
The Cost of Quantum Resistance: A Hash-Based Commit-Reveal Alternative for Minimizing Blockchain Infrastructure Overhead
Artema LABS（Artema 实验室）
本文提出一种基于哈希的提交-揭示方案，通过将单签交易替换为两个轻量级交易，以减少区块链基础设施开销，同时保持量子安全。
2026-05-07 cs.CR
Blockchain Signatures to Ensure Information Integrity and Non-Repudiation in the Digital Era: A comprehensive study
Adamas University（阿达玛斯大学）；Nopany Institute of Management Studies（诺帕尼管理研究学院）
本研究综合调研区块链平台中的数字签名方案，分析其不可否认性、安全属性及部署权衡，强调精心选择签名对保障信息完整性的核心作用。
2025-10-26 cs.AI cs.CR
Embedded Blockchains: A Synthesis of Blockchains, Spread Spectrum Watermarking, Perceptual Hashing & Digital Signatures
本文提出嵌入式区块链方案，综合区块链、加密扩频水印、感知哈希和数字签名技术，为每个媒体记录生成独特区块链并嵌入背景噪声，通过遍历区块链验证完整性，利用感知哈希差异估计篡改程度。
2024-11-25 cs.CR cs.IT cs.MM
The Security Performance Analysis of Blockchain System Based on Post-Quantum Cryptography -- A Case Study of Cryptocurrency Exchanges
本研究分析了当前加密货币交易所区块链系统面临的量子计算攻击风险，提出基于后量子密码学（PQC）的区块链系统、钱包与交易机制，实验证明PQC算法Dilithium在效率与安全性上均优于传统ECDSA。
2024-01-23 cs.CR cs.CY cs.SE
LTRAS: A Linkable Threshold Ring Adaptor Signature Scheme for Efficient and Private Cross-Chain Transactions
School of Cyber Science and Engineering, Southeast University（东南大学网络空间安全学院）；State Key Laboratory of Internet Architecture, Tsinghua University（清华大学互联网架构国家重点实验室）
LTRAS方案通过结合适配签名的条件绑定、阈值环签名的多账户支付和可链接性，解决了跨链交易中的隐私和效率问题。
2026-02-05 cs.CR
Obscura-PQ: Post-Quantum Privacy-Preserving Protocol for the Algorand Blockchain Using Lattice-Based Linkable Ring Signatures
Emory University（埃默里大学）
针对公共区块链隐私协议易受量子攻击的问题，提出可在Algorand链上原生验证的后量子隐私协议Obscura-PQ，基于格可链接环签名实现，完成测试网验证。
2026-08-25 cs.CR
CSI-IBBS: Identity-Based Blind Signature using CSIDH
提出一种基于CSIDH的身份基盲签名方案，结合盲签名与零知识证明，在标准模型下可证明安全，兼具抗量子性和计算效率，适用于隐私保护应用。
2025-09-07 cs.CR
ECDSA Cracking Methods
本文系统梳理了破解 ECDSA 签名的主要方法，涵盖 nonce 泄露、弱 nonce、nonce 重用、双密钥共享 nonce 及故障攻击等场景，为区块链数字签名安全实践提供警示与参考。
2025-04-09 cs.CR
Efficient FPGA-based ECDSA Verification Engine for Permissioned Blockchains
