基于区块链技术的非合作博弈共享储能交易模型

针对目前储能成本过高、缺乏交易平台导致的利用效率低下、收益较低等问题,设计基于区块链技术的非合作博弈交易模型.以微网作为节点引出共享储能的概念,利用数字签名技术进行节点身份验证,有效提高交易的安全性.基于智能合约自我驱动、自我执行的特征,建立共享储能交易机制.通过建立非合作博弈模型,实现各节点利益最大化,提高储能收益,提高节点用户参与交易的积极性,推动产业结构进一步优化.算例分析结果表明,本文所提出基于区块链技术的共享储能非合作博弈交易模型可以有效实现储能参与市场交易,提高储能利用效率,增加储能项目收益来源,为储能行业的进一步发展提供有效的技术支持和理论支撑.     

基于Stackelberg博弈的协作干扰策略

协作干扰策略是实现物理层安全的一种重要方案. 但是由于协作节点的能源有限性以及自私性,干扰服务不能无偿提供,为了使得源节点和协作节点之间取得最优的效益分配,提出了一种基于Stackelberg博弈的能效最优报偿及功率分配方案. 根据所建立的双层博弈模型,证明了系统存在唯一的全局最优能效,并且给出了最优功率分配方案的闭式解. 仿真结果表明,所设计的协作策略在能效方面优于平均功率分配策略,而且所提方案在多节点协作时能取得更优的表现.     

一种委员会机制的可编辑区块链方案

区块链具有去中心化、可追溯、不可篡改等特性,但其不可篡改性使得链上一些违法信息被永久保留。针对这一问题,提出基于委员会机制的可编辑区块链方案。首先,通过随机抽签算法选取委员会成员;接着,结合基于权益证明共识机制,对用户编辑请求采用投票共识的去中心化编辑策略;最后,利用变色龙哈希函数修改链上数据;此外,引入问责机制防止用户作恶,论证了该方案的安全性和收敛性。模拟实验验证,所提方案能够在去中心化的环境下高效地修改区块内容,且不影响区块链的一致性。     

一种抗分布式机器学习恶意节点的区块链方案

现有的分布式学习方案大多通过在协议中添加惩戒机制来解决恶意节点问题。此类方法基于两个假设：一是参与方为自身利益最大化而放弃恶意行为的假设,在事件发生后才可以对计算结果进行验证,不适用于一些需要即时验证的场景;二是基于可信第三方的假设,然而在实际中第三方的可信度却无法完全保证。利用区块链的信任机制,针对该问题提出一种基于区块链的抗恶意节点方案——将机器学习中模型训练的全过程通过智能合约实现,以确保机器学习过程不被恶意节点破坏。本方案以基于安全多方计算的分布式机器学习模型为研究模型,利用区块链的智能合约来实现数据的共享、验证和训练过程,所有参与方均只能按照指定的协议执行,将所有参与方转换为半诚实参与方;同时,为解决区块链公开透明特性带来的隐私问题,利用环签名隐藏参与方的数据地址,保护参与方的身份。与传统基于安全多方计算的分布式机器学习模型进行比较,表明本方案在抵抗恶意节点方面具有较强的优越性。     

后量子区块链交易认证方案设计与分析

实现量子安全性和区块链钱包空间尺寸压缩是一种提升区块链的安全性、节省钱包存储开销的有效措施.文章建立了适用于分层确定性钱包的区块链交易认证模型,利用固定维数格基代理算法生成用户的子密钥对,在格上设计了一个具备后量子安全的区块链交易认证方案.结果表明:基于小整数解问题的困难假设,在标准模型下证明了认证方案满足存在不可伪造...     

物联网区块链中基于演化博弈的分片算法

分片技术被广泛认为是一种克服当前物联网区块链系统可扩展性限制的有效解决方案。然而,由于恶意节点随机分布以及区块链网络复杂的参数配置,如何保证分片的有效性仍具有挑战。首先,对分片区块链的性能进行建模,分析其安全性和可扩展性。其次,为减少恶意节点的聚集以及提高网络的性能,提出了一种基于演化博弈的分片选择算法来优化节点的分片决策。仿真结果表明,提出的分片算法可以使恶意节点尽可能地均匀分布于各个分片中,同时提高分片区块链的性能,进而更好地支持区块链在物联网中的应用。     

