基于区块链的工业互联网数据溯源技术实现

针对工业互联网数据量大、数据关系复杂的问题,提出一种基于区块链和PROV-DM模型的数据溯源方法,该方法采用PROV-DM模型进行溯源信息记录,可描述多种工业互联网数据关系;储存结构为区块链-区块链,可减少溯源查询过程的数据计算量,提高溯源查询效率;在每个区块链都设置有智能合约,可有效保证加密解密速率。经试验,该数据溯源方法可完成数据溯源记录和溯源查询等多项功能、对数据量较大的溯源信息加密解密速率高、溯源查询效率高、吞吐量大,基本满足工业互联网数据溯源需求。因此,基于区块链和PROV-DM模型的数据溯源方法在工业互联网的实际应用中具有一定的价值。     

面向金融活动的复合区块链关联事件溯源方法

现有区块链系统多采用平等挖矿模式,所有记账人(实体)将账本记录在单一主链上,数据存储具有随机性,且在复杂或分类金融场景下,主链数据难以关联或规律存储,导致存储及查询效率很低;同时,现有区块链系统中事件溯源大多只查询到源区块,不能判识实体间的隐含关联,查询具有局限性。针对这些问题,提出一种复合区块链关联事件溯源方法。该方法首先构建区块链复合链式存储结构模型,提出私有链和联盟链的概念,实现复杂或分类场景下的自适应数据关联存储;然后,追溯查询时,在获取到事件源实体区块的基础上,建立辅助存储空间,以便对相关数据进行转存,并提出基于Apriori算法的关联实体区块溯源方法,将所得的溯源实体区块用于构造源事件关联图,进而描述事件实体间的关联关系;最后,提出基于强化学习的风险评价体系,实现对溯源实体的风险评估。实验结果表明,复合区块链关联事件溯源方法可降低60%的存储开销,查询准确率和安全性分别提升90%和50%。     

基于区块链对溯源数据的多方共享系统

溯源可以辨别产品的真伪也可对流动人员的行动轨迹进行监控, 但由于数据存储时的安全问题很容易导致查询到虚假信息. 为了确保数据的真实性和可靠性, 我们提出了基于区块链对溯源数据的多方共享系统. 所提出的架构采用星际文件系统与区块链存储相结合的方式处理溯源数据量大的问题, 这样不仅可以大大缓解数据的存储压力还可以对链上数据施加另一层保护. 在安全问题上, 采用区块链和安全多方计算协议相结合的方法, 处理系统对外非法侵、对内横向渗透和隐私泄露的问题.     

基于区块链的农产品溯源系统研究

针对部分农产品溯源系统存在溯源信息集中、信息易被篡改、信息不透明的突出问题,利用区块链去中心化、不可篡改、公开透明的特点,以传统农产品溯源系统的问题分析为前提,以构建基于区块链的农产品溯源系统模型为基础,利用数据分片实现农产品信息的分布式存储,设计智能合约使系统满足实际交易过程,构建系统架构并实现该区块链溯源系统.系统实现了农产品的可信溯源,保障了农产品质量信息的安全性和可信性.     

存储容量可扩展区块链系统的高效查询模型

区块链技术是目前计算机领域的研究热点,其实现了去中心化,并且能够安全地存储数字信息,有效降低现实经济的信任成本.提出一种区块链存储容量可扩展模型的高效查询方法——ElasticQM.此查询模型由用户层、查询层、存储层和数据层这4个模块组成.在用户层,模型将查询结果缓存,加快再次查询相同数据时的查询速度;在查询层,模型采用容量可扩展区块链模型的全局查询优化算法,增加了查询超级节点、查询验证节点和查询叶子节点这3种节点角色,提高了查询效率;在存储层,模型改进了区块链的容量可扩展模型ElasticChain的数据存储过程,实现了存储的可扩展性,并减少了占用的存储空间;在数据层,提出一种基于B-M树的区块链存储结构,并给出了B-M树的建立算法和基于B-M树的查找算法,基于B-M树的存储结构,区块链会在进行块内局部查找时提高区块链的查询速度.最后,通过在多节点不同数据量的区块链中查询的实验结果表明,ElasticQM查询方法具有高效的查询效率.     

