基于区块链技术的学籍管理系统

学籍管理是高校信息化建设的一个关键模块,也是社会认证人才的重要依据.区块链技术的出现为学籍管理系统的改进提供了一种全新的思路.区块链本质上是一种分布式记账技术,其去中心化和不可篡改的特性可以保证学籍信息的安全性和真实性.本文以区块链技术、特别是智能合约在智慧校园中的应用为切入点,提出并设计了一种去中心化的学籍信息管理方案,同时基于Fabric框架开发了一个简单的学籍管理系统原型.     

区块链应用研究进展

 区块链是基于去中心化的分布式账本技术,可以实现业务活动数据的隐私保护、安全存储及不可抵赖证明。自2009年产生以来,区块链技术逐渐被人们认可并在各行业得到重视和研究。本文总结了区块链的特点、技术,对区块链进行了应用、发展阶段及创业团队分类,对区块链与云计算的关联关系进行了分析。对区块链在世界各国及不同产业的应用研究现状以及目前区块链的学术研究进展进行了综述分析。结果表明,区块链在不同应用领域得到了广泛的探索,然而尚未形成成熟的可以推广的产品,学术研究多数为特点及价值分析,一些学者开发了具体领域的处于测试状态的区块链产品。区块链将颠覆传统的数据库体系及业务交互体系,成为“互联网+”时代信用建设的技术体系保障。     

基于区块链的电力数据资产化及交易系统设计

在传统的中心化数据交易系统中,电力数据类的敏感数据存在因可复制而易被滥用等问题.为此,设计了基于区块链技术的电力数据资产化及交易系统.利用区块链技术的密码算法、多中心对等架构、分布式多方共识协议,使参与记录数据交易信息的多方实体仅需通过对区块链技术的信赖建立多方信任关系.该系统以超级账本项目的 Fabric联盟链为框架...     

基于可扩展区块链的智慧城市框架

为解决智慧城市中的大数据相关隐私和安全问题,提出一种基于多链和分片技术的异构多链可扩展区块链结构,使高效的跨链事务具有高可伸缩性和可扩展性.并设计了基于可扩展区块链的智慧城市框架,该框架由物理层、通信层、平台层和应用层组成,其中通信层与可扩展区块链集成,通过内容分发协议和智能合约等区块链技术保证传输数据的安全性和隐私性.平台层中区块链分布式分类帐本数据库,安全存储交易记录.通过可扩展区块链智慧城市框架,更好地支持大规模业务应用,实现智慧城市的建设和发展.     

区块链研究综述

区块链技术伴随着数字货币比特币产生,是一个具有全网一致性共识、去中心化、可编程和安全防篡改等特点的分布式数据账本,目前在数字金融货币领域的应用最为广泛。区块链技术的不断发展和更新,为其与更多领域的融合提供了可能性,可构建不同的可编程行业区块链系统。面向未来区块链技术的发展,介绍区块链技术的背景和基本框架,详细讨论区块链的关键技术:共识机制、智能合约以及安全隐私问题,研究区块链技术与5G、物联网和边缘计算的融合。对区块链技术的研究进展进行概括,重点关注跨链技术和可扩展性问题,并分析未来区块链物联网系统的发展方向。     

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.     

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。     

基于联盟区块链的高校学生档案管理系统的设计与实现

在Linux环境下使用Hyperledger Fabric官方提供的软件开发工具包设计实现了高校学生档案管理系统。首先在Fabric网络中创建通道，搭建相关人员组成的系统结构，然后编写智能合约，通过业务层调用智能合约实现客户端的功能，最后设计Web界面，实现了学生档案信息的录入、查询、修改功能。本系统为高校学生档案提供了分布式的管理方案，避免了集中式管理带来的安全问题，且通过区块链中的各类密码学方法，保证了数据的存储安全和访问安全，且能永久保存学生档案信息的修改记录，营造了安全的使用环境。     

基于区块链技术的财资管理系统设计与实现

针对传统财政经费、固定资产管理等国有资产管理中存在的问题,提出并实现了基于区块链技术的科研机构财资管理系统。采用Hyperledger fabric作为区块链技术底层框架,结合某科研机构具体情况,充分利用fabric支持多通道的优点,根据不同类型的资产信息设计了四个通道进行区块链底层隔离,在保障数据保密性的同时又提升了系统的访问速率。区别于传统的资产管理方式,其为审计人员、项目管理相关人员、财务等系统用户提供了一定程度的便利。     

许可链中身份基密码应用初探

许可区块链(简称许可链)的提出为区块链的产业应用确立了方案框架,许可链应用的实施极大依赖于应用安全需求是否有有效可实践的密码措施。本文基于当前许可链应用的交易执行模式、安全需求、密码服务等,提出将身份基密码应用于许可链业务,以克服证书基密码面临的证书管理、使用等面临的困境,或为实现许可链业务安全提供可选的密码服务。本文首先分析许可链的业务安全需求和当前可实践的密码服务,接着综述身份基密码的重要服务原语,并剖析传统身份基密码密钥托管问题恶化的缘由,提出基于标识符差异化的私钥构造新技术实现层次身份基加密独立的授权私钥委派,最后分析新的层次身份基加密构造存在的局限,以及为服务身份基密码应用于许可链需要进一步研究的问题和方向。     