Femtocell双层网络中基于Stackelberg博弈的

引入Femtocell网络能增强室内覆盖,但会带来干扰管理问题;而绿色节能也是当前研究的热点。针对该问题,提出一种分布式的基于Stackelberg博弈的节能功率控制算法。该算法采用Stackelberg博弈框架,引入动态的干扰定价机制,抑制家庭用户(FUE)对宏基站的干扰;并应用指数级低通滤波器的思想,得到博弈中干扰定价因子和最优功率反应的闭式解。理论分析和仿真结果表明,与基于非合作博弈的功率控制算法(NPCA)相比,该算法在付出较低能量效率性能损失的代价下,极大地降低了算法的复杂度。     

基于多角色节点的区块链可扩展方案研究与设计

区块链虽然对当前各类信息技术服务的可信管理产生了积极影响,但由于其在跨链扩展、统一监管和节点隐私等方面的不足,难以满足多链应用场景下的协同与扩展。笔者提出一种基于多角色节点的区块链技术及跨链方案,监管员角色作为区块链统一管理节点,在审计节点和验证节点的协同工作下,可通过为节点设置不同角色实现子链构建,并通过部署不同策略实现子链间的跨链资产转移,以此实现区块链系统的可扩展性,基于节点角色的权限控制可支持节点间的隐私保护。实验性能测试表明:笔者方案能高效满足区块链的可扩展和可监管需求,同时兼顾节点隐私保护。     

基于区块链技术的电子数据存证系统

现有的传统电子数据存证系统往往存在第三方信任危机、数据安全隐患等问题。为了应对这一挑战,设计实现了一种基于区块链的电子数据存证系统。系统编写智能合约,将数据关键信息锚定在主链上,保证电子数据的不可篡改,同时约束不同用户对电子数据的访问权限。并引入分布式存储技术和用户积分机制,用以增加系统的可靠性。结果表明,系统有效解决了电子数据存证的篡改和安全问题,为用户提供了数据上传、下载、查询、比对和授权等服务。     

可再生Hash链对SEAD协议的安全性改进

采用可再生散列(Hash)密钥链机制增强无线自组织(Ad hoc)网络中安全有效距离矢量路由SEAD协议的安全性.基于(t,n)门限方案,设计了一种新型的可再生Hash密钥链算法,每当发布当前链的一个Hash值,同时发布一个生成下一条Hash链所需要的子公钥;当Hash值发布t次以后,各验证节点能利用先前收集的各子公钥来验证新产生Hash链的链尾值数字签名的有效性,从而使得新链能正确使用,继续保障路由协议的可靠性.利用NS-2平台进行了仿真实验,并与赵源超等提出的2种Hash链可再生方案进行了性能比较.实验结果表明,所提方案具有更好的安全性,在cbr数据包发送率方面具有更高的成功率,并且在能效上也有一定改进.     

基于区块链和云平台的数据共享模型

现有的数据共享模型普遍存在数据检索慢、新节点在交易验证过程中参与度不够和数据提供方须依托于效率较低的本地计算等不足.针对这些问题,提出了一种基于区块链和云平台的数据共享模型.通过平衡二叉树和默克尔树结合的方式对链上数据的哈希值排序,提高区块的检索效率;采用基于健康指数的抽签算法选取共识节点,增加新节点被选中的机会;并将...     

Blockchain privacy protection algorithm based on ring signature

Aiming at the problem of privacy protection when users transact or store data on the block chain, a ring signature algorithm which can be applied to a block chain system is proposed. First, the traditional ring signature algorithm is improved to generate keys based on the multi-PKG, which meets the requirements of the blockchain distributed trust environment. Second, different roles are assigned to the nodes in the block chain, and intelligent contract technology is used to control the generation and verification process of the signature. Finally, relevant experiments are carried out on the improved algorithm. Analysis and experimental results show that the algorithm proposed in this paper can protect the identity privacy of nodes in the block chain, has a good fault tolerance under the premise of ensuring efficiency, and can operate normally in the case of partial node failure.     