基于双区块链及物联网技术的防伪溯源系统

在产品安全日益重要的今天,传统的产品溯源系统依旧存在着中心化存储、数据可信度低、数据易窜改及责任人定位困难等问题。区块链技术凭借其分布式存储、链式结构、不可窜改和高容错性等特点,能在信息的搜集、存储和共享等过程中实现数据溯源功能,并借助物联网技术保证区块链源头数据的真实可靠,以实现对产品信息的实时跟踪。基于此,提出了使用双区块链和物联网技术的产品防伪溯源系统,分析了该溯源系统的安全性并通过仿真实验验证了该系统的可行性,对区块链技术和产品安全领域的进一步结合提供了参考和借鉴。     

面向区块链溯源的链下扩展存储方案

在基于区块链的供应链管理溯源系统中,由于区块链技术是一种基于分布式的系统,对于区块链中存储的数据所有节点都会进行备份,如果直接把溯源数据存储在链上,这会导致数据占用大量内存,增加溯源系统维护成本和降低系统响应速度的问题。因此提出一种链下扩展存储方案,该方案首先利用SHA-256哈希算法的单向性对明文数据进行哈希运算得到哈希值,然后采用SM2加密算法产生的私钥对哈希值进行签名,保证信息上传者身份的可靠,最后把哈希值和签名值通过智能合约保存在区块链中,明文数据和其哈希值与签名值在区块链上存储的地址则存储在数据库中。通过结合中心化存储和区块链技术各自的优势,既可以保证溯源数据不可被篡改又可以有效减少区块链网络中溯源数据所占内存的大小。最后,在所提方案的基础上,对溯源系统进行详细设计并采用以太坊区块链平台对其进行实现。     

基于区块链的云制造平台系统架构模型

现有云制造平台系统中普遍存在信息孤岛、信任度低和用户隐私威胁等问题。区块链是一种由分布式数据存储、P2P传输、共识机制、数字签名和加密算法等计算机技术实现的分布式记账系统,具有去中心化、集体维护性、不易篡改、匿名性和可追溯性等特点,能够有效化解当前难题。为此提出了基于双链架构的云制造平台系统架构模型的构想,设计了一种基于区块链交易的信息记录与查询验真机制,提出了一种云制造平台上利用区块链交易的新思路。     

面向时空数据的区块链构建及查询方法

时空数据作为一种同时具有时间维度及空间维度的数据类型,被广泛应用于供应链管理、电子商务等领域,它的完整性及安全性在实际应用中具有重要意义。针对目前时空数据集中式存储方式存在数据不透明且易被篡改的问题,将区块链技术的去中心化、防篡改、可追溯等特性与时空数据管理相结合,提出面向时空数据的区块链构建及查询方法。首先,提出一种基于改进图型区块链（Block?DAG）的时空数据区块链架构ST_Block?DAG;其次,为了提升时空数据的存储及查询效率,在ST_Block?DAG区块链内部采取基于四叉树及单链表的结构存储时空数据;最后,在ST?Block?DAG存储结构基础上实现了多种时空数据查询算法,如单值查询、范围查询等。实验结果表明,与STBitcoin、Block?DAG以及STEth相比,ST_Block?DAG的时空数据处理效率提升了70%以上,时空数据综合查询性能提升了60%以上。所提方法能够实现时空数据的快速存储及查询,可以有效支持时空数据的管理。     

