一种基于区块链的可信数据共享解决方案

在数据共享不可阻挡的大趋势下,现阶段的主要共享方式是基于云的数据共享,它是将数据全部存储到云中再进行数据交易从而产生的数据共享,但这种数据共享方式会降低共享数据的安全性和隐私性,如数据被篡改、假冒等.区块链的去中心化以及区块上数据不可篡改的特性,可安全地记录双方之间的交易而无需可信任的第三方机构.文中将区块链技术应用到...     

基于区块链的智能门禁可信监控系统

为解决传统智能门禁中用户生物特征易被盗取、监控数据易被伪造等问题,提出一种基于以太坊区块链的智能门禁监控系统。利用智能合约将用户身份信息与监控数据写入区块链,配合硬件设计的身份识别与入侵检测,实现链上链下的协同工作,有效避免集中管理造成的数据篡改以及暴力窃取链下用户信息等潜在问题。根据区块链不可篡改的特性,利用代理合约实现智能合约的升级,达到提升系统扩展性的目的。实验结果表明,在保证身份识别以及监控数据可信的基础上,系统性能可以达到实际应用所需效果。     

基于区块链的慈善机构善款收支管理系统设计

当今,我国慈善机构存在善款收支管理信息公开不及时、不透明等问题,且慈善机构普遍采取中心化的管理方式,对于数据具有绝对的掌控权,因此即使按照制度规定公开数据也会被质疑,从而陷入死结。而新兴的区块链技术特有的数据不可篡改性和开放性,为解决这一死结带来了曙光。通过调研分析无私慈善基金会的善款收支管理业务流程,根据系统需求完成了基于区块链的善款收支管理系统的功能模块设计、数据库设计以及智能合约设计等工作,不仅解决了无私慈善基金会信息不能自动披露、善款收支数据不能防篡改等问题,而且为提高慈善机构善款收支管理公信力提供了一种新的有效解决思路。     

基于以太坊的分层区块链架构研究

针对以太坊区块链技术不能在完全去中心化、一致性和可扩展性上得到同时满足的缺点,以及它在应用落地方面的缺陷等问题,结合区块链技术发展的前沿方向,提出一种采用双层链设计架构的改造方案.通过将交易存储和智能合约计算分离的方法,使以太坊区块链技术支持符合互联网应用要求的复杂算法,优化分布式应用终端用户的体验,使得以太坊区块链技...     

一种基于区块链的物联网标识管理方案

随着物联网的快速发展,越来越多的物联网装置被部署到网络中用于数据的采集、处理、存储。目前物联网主要采用注册服务器,集中管理物联网装置的标识。这种方式存在单点故障、用户隐私易于泄露、处理效率低等问题。为了解决上述问题,基于区块链技术,提出了一种物联网标识管理方案。通过散列技术和数字签名技术设计了数字标识的生成规则,易于标识的管理和验证;通过将标识管理操作中涉及到的关键数据信息记录到区块链上,实现标识的可信发布和可信管理。此外,在以太坊平台上部署标识管理的智能合约仿真实现了基于区块链的物联网标识管理系统。实验结果表明,所提的方案是正确的和可行的,有望促进物联网标识管理从中心化向去中心化的转型,以满足日益增长的物联网标识管理的需求。     

一种基于区块链的数据完整性验证解决方案

数据在物联网环境下采集、传递、存储过程中,如果缺少严密的安全防范措施,可能会出现假冒的、被篡改的或者过期的数据,这些缺乏完整性保护的物联网数据会对物联网应用造成极大的危害.数据的完整性是确保数据可信的必要条件.区块链的去中心化、分布式、持久性、不可篡改等属性,使得区块链目前成为在具有隐私保护应用需求的数据完整性验证的优...     

