# delayVIP

**Repository Path**: alanuu/delayVIP

## Basic Information

- **Project Name**: delayVIP
- **Description**: DelayVIP — 基于区块链与零知识证明的可验证延迟VIP权限管理系统
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-07-03
- **Last Updated**: 2026-07-03

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# DelayVIP — 基于区块链与零知识证明的可验证延迟VIP权限管理系统


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## 📌 研究概述

本研究提出了一种基于以太坊智能合约与 Fiat-Shamir 零知识证明的 VIP 权限管理方案，核心思路如下：

1. **智能合约上链**：将 VIP 时间范围、合约发布者地址等参数经 SHA-256 哈希后构建 Merkle 树，其根哈希写入 Solidity 合约，实现链上数据完整性保障。
2. **零知识证明验证**：用户在链下基于 secp256k1 椭圆曲线生成 Fiat-Shamir 零知识证明，向验证方证明自己拥有对应私钥，而无需暴露私钥本身；验证方通过重算挑战值与椭圆曲线等式完成验证。
3. **可验证凭证（Verifiable Credential）**：合约将用户地址与 Merkle 根哈希的签名映射上链，作为可验证凭证；验证服务结合链上合约与链下 MySQL 数据库进行双重校验，并返回 AES 加密的时间戳+地址凭证。

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## 🏗️ 项目结构

```
delayVIP/
├── delayVIP02/               # 模块一：智能合约交互服务（链上）
│   ├── pom.xml
│   ├── src/main/
│   │   ├── resources/
│   │   │   ├── DelayVIP.sol        # Solidity 智能合约源码
│   │   │   ├── delayVIP.abi        # 合约 ABI
│   │   │   ├── delayVIP.bin        # 合约字节码
│   │   │   └── application.yaml    # 服务配置
│   │   └── java/com/wcf/delayvip02/
│   │       ├── controller/         # REST API（合约信息查询/支付/提现）
│   │       ├── service/impl/       # Web3j 合约调用逻辑
│   │       ├── pojo/               # 实体、DTO、合约 Wrapper
│   │       └── utils/              # Merkle 树、合约部署、SHA-3 工具
│   └── logs/                       # 运行日志
│
├── delayVIP03/               # 模块二：零知识证明验证服务（链下）
│   ├── pom.xml
│   ├── env/sql/
│   │   └── verifiablecredentials.sql   # 可验证凭证表建表语句
│   ├── src/main/
│   │   ├── resources/
│   │   │   ├── application.yml         # 服务配置
│   │   │   ├── delayVIP.abi / .bin     # 合约 ABI & 字节码
│   │   │   ├── mapper/                 # MyBatis XML
│   │   │   └── logback.xml
│   │   └── java/com/wcf/delayvip03/
│   │       ├── controller/         # ZK 证明验证 & 测试证明生成 API
│   │       ├── service/impl/       # 验证流程（参数校验→证明验证→地址验证→凭证验证→加密响应）
│   │       ├── mapper/             # MyBatis Mapper（可验证凭证 CRUD）
│   │       ├── pojo/               # 实体、DTO
│   │       └── utils/
│   │           ├── faitshamirUtils/  # Fiat-Shamir ZKP 核心（Prover/Verifier/ZKProof）
│   │           ├── EncryptionUtil.java       # AES 加解密
│   │           ├── EthereumAddressGenerator.java  # 公钥→���太坊地址
│   │           ├── HashUtils.java            # 哈希工具
│   │           └── ...                      # 其他工具类
│   └── logs/
└── README.md                 # 本文件
```

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## 🔧 技术栈

| 类别 | 技术 | 版本 |
|------|------|------|
| 语言 | Java | 1.8 |
| 框架 | Spring Boot | 2.6.13 |
| 智能合约 | Solidity | ^0.8.18 |
| 区块链交互 | Web3j | 5.0.0 |
| 零知识证明 | Bouncy Castle (secp256k1 + Keccak-256) | 1.70 |
| 数据库 | MySQL + MyBatis | 5.7 / 3.5.6 |
| API 文档 | SpringDoc OpenAPI (Swagger) | 1.6.15 |
| 构建工具 | Maven | — |
| 测试网络 | Ethereum Sepolia | — |

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## 📦 模块说明

### delayVIP02 — 智能合约交互服务

**端口**：`8080`

负责与链上 `DelayVIP` 合约直接交互，提供以下 REST API：

| 接口 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/api/contract/info` | GET | 获取合约完整信息（余额、Owner、价格、VIP 时间范围、签名） |
| `/api/contract/balance` | GET | 查询合约余额 |
| `/api/contract/owner` | GET | 查询合约所有者 |
| `/api/contract/tip-value` | GET | 查询服务价格 |
| `/api/contract/vip-time-range` | GET | 获取加密后的 VIP 时间范围 |
| `/api/contract/signature` | GET | 获取用户地址对应的哈希签名 |
| `/api/contract/pay-tip` | POST | 支付并登记 VIP（支持 ETH / 链下支付） |
| `/api/contract/withdraw` | POST | 合约所有者提现 |
| `/api/contract/is-owner` | GET | 验证是否为合约所有者 |

