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武汉大学学报(理学版)2025年第02期:基于TrustZone的以太坊密钥保护方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:任正伟;虞雳;王丽娜;贺广鑫;徐士伟;童言;邓莉;

单位:武汉科技大学计算机科学与技术学院;智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室;空天信息安全与可信计算教育部重点实验室,武汉大学国家网络空间安全学院;华中农业大学信息学院;

摘要:在以太坊中,用户数字资产的安全性与其私钥紧密相关,一旦私钥泄漏,用户将面临无法挽回的数字资产损失。加密货币钱包常被用于管理和保护区块链系统的密钥。但是,现有的加密货币钱包安全性不高。为了更好地保护以太坊用户的数字资产,在不影响以太坊系统正常功能的情况下,提出了一种基于TrustZone的以太坊密钥保护方法,以在用户通过支持TrustZone的移动终端接入和使用以太坊系统时,提高用户密钥在生成、存储和使用过程中的安全性。在该方法中,与私钥相关的操作都是在TrustZone的安全世界中进行的。私钥未被使用时,将以安全文件的形式被保存在本地文件系统中。当有交易需要被签名时,将存有对应私钥的安全文件加载到安全世界中,并恢复出私钥以对交易签名,从而使得私钥可以安全而持续地被使用。在模拟环境下实现了该方法的原型系统,并对系统的功能和性能进行了验证和测试。实验结果表明,本文的原型系统在以太坊系统中能够正常运行,性能开销在合理范围内,具有可行性。

关键词:以太坊;;加密货币钱包;;密钥保护;;TrustZone;;安全文件

基金资助:国家自然科学基金(61902285,42071431,32061123007);; 中央高校基本科研业务费专项基金(2662022XXYJ004);; 应用数学湖北省重点实验室(湖北大学)开放基金(HBAM202101)