一种数字资产托管的抗量子合规证据生成与零知识核验方法及系统与流程

本发明涉及抗量子计算密码、数字资产托管安全与区块链审计，更具体的说是涉及一种数字资产托管的抗量子合规证据生成与零知识核验方法及系统。

背景技术：

1、随着数字资产托管行业从简单的私钥保管向综合性资产服务方向演进，托管机构不仅需要保障资产安全，还必须向监管机构、客户及内部风控部门证明其运营活动符合预设的技术约束与合规要求。区块链及分布式账本技术的应用使得托管操作记录天然具备不可篡改的时间戳和链上存证能力，为审计追溯提供了技术前提。然而，上述链上存证能力仅能保证记录的真实性，无法直接证明记录满足预设的合规约束。

2、当前，在现有技术中：

3、公开号为cn122160051a，名称为一种企业业财数据安全传输方法及系统的发明专利申请中，基于业务约束构造非交互式零知识证明，并将虚拟数据体与合规证明封装为复合数据包。该方案体现了数据约束的隐私核验，但面向业财数据传输，未覆盖数字资产托管中的身份、授权、阈值、资产状态、交易执行和算法版本证据。不涉及托管资产及密码凭证的长期审计。

4、公开号为cn118250008a，名称为具有可恢复性的去中心化存储分布式零知识审计方案的发明专利申请中，通过挑战证明和智能合约验证存储节点状态。其证明对象是数据持有性和存储完整性。但是该方案中的证明对象不是资产储备、授权额度及阈值签名结果。未将托管证据分类、合规约束证明、选择性披露和证据续签结合。未建立托管操作证据包及不同验证方的分级证明模板。

5、此外，在隐私资产分配领域，现有方案通常围绕存款标识符、承诺树根、收据、提现证明和防双花展开，其技术焦点集中于保障交易匿名性和防止双重支付。该类方案所涉及的标识符和证明机制均服务于单笔资产转移的隐私保护与双花验证，其数据结构、验证逻辑及应用场景均与数字资产托管审计场景下的多维证据统一组织与合规核验存在本质差异，后者需要将身份认证、授权策略、签名阈值、资产状态、交易执行和算法版本等异构证据在托管任务层面进行关联绑定与合规约束验证。上述隐私资产分配方案无法解决托管全链路证据的统一管理和合规证明问题。

6、上述现有技术方案均未能构建面向托管全链路的证据管理体系，导致以下多维度的共性技术空白：

7、1、普通区块链存证方案通常关注原始文件加密、链下存储、ipfs分片存储、hash指纹上链和授权取证，其能够证明文件内容未被篡改，但不能证明数字资产托管任务中身份、授权、阈值签名、资产快照和链上执行之间满足同一合规约束。

8、2、资产转移零知识证明方案通常关注输入资产对象与输出资产对象的资产类型、金额及承诺关系，证明对象是单笔资产转移交易的合法性，不能覆盖具体托管操作的身份、授权、签名和执行一致性。

9、3、审计方若直接获取地址、客户余额、策略及密钥信息，会导致审计方在验证合规性时必须在数据透明度与客户隐私保护之间进行取舍，无法在不获取原始密钥材料及明细数据的前提下完成可信核验。

10、4、不同审计方需要不同粒度的结论，现有方案缺少统一证据根下的分级证明。

11、5、传统签名和证明算法在抗量子环境下存在失效风险，历史审计证据缺少续签和版本连续性。

12、6、链上摘要、链下原始材料和零知识证明之间缺少统一标识及依赖关系。

13、因此，如何在抗量子计算环境下对数字资产托管操作生成可分级披露、可续签追溯的合规证据并实现零知识核验，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提出了一种数字资产托管的抗量子合规证据生成与零知识核验方法及系统，旨在克服或至少部分解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种数字资产托管的抗量子合规证据生成与零知识核验方法，包括：

4、获取数字资产托管任务中的任务元数据，所述任务元数据中包括任务编号；

5、采集所述数字资产托管任务中各任务环节的原始材料；对各原始材料进行加密生成密文材料；以及将各原始材料转换为带有所述任务编号的规范化证据记录；采用抗量子哈希生成各规范化证据记录对应的证据承诺值，获得证据承诺值集合；

6、将各规范化证据记录作为节点构建证据图，将所述证据图中各节点的证据承诺值聚合，生成所述数字资产托管任务的证据根；

7、为所述数字资产托管任务生成证据包统一标识符，以所述证据包统一标识符绑定所述证据根与所述密文材料；

8、根据验证方权限确定相应的合规约束模板；以所述证据承诺值集合为私有输入、以所述证据根和所述任务元数据中的公开参数为公开输入，根据所述合规约束模板生成零知识约束证明。

9、进一步地，所述证据图的节点包括身份认证记录节点、授权策略快照节点、多方协同签名结果节点、资产快照节点、交易执行回执节点、算法版本节点和时间锚节点。

10、进一步地，所述证据图按照各节点之间的逻辑依赖关系构建，所述逻辑依赖关系包括身份被允许执行特定策略、策略要求达到特定阈值、阈值结果授权特定交易和交易改变特定资产状态。

11、进一步地，所述零知识约束证明用于证明以下约束中的至少一种：交易金额未超过授权额度、有效签名参与方不少于规定阈值、指定角色已参与审批、资产储备率不低于设定值、执行回执与授权交易一致。

