基于区块链的物联网应用研究综述

物联网设备数量的快速增长证明了该领域具有巨大的应用及研究价值,但其设备异构性、隐私泄露、安全漏洞及可扩展性等自身问题使得物联网系统安全面临着严峻挑战。通过结合区块链技术解决上述问题,已成为物联网领域的一大主要研究热点。分析了物联网目前所面临的风险挑战及结合区块链后的可解决方案,对近几年国内外区块链技术在物联网各领域的应用最新研究成果及与5G网络的可集成性进行了总结,分析了未来在这些领域的研究发展方向,讨论了区块链与物联网集成后面临的资源受限、计算开销大及隐私性等问题。     

区块链技术在跨部门海洋数据共享中的应用

 基于中心化系统的传统数据共享方式面临着数据易被篡改和违规拷贝利用的安全性风险，而且维护成本高昂。为了实现海洋数据安全可靠的跨部门共享，介绍了国内外海洋数据共享领域的发展现状，分析了中国存在海洋“数据孤岛”问题，提出了利用区块链技术解决该问题的基本思路，阐述了利用区块链的关键技术，并以支援船观测数据共享为应用背景，设计了区块链跨部门海洋数据共享平台架构与数据共享平台模型，并阐述了基于超级账本（hyperledger）联盟链技术的海洋数据共享平台实现方式和平台运行流程。     

区块链技术在跨部门海洋数据共享中的应用

基于中心化系统的传统数据共享方式面临着数据易被篡改和违规拷贝利用的安全性风险,而且维护成本高昂。为了实现海洋数据安全可靠的跨部门共享,介绍了国内外海洋数据共享领域的发展现状,分析了中国存在海洋"数据孤岛"问题,提出了利用区块链技术解决该问题的基本思路,阐述了利用区块链的关键技术,并以支援船观测数据共享为应用背景,设计了区块链跨部门海洋数据共享平台架构与数据共享平台模型,并阐述了基于超级账本(hyperledger)联盟链技术的海洋数据共享平台实现方式和平台运行流程。     

基于区块链的公益互助系统设计

在当今互联网技术发展趋势下,公益慈善领域的发展也得到新突破。但目前大多数公益互助系统都是一个中心化系统,公益资金由第三方中心数据库保管,可信度不高。为了保障公益记录信息的信任和安全,本文结合区块链技术去中心化、防伪溯源、公开透明的特点,设计了不可篡改、安全可信的公益互助系统架构。公益互助系统主要包括上层的应用交互层和底层的区块链层。应用交互层用于实现系统功能,以及提供用户与底层区块链之间的数据转化;区块链层包括维护区块链运行的P2P网络,以及一条可追溯、防篡改的区块链。基于区块链的公益互助系统有利于增加资金流向的透明度,提高公益行为的信任度,解决公益行业的痛点问题。     

基于区块链的慈善捐助系统设计与分析

针对慈善捐助系统公开透明的应用需求,给出了采用区块链技术搭建慈善系统的解决方案。首先,结合区块链当前的发展现状,明确了区块链与中心化系统的共生发展理念。然后,从供给与需求的角度,阐述了区块链的去中心化、防篡改、用户匿名、信息追溯、智能合约等特点对慈善机构信息公开透明的作用机理。而后,给出了基于区块链的慈善机构的系统架构和运行模式。最后,对系统存在的问题和面临的挑战进行论述。上述方案为慈善机构提升现代化治理水平提供了借鉴思路。     

区块链发展应用综述

为了对区块链技术现有的应用进行总结,并对未来区块链技术的应用进行展望和设想,对区块链应用的发展历程及工作原理进行阐述,分析区块链的发展应用场景,主要对区块链技术的重点应用场景进行概括展望,包括教育、医疗、食品、物联网、社会救助和精准扶贫六大领域,期望对区块链的应用体系建设提供帮助。     

基于区块链技术的电子商务产业创新发展研究

利用区块链技术固有的去中心化、分布式认证、透明传输等特点,将区块链技术融入电子商务的供应链管理、网上支付和交易确认等环节,所有的交易行为、支付行为等操作过程都将计入新的区块内并被链条上其他所有区块所掌握和认证,使篡改、仿造、破坏数据等行为变得几乎不可行,从而实现去掉支付中心、缩短流通周期、降低交易成本、提高信息安全、摒...     

基于区块链的医疗信息隐私保护研究综述

随着医疗信息化的发展,医疗数据在共享与访问过程中的隐私问题引起了研究者的广泛关注.区块链作为去中心化、匿名、不可篡改的分布式账本技术,为解决医疗场景中的隐私保护问题提供了新的思路.首先列举了医疗数据的隐私保护需求,并介绍了区块链的整体架构.然后将医疗信息隐私保护分为面向数据的隐私保护和面向用户的隐私保护,并详细介绍了面...     

区块链技术及其在畜产品追溯中的应用

区块链是随着比特币等加密数字货币普及而蓬勃发展的现代互联网技术,是一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式.区块链技术具有去中心化、不可篡改、安全性、匿名性和开放性等特点,目前已经引起金融机构、政府部门和科技企业的广泛关注.随着区块链技术的不断发展,区块链的应用范围将更加广泛.将区块链技术与畜产品安全追溯系统相结合能够降低传统追溯系统的中心化程度,保证追溯数据的完整性和真实性,最终实现畜产品供应链各环节全流程信息的安全追溯.     