基于区块链的数字作品DCI管控模型

针对互联网生态下数字知识产权面临的版权登记、盗版猖獗和版权纠纷等问题,提出了去信任的数字作品数字版权唯一标识符（DCI）管控模型。首先,构建了基于区块链去中心化理念的端到端体系架构,区块链取代传统关系数据库作为核心存储机制,通过创建交易、构造区块、区块的合法性验证与链接构建了数字作品区块链的交易信息存储机制,保证版权信息不可篡改性和可溯源性;其次,提出了基于智能合约的数字化发行和流通协议,设计了版权登记、查询、转让三类合约,通过自动执行预设指令的方式产生交易,保证模型透明高效与自动化运作。理论分析和仿真表明,在数字作品区块链网络中,伪造区块攻击的概率趋近于零,与传统的基于可信第三方版权认证机制相比,该模型具有更好的架构安全性。实验结果表明,该模型降低了数字版权登记的门槛,增强了版权认证的权威,具有更好的实时性和鲁棒性。     

基于区块链的电子文件流转设计与实现

针对互联网生态下电子文件流转中文件没有统一登记、对文件去向没有跟踪、流转过程不规范等问题,提出了基于区块链的电子文件流转方案。首先,采用区块链中联盟链的多中心化体系,提出基于区块链的电子文件流转系统设计目标与设计架构。然后,借助云存储平台进行电子文件存放来实现文件的上传功能,通过将文件的所有权转换数据加盖时间戳,使流转过程连续、关联、可追溯且诚实可信,实现了基于区块链的电子文件流转系统。通过数据库调用完成数据存取,实现了基于区块链的电子文件流转系统的数据同步和追溯。最后,提出了电子文件所有权转换、查询的智能合约,这种合约通过读取文件标识来实现对文件内容的验证和保护。安全性分析和性能测试表明,该方案与现有的文件流转系统相比更具安全性,增强了流转信息的可信度,同时智能合约的执行时间较短,使得系统具有更好的可靠性和可溯源性。     

基于区块链的电子文件流转设计与实现

针对互联网生态下电子文件流转中文件没有统一登记、对文件去向没有跟踪、流转过程不规范等问题，提出了基于区块链的电子文件流转方案。首先，采用区块链中联盟链的多中心化体系，提出基于区块链的电子文件流转系统设计目标与设计架构。然后，借助云存储平台进行电子文件存放来实现文件的上传功能，通过将文件的所有权转换数据加盖时间戳，使流转过程连续、关联、可追溯且诚实可信，实现了基于区块链的电子文件流转系统。通过数据库调用完成数据存取，实现了基于区块链的电子文件流转系统的数据同步和追溯。最后，提出了电子文件所有权转换、查询的智能合约，这种合约通过读取文件标识来实现对文件内容的验证和保护。安全性分析和性能测试表明，该方案与现有的文件流转系统相比更具安全性，增强了流转信息的可信度，同时智能合约的执行时间较短，使得系统具有更好的可靠性和可溯源性。     

基于区块链的多权限属性隐藏电子病历共享方案

现阶段,不同医院之间没有数据交换共享,容易形成数据孤岛。同时,区域医疗数据含有大量患者的敏感信息,这些数据的公开获取、共享及流通会导致恶意篡改、窃取、滥用与所有权丢失,从而泄露患者隐私。由于庞大的医疗数据量以及医疗数据的非结构化,一些具有较强针对性的恶意攻击更加难以防范与追责,如对医疗数据的窃取、篡改、勒索等恶意攻击。针对以上问题,提出一种基于区块链的多权限属性隐藏电子病历共享方案,以实现共享电子病历的细粒度访问的同时,保证患者隐私安全。引入多授权属性加密（MA-ABE）算法,利用多权限机构管理分散属性,同时通过哈希函数来识别不同用户,可以有效抵抗不同权限用户之间的共谋攻击;利用线性秘密共享方案（LSSS）实现属性的部分隐藏,将属性分为属性名与属性值两部分,以保护属性隐私;结合区块链公开透明、不易篡改等特性,设计访问策略可更新算法,基于访问策略更新算法追加策略区块,将新的访问策略上传至区块链中形成策略可更新溯源链,在隐藏策略条件下实现分布式和可信赖的访问控制管理,同时实现数据隐私保护和用户行为的可追溯。通过安全性证明和实验分析,所提方案能在有效保护属性隐私的同时,降低计算开销。     