12、进一步地，还包括：使用由签名证书所绑定的抗量子签名私钥对所述证据根及所述零知识约束证明的摘要进行签名，生成对应的抗量子签名值；将所述证据根、所述零知识约束证明的摘要和所述抗量子签名值写入可信账本。

13、进一步地，还包括：

14、当检测到抗量子签名算法版本更新、签名证书到期和/或抗量子签名安全等级提高时，获取历史数字资产托管任务对应的历史证据根和历史零知识约束证明的摘要；

15、使用更新后的抗量子签名私钥对所述历史证据根和历史零知识约束证明的摘要重新进行签名，生成续签抗量子签名值；

16、将所述历史证据根、所述历史零知识约束证明的摘要、所述续签抗量子签名值及更新前后的抗量子签名算法版本写入可信账本，形成第一证据版本链。

17、进一步地，还包括：

18、当所述数字资产托管任务中的原始材料需要更正时，从所述证据图中定位对应的节点，生成引用原证据包统一标识符的撤销记录，并生成对应的撤销记录节点加入所述证据图中；

19、基于更正后的原始材料重新生成证据承诺值，重建受影响的证据图分支，生成替代证据根，并生成对应的替代记录节点加入所述证据图中；

20、将原证据根、所述替代证据根及所述撤销记录绑定，形成第二证据版本链；其中，所述原证据根及所述原证据包统一标识符所绑定的原始记录不被删除，以保留审计追溯链。

21、进一步地，所述证据包统一标识符用于以索引方式绑定证据根、密文材料、零知识约束证明的摘要、抗量子签名值、访问策略、续签记录和撤销记录。

22、进一步地，所述密文材料、证明见证数据和访问策略存储于链下；所述证据根、零知识约束证明的摘要、抗量子签名值、算法版本和时间锚存储于链上。

23、第二方面，本发明提供一种数字资产托管的抗量子合规证据生成与零知识核验系统，应用上述的方法，该系统包括：

24、元数据获取模块，用于获取数字资产托管任务中的任务元数据，所述任务元数据中包括任务编号；

25、证据采集与承诺模块，用于采集所述数字资产托管任务中各任务环节的原始材料；对各原始材料进行加密生成密文材料；以及将各原始材料转换为带有所述任务编号的规范化证据记录；采用抗量子哈希生成各规范化证据记录对应的证据承诺值，获得证据承诺值集合；

26、证据根生成模块，用于将各规范化证据记录作为节点构建证据图，将所述证据图中各节点的证据承诺值聚合，生成所述数字资产托管任务的证据根；

27、统一标识绑定模块，用于为所述数字资产托管任务生成证据包统一标识符，以所述证据包统一标识符绑定所述证据根与所述密文材料；

28、零知识证明生成模块，用于根据验证方权限确定相应的合规约束模板；以所述证据承诺值集合为私有输入、以所述证据根和所述任务元数据中的公开参数为公开输入，根据所述合规约束模板生成零知识约束证明；

29、抗量子签名模块，用于使用由签名证书所绑定的抗量子签名私钥对所述证据根及所述零知识约束证明的摘要进行签名，生成对应的抗量子签名值；

30、证据续签模块，用于当检测到抗量子签名算法版本更新、签名证书到期和/或抗量子签名安全等级提高时，采用更新后的抗量子签名私钥重新进行签名；

31、证据替代及撤销模块，用于当所述数字资产托管任务中的原始材料需要更正时，生成撤销记录和替代证据根。

32、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种数字资产托管的抗量子合规证据生成与零知识核验方法及系统，具有如下有益效果：

33、本发明基于数字资产托管任务生成证据承诺值，并构建表达逻辑依赖关系的证据图，再聚合为证据根，使证据体系从“仅记录行为”提升为“可证明身份、策略、阈值、资产和执行约束同时满足”。而普通区块链存证仅能证明文件未被篡改，无法证明多维证据共同满足同一合规约束。

34、本发明以证据承诺值集合为私有输入、以证据根和公开参数为公共输入生成零知识约束证明，实现不披露客户明细、完整地址、余额及密钥材料即可证实合规约束被满足；同时，基于同一证据根，通过分级核验模板为监管方、客户方和内部审计方提供不同公开输入范围下的差异化证明，实现合规结论的分级核验。而现有方案中审计方获取原始信息会扩大隐私暴露面，且缺少统一证据根下的分级证明能力。

35、本发明使用抗量子签名签署证据根和证明结果，并在算法升级、证书到期时通过续签机制对历史证据根和旧签名摘要重新签名，形成证据版本链。这使得历史证据在密码算法升级后仍可持续验证，克服了传统签名和证明算法在抗量子环境下的失效风险。

36、本发明在证据错误、交易回滚时通过撤销记录和替代证据根进行纠正，保留原记录不删除，将新旧证据根、撤销原因摘要和替代材料索引绑定形成版本链。这使得纠正过程和责任链得以完整保留，历史证据在证据错误和交易回滚后仍可追溯和核验，避免了覆盖原记录导致审计链条断裂的问题。

37、本发明通过证据包统一标识符将证据根、证明摘要、链下密文材料、抗量子签名、续签记录和撤销记录保持在同一托管任务证据包内，并通过链上链下引用关系证明实现链上证据根与链下密文材料的可信关联。链上存摘要实现公开可验证，链下存原文保护数据隐私，有效降低链上链下材料错配风险。而现有方案中链上摘要、链下原始材料和零知识证明之间缺少统一标识及依赖关系，容易发生材料错配。