CSMA/CA网络协议的无线区块链安全性研究

传统区块链的设计主要面向稳定且传输速率较高的有线通信环境,现有绝大部分的区块链研究都认为通信信道是完美的.随着无线接入网架构的不断演进,以数据验证为基础的区块链势必要考虑无线通信技术的影响.以基于CSMA/CA网络协议的无线局域网为例,节点在无线区块链中广播交易必须遵循MAC规则来竞争无线信道.尤为注意的是,无线信道的...     

面向蜜场环境的网络攻击流重定向机制的研究与实现

网络攻击流重定向是蜜场中的关键技术之一.文中对其机制进行了研究,提出了基于网络环境信息自动感知技术与入侵检测技术相结合的网络攻击检测机制,以及基于OpenVPN与策略路由的透明网络流重定向机制,并实现了一个基于上述机制的网络攻击流重定向系统,最后通过实验验证了系统的有效性.     

区块链技术与网络安全研究现状

区块链技术最初起源于第一种加密货币——比特币,其作为比特币的底层技术被广泛熟知。然而,随着这项技术在世界范围内的逐渐普及,人们开始在许多行业以各种不同的方式使用它,例如从银行业到医疗保健业等,同时包括将其作为提高网络安全技术的一种手段。网络安全作为受此技术影响较大的领域,未来会有更大的发展空间。区块链主要通过从数据存储中移除大量的人为元素,来大大降低人为错误的风险指数,而人为错误是导致数据泄露的最大原因。区块链技术被定义为一个分散的分布式账本系统,用于记录多台计算机之间的数据交易。这项技术的独特之处是它可以将任何数字资产或交易放入区块链,并且区块链作为一个分布式的网络,用户可以被看作网络节点;每个用户都可以向区块链添加信息,区块链中的所有数据都经过加密处理,网络中的其他每个成员都负责参与验证添加到区块链中的数据的真实性。这是利用了一个由三个密钥(私有、公共和接收者的密钥)组成的系统来完成的,该系统允许成员检查数据的准确性,同时确认数据的来源。区块链技术还可用于防止任何类型的数据泄露、身份盗窃、网络攻击或交易中的欺诈行为。这可以确保数据的私有性和安全性。本文总结了当前区块链技术在网络安全领域的关键技术、应用案例、前沿研究方向以及对区块链未来研究的展望。     

多维适配算法对区块链节点可信授权的优化研究

区块链技术可解决物联网传统访问控制方案中管理集中、数据易丢失等问题,实现分布式、安全性高的访问控制,但容易忽视建立动态灵活的访问控制机制的重要性,当节点被破坏时无法自动捕捉网络的动态信息,并相应地调整其授权策略.本文设计了一种基于属性的物联网访问控制机制,具有辅助授权的信任和声誉系统,提出多维适配算法(MDAA),首先利用一个公有区块链和私有侧链,将敏感信息和公共数据分开存储,服务消费节点注册属性,服务提供节点定义访问门限策略;接着信任和声誉系统逐步量化网络中每个节点的信任和声誉评分,当服务消费节点发起访问请求后,智能合约验证服务消费节点是否满足访问门限策略要求的属性和信任声誉阈值,都满足则获得访问权限;最后依据节点间交互作用定期更新节点的信任和声誉评分,实现动态验证和授权.仿真结果表明,与TARAS算法、DADAC算法相比,MDAA支持双向信任评估,具有较好的算法收敛性,在确保授权安全的同时减少了处理访问控制的延迟,具有适用性.     

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。     

基于区块链技术的采样机器人数据保护方法

基于加密数字货币的区块链技术,提出了一种传感数据真实性保障方法,并在微生物采样机器人系统中开展应用.本方法可以使这些机器人在完成工作任务的同时,避免受到不当人为干预的影响,特别是来自管理监督方的数据篡改行为.研究结果表明:由于加密数字货币区块链的高度安全性,因此该方案拥有极高的数据抗篡改特性,且成本低廉、易于实施.     

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.     