**核心智能合约 `DelayVIP.sol`**：
- 将 VIP 时间参数（`start_time`、`end_time`）以 SHA-256 哈希形式存储
- Merkle 根哈希 `rootInMerKleTreeWithSHA256` 写入合约，保证数据完整性
- 用户支付后，合约计算 `SHA256(userAddress || root)` 并存入映射 `userSignature`
- 支持以太坊原生支付（`payTipWithEther`）和链下支付（`payTipWithoutEther`，仅 Owner 可调用）

### delayVIP03 — 零知识证明验证服务

**端口**：`8081`

实现 Fiat-Shamir 零知识证明的生成与验证，提供以下 REST API：

| 接口 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/api/zkp/verify` | POST | 验证零知识证明（完整验证流程） |
| `/api/zkp/generate-test` | POST | 根据私钥生成测试证明（仅开发/测试用） |
| `/api/zkp/info` | GET | 获取 API 基本信息 |
| `/api/zkp/health` | GET | 健康检查 |

**验证流程**（`ZKProofServiceImpl.verifyZKProof`）：

```
请求参数校验 → 解析证明数据 → 解析公钥 → 验证 Fiat-Shamir 证明
    → 验证以太坊地址（公钥推导 vs 声明地址）→ 验证可验证凭证（DB → 合约）
    → AES 加密(时间戳+地址) → 返回加密凭证
```

**Fiat-Shamir 零知识证明协议**（`FixedFiatShamirZKProof`）：

1. **承诺（Commit）**：证明者随机选取 *r*，计算 *R = r · G*
2. **挑战（Challenge）**：*c = Keccak256(R ‖ P ‖ context)*，其中 context 包含合约发布者地址、VIP 时间范围、可验证凭证、时间戳
3. **回应（Response）**：*s = r + c · k (mod n)*
4. **验证**：验证者重算 *c'*，检查 *s · G = R + c · P*

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## 🚀 快速开始

### 前置条件

- JDK 1.8+
- Maven 3.6+
- MySQL 5.7+（delayVIP03 模块需要）
- 以太坊 Sepolia 测试网 RPC 节点（如 Infura）

### 1. 初始化数据库（delayVIP03 模块）

```sql
-- 创建数据库
CREATE DATABASE delayvip DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4;

-- 建表
SOURCE delayVIP03/env/sql/verifiablecredentials.sql;
```

### 2. 配置区块链连接

编辑各模块的配置文件，填入实际的区块链网络参数：

**delayVIP02** — `src/main/resources/application.yaml`：

```yaml
web3j:
  contract-address: "你的合约部署地址"
  private-key: "你的账户私钥"
  network-url: "https://sepolia.infura.io/v3/你的Infura项目ID"
```

**delayVIP03** — `src/main/resources/application.yml`：

```yaml
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/delayvip?serverTimezone=GMT&useSSL=false
    username: root
    password: 你的数据库密码

app:
  encryption:
    secret-key: 你的32字节AES密钥
```

### 3. 构建与运行

```bash
# 构建模块二
cd delayVIP02
mvn clean package -DskipTests
java -jar target/delayVIP02-0.0.1-SNAPSHOT.jar

# 构建模块三
cd ../delayVIP03
mvn clean package -DskipTests
java -jar target/delayVIP03-0.0.1-SNAPSHOT.jar
```

### 4. 访问 API 文档

- 智能合约交互服务 Swagger UI：http://localhost:8080/swagger-ui.html
- 零知识证明验证服务 Swagger UI：http://localhost:8081/swagger-ui.html

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## 🔐 安全说明

- **私钥与密钥**：代码仓库中的私钥、Infura Project ID、AES 密钥等均为**开发测试用值**，生产环境请务必替换。
- **零知识证明**：本实现基于 Fiat-Shamir 启发式变换，安全性依赖于 Keccak-256 哈希函数的抗碰撞性和 secp256k1 椭圆曲线离散对数问题的困难性。
- **可验证凭证**：验证服务优先从 MySQL 数据库查询，未命中时回退至链上合约读取，并同步写回数据库。


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## 📄 许可证

本项目 Solidity 合约使用 MIT 许可证（`SPDX-License-Identifier: MIT`），其余代码仅供学术研究参考。