基于区块链的学分信息上链模型及实现

学分银行作为重要的学分数据信息平台,应具有高度的权威性,学分银行系统数据安全尤为重要。传统的学分银行系统无法避免人为的删除、篡改等恶意操作,难以保证数据的安全性。区块链作为去中心化系统,是天然的数据存储平台,其以链表结构将数据关联,衍生了数据难以篡改特性。本文提出了基于区块链的学分信息上链模型,制定了数据序列化方法,解离数据类型与数据元素,以“协议+数据”模式,设计协议链码和批量上链的数据链码,实现了基于区块链的学分银行系统并进行了上链实验对比。实验结果表明,本方案可以有效保障学分银行系统数据的安全性,并且可以提升上链存证业务性能。     

基于区块链的供应链金融数据存证模型

在供应链体系中,金融数据是企业能否获得融资的重要数据.然而现有的供应链体系采用中心化的管理模式,供应链中各参与方之间信息不对称,数据可能遭到篡改,如何搭建一个可信数据存证平台成了巨大的挑战.针对这一问题,提出基于区块链的供应链金融数据存证模型,为供应链各方提供可信数据.首先,结合星际文件系统对供应链金融关键数据进行链上链下存储,减轻区块链大文件存储负担,提高存储效率;其次,提出双链架构,并设计智能合约实现链上数据存储和访问;最后,在联盟链平台搭建模型,验证所提模型的有效性和效率.实验结果表明,该模型存储效率较高,适用于供应链金融数据存证场景.     

基于区块链技术的检测信息链建设研究

产品检测中心建设中面临数据孤岛、信息安全、电子存证等难题,查询产品检测和投诉举报记录、检测中心及从业人员职业操守等信息十分不便。基于区块链技术构建了一种新型的检测中心信息链模型,研究并提出了检测信息链应用场景、构建方法和信息共享机制,保证了产品检测信息和投诉举报电子记录的真实可信和高效共享。在此基础上,基于区块链数据不可篡改、可追溯特征设计了检测信息链系统架构,能够实现检测成果版权存证、跨检测中心信息共享、检测职业操守记录、产品检测信息和社会投诉举报查询等功能。最后对因区块链使用可能带来的5大问题进行了分析讨论,为检测中心的长远建设提供了一种新的思路和参考。     

基于区块链的数据版权保护与组合竞拍

基于区块链、数字水印以及密封递价拍卖的组合竞拍算法, 设计并实现了一套数据版权保护与组合竞拍系统. 首先, 采用去中心化的区块链技术, 结合智能合约来存储数据版权的上链记录、版权交易记录等, 通过共识机制使得网络中的各个节点在互不信任的情况下达成共识, 提升了版权管理系统的公信力. 其次, 数字水印作为一种特殊的编码, 能够将水印信息隐藏在数据中, 通过验证水印信息就可甄别版权归属. 结果表明, 所设计的数字水印模块对原始数据大小增加很少, 且可高效地实现数字水印的嵌入和提取. 最后, 设计了一种组合竞拍算法来自动化地为版权拥有者挑选出最优的出价组合, 实现数据版权的价值交换.     

基于区块链的电力营销数据存储机制

随着电力的发展电力营销数据持续增长,传统的集中式数据存储模式已经不能满足电力业务数据存储的安全性和高效性需求.针对上述问题,提出了一种基于区块链的多级加密电力营销数据存储架构,该存储架构以区块链技术作为底层技术支撑,结合分布式存储提供稳定性高、安全可靠的电力数据存储方案.同时在区块链的基础上提出多级加密机制,该机制支持电力数据上链及电力数据传输等流程的逐级加密及验证,使得电力数据存储的安全性得到进一步的保证.通过创建分布式存储设施,对提出的存储机制与集中式存储机制进行对比实验,分析实验结果发现提出的存储机制在电力数据存储方面相比于传统的存储机制在系统延迟、响应时间和吞吐量上都更具有优势,表明了该存储机制合理可行,具有良好的应用前景.     