区块链技术在交通产品质量控制中的研究应用

针对目前公路水运行业交通产品抽检环节存在的主要风险因素,结合区块链技术的去中心化、数据不可篡改、公开透明、公开共识等特征,将区块链技术应用于交通产品抽检实际业务场景,文章重点研究基于区块链的交通产品质量控制关键技术,分析数字签名、智能合约、哈希函数等核心技术在项目中的具体应用,构建一个多方参与、互联互通、共治共享的产品质量数据链,开发完成基于区块链的交通产品抽检业务系统,实现了完整抽检流程的跟踪和记录,解决了交通产品质量控制中存在的主要风险点,整个流程可证可溯。     

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。     

基于区块链的食品质量安全追溯应用研究

市场经济快速发展使得食品多样性不断增加,同时食品安全问题也逐渐暴露。提高对食品安全监管的水平已成为国家的重要目标,也是市场监管部门的首要任务。区块链作为新型互联网技术具有多中心化、防篡改、可追溯、共识存储等特性,对食品安全监管有重要的帮助。针对传统追溯系统存在管理中心化、信用体系不完整、供应链信息不对称等问题,本文采用区块链技术设计实现食品质量安全领域追溯,在对国外食品流通追溯模型借鉴的基础上,分析了我国实施基于区块链技术的食品流通领域追溯信息化现状和问题,明确区块链技术运用在食品质量安全追溯的可行性,并提出了基于区块链技术的食品流通领域追溯信息化系统的构建方法,以提高整体追溯效率。     

区块链多链防伪溯源模型设计与系统实现

为了解决烟草供应链各环节数据海量异构、企业间信息壁垒高筑、追溯数据可信度低、监管乏力等问题，运用超级账本（Hyperledger Fabric）构建烟草区块链多链追溯系统，设计多链数据存储与监管模型，利用多链结构实现追溯数据共享与隐私数据隔离；应用Raft共识算法，制定背书策略，并通过设计智能合约实现消费者追溯及监管部门精准监管；同时开发追溯系统去中心化应用（DAPP），便于用户使用.为验证追溯系统可行性，利用Caliper对区块链多链追溯系统进行性能测试.在网络性能方面，区块链网络吞吐量稳定维持在150 tps；在可信度方面，区块链交易成功率100%；在合约效率方面，写入吞吐量稳定在150 tps，查询最低延时稳定在0.01 s，平均延时0.026 s.结果表明：该系统满足实际应用性能要求，能实现消费者防伪溯源、监管部门精准监管的需求.     

区块链技术下订单农业融资模式创新研究

区块链技术作为新一轮金融科技革命中最具发展潜力的技术之一,具有广阔的应用前景。将区块链技术应用于金融支农领域并有效提升金融支农的成效对乡村振兴战略意义重大。文章在分析我国订单农业融资发展现状与存在问题的基础上,构建了区块链技术支持的订单农业融资解决方案。通过区块链系统下订单农业融资业务场景的构建和业务开展,认为区块链技术对传统订单农业融资在完善信用体系、改善信息不对称、构建畅通的信息传递渠道、提升交易可靠性、提高效率和降低成本上有较大突破。最后,基于研究结果,对区块链技术下开展订单农业融资提出了相关政策建议。     

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。     

区块链技术下科技金融服务和风险监管模型研究

针对现有科技金融服务中互信机制缺失和信息协同不一致等安全风险问题,提出了一种基于区块链的科技金融服务和风险监管模型。模型利用区块链的分布式记账、不可篡改、可追溯、智能合约等技术特性,构建多方参与的数据开放共享和互信机制,从而满足科技金融服务中登记、授权、存证、验证、溯源等业务场景需求。     

基于时间控制加密与区块链的招投标系统模型研究

目前的招投标活动存在标书泄密、篡改与证伪等问题.为此,提出一种基于时间控制加密与联盟链(区块链三大分支之一)的招投标系统模型.该模型采用时间控制加密技术解决标书泄密的问题,采用联盟链技术解决标书篡改和证伪问题,同时针对联盟链技术在应用时产生的区块结构与共识算法问题给出解决方案.安全分析与实验测试表明,该模型能够安全高效地解决上述问题.     

基于区块链的分布式物联网身份认证方案

随着计算机设备与通信技术的飞速发展,连接网络的设备数量正在以指数级迅速增长,然而在设备数量激增的背景下,数据泄露、数据篡改等数据安全问题也随之而来,因此设备之间的身份认证就显得尤为重要。然而在传统的网络环境中,身份认证大多采用集中式的网络结构,依靠身份认证中心等对设备身份进行管理,然而由于物联网设备的异构性和资源有限性,传统的集中式的身份认证方案并不完全符合物联网系统。为解决上述问题,本文在区块链的技术框架下提出了一种基于区块链的分布式物联网身份认证方案,该方案包括一种基于区块链的分布式物联网架构,并在该架构的基础上,提出了一种基于哈希链的身份认证方案以及一种基于网络安全编码的密钥分配方案,由于区块链技术具有开放性、不变性、可追溯性和容错性等特性,因此可以确保物联网场景中数据传输的私密性,从而提供安全的通信环境。文中对方案相关的性能指标进行了评价,实验分析证实了所提出的方案的高效性和可扩展性。