基于区块链的物联网安全数据共享系统

针对传统数据共享方法存在隐私泄露、易受到拒绝服务攻击和黑客入侵等问题,通过密文属性策略基加密、同步聚合签名、可验证随机函数等方法,设计基于区块链的物联网安全数据共享系统.首先,物联网设备利用密文属性策略基加密方案对数据进行加密,从而对数据使用者的属性进行限定,实现细粒度的数据共享访问控制,并且可以定义使用者的访问次数;其次,在数据共享系统中引入付费商业模型,让云服务器可以为提供的服务进行收费,并且通过可验证随机函数和同步聚合签名产生相应的资源使用证明;再次,物联网设备管理方利用区块链智能合约可以对云服务器产生的证明进行自动化验证;最后,通过外包计算方法将大量运算外包给云服务器进行计算,从而降低用户端的解密开销.系统的优势是抵抗针对云存储密文的分布式拒绝服务攻击,降低细粒度安全数据共享中用户的解密开销,以及利用区块链智能合约对云平台提供的服务进行审计.通过同步聚合签名可以将多个服务证明进行聚合,从而提高审计的效率.实验结果表明:该系统能够实现分布式的信任管理,对物联网数据的处理速度效率高,能够对加密数据进行细粒度的共享和管理.     

基于区块链的旅游服务交易智能合约算法研究

为解决旅游企业为了获取更大的利益存在在第三方平台上发布虚假信息、不透明的交易数据以及客户身份信息存疑等问题,提出了一种基于区块链的旅游服务交易智能合约算法。分析传统旅游服务交易模式中存在的问题;并根据区块链的不可篡改性和公开透明性等特点,提出了一种去中心化的旅游服务交易机制。并设计了基于智能合约的旅游服务去中心化的交易方法,确保整个交易过程中信息公开透明化、不可篡改。实验结果表明,该方法是一种有效的方法。     

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。     

基于区块链、智能合约和物联网的供应链原型系统

 为利用区块链、智能合约和物联网等新技术的优势,提高供应链信息化水平,设计开发了基于区块链、智能合约和物联网的供应链原型系统。借助物联网中的二维码、RFID和NFC实现供应链各主体数据的自动化上传;利用区块链和智能合约,完整保存了整个供应链各主体的数据,保证了数据公开透明、可追溯且不可篡改,同时兼顾了隐私数据的加密保护;并针对不同用户提供了不同程度的数据查询功能。通过这些优化和改进,使供应链系统更加自动化、更加安全可信,便于监管溯源。     

采用区块链的物联网数据共享方案

针对物联网(IoT)数据共享过程中存在的安全漏洞和隐私泄露风险,提出一种基于区块链的物联网数据共享方案.采用数据的不可篡改、分布式存储、隐私保护、可追溯及访问控制,将消息队列遥测传输(MQTT)作为通信协议和中间件,并为其提供身份认证和主题权限管理.结合国产加密算法实现密钥交换、数据摘要和加密传输,通过区块链记录设备的行为,在提高可信度的同时提供追溯的能力,采用智能合约对数据和主题进行共享和管理,实现链上链下数据协同保障数据的一致性.通过系统原型实现与测试,结果表明：该方案能够确保物联网设备之间共享数据时的安全性和隐私性,满足物联网应用性能需求,具有可行性.     

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。     

基于区块链的电子投票技术研究与实现

随着互联网、通信技术以及现代密码学技术的发展,电子投票逐渐得到了社会的关注。传统电子投票系统普遍采用中心化的管理方式,存在投票数据不公开透明、用户身份被泄露的风险。基于区块链具有去中心化、不可篡改和公开透明等特点,提出一种去中心化的电子投票方案,采用非对称加密技术实现区块链环境中用户身份真实性验证机制;设计基于以太坊Token的投票权认定方法,避免重复投票,保证选票的有效性和唯一性;使用环签名技术对选票进行加密保护,实现可审计性与隐私保护共存。设计和实现了基于以太坊平台的仿真实现方案,实验表明,该方法能够满足电子投票系统数据公开透明和隐私保护的需求。     

区块链技术下政府环境审计优化研究

随着我国现代化建设进程的加快,中共中央对生态环境治理提出了更高的要求,政府环境审计工作面临新的挑战。传统政府环境审计过程中存在环境信息披露少、审计数据难取得、审计标准难统一等顽疾,而区块链技术作为一种新兴技术能为政府环境审计提供充分的支持。基于此,通过分析区块链技术在政府环境审计中的应用机制,利用智能合约、数字签名、分布式账本等区块链底层技术,构建数据存储、协同审计、审计应用三个应用模块。进一步从审计准备、审计实施、审计报告三个阶段优化政府环境审计流程,从区块链技术在政府环境审计中的有效应用视角提出建议。     

基于区块链的物联网跨域隐私保护管理系统

在日益去中心化的物联网场景中,为了解决由于单节点故障、间歇性的无线连接以及设备之间缺乏信任而导致的包括身份隐私泄漏、数据安全性和完整性等问题,本文基于区块链技术提出并设计了面向物联网异构设备群的跨域隐私保护管理系统。本系统采用去中心化的区块链技术以及链外存储技术构建可信数据共享平台;为了保护设备的隐私,本系统通过跨域身份认证模块确保设备以匿名方式进行跨域身份认证;采用属性加密技术实现跨域安全通信模块,为设备提供细粒度的数据控制访问;此外,本系统还为设备部署通信中间件来提高物联网设备与区块链节点之间的通信效率。系统仿真实验结果表明本文提出的系统原型可以在确保设备不泄漏身份隐私以及保护通信数据安全性的前提下达到较高的跨域效率。