随着企业采用区块链技术，许多现实世界的应用程序都是使用许可的区块链平台开发和部署的（对网络的访问受到控制，并且只提供给具有已知身份的节点）。这种区块链平台严重依赖密码学在网络中提供信任层，因此加密签名的验证往往成为瓶颈。椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）是许可区块链中最常用的加密方案。在本文中，我们提出了一种在FPGA上有效实现ECDSA签名验证的方法，以提高旨在使用基于FPGA的硬件加速器的许可区块链的性能。我们提出了几个优化模块算术（例如，自定义乘数和快速模约简）和点运算（例如，减少了点加倍和加法运算的数量，以及最佳宽度NAF表示）。基于这些优化的模块和点运算模块，我们提出了一个ECDSA验证引擎，可用于任何应用程序的ECDSA签名的快速验证。我们通过将精心选择的操作移动到预计算块，进一步优化了用于Hyperledger Fabric（最广泛使用的许可区块链平台之一）的ECDSA验证引擎，从而简化了ECDSA签名验证的关键路线。通过在目标频率为250 MHz的Xilinx Alveo U250加速器板上的实现，我们的ECDSA验证引擎可以在$760μs$中执行单个验证，从而实现每秒1，315次验证的吞吐量，比最先进的基于FPGA的实现快约2.5倍。我们的Hyperledger Fabric特定ECDSA引擎可以在$368μs$中执行单个验证，吞吐量为每秒2，717次验证。
2021-12-04 cs.AR cs.CR
Quantum resistant multi-signature scheme with optimal communication round: A Blockchain-based approach
针对区块链中多重签名方案在存储、通信轮数和抗量子威胁方面的不足，本文提出了一种基于格的新型多重签名方案 Razhims，具备聚合公钥、仅需单轮通信且抗量子计算机的特性，且其公钥与签名大小与签名者数量无关。
2024-04-27 cs.CR cs.IT math.IT
An Efficient Linkable Group Signature for Payer Tracing in Anonymous Cryptocurrencies
以2009年推出的比特币为首的加密货币，由于近年来新兴的区块链而受到广泛关注。匿名加密货币非常重要，因为用户希望在进行交易时保护自己的隐私。然而，一些用户可能会在匿名的掩护下做出不当行为，例如猖獗的贩运和勒索。因此，平衡匿名加密货币的匿名性和问责制非常重要。在本文中，我们通过提出一种用于签署加密货币交易的群签名（LGS）来解决这个问题，该签名可用于跟踪基于联盟区块链的匿名加密货币中付款人的身份，以防付款人尝试非法活动。付款人保持匿名，如果他/她的行为诚实。我们证明了该方案在随机预言机中实现了完全匿名性、完全可追踪性和可链接性。LGS方案的实现证明了其高效性，因此可以在现实中用于匿名加密货币。
2019-02-09 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
Arcula: A Secure Hierarchical Deterministic Wallet for Multi-asset Blockchains
这项工作提出了Arcula，一种分层确定性钱包的新设计，将基于身份的地址引入区块链。Arcula建立在可证明安全的加密原语之上。它从用户提供的种子中生成所有的加密秘密，并基于用户的身份导出新的公钥，而不需要任何秘密信息。与其他钱包不同，它实现了所有这些属性，同时可以防止特权升级。我们形式化的层次确定性钱包的安全模型，并证明攻击者妥协任意数量的用户在Arcula钱包不能提升他的特权和妥协的访问层次较高的用户。我们的设计可以与任何区块链一起使用，可以验证任意消息上的签名。我们评估了它在比特币现金网络上的真实场景中的使用。
2019-12-10 cs.CR
Protecting the Integrity of IoT Sensor Data and Firmware With A Feather-Light Blockchain Infrastructure
智能城市部署了大量的传感器，并从中收集了大量的数据。例如，高级计量结构（AMI）由收集有关电力和水等公用事业使用数据的物理仪表组成，是智能城市的重要组成部分。在典型的传感器网络中，测量设备通过计算机网络连接，这使它们暴露于网络攻击。此外，数据在运营商的服务器上集中管理，使其容易受到内部威胁。我们的目标是保护大规模传感器网络收集的数据的完整性和测量设备中的固件免受网络攻击和内部威胁。为此，我们首先开发了一个全面的威胁模型，用于攻击数据和固件完整性，它可以针对传感器网络操作中的任何利益相关者。接下来，我们使用我们的威胁模型来分析现有的防御机制，包括签名检查、远程固件认证、异常检测和基于区块链的安全日志。然而，大规模的可信计算基础和缺乏可扩展性限制了这些现有机制的适用性。我们提出了轻量级区块链基础设施（FLBI）框架来解决这些限制。我们的框架利用两层架构和加密阈值签名链来支持大型低容量设备网络，如仪表和数据聚合器。我们已经在Hyperledger Fabric和私有以太坊区块链平台上完全实现了FLBI的端到端功能。我们的实验表明，FLBI能够支持数以百万计的终端设备。
2022-04-30 cs.CR
A Quantum Signature Validation Algorithm for Efficient Detection of Tampered Transactions in Blockchain
