目前,区块链技术和虚拟货币的应用是研究热门,然而区块链安全一直是影响其发展的关键性问题。区块链技术的特性会保证其公平性和安全性,但是区块链钱包私钥的安全问题是导致区块链发展受限的关键。随着区块链技术的发展,越来越多的人面临着密钥安全和信息传输效率的问题,这对区块链安全中的加密技术提出了更高的要求。区块链的分层确定性钱包是区块链技术中保障密钥安全的关键。区块链的伪随机数生成技术较弱,区块链技术采用公钥直接加密传输信息导致硬件成本过高,加密、解密速度过低导致信息传输速率低下。本文研究的主要内容以RC4流密码算法为伪随机数生成器的设计基础,将区块链技术中的分层确定性钱包作为应用背景,针对区块链中不稳定的伪随机数生成机制、密钥安全机制不完善等问题,结合现有密码学中的RC4算法和密钥钱包概念提出了基于区块链和伪随机数技术的密钥生成模型。(1)设计了一种基于区块链钱包和流密码RC4算法的伪随机数生成器。在伪随机数生成器的设计与分析过程中,所应用的是现阶段技术成熟的RC4流密码算法,虽然RC4算法已经成熟可以加密数据,但在生成的密钥比较脆弱,存在交易被攻击破解的威胁,安全性上还是存在不足,但是RC4算法流密码周期长、效率高的特点是现在依旧未被淘汰的原因。RC4的优点是区块链钱包机制所需要的,所以本文首先设计了使用区块链钱包和RC4算法结合的形式作为伪随机数生成器的内部结构,并且运用哈希函数的单向性不仅提高了所生成伪随机数的随机性,并有效改善了密钥易被破解的问题,其次针对区块链钱包地址易追踪的问题,本文设计的伪随机数生成器每次使用都会更新衍生公钥能很好的伪装地址,且避免了区块链用户易被追踪的针对性攻击。生成的伪随机数需要经过分析论证、雪崩测试和NIST实验检测环节,实验结果表明,本文的伪随机数生成器符合密码学中强伪随机数的严格要求,可直接用于对称密码的密钥。(2)设计了一种基于本文的伪随机数生成器所生成密钥的混合加密机制,区块链钱包和流密码RC4算法所生成的伪随机数用于该机制中的对称密钥。首先运用该对称密钥加密消息,然后利用区块链接收者用户所更新的衍生公钥对该对称密钥进行公钥加密。把这两段密钥发送于接收者,接收者即可运用自己的私钥解密出对称密钥和消息密文。该机制不仅可以提高区块链用户的交易效率,而且能够保证区块链安全性。