基于熵值理论的区块链网络去中心化程度量化评估方法

去中心化是区块链网络的重要优势。然而,尽管人们普遍认识到这一性质的重要性,但大多数关于这一主题的研究缺乏量化,而且没有对它们在实践中实现的去中心化程度进行计算。熵是随机变量不确定性的度量,也就是数据集的随机性度量,正好可以用来衡量区块链网络的去中心化程度。本文以比特币和以太坊为例,提出一种基于信息论中熵值理论来量化计算这些区块链网络去中心化程度的方法。利用信息熵计算出比特币和以太坊的出块数量和地址余额的随机程度,以此作为量化比特币和以太坊去中心化程度的指标。计算结果表明,基于出块数量的全样本统计,比特币比以太坊要高出大约12%的去中心化程度,并且基于10000个地址余额的样本统计,比特币也比以太坊要高出大约9.2%的去中心化程度。本文提出的方法具有普适性,可以用来量化评估任何区块链网络的去中心化程度。     

基于区块链的公平预付卡管理方案

近年来预付费消费模式倍受商家和消费者的青睐;在娱乐健身、教育培训、商超零售等服务业中得到广泛应用。现有预付卡管理中存在商家欺诈高发、商家违约频发、监管不善等诸多问题;难以保障消费者的权益。当前;基于区块链的智能合约技术具有去中心化、安全性高、可验证等特性;可用来有效管理预付卡;为解决预付卡管理存在的问题提供了新思路。因此提出了一种基于区块链的公平预付卡管理方案;消费者和商家通过与智能合约的交互完成交易;利用智能合约的暂存价值完成预付款的管理。消费者和商家共同确认消费成功后;由智能合约自动结算本次消费费用给商家。当商家存在违约时;消费者可以通过申诉追回已支付的预付款;维护自己的权益;从而保证交易的公平性。基于以太坊实验环境实现了预付卡管理方案;对预付卡发售、消费与退款等功能进行了详细测试。通过实验测试和安全性分析;验证了该方案的有效性和可行性。     

区块链中攻击方式的研究

随着以数字加密货币为代表的区块链1.0技术和以以太坊为代表的区块链2.0技术的发展,区块链技术的安全性成为了研究热点问题.区块链系统的数据层、网络层、共识层、激励层、合约层与应用层均存在可被攻击者利用的漏洞.本文通过分析比特币、以太坊等平台中常见的攻击方式,提出了全新的区块链中攻击方式的分类方法.本文提出的攻击分类方法...     

基于智能合约的以太坊可信存证机制

针对以太坊平台提供的数据管理功能简单且存在低吞吐率和高延迟的问题,提出一种基于智能合约的以太坊可信存证机制。首先针对以太坊平台暴露的数据管理问题提出一个基于智能合约的以太坊可信存证框架,然后通过集中化数据统一处理、认证数据分布式存储以及高效动态取证这几个方面阐述所提机制的框架和实现,最后通过基于智能合约的系统开发表明了该机制的可实现性。实验及分析结果表明,该方法与传统关系数据库存证相比,增加了处理可信性、存储可信性和访问可信性;与区块链存证相比,丰富了数据管理功能、降低了区块存储成本、提高了存证效率。     

基于区块链的企业数据共享模式研究

数据流通和共享是推动企业发展的基础.但由于目前企业主要采用中心化数据共享模式,数据在流通过程中具有无差别复制、无差异应用的特点,导致企业数据共享过程中存在数据确权混乱、去向不清晰,数据被越权使用等问题.为了解决企业传统数据共享模式存在的缺陷,利用区块链的去中心化、公开透明、安全可信、不可篡改、可溯源特点,提出一种基于区...     

变异系数来度量区块链网络去中心化程度

区块链网络的最主要优点是去中心化,但大多数关于这个问题的研究缺乏量化,而且都没有针对区块链在实践中的去中心化程度进行度量.提出了一种基于统计学中变异系数来量化区块链网络去中心化程度的方法.利用变异系数,计算了出块数量和地址余额的数据离散程度,从而来量化区块链网络(以比特币和以太坊为例)的去中心化程度.计算结果表明,基于...     

