一种基于可验证秘密共享的区块链共识算法

共识算法对保证区块链的安全性和效率起着至关重要的作用,Raft算法作为一种强一致性、去中心化、高可用的分布式共识算法,被广泛应用在联盟链及私有链中.针对Raft算法在Leader节点选举过程中存在虚假投票及缺少拜占庭容错的问题,利用可验证秘密共享提出了一种基于可验证秘密共享的Raft共识算法,该算法通过可验证秘密共享的...     

基于区块链的在线社区知识共享方案研究

随着互联网络的快速发展,虚拟社区不断涌现.这些社区在提供创新资源的同时,也存在着诸如用户分享意愿不高、社区缺乏良好激励机制等问题,区块链能够很好地解决这些问题,促进社区的知识共享. 本文构建了基于跨链的在线社区知识共享方案,提出了“元数据+云存储”的资源访问与存储模式,详细设计了元数据信息表,设计了知识共享方案的总体框架及部分业务的关键流程,提出了采取“提名权益证明（NPOS）”的共识机制来设计区块链网络,实现了在线社区知识共享的部分功能.经分析与实验,本文的方案具有良好的科学合理性、安全性和执行效率,对其他相关项目的开展具有重要的参考价值.     

基于区块链的电子病历共享与可验证方案

为解决传统电子病历存储方案共享难、数据易篡改和隐私泄露问题,为此构建一种基于区块链的电子病历可搜索加密存储、高效共享与可验证方案。通过使用简洁非交互零知识证明(zero-knowledge succinct non-interactive arguments of knowledge, zk-SNARKs)构建用户身份认证系统,提高用户身份的隐私性,匿名性。通过提出基于改进Merkle树的格可搜索加密方案,实现电子病历的可搜索加密与验证方案;并在此基础上通过智能合约构造搜索方案的双重验证。通过将相应的加密数据外包到星际文件系统(interplanetary file system, IPFS)以降低存储成本。通过实验对加密算法性能、智能合约时间和花费开销、链下存储性能进行仿真测试。验证了该系统能够满足电子病历系统应用需求,并提高了数据完整性、搜索效率性和身份保密性。     

基于区块链的可审计数据分享方案

为避免存储在云端的用户数据可能被恶意损坏或者篡改,需要对云端的数据进行完整性审查。针对此问题,本文提出了一种基于区块链和默克尔哈希树的公共审计的数据共享方案,以达到对管理员权限的控制和数据的动态修改;在实现隐私保护、批量审计和降低系统资源消耗的同时,保证方案的安全性;允许用户通过第三方机构向云服务器发起数据完整性审查,然后向用户返回结果,过程中不向第三方机构泄露任何有关用户和文件的信息。安全性证明和实验结果表明,该方案在保证安全性的基础上具备较好的性能。     

基于区块链的链下数据库高吞吐量数据可信保障方法

传统结构的区块链在保证系统去中心化需求的同时占用了大量存储空间,且吞吐量无法得到提升.为了更加高效、安全地存储海量数据,提出了一种区块链结合数据库的架构,它可以提高系统整体的吞吐量.此外,区块链适用于云存储环境下日志型数据的存储,如视频日志、音频日志、图像日志等日志型数据,但不适合常规内容频繁更新的使用场景,如数据库应用场景.基于此,提出了一种数据可信保障方法,通过验证事务日志是否发生改变推导出数据是否被恶意篡改.采用Hyperledger Fabric结合MySQL的实例,通过实验说明该方法可验证频繁更新的数据库数据是被正常更新还是被异常篡改,并且可恢复数据库的安全.     

基于区块链技术的海洋数据资源共享应用设计

 分析了中国“海洋数据孤岛”问题的本质原因，提出了一种基于区块链技术的海洋数据资源共享应用模式，改良了区块节点的共识机制和海洋数据在区块链上的存储方式，构建，海洋数据资源共享平台，以达到推动海洋数据的开放共享与增值流通的目的。     

基于区块链技术的海洋数据资源共享应用设计

分析了中国"海洋数据孤岛"问题的本质原因,提出了一种基于区块链技术的海洋数据资源共享应用模式,改良了区块节点的共识机制和海洋数据在区块链上的存储方式,构建,海洋数据资源共享平台,以达到推动海洋数据的开放共享与增值流通的目的。     

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。     

一种区块链交易信息的隐私保护方案

针对区块链用户交易的隐私性问题,提出了一种基于多项式承诺的交易隐私保护方案(transaction privacy protection scheme based on polynomial commitments, TPP-PC)。利用多项式在随机点处的承诺值对交易金额进行隐藏和绑定,实现对用户交易金额的隐私性保护,并且降低承诺开销;采用智能合约和零知识证明,在无可信第三方的情况下,在智能合约处利用零知识证明验证交易的合法性,有效防止交易金额在传输过程中被篡改,达到交易金额始终正确的效果;通过Paillier同态加密算法,实现在密文状态下完成账户更新,保证交易金额在存储过程中的安全。通过对方案正确性、安全性和性能的分析,表明方案既能对交易数据进行加密,又能实现用户链下交易信息的隐私,有效防止恶意者篡改数据,保证交易双方交易信息的安全性,综合优势较明显。     