基于区块链的医药防伪溯源系统研究

为了解决目前医药防伪溯源系统中存在的中心化易篡改、存储信息不全面以及信息私密性等问题,提出了一种基于区块链的医药防伪溯源系统。此系统在超级账本（Hyperledger）的Fabric区块链平台上开发,系统环境配置有医药厂、经销商、医院3个组织,通过Go语言开发链码,采用Node.js来编写客户端程序,并结合链码中的药品溯源功能发起查询请求。最终,通过证书认证的用户账号可以实现药品信息在网页的查询,且查询响应时间的平均值为22?ms。区块链所具有的数据难以篡改、时间戳以及交易可追溯的特性能很好地应用于医药防伪溯源系统,使系统溯源功能更加完善,且消费者能得到包括药品生产信息、物流信息及使用信息在内的全部溯源信息。     

基于信誉的二阶段溯源区块链共识策略

基于区块链技术的产品溯源系统在现代供应链系统中被广泛应用,溯源区块链适合采用联盟链来构建,其参与利益方多、共识网络差异化高的特性影响了此类区块链系统的性能和安全性。对区块链共识过程进行分析,构建模拟溯源区块链的系统模型和信誉模型,以排除拜占庭故障节点。在此基础上,设计包含代表选择和代表共识两个阶段的共识过程,并提出一种基于信誉的二阶段溯源区块链共识策略RTsBFT。实验结果表明,在相同的配置环境和条件下,相比CSBFT和PBFT策略,RTsBFT可取得更高的系统吞吐量、更短的延迟和更低的故障节点率,能够有效提高联盟链场景下溯源系统的性能和安全性。     

基于跨语言词向量模型的蒙汉查询词扩展方法研究

跨语言信息检索指以一种语言为检索词,检索出用另一种或几种语言描述的一种信息的检索技术,是信息检索领域重要的研究方向之一。近年来,跨语言词向量为跨语言信息检索提供了良好的词向量表示,受到很多学者的关注。该文首先利用跨语言词向量模型实现汉文查询词到蒙古文查询词的映射,其次提出串联式查询扩展、串联式查询扩展过滤、交叉验证筛选过滤三种查询扩展方法对候选蒙古文查询词进行筛选和排序,最后选取上下文相关的蒙古文查询词。实验结果表明: 在蒙汉跨语言信息检索任务中引入交叉验证筛选方法对信息检索结果有很大的提升。     

一种新的基于分层查询表的关键词识别模型

关键词识别是近年来语音识别研究的一个热点。提出了一种新的基于分层查询表的关键词识别模型,该模型具有简单、实用、快速的特点。利用该模型实现了路况信息查询系统,取得了较高的识别率,具有一定的实用性。     

室内外一体化最优路径分析算法实现

为了弥补传统路径导航服务在室内立体空间方面的不足,提出了一种室内外一体化的网络数据模型和最优路径分析解决方案。以几何网络模型为基础,设计了一种楼层数据偏移策略,实现室内三维空间路径拓扑模型快速构建和二维可视化表达。对开源pgRouting库内置的高效Dijkstra路径查询函数进行扩展,实现了基于PostgreSQL库的任意两点之间最优路径和转弯方向语义信息查询。最后,利用GeoServer和OpenLayers等开源软件开发了室内外一体化路径查询原型系统,并采用大规模室内外一体化路径网络模型数据进行测试,定性与定量分析对比结果验证了该方法的正确性和高效性。该方法能够最大化兼容城市交通网络数据和成熟的最短路径分析算法,具有普适性与实用性。