边缘计算场景下的多层区块链网络模型研究

近年来,越来越多的研究人员尝试将边缘计算场景中收集的数据存储在区块链上,以解决传统数据存储方案中数据安全性差、防篡改性弱的问题.然而在已有的设计方案中,设备往往需要保存完整的区块数据,并且在对链上的特定数据进行取回或验证时,需要遍历大量的区块以找到对应的数据,降低了边缘计算场景中用户侧的响应速度.此外,传统共识算法也不适用于资源受限的终端设备.针对上述问题,本文提出了一种面向边缘计算的多层区块链网络模型.具体地,该模型被分为了核心层、边缘层和终端层三层:终端层被划分为多个局部网络,每一个局部网络中都包含了一个终端侧区块链,链上存储了该局部网络中终端节点产生的数据;位于边缘层的边缘侧区块链对终端层中的每一个局部网络中的终端侧区块链定期进行备份;核心层中部署了一些核心设备,负责边缘层节点的审核、注册等工作.我们对模拟数据进行了仿真实验,结果表明在该模型中查找某一特定数据哈希的速度相比传统的有向无环图式区块链模型提高了4-7倍.我们还提出了一种自适应工作量证明算法,算法执行的难度可以根据终端节点的行为动态进行调整.实验结果表明,相比传统工作量证明算法,执行该自适应算法的正常节点的交易效率可以提升4-5倍.     

面向合同的智能合约的形式化定义及参考实现

智能合约是区块链系统的核心组件,在现实中广泛应用.然而,目前没有关于智能合约的统一定义,在不同的区块链平台上,智能合约的实现也相差甚远.这样将影响公众对智能合约的认知,也对产业的发展造成障碍.回顾了智能合约的发展历史,梳理其概念的变化过程.归纳智能合约的本质,对现有智能合约的实现进行了分析和对比.给出了面向合同的智能合约的形式化定义,为智能合约的标准化奠定基础.提出了独立于区块链平台的、通用的智能合约实现方法.在目前广泛应用的联盟链区块链平台Hyperledger Fabric上面进行了具体实现.最后对未来工作进行了展望.     

基于区块链和智能合约的财务管理系统建设

财务管理是企业信息化建设中的一个核心环节,也是企业进行人力资源管理、业务流程控制与资金风险预判的重要依据.区块链技术的出现为企业进行财务管理系统的设计和改进提供了一种全新的设计思路,利用区块链技术本身所具有的去中心化和不可篡改的特性,可以保证企业财务管理系统中各类成本、支出、决算等数据的安全性和真实性.该文以区块链技术...     

具有用户体验保障的资源优化分配算法

在研究智能电视用户体验质量(Quality of Experience,QoE)量化的基础上,提出一种具有用户体验保障的资源分配模型,并针对该模型提出两种资源分配算法:RA_BAT算法和RA_GHEU算法.实验结果表明,基于回溯法的RA_BAT能够求得问题的最优解,可作为算法比较的参照系,而启发式算法RA_GHEU可在极短的运行时间内求出接近于最优的解,适合用于智能电视资源分配的实时处理.     

基于云模型的网格资源分配策略

网格是下一代的Internet,是目前网络研究的重点。网格资源分配是网格中非常重要的部分,而且网格资源有分布、异构、动态、由多个组织所拥有和具有不同的使用、访问及消费模型等特点,属于定性的范畴。传统的网格资源分配策略无法有效对定性的网格资源进行分配,容易形成网络瓶颈。云模型是定性定量间转换的不确定性模型,通过它能将定性的网格资源转换为定量的表达。因此笔者提出了一种新的网格资源分配策略,把云模型运用于网格资源分配,将定性的网格资源映射为定量的可细微变化的不同云滴,然后再配合目前研究相对比较成熟的算法或模型进行资源分配,实验表明新的策略能更准确地对网格资源进行评价并有效分配。     

基于存储虚拟化的存储资源管理模型的研究

随着SAN中数据量的快速增长,要满足存储资源的管理、异构平台的数据共享、存储系统可用性和可扩展性等方面的要求,就必须采用存储虚拟化技术。存储资源管理是存储虚拟化实现的核心问题。文章结合现有的存储资源管理模型,提出了一种存储资源管理与调度系统分级模型。