基于区块链的数据溯源可信查询方法

针对区块链数据溯源系统中轻节点验证溯源信息时面临的存储问题,引入一种优化Merkle树动态追加性能的数据结构Merkle山脉（Merkle mountain range,MMR）,将区块链上完整的区块头存入MMR;提出一种溯源数据高效可信的验证方法,降低了区块包含证明所需信息的大小。在此基础上,设计了一种基于区块链的数据溯源系统的方案,将数据溯源所需的通用模块封装起来,通过接口开放给溯源应用调用。该方案只需轻节点存储一个最新区块的信息,就可以有效地验证溯源信息是否存在于区块链上。     

基于联盟链的微电网身份认证协议

目前，微电网电力交易存在着身份认证协议不安全、交易中心化、数据无法追踪溯源、节点之间缺乏共识等问题，而区块链具有分布式存储、去中心化、数据不可篡改等优势.为此，基于联盟链的微电网身份认证协议，将区块链应用于微电网的身份认证以解决上述问题.首先，使用零知识证明解决了新节点的身份认证问题.其次，将其ID写入Merkle树并在整个联盟链中广播，利用区块链可以保证数据不被篡改的原理确保了数据的安全性和可追溯性，解决了传统电力交易的中心化、数据存储不安全、电力交易无法追踪溯源等问题.最后，凭借着瑞波共识协议所具有的安全高效的优势有效地解决了节点之间的共识问题.通过方案对比可知：该方案采用的零知识证明在身份认证中具有计算开销小及瑞波共识机制算法具备共识速率快的优点.经过安全性分析及性能分析可知：该方案在解决微电网的身份认证安全性问题的同时又能保证节点的运行性能最优.     

基于多链融合的粮食供应链溯源系统

区块链因具有不可篡改、群体共识、全程可追溯等特点而广泛应用于存证确权、商品溯源、协同共享等应用场景。基于区块链的粮食溯源难点在于粮食从种植、收储、加工、物流所涉及的供应链条比较长，追溯困难，并且同一供应链上企业之间的企业资源计划（enterprise resource planning, ERP）系统并不互通，企业自治ERP系统难以与区块链对接。本文基于联盟链与私有链融合提出了一种多链粮食供应链溯源系统（multi-blockchain food supply chain traceability, MBFST），企业间通过联盟链开展业务协作，企业内部基于私有链记录信息流转；设计了私有链与联盟链的跨链交互协议，根据溯源ID实现联盟链与私有链的交互与映射；通过私有数据集合等数据隔离机制，确保供应链企业私有数据的隐私保护。通过对原型系统的设计与实现，结果显示，MBFST能够实现粮食供应链企业间的全链条精准溯源，确保链上链下溯源信息的全程可追溯；通过Hyperledger Fabric的Node-SDK对系统的性能和吞吐量进行测试，实验结果显示，MBFST在压力测试中查询每秒事务处理量（tr...     

基于区块链技术的道路路边停车管理系统

针对当前道路路边停车管理中存在的效率低下、交易不透明等缺点,提出了一个基于区块链技术的道路路边停车管理系统。根据边缘设备终端的车牌识别算法采集停车信息,将关键停车交易数据发送并存储至Web服务器的MySQL数据库缓存,之后由Fabric SDK中间件存储到Hyperledger Fabric区块链平台。该系统依靠区块链去中心化、链上数据不可篡改的特点,在满足业务需求基础上提高了用户的隐私性和交易的可靠性。     

交易数据全生命周期区块链隐私保护评估方法

针对区块链与传统信息系统之间的差异,提出一种面向区块链交易数据全生命周期的隐私保护评估方法,从交易数据的发布、共识、存储和应用等方面分析区块链隐私泄露风险和隐私保护方法,建立区块链隐私保护评估指标体系;使用层次分析法与成对比较法相结合的动态指标权重分配方法进行指标相对重要性决策与权重计算;综合隐私保护强度、交易数据可用性和隐私保护技术性能3个维度来计算区块链隐私保护相关能力得分。经分析表明该方法能够实现对区块链隐私保护水平的综合性评估。     

一种基于区块链的电子合同共享方案

为解决电子合同在存储、共享过程中出现的数据被篡改或泄露等问题,提出了一种基于区块链的电子合同共享方案。首先,将智能合约与代理重加密技术相结合,构造出一个代理智能合约来代替传统代理重加密过程中的代理商,去中心化地实现了电子合同的安全共享。其次,利用星际文件系统（inter planetary file system, IPFS）存储电子合同密文,区块链存储电子合同索引地址,有效缓解了区块链的存储压力。最后,从方案对比、安全性等方面对所提方案进行分析。     

异构联盟系统中基于二层区块链的用户信任协商模型

为打破传统孤立、分散的系统形成的"信息孤岛"效应,确保异构联盟系统中用户相关信息的可信性和安全性,针对异构联盟系统中提出了一种基于二层区块链的用户信任协商模型.该模型借助区块链技术对用户行为数据进行防篡改保护,形成用户行为数据区块链(第1层区块链);以这些行为数据为基础,计算出用户的信任值,形成用户信任区块链(第2层区块链).通过仿真实验及安全性分析可知,区块链的特征能够识别出恶意用户和恶意联盟系统.表明该模型能实现用户行为、信任值不可篡改及信任信息在联盟系统成员间协商.     

