随着比特币等数字货币的飞速发展,虚拟资产步入了全新的时代。数字货币凭借着成本低廉、支付便捷、安全性高等优点,为未来金融行业提供了新的发展机遇。尽管数字货币的应用前景十分广泛,但是在落地发展中仍然存在一些亟待解决的安全问题。主要表现在人们使用比特币支付时需要等待一个小时的交易确认时间,否则收款人可能会遭受付款人的双重支付攻击。此外,虽然比特币系统在数据交易中为交易双方提供了匿名性,但是交易双方彼此不信任会造成不公平的交易。最后,数据交易存在的延迟问题难以满足人们的即时交易需求,尤其是跨国交易。因此,能否提出有效的快速交易方案将直接影响到虚拟资产领域的未来发展。针对上述问题,本文做了如下工作:(1)提出了一种抗双重支付攻击的比特币即时支付方案。首先,该方案使用额外的比特币作为押金,并使用特殊的比特币脚本来使押金账户更安全,更公平。然后,利用Schnorr协议将购买行为和押金连接起来,只有交易双方知道这种连接关系,从而保护了用户的账户隐私。如果付款人尝试双重支付攻击,我们将通过比特币脚本和Schnorr协议公开他的私钥,从而给他造成巨大损失。此外,结合称为“替换费用”的比特币改进协议,使我们的方案能够以接近100%的概率抵抗双重支付攻击。即使付款人能够成功进行攻击,他也会亏钱。最后,我们对该方案进行了安全性分析和效率分析。(2)提出了一种基于比特币支付的数据快速交易方案。首先,数据出售方将数据存储在云中,并利用云服务器执行数据审核以确保数据完整性。然后,我们采用特殊的比特币脚本来减少交易延迟。该脚本要求收款人向付款人提供数据的加密密钥,否则他将无法获得比特币。这有效地确保了交易公平。如果同一个账户使用了两次,则交易的脚本将公开该账户的私钥。这使得比特币交易无需等待即可立即完成。此外,通过使用基于身份的签名和属性加密,实现了只有合法用户才能买卖数据的目标。最后,我们分析了该方案的安全性和效率,并与现有方案进行了对比。