群签名&&环签名

群签名&&环签名

1 基本介绍

1.1 场景

FISCO-BCOS实现了群签名和环签名链上验证功能，主要包括如下使用场景：

（1）群签名场景

场景1：机构内成员（C端用户）或机构内下属机构通过机构将群签名信息上链，其他人在链上验证签名时，仅可获知签名所属的群组，却无法获取签名者身份，保证成员的匿名性和签名的不可篡改性；（如拍卖、匿名存证、征信等场景）
场景2：B端用户将生成的群签名通过AMOP发送给上链结构（如webank），上链机构将收集到的群签名信息统一上链（如竞标、对账等场景），其他人验证签名时，无法获取签名者身份，保证成员的匿名性，监管可通过可信第三方追踪签名者信息，保证签名的可追踪性。（2）环签名场景
场景1（匿名投票）：机构内成员（C端用户）对投票信息进行环签名，并通过可信机构（如webank）将签名信息和投票结果写到链上，其他人可在链上验证签名时，仅可获取发布投票到链上的机构，却无法获取投票者身份信息
其他场景（如匿名存证、征信）：场景与群签名匿名存证、征信场景类似，唯一的区别是任何人都无法追踪签名者身份
匿名交易：在UTXO模型下，可将环签名算法应用于匿名交易，任何人都无法追踪转账交易双方；

1.2 相关代码

FISCO BCOS提供了群签名&&环签名链上验证功能，下表详细介绍了相关代码模块：

模块	代码	说明
依赖软件安装模块	scripts/install_pbc.shdeploy_pbc.sh	群签名库的实现依赖于pbc和pbc-sig库, 调用deploy_pbc.sh安装
群签名,环签名源码	deps/src/group_sig_lib.tgz	群签名&&环签名库源码压缩包
实现模块	libevm/ethcall/EthcallGroupSig.hlibevm/ethcall/EthcallRingSig.h	使用ethcall,调用群签名&&环签名库，实现群签名&&环签名链上验证功能
编译模块	cmake/FindPBC.cmakecmake/ProjectGroupSig.cmake	FISCO BCOS中编译群签名&&环签名库源码相关的cmake文件

为了给用户提供最大的使用灵活性，FISCO BCOS支持群签名&&环签名ethcall开关功能（默认关闭群签名&&环签名ethcall）：

关闭群签名&&环签名ethcall验证功能：群签名&&环签名库以及群签名&&环签名验证实现模块均没被编译到FISCO BCOS中，编译速度较快，但FISCO BCOS不支持群签名&&环签名链上验证功能；
开启群签名&&环签名ethcall验证功能：群签名&&环签名库以及相关代码被编译到FISCO BCOS中，编译速度稍慢，但支持群签名&&环签名链上验证功能。

下节详细描述了开启和关闭群签名&&环签名ethcall的部署方法。

2 部署

开启和关闭群签名&&环签名ethcall之前，必须保证您的机器可正确部署FISCO BCOS，FISCO BCOS详细部署方法可参考FISCO BCOS区块链操作手册.

2.1 开启群签名&&环签名ethcall

(1) 安装依赖软件

① 安装基础依赖软件

部署FISCO BCOS之前需要安装git, dos2unix和lsof依赖软件：

git: 用于拉取最新代码
dos2unix && lsof: 用于处理windows文件上传到linux服务器时，可执行文件无法被linux正确解析的问题；针对centos和ubuntu两种不同的操作系统，可分别用以下命令安装这些依赖软件：

(若依赖软件安装失败，请检查yum源或者ubuntu源是否配置正确)

[centos]
sudo yum -y install git
sudo yum -y install dos2unix
sudo yum -y install lsof
 
[ubuntu]
sudo apt install git
sudo apt install lsof
sudo apt install tofrodos
ln -s /usr/bin/todos /usr/bin/unxi2dos
ln -s /usr/bin/fromdos /usr/bin/dos2unix

② 安装群签名依赖软件pbc和pbc-sig

群签名依赖pbc和pbc-sig，因此打开群签名和环签名ethcall开关前，必须先安装pbc和pbc-sig，为了方便用户操作，FISCO BCOS提供了pbc和pbc-sig的部署脚本（支持在centos和ubuntu系统安装pbc和pbc-sig）:

#用dos2unix格式化可执行脚本，防止windows文件上传到unix，无法被正确解析
bash format.sh
#用deploy_pbc.sh脚本安装pbc和pbc-sig
sudo bash deploy_pbc.sh

(2) 打开群签名&&环签名ethcall编译开关

FISCO BCOS群签名和环签名相关的编译开关是在使用cmake生成Makefile文件时通过-DGROUPSIG=ON或者-DGROUPSIG=OFF设置，默认是关闭该开关的：

#新建build文件用于存储编译文件
cd FISCO-BCOS && mkdir -p build && cd build
#cmake生成Makefile时打开编译开关
#**centos系统：
cmake3 -DGROUPSIG=ON -DEVMJIT=OFF -DTESTS=OFF -DMINIUPNPC=OFF ..
#**ubuntu系统:
cmake -DGROUPSIG=ON -DEVMJIT=OFF -DTESTS=OFF -DMINIUPNPC=OFF ..

(3) 编译并运行fisco bcos

#编译fisco-bcos
make -j4 #注: 这里j4表明用4线程并发编译，可根据机器CPU配置调整并发线程数
#运行fisco-bcos: 替换节点启动的可执行文件，重启节点:
bash start.sh

2.2 关闭群签名&&环签名ethcall

(1) 关闭群签名&&环签名ethcall编译开关

编译fisco bcos时，将cmake的-DGROUPSIG编译选项设置为OFF可关闭群签名&&环签名ethcall功能：

#新建build文件用于存储编译文件
cd FISCO-BCOS && mkdir -p build && rm -rf build/* && cd build
#关闭群签名&&环签名ethcall开关
#centos系统：
cmake3 -DGROUPSIG=OFF -DEVMJIT=OFF -DTESTS=OFF -DMINIUPNPC=OFF ..
#ubuntu系统：
cmake -DGROUPSIG=OFF -DEVMJIT=OFF -DTESTS=OFF -DMINIUPNPC=OFF ..

(2) 编译并运行fisco bcos

#编译fisco-bcos
make -j4 #注: 这里j4表明用4线程并发编译，可根据机器CPU配置调整并发线程数
#运行fisco-bcos: 替换节点启动的可执行文件，重启节点:
bash start.sh

3 使用

在区块链上使用群签名&&环签名功能，还需要部署以下服务：

(1) 群签名&&环签名客户端： sig-service-client

sig-service-client客户端提供了以下功能：

访问群签名&&环签名服务rpc接口；
将群签名&&环签名信息写入链上（发交易）具体使用和部署方法请参考群签名&&环签名客户端操作手册.

(2) 群签名&&环签名服务：sig-service

sig-service签名服务部署在机构内，为群签名&&环签名客户端(sig-service-client)提供了如下功能：

群生成、群成员加入、生成群签名、群签名验证、追踪签名者身份等rpc接口；
环生成、生成环签名、环签名验证等rpc接口；在FISCO BCOS中，sig-service-client客户端一般先请求该签名服务生成群签名或环签名，然后将获取的签名信息写入到区块链节点；区块链节点调用群签名&&环签名ethcall验证签名的有效性。

sig-service的使用和部署方法请参考群签名&&环签名RPC服务操作手册.

4 注意事项

(1) 群签名&& 环签名ethcall兼容老版本FISCO BCOS

(2) 启用群签名&&环签名ethcall，并调用相关功能后，不能关闭该ethcall接口，否则验证区块时，群签名和环签名相关的数据无法找到验证接口，从而导致链异常退出

若操作者在开启并使用群签名&&环签名特性后，不小心关闭了该ethcall功能，可通过回滚fisco bcos到开启群签名&&环签名ethcall时的版本来使链恢复正常；

(3) 同一条链的fisco bcos版本必须相同

即：若某个节点开启了群签名&&环签名验证功能，其他链必须也开启该功能，否则在同步链时，无群签名&&环签名ethcall实现的节点会异常退出；

(4) 使用群签名&&环签名链上验证功能前，必须先部署群签名&&环签名服务和群签名&&环签名客户端

客户端sig-service-client向链上发签名信息，群签名&&环签名服务为客户端提供签名生成服务