面向医疗区块链的新型轻节点数据查询方法

医疗区块链系统的用户向全节点请求数据时可能被欺骗,而简单支付验证等轻节点数据查询方法面临着存储困难。为解决这些问题,提出了一种面向医疗区块链的新型轻节点数据查询方法。引入具有动态追加能力的Merkle山脉（Merkle mountain range,MMR）,设计基于推荐的可信节点选择和基于采样的可信节点验证的最新有效块获取算法,采取MMR和Merkle树的承诺机制,使得持有一个最新有效块的轻节点用户能够验证全节点发送的医疗数据。此外,还将该方法扩展应用于联盟链。分析和实验表明,所提方法的时间开销和空间开销均在较低的范围内。     

基于联盟链的可搜索电子病历双重授权共享方案

在云环境下检索电子病历存在安全问题和患者隐私数据泄露问题，为此提出了一种支持链上关键字密文检索的电子病历双重授权共享方案。将原始病历密文存储在云端，借助可搜索加密技术构造病历关键词索引信息并将其存储在区块链上。在获取医院检索权限的前提下，利用分布式条件下的关键字检索算法实现病历密文数据的安全检索。基于可搜索代理重加密算法提出了电子病历链上授权方法，保证了患者对所属病历的访问控制权，实现了医院和患者对共享病历的双重授权。最后，采用随机预言机模型验证了该方案在n-QBDH假设下的语义安全性，并通过实验证明了该方案在计算开销方面的优越性。     

基于区块链智能合约的动态频谱共享

针对集中式动态频谱共享存在的频谱资源数据安全威胁、管理成本高、扩展性低等问题，利用区块链技术的去中心化、数据不可篡改等特性，提出了一个基于区块链智能合约的动态频谱共享方案。首先，利用区块链ERC4907协议设计了频谱券，保证频谱资源的唯一性标识并可租赁；其次，利用区块链预言机来实时更新空闲频谱资源数据，实现频谱数据的上链；再次，通过基于智能合约的拍卖算法以及Vue框架实现在前端页面对空闲频谱资源所对应的频谱券租赁期限的拍卖。实验结果表明，提出的基于区块链智能合约技术的动态频谱共享方案能够满足用户安全有效地进行动态频谱共享，具有可行性。     

可审计且可追踪的区块链匿名交易方案

近年来随着对区块链交易隐私保护的加强,审计区块链交易和追踪非法交易者身份变得更加困难.为此,提出可审计且可追踪的区块链匿名交易方案.利用Elgamal加密、数字签名和改进的隐地址等技术来实现交易内容、交易发送方身份和交易接收方身份三方面的隐私保护.引入审计方和监管方两个角色以实现权力分配,当审计方审计到交易双方存在非法...     

基于SGX的区块链交易隐私安全保护方法

与传统支付方式相比,区块链具有去中心化和隐私保护的优势,但涉及轻量型客户端交易的隐私安全性和用户友好性时仍存在问题.为此,提出了一种可以为区块链交易过程提供隐私保护的系统——SGXTrans.SGXTrans在轻量型客户端的设计框架上运用因特尔的软件防护扩展(software guard executions,SGX)...     

基于区块链的综合能源管理系统身份验证方法

为了提高综合能源管理系统的利用率,同时保证用户在能源交易过程中访问账户时不泄露身份信息,提出了一种基于区块链技术的综合能源管理系统框架,并设计了一种特殊的零知识证明的身份验证方法。首先介绍了区块链技术在综合能源管理系统的适用性;然后分析了用户与负荷聚合器进行数据交互的隐私泄露问题,讨论了区块链技术在综合能源管理系统中以其特有的优势——可追溯性、开放性、匿名性等解决信任问题,用区块记录所有交互信息;最后根据零知识证明方法建立用户生物信息和用户存储信息之间的联系,实现了自动、安全、可信的身份验证模式。     

匿名可追溯的区块链数据交易方案

为解决区块链数据交易中用户身份等隐私数据泄露问题,提出一种基于联盟链和群签名的数据资产交易方案。采用联盟链节点准入机制实现注册用户的身份认证,引入可链接群签名技术实现用户交易的匿名性和交易记录的可追溯性,通过智能合约正确执行链上数据公平交换策略。最后对所提出的方案进行理论分析和仿真实验,表明该方案可以实现更加安全高效的去中心化数据交易。     

多维层次聚集cube的可扩展存储结构

采用多维层次式B ＋树作为多维数据集的索引结构,并在此基础上创建了一种可扩展的存储结构——多维层次聚集cube(MH-cube).基于MH-cube的层次特性,可以高效地对多维数据集进行快速查询、数据更新与模式更新,分析表明MH-cube在性能上优越于其他cube.