基于用户分簇的物理层增强安全多播算法

物理层安全技术是无线网络技术中一项重要的关键技术。在大量多播用户和窃听用户共存的场景中,针对传统物理层安全技术中在波束赋形下增加人工噪声时不能很好地应用于多播传输的问题,提出了一种基于多播用户分簇策略下的物理层增强安全多播算法。首先,具有相近信道矢量的多播用户被分为同一个多播簇,不同的多播簇分配不同的子载波传输多播数据;其次,基于多播用户分簇策略的结果,提出了通过采用联合功率分配和波束赋形设计算法,最大化整个多播系统的安全多播速率;最后,为了降低算法的计算复杂度,提出了新的搜索算法处理联合功率分配和波束赋形设计算法。仿真结果显示：与传统安全多播算法相比,基于多播用户分簇策略的物理层增强安全多播算法不但能够获得更高的多播安全传输速率,而且其计算复杂度也大大低于采用遍历搜索的传统安全多播算法。     

一种使用区块链保护车联网数据隐私的方法

随着物联网的快速发展和成熟,汽车工业领域的应用正经历着从早期的车辆Ad-Hoc网络到车联网的快速转变,数以万计的车辆及其搭载的各种车载设备都将通过车联网实现车辆或驾驶数据的共享和交互,而这些海量的数据的存储以及其中的大量用户隐私和数据安全问题带来巨大的挑战,尤其是访问控制、信任和密钥托管问题.针对该问题提出了一种基于区...     

基于粒子群优化的协作网络资源分配的博弈策略

应用基于竞价机制的斯坦克尔伯格博弈提出协作中继网络中的一种资源分配策略,用以解决单一中继节点对多用户节点协作带宽的分配问题。首先中继根据用户的协作带宽需求对资源定价,然后用户根据价格调整其纳什均衡策略,即获取协作效用最大化的最优带宽购买量。证明了纳什均衡的存在性,提出基于粒子群优化的均衡求解算法,分析了均衡的有效性,仿真给出了粒子群优化的全局最优带宽分配结果。仿真结果表明,所提出的博弈可以激励中继节点参与协作,并协调多用户节点间的资源分配。     

基于区块链的车联网矩阵计算安全卸载方案

为了保护任务数据的机密性,验证计算结果的正确性,提出基于区块链的车联网矩阵计算安全卸载方案.该方案利用编写在区块链上的智能合约自动执行计算结果验证过程,保证验证过程的安全性和结果的不可篡改.方案提出的基于矩阵加法的轻量级矩阵加密方法,简化了矩阵计算卸载加解密的复杂度.通过与现有方案比较可知,本文方案能够在有效保护车辆的敏感信息的同时,实现对矩阵计算结果正确性的验证.利用所构建的矩阵加密方法,能够有效地降低车辆侧矩阵加解密的计算开销.     

基于区块链的车联网数据安全共享方案

针对传统车联网（IoV）数据易被篡改、访问控制不够灵活的问题,提出基于区块链和带权密文策略属性基加密的车联网数据安全共享方案. 该方案由路侧单元共同维护区块的生成、验证和存储,实现分布式数据存储,保证数据不可篡改;基于属性对链上数据进行访问控制,保证只有授权的访问者才能访问数据内容;针对车联网场景下多实体、多角色的数据共享需求,通过挖掘车联网数据访问角色间属性权限的关联关系,构造基于多属性的层级访问策略制定方法,简化访问控制策略的复杂度. 实验分析表明,该方案能够实现对车联网数据的安全存储与灵活访问控制,所构建的层级访问策略制定方法能够有效降低车辆的计算和传输开销,满足车联网场景下多实体、多角色的访问需求.     

认知MIMO系统中基于博弈论的干扰对齐算法研究

为消除用户间干扰,提高认知无线电多输入多输出（CR-MIMO）系统传输速率,给出一种基于博弈论的干扰对齐算法。该算法首先采用注水算法为主用户进行功率分配,同时设计次用户预编码使次用户信号落入主用户未分配功率的子信道。然后将次用户之间的多条干扰链路构成一个博弈群体进行求解,实现次用户之间的干扰对齐。此外,为最大化次用户传输速率,将次用户功率分配问题转换为布谷鸟鸟巢的选择问题,构造适应度函数,得到最优的功率分配方案。数值分析表明,该算法可以消除主次用户的干扰以及次用户之间的干扰,传输速率比最大信干噪比（Max-SINR）算法高2 b·s-1·Hz-2,同时,结合布谷鸟搜索算法进行功率分配后传输速率高于文献[13]。