本研究提出量子签名验证算法QSVA，结合量子游走与PageRank类搜索算法检测区块链被篡改交易，实现O(√N)的二次加速检测，其中Randomized SearchRank表现更优，为区块链安全提供量子增强新方案。
2025-02-20 cs.CR quant-ph
Fast, uniform, and compact scalar multiplication for elliptic curves and genus 2 Jacobians with applications to signature schemes
我们给出了一个通用的框架，均匀的，恒定时间的一维和二维标量乘法算法的椭圆曲线和Jacobian的属2曲线，通过投影到x线或库默尔表面，在那里我们可以利用更快，更均匀的伪乘法，恢复正确的“签署”输出回曲线或Jacobian。这将L{ó}pez和Dahab、Okeya和Sakurai、Brier和Joye的工作扩展到亏格2，也扩展到二维标量乘法。我们的研究结果表明，许多现有的快速伪乘法实现（迄今为止仅限于Diffie-Hellman密钥交换中的应用）可以包装简单，高效的前和后计算，产生竞争力的全标量乘法算法，准备用于更一般的基于离散余弦变换的密码系统，包括签名方案。这对于亏格2是特别有趣的，其中库默尔曲面可以胜过可比的椭圆曲线系统。作为一个例子，我们构造了一个由Kummer曲面算法驱动的Schnorr签名方案的实例。
2015-10-22 cs.CR math.NT
From TS-SUF-2 to TS-SUF-4: Practical Security Enhancements for FROST2 Threshold Signatures
Solv Protocol, Singapore（Solv协议）
本文提出FROST2+，通过增加预处理令牌验证，在相同假设下将FROST2阈值签名从TS-SUF-2提升至TS-SUF-4安全性，且性能与FROST2相当，比FROST快64-79%。
2026-10-05 cs.CR
Blockchain-based PKI for Crowdsourced IoT Sensor Information
物联网正逐渐变得越来越广泛，在创造新市场并为现有市场增加更多市场的同时，其范围也在不断发展。然而，大量数据的生成和分析（这是该概念的组成部分）可能需要对一些敏感信息进行适当的保护和隐私意识。为了控制对这些数据的访问，允许设备验证其自身与网络其他端点交互的可靠性是确保所需安全性的关键一步。通过实现连接到Keybase平台的基于区块链的公钥基础设施，可以实现一个简单的协议，将设备的公钥绑定到其所有者账户，这些账户分别由身份证明支持。该区块链的记录表示该Keybase用户在其各自设备的公钥上执行的数字签名，声称其所有权。借助这种分布式和分散式PKI，任何设备都能够自主验证控制网络某个节点的实体，并防止未来与未经验证的各方进行交互。
2018-07-10 cs.CR
Randpay: The Technology for Blockchain Micropayments and Transactions Which Require Recipient's Consent
Randpay是Emercoin开发的一种用于区块链微支付的技术，在某些情况下比闪电网络更有效。该协议基于Ronald L. Rivest和发表在论文“电子彩票作为微支付”（1997年）。“彩票”是为集中式系统设计的，在这种系统中，需要可信的第三方提供支付，在某些情况下，第三方也是彩票服务商。现有的区块链协议不能适应点对点的“彩票”小额支付，至少不需要创建支付渠道，这在论文中进行了分析。因此，实施需要开发区块链核心的更新。结果，RandpayUTXO被引入-无限spanding零输出，需要在区块链中发布收款人的签名。Randpay被认为是第一个要求收款人通过他们的私钥签署交易的区块链协议。这是一个重要的功能，不仅可以改善微交易，还可以扩展区块链在法律契约中的使用，这些法律契约需要收款人的同意才能在法律应用中得到认可。本研究的第二个重要创新是实现了Blum的“电话掷硬币”问题，设计了一种不需要任何第三方为抽奖提供便利的“彩票”。本文提供了一个API描述，数学模型的分析，并证明了“彩票”如何有益。还有攻击分析和现有解决方案的概述。
2020-04-24 cs.CR
Pointcheval-Sanders Signature-Based Synchronized Aggregate Signature
本文基于Pointcheval-Sanders签名提出了一种同步聚合签名方案，在随机预言机模型中证明了其安全性，并实现了基于双线性群方案中最高效的聚合签名验证。
2023-04-01 cs.CR
Assessing the Impact of Post-Quantum Digital Signature Algorithms on Blockchains
