4、可审计信封：追踪匿名撤销机制详解

可审计信封：追踪匿名撤销机制详解

在当今数字化时代，匿名性在许多应用场景中至关重要，如数字现金和电子投票。然而，在某些情况下，匿名性的撤销也有其必要之处。本文将深入探讨一种可审计的匿名撤销协议，介绍其原理、实现步骤以及应用场景。

1. 物理和虚拟单调计数器

TPM（可信平台模块）的一个重要功能是提供安全的单调计数器。单调计数器是嵌入在 TPM 中的防篡改计数器，一旦递增就无法恢复到先前的值，这降低了许多应用中重放攻击的可能性。

不过，TPM 1.2 版本作为低成本硬件，只有四个单调计数器，且在任何启动周期中只能使用一个。为了解决这个问题，有人提出在可信操作系统上实现更多的虚拟单调计数器。我们采用了 Sarmenta 等人的方法，在非可信操作系统上创建无限数量的虚拟单调计数器。

虚拟单调计数器是一种存储计数器值的机制，提供两个命令来访问它：ReadCounter 返回当前值，IncrementCounter 增加计数器的值。计数器的值必须是非易失性的，递增和读取操作必须是原子的，并且更改必须是不可逆的。虚拟单调计数器不存储在 TPM 上，而是存储在不可信存储中，因此可以同时使用更多的计数器。

Sarmenta 等人实现的虚拟单调计数器机制存储在主机上，支持以下功能：
- CreateNewCounter(nonce)：返回包含计数器 ID 号和作为参数的随机数的创建证书。
- ReadCounter(CounterID, Nonce)：返回包含计数器值、计数器 ID 和给定随机数的读取证书。
- IncrementCounter(CounterID, Nonce)：递增计数器，并返回包含计数器新值、计数器 ID