联盟区块链环境下的数字IP版权保护技术

针对数字作品版权确权难、侵权监测难、维权取证难、版税结算难等问题,本文提出将区块链技术嵌入网络数字内容生产、版权交易和版权保护,使得数字作品内容的产生、传播、交易都受到追踪和监测。本文基于联盟区块链技术为数字作品IP版权提供存证性证明以及实现证据固化,采用自主算法为数字作品版权提供版权、原创性证明,并基于智能合约保障版权交易的安全可靠性。所建系统包含数字作品确权、用户管理、版权登记、版权交易、侵权监测和证据固化生态六大场景,涵盖了版权管理的主要环节,解决了区块链应用于版权管理中的技术难题,克服了传统版权维护成本高、效率低的缺陷,有助于促进区块链技术在版权管理行业的应用与研究。     

一种基于区块链和流计算的物联网平台方案

基于区块链技术的物联网平台具备数据加密存储、信息可追溯、防篡改、去中心化等安全特性,但区块链存储方式开销较大,易出现性能瓶颈问题。设计并实现一种结合区块链和流计算技术的物联网平台解决方案,将平台划分为设备接入、消息传输、流计算、区块链、可视化等五个层次,依托Flink框架,对高并发物联网数据建立滚动时间窗口,在保障数据安全上链的同时,提高了物联网数据指标计算速度。经过仿真测试,新方案提升了物联网系统吞吐量,降低了存储代价,具有应用推广价值。     

基于区块链的社会化考试成绩安全管理系统

当前成绩安全管理系统中的成绩信息大多数通过中心化服务器进行管理,相关数据存储和各级管理数据库高度绑定,这种绑定特性容易导致数据信息的泄露和篡改等问题,同时也无法有效监管相关人员的操作情况.针对该问题,提出一个基于区块链的社会化考试成绩安全管理系统.该系统通过P2P网络和区块链技术,利用同态加密对成绩数据进行加密并存储到IPFS中;数据查询时将关键字进行同态加密后发送到区块链中,对密文数据进行检索,并将查询结果返回给用户.P2P网络和区块链技术可以保证成绩管理系统中数据信息的真实性和有效性,实现成绩管理系统的安全可靠,从而保证社会化考试的公平公正.     

基于区块链的农产品可信检测数据存储方法

针对现阶段农产品质量检测数据的可信存取,以及数据的高吞吐量、低事务处理延时问题。提出了一种基于区块链的农产品可信检测数据链上链下分类存储方法。首先根据区块链的去中心化、不可篡改、带时间戳特性,将敏感的小文件检测数据存储在区块链,为其提供存储授信支持;其次将非敏感的大文件数据存储至链下数据库,从而缓解将整个检测记录链上存储所带来数据的高吞吐量;最后利用布隆过滤器的哈希函数快速判断查询元素是否在指定数据集中,来提高链上检测数据的查询效率。为了验证所提方法的查询效率,比较了在同一区块链数据存储环境下的有或者无布隆过滤器的两套实验方案。结果表明：前者的链上数据查询速度要高于后者,因此,所提方法能够为农业产品检测数据提供一个有效、可信的存取途径。     

一种基于区块链的房屋租赁应用

为实现房屋租赁的去中心化可信交易,同时保证房屋租赁应用中房源信息的真实性,研究基于区块链的房屋租赁应用。区块链的去中心化以及防篡改特性为房屋租赁应用提供了新的设计思路。针对房源信息真实性的问题,提出物联网+智能合约的房源信息“上链”方案,该方案能够有效保证房源信息的真实性。为实现房屋租赁交易的可信管理,基于比特币交易模型提出一种适用于房屋租赁应用的交易模型,最后利用以太坊平台完成了基于区块链的可信房屋租赁应用的仿真实现。     