PUCRS（天主教巴西利亚大学）；UNIPAMPA（巴伊亚联邦大学帕姆帕校区）；IFRS（南里奥格兰德联邦学院）
本文提出评估PQC和传统加密算法在区块链中的性能方法，发现PQC在高安全级别下优于ECDSA，且在低安全级别下开销较小。
2025-10-10 cs.CR cs.ET cs.PF
From Portfolio Optimization to Quantum Blockchain and Security: A Systematic Review of Quantum Computing in Finance
本文系统综述了量子计算在金融领域的应用，涵盖投资组合优化、欺诈检测、蒙特卡洛方法及区块链安全，并探讨了抗量子区块链、量子挖矿及基础设施，旨在填补量子计算与金融之间的鸿沟。
2023-06-12 cs.CR q-fin.CP quant-ph
ACE Runtime - A ZKP-Native Blockchain Runtime with Sub-Second Cryptographic Finality
Yeah LLC（Yeah有限责任公司）
ACE运行时通过身份授权分离和零知识证明技术，实现亚秒级加密最终性，降低验证成本并提升后量子迁移能力。
2026-03-10 cs.CR cs.DC
An Anonymous Trust-Marking Scheme on Blockchain Systems
在2018年记录了加密货币历史上最大损失的Coincheck事件中，证明了使用Mosaic代币可以产生一定的影响。虽然使用代币作为加密货币泄漏的对策似乎很有吸引力，但Mosaic是新经济运动（NEM）加密货币的特定代币，不用于其他区块链系统或加密货币。此外，尽管在CoinCheck事件中，一些志愿者使用Mosaic跟踪了泄露的NEM，但最好验证志愿者是否值得信任。同时，如果有人（例如，谁偷了加密货币）可以识别志愿者，那么这个人或组织可能是他们的目标。在本文中，我们提出了一个区块链系统上的匿名信任标记方案，该方案普遍适用于任何加密货币。在我们的方案中，被称为令牌接纳者的实体被允许生成令牌，为地址添加可信度或不可信度。任何人都可以匿名验证这些代币是否由代币发行商发行。同时，只有指定的审计员，而没有其他人，包括非指定的审计员，可以识别令牌准入者。我们的方案是基于负责任的环签名和承诺，并实现了一个椭圆曲线称为Curve25519，我们确认，这两个加密工具是有效的。此外，我们还确认我们的方案适用于比特币，以太坊和NEM。
2021-02-25 cs.CR
Chain Reactions: How Nonce Collisions in ECDSA Compromise Polygon MEV Searchers
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）；MEV-X
研究揭示了Polygon MEV生态系统中由于系统性随机数重用导致私钥恢复的漏洞，指出搜索者为追求密封拍卖的亚秒响应时间而采用可预测的随机数模式，从而允许攻击者通过简单代数运算恢复私钥。
2026-05-03 cs.CR
SQIAsignHD: SQIsignHD Adaptor Signature
针对现有适配签名易受量子攻击的问题，本研究基于超奇异椭圆曲线同源技术，以SQIAsignHD为底层方案并结合SIDH人工定向思想，提出抗量子的SQIAsignHD适配签名方案，并提供形式化安全证明。
2025-04-14 cs.CR
Quantum-Secure Hybrid Blockchain System for DID-based Verifiable Random Function with NTRU Linkable Ring Signature
本研究针对量子计算对传统密码的威胁，提出结合Ring-LWE加密、NTRU格可链接环签名与DID的混合区块链VRF系统，兼具抗量子安全性与高效性，经测试随机性表现优异。
2024-01-30 cs.CR cs.DC
One Signature, Multiple Payments: Demystifying and Detecting Signature Replay Vulnerabilities in Smart Contracts
本文首次实证研究智能合约签名重放漏洞（SRV），从1419份审计报告识别出5种SRV类型，设计LASiR结合LLM语义理解与符号执行检测漏洞，实验显示其F1值达87.90%，且SRV在目标合约中分布广泛。
2025-11-12 cs.CR cs.SE
ZK-ACE: Identity-Centric Zero-Knowledge Authorization for Post-Quantum Blockchain Systems
Yeah LLC（Yeah有限责任公司）
提出ZK-ACE协议，通过将交易签名替换为基于身份的零知识证明，实现后量子区块链上授权数据量减少一个数量级，并提供安全性证明与两种实现后端。
2026-05-28 cs.CR cs.DC