一种防欺诈的视觉密码共享方案

本文提出了一种基于(k,n)-th的具有信息隐藏和身份验证功能的视觉密码共享方案。秘密图像首先被加工成n个共享份,然后隐藏在n个用户选定的密文图像中。图像水印技术被用来嵌入到密文图像中,并通过使用奇偶校验位检查验证每个密文图像的保真度。在秘密图像恢复过程中,每个密文图像首先验证其保真度,即检查奇偶校验的一致性,这有助于防止意外或故意提供虚假或被篡改的密文图像参与进来,提高了秘密恢复过程的安全性。本文最后的实验结果证明了此方案的可行性。     

一种新型的量子秘密共享方案

在实际应用中,秘密共享网络的发展一般会有成员扩展的需求。但是,现有的量子秘密共享方案在设计时很少考虑网络的可扩展性。利用相对简单经济的量子资源,设计了一种可扩展的量子秘密共享方案。它在成员扩展阶段无需代理协助,因而有助于避免秘密共享的内部欺骗。最后从三个方面讨论了本方案的安全性。     

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。     

一种基于区块链的可信捐助方法

传统捐赠平台的中心化管理导致了求助信息和捐赠信息缺乏可信度的问题。区块链具有去中心化和不可篡改的技术特征,为实现去中心化模式下的可信捐助奠定了基础。针对中心化管理模式下的慈善捐赠行业存在的问题,该文提出一种基于区块链的去中心化的可信捐助方法。针对去中心化模式下求助和捐赠数据真实性验证的问题,设计了交易的数据结构,提出了适用于该方案中对交易进行可信管理的双链结构。针对去中心化模式下求助和捐赠交易发布真实性验证问题,提出了基于区块链的求助和捐赠交易发布的真实性验证方法。最后基于以太坊实验平台,仿真实现了该可信捐助方法,仿真测试的结果证明了该方法的正确性以及可行性。     

利用混沌映射的新定理提出了一种面向多服务器区块链架构的卸载服务器PAKE方案（英文）

目前,分布式密码认证密钥协议方案越来越受欢迎。与传统的3种体系结构(客户机/服务器、2种客户机/服务器和多服务器)相比,分布式体系结构可以解决单点安全、单点效率和单点故障问题。此外,它还具有可扩展性、灵活性和公平性。提出了一种新的基于混沌映射的分布式安全保护方案。该方案的优点是,在用户注册之后可以从服务器卸载链接的块链。它首先在3轮中实现了3个节点之间的互认证,保护了隐私,同时未注册的服务器可以暂时存储一个临时认证器,以提高效率。该方案的安全性是基于混沌映射的硬问题和一个安全的单向哈希函数。与相关文献相比,提出的方案不仅具有高效、独特的功能,而且对各种攻击具有鲁棒性,实现了完美的正向保密。最后,给出了该方案的安全性证明和有效性分析。     

纵向数据的一种稳健同时建模方法（英文）

使用多元t分布,提出了一种分析带有异常值的连续纵向数据的同时建模方法.不同于已有主要推断回归均值的稳健方法,本文旨在通过稳健同时参数化建模来揭示位置参数,边际尺度参数和相依参数的动态变化机制.为了加速极大似然估计过程中EM算法的速度,采用一种基于ECME的最大似然估计求解算法,所得到的估计量被证明具有相合性和渐近正态性.数据分析表明所提方法是有效的.     

一种机器学习与相变之间的新型映射（英文）

相变是一个重要的物理概念,它代表着从一个热力学状态到另一个热力学状态的转变.它在凝聚态物理、粒子物理、天体物理等物理领域有着广泛的应用.机器学习是研究通过经验自动改进的计算机算法.近年来,随着深入学习的成功,它也是一个非常活跃的研究领域.于是从视觉上证明了监督学习的训练过程与阶段过渡过程十分相似,有可能确定相变理论的核心概念,如对称性断裂或机器学习中的临界点.以MNIST数据集的伊辛模型和自动编码器为例,说明了机器学习训练过程中的"相变".这种介于机器学习和相变之间的新映射,为理解机器学习带来了新的方法,并使从物理角度解决机器学习问题成为可能.     

一种基于投票权竞争的区块链共识机制

在区块链系统中的共识机制下,所有参与者就区块归属问题以及交易拟定的价值问题达成一致。基于锻造委员会和锻造组系统的新架构设计,提出了一种基于竞争的股权证明(CPoS)共识机制,可以在确保分权的前提下快速去除分叉。经原型机实验,可在较小的延迟内快速地完成出块和交易活动。     

一种基于树的秘密共享方案

本文提出了一种基于树的秘密共享方案,该方案基于树的禁止结构.树中的一个节点代表一个秘密共享的参与者,树中没有父子关系的两个节点是授权子集,即树中没有父子关系的成员可以恢复主秘密,而其他成员组合不能得到主秘密的任何信息.分析表明该方案具有存储负载小、安全性高的特点.     

Azszp:一种基于规则的数据清洗方案

数据清洗是提高数据集成质量的一个重要手段. 提出了一种基于动态规则的数据清洗方案AzszpClean,这种方法对各种清洗规则进行动态编译,将数据转换和数据清洗两者结合起来,强化清洗的描述能力. 实际应用表明,AzszpClean方法可以完成硬编码的功能,具有更高的实现效率.