区块链技术在智能电网稳定控制系统中的应用

针对当前稳控系统控制模式存在工作效率低、过程难追溯、在线监管及数据更新难等问题,将区块链技术内嵌在稳控系统控制框架中.利用区块链技术优势,将稳控系统控制过程各阶段涉及的数据信息进行区块化封装及分布式控制,使得关键数据信息实现可追溯、不可篡改,进而可对全生命周期进行控制.构建了基于区块链的稳控系统管理运行、控制应用架构,给出了区块数据结构,采用了股份授权证明共识(DPOS)机制.针对目前正在进行的某稳控系统控制项目,开发了基于区块链的稳控系统管理应用平台.结果表明,在稳控系统运维管理阶段,策略文件和定值文件实现了上链存证和一致性检验等实时监管,进一步提高了稳控系统控制的智能化和自动化水平.     

基于区块链的无线体域网数据云存储完整性研究

针对无线体域网数据云存储的安全问题,设计了基于区块链的访问控制框架,框架通过区块链技术与数字签名相结合控制用户的访问请求;通过区块存储访问请求及其数字签名,利用改进的Raft算法保证节点间的区块链一致.其次,设计了有序数组和Merkle树相结合的方式存储数据,哈希表和Merkle树相结合的方式存储数据的访问请求;再次,提出针对无线体域网数据的完整性验证方案.最后,对区块链的一致性、数据完整性验证方案进行实验.结果表明,提出的框架能使各用户节点协同对访问请求进行控制,并且均能验证数据的完整性.     

基于区块链的粮食防伪溯源系统的设计与实现

针对粮食溯源系统的安全问题,传统的中心化存储数据在各企业之间存在着信任问题,消费者在进行溯源查询时同时存在着安全问题。以大米为研究对象,构建粮食供应链溯源模型,搭建基于Hyperledger Fabric的防伪溯源系统,设计数据上链以及查询的智能合约。组织节点添加作物生成编号并关联溯源ID,将二维码、溯源ID与区块链相结合实现防伪溯源,设计本地及链上双存储方式并进行数据校验后返回信息。为保障二维码的安全性,应用改进RSA加密算法生成密钥对,使用公钥加密,私钥解密的形式对溯源ID生成加密二维码,消费者解密时从链上获取私钥对密文解密获取溯源ID。设计小程序并验证改进RSA算法的有效性,将小程序运用在区块链溯源并进行测试应用。测试结果表明,具有防篡改功能的区块链网络与小程序结合可以满足消费者溯源查询的基本需求,可以实现更安全快捷的溯源模式,保障了粮食信息的安全性。     

选择性压缩算法对区块链轻量级节点的优化研究

区块链中的轻量级节点存在因不能存储完整区块链副本而无法参与区块链验证过程的局限,削弱了区块链分布式特性,可以通过压缩轻量级节点中存储的区块链副本以降低存储开销进而增强其区块链验证能力。提出区块链选择性压缩(BSC) 算法,基于Hyperledger Fabric区块链架构,首先针对区块链主链生成检查链,通过哈希指针链接检查链和主链并在检查链中存储用于验证主链区块完整性的哈希根路径;其次对检查链中的检查点进行合并更新,降低检查链的存储开销;最后选择性保留主链中的区块并计算验证主链完整性所需的哈希路径,降低主链的存储开销。仿真结果表明,对比EPBC算法和Snapshot算法,BSC算法在存储开销和验证能力方面有较好的表现。     

基于联盟区块链的技术交易平台研究与设计

当前我国经济形势面临大变局,科技创新如何赋能高质量发展成为关键命题,这也对技术交易平台提出了更高的要求。目前国内传统技术交易平台数据资源分散、交易过程难记录、交易结果难溯源等问题突出,难以满足现阶段技术交易市场的实际需求。而区块链技术具有去中心化、开放共识、可追溯、不可篡改等多种特征,为问题的解决提供了新思路。在背景下,本文提出了一种基于联盟区块链的技术交易平台设计方案,通过建立机构联盟链,实现跨平台技术资源数据共享。将交易数据上链存储,便于交易信息后期追溯。利用智能合约实现数据访问控制,保证数据的安全性。基于联盟链的技术交易平台能有效整合技术资源,实现参与各方的共同信任,从而提升科技成果转化效率。     