面向区块链的数据管理中间件

作为一种去中心化的分布式账本,区块链被广泛应用于互不可信的多方之间共享数据.相比于发展多年的传统数据库,区块链存在无法支持丰富查询、对外提供查询接口单一和查询响应慢的问题.简单的组织结构和离散的存储方式是限制交易数据表达的主要原因.为了弥补现有区块链系统的不足,构建抽象模型、封装易于使用的接口以及提升查询效率是实现基于区块链的高效应用开发的主要方式.鉴于此,提出一种面向区块链的通用数据管理中间件,具有如下特征:(1)支持自定义构建数据模型,灵活地为交易数据抽象新模型;(2)提供多种数据访问接口支持丰富查询并采用同步缓存机制等优化方式提升查询效率;(3)设计提前哈希计算和异步批处理策略优化交易的延迟和吞吐.提出的数据管理中间件已集成于开源区块链CITA中,并通过实验验证其易用性与高效性.     

SDN数据中心网络基于流表项转换的流表调度优化

针对基于软件定义网络(SDN)架构的数据中心网络中,SDN交换机流表资源的有限性导致的流表溢出或控制器拥塞等问题,引入空闲流表资源代价的概念描述了网络资源的利用率,并分析了空闲流表资源量与重复下发的流表项数量之间的关系,提出了一个基于流表超时机制的流表调度策略,依据流表项生存时间和匹配计数来进行静态流表项和动态流表项之间的实时转换.在Fat-tree拓扑SDN数据中心网络仿真实验中,对该机制对流表资源优化的有效性进行了验证.     

基于区块链存储扩展的结构化数据管理方法

研究基于区块链存储扩展的结构化数据管理方法,解决目前在区块链存储方面存在的容量扩展、存储结构扩展等问题.通过节点动态组网、DHT通信协议,网络中节点仅需存储部分数据,实现数据的存储、查询管理;通过数据签名及定时验证,保障数据安全存储及查询;本地数据库存储结构化数据,扩展业务数据管理.实验结果表明,该方法实现了结构化数据的区块链存储扩展管理,充分利用了节点的网络资源,降低了节点存储压力,提升了数据存储、查询效率,进一步促进区块链应用的开发.      

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.     

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.     

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。     

基于联盟区块链和IPFS的音乐共享模型

提出一种基于联盟区块链技术和星际文件系统(IPFS)的去中心化音乐共享模型.利用区块链去中心化、不可篡改等特点,结合IPFS共同维护音乐数据的分布式可靠存储,并在联盟链场景下搭建节点进行数据验证,采用以太坊PoA共识机制避免算力挖矿,以减少全网节点共识时间,通过设计智能合约实现了安全、透明的音乐数据存储和共享.对区块链交易处理效率进行实验测试,结果表明,当出块时间为100 s时,系统吞吐量为311笔/s,具有较高的运行效率.     

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。     

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.     

一种基于少量异常标签的SQL注入攻击检测方法

SQL注入攻击通过入侵目标数据库实现对数据的窃取或破坏,危害性极大.SQL注入攻击检测可帮助及时发现潜在的安全威胁,从而有利于数据库安全防护.然而在智能交通系统中,由于其内部的复杂性和SQL注入攻击新变种的不断涌现,可供机器学习模型训练的异常标签样本往往较少,使得现有大多数SQL注入攻击检测方法容易存在模型过拟合和性能退化的问题.针对上述问题,本文综合考虑智能交通系统和SQL注入攻击的特点,设计了一种基于比特编码的SQL注入攻击检测框架.该框架无需预训练词嵌入模型和进行语法规则解析.基于该框架,本文提出基于注意力机制的半监督SQL注入攻击检测模型(ASDM).该模型首先通过重构数据样本,学习样本特征的中心趋势和离散程度等高层次特征,表达特征后验分布和特征偏离程度;接着将该高层次特征与数据编码特征融合,突出不同类别数据间的差异;最后引入注意力机制和残差网络构造检测器输出判定结果,以使模型能够根据重要程度对特征施加不同的关注力度,同时具有较强的泛化能力.实验结果表明：本文方法在数据标签不平衡的情况下,相较于其他SQL注入攻击检测方法具有更优的检测性能;并能够检测未知SQL注入攻击.