基于可编辑区块链的数据隐私安全

随着用户对数据隐私安全需求的提升及相关隐私保护条例的制定,擦除匿名、公开、不可变地存储在区块链中的非法数据已成为受害者及国际刑警组织的迫切需求。基于变色龙哈希、共识投票等技术对区块链的历史数据进行编辑,能有效地擦除区块链上的非法数据,保证用户数据的被遗忘权。文章先以比特币交易为例分析区块链上非法数据插入的常见方法;再综合分析和对比已有的3类可编辑区块链方案;针对现有方案容易遭受攻击、编辑权限被集中控制等问题,文章提出了一种基于去中心化变色龙哈希的区块链数据可编辑方案。此外,文章对所提方案进行了详细的安全性分析和性能分析。分析结果表明,所提方案不仅具有抗双花攻击、抗篡改攻击的能力,还能以较低的计算消耗和较高的效率实现区块链历史数据的可编辑。     

基于PoC共识的区块链可靠存储系统

针对互联网环境下,各行业大量重要数据、文档、视频等电子文件安全存储的问题,提出了基于PoC共识的区块链可靠存储方案。该方案利用区块链去中心化、不可篡改等特点,结合IPFS技术共同实现在公有链上的电子文件可靠存储。对于部分主流共识机制存在的资源浪费、中心化风险的情况,方案引入了容量证明(PoC)共识机制,通过采用PoC的方式,不但具有更低的计算成本和去中心化的特性,还能减少共识带来的能源消耗,实现区块链的有效共识。安全性分析和性能测试表明,本方案能够保证数据的安全、可靠存储及查询,具有较高的运行效率。     

基于区块链的大宗商品供应链物流方案研究

大宗商品供应链物流是大宗商品物流的系统化发展方向,区块链技术有着分布式信任、不可纂改、可追溯和去中心化等特性,为解决物流全过程中存在的信息孤岛、货权难确认、货物安全难保障和信任度较低等问题提供了有效帮助。文章综述了区块链技术与供应链物流结合的现有研究与应用实例,对大宗商品供应链物流体系现状和区块链原理进行了简要叙述,进而提出“区块链加云”的大宗商品供应链物流数据信息存储方案,设计链上元数据构建方法,构建基于联盟链的大宗商品供应链物流方案框架,详细阐述了框架中各层的功能与效用,在具体描述物流场景的基础上完成仿真实验,并对所得结果进行分析,最后展望未来区块链在供应链中的进一步应用,为同类型的研究提供相关思路。     

区块链技术在司法电子数据存证中的应用研究

21世纪以来随着科学技术的发展，司法诉讼领域日益增多的证据以电子信息数据方式存在，和传统实物证据比较，电子数据来源真实性、取证合法性、相互之间关联性的认定困难更大。针对这些问题，利用区块链防篡改、可追溯、多中心化、共识存储等特性，将诉讼领域的电子数据通过打包成区块的方式进行存证，对区块进行数字签名产生可信时间戳，可以证明原始文件的真实性，进而完成存证过程。本文的系统是基于Hyperledger Fabric来设计，采用分层架构增强了权限管理、安全控制等机制，并对区块链技术如何构建公检法可信证据标准、一体化数据共享进行了阐述。     

基于区块链技术的物联网信息记录安全存储

针对物联网系统中存在的信息传输安全和信息记录保护问题,结合区块链和容器技术提出一个物联网节点接入、信息记录安全存储方案,该方案利用区块链技术来保护物联网节点接入、信息记录存储,使物联网节点间信息交互的记录的真实数据保存在链下存储结构中,有效的实现了物联网节点的安全性的提升和降低了恶意攻击后取证溯源的难度.