双共识混合链跨异构域身份认证方案

针对目前基于区块链的身份认证方案存在节点性能损耗严重的问题,提出一种基于双共识混合链的跨异构域身份认证方案。采用多因子分析方法对基于综合性能的Raft共识算法进行优化,实现了对节点综合性能的合理评估;选出综合性能优异的节点作为跨域节点,可避免因跨域节点性能不佳而引起的系统故障。该方案结合实用拜占庭容错共识机制并引入监督节点,增强了认证系统的拜占庭容错能力,解决了因恶意节点导致的域内错误认证问题。利用SM9广播密码算法对认证过程中的通信数据进行加密,实现了系统的双向认证和保密通信,确保了系统的安全性。实验表明：该方案的双共识认证机制相较于单一共识认证机制,具有较强的拜占庭容错能力和较高的吞吐量,不但能使系统更加安全稳定,而且减少了单对单加解密计算操作,降低了系统的计算开销和时间开销。     

基于区块链的图书侵权记录存证平台

针对越来越频繁的音频阅读图书内容对图书构成侵权行为而未能及时有效存证的困境,提出一种以区块链技术对图书版权侵权记录进行自动存证的方案.首先,将网络爬取的音频信息进行处理,与图书内容查重比对后将结果存入私有区块链结构;其次,在基于工作量证明共识的基础上设计实现了复杂度可行的共识算法;最后,结合密码学的摘要信息认证与数字签名验证机制对区块数据进行安全性检查.系统测试结果验证了平台的效率和可靠性.     

面向异构身份联盟风险评估模型的区块链共识机制

异构身份联盟风险评估系统普遍为中心化架构,存在单点故障、内部作恶以及用户数据控制权丢失等问题,为此提出一种基于区块链的异构身份联盟风险评估模型。该模型以属性加密技术保障数据的安全存储及用户控制权,并结合网络分片思想和聚合签名技术提出一种两级共识机制——分组和聚合签名拜占庭容错（grouped and aggregate-signaturesByzantine fault tolerance,GABFT）算法。GABFT首先利用一致性哈希算法对网络节点进行分组,然后在组内及组间采用了结合聚合签名的实用拜占庭容错（practical Byzantinefault tolerance,PBFT）算法,提高了所提模型的处理效率,降低了通信开销,同时支持节点的动态变化。最后经实验得出：与PBFT相比,GABFT将节点达成共识所需通信次数由平方级降为线性级,且吞吐量约提升2~3倍。     

一种基于权益代表的可扩展共识协议

区块链系统在去中心化、安全性和可扩展性达到动态平衡的难点在于高效共识机制的设计.为解决现有区块链系统中共识机制面临的安全与性能的瓶颈问题,提出了一种基于权益代表的可扩展共识协议(delegate-based scalable consensus protocol, DSCP).首先,DSCP采用分区并行共识方式来构建高性能和可拓展的区块链,并通过代理机制生成全网认可的共识区块;其次,为了提高网络分区速度和分区内的共识性能,提出了基于可验证随机函数(verifiable random function, VRF)算法的网络节点快速分区机制,设计了基于投票的分区共识算法(voting-based consensus protocol, VCP);最后,提出了新的激励和押金机制,以增强DSCP协议的安全性.实验分析表明:与现有的区块链共识协议相比,DSCP有着良好的性能优势.     

一种面向联盟链优化的PBFT共识算法

针对在联盟链中实用拜占庭容错（practical Byzantine fault tolerance, PBFT）算法所存在的通信开销过大、节点信誉度无法保证、算法无法动态地增删节点等问题，提出了基于决策树改进的PBFT(decision tree Byzantine fault tolerance, DTBFT)算法。首先，针对联盟链的应用场景，简化了PBFT算法的一致性协议，降低了通信开销；其次，考虑到系统安全性的问题，引入信誉积分机制，增加决策树分类算法，在每轮共识完成后，统计节点行为，对节点分类，使得系统可以动态地剔除拜占庭节点，提高系统的安全性；最后，为了防止拜占庭节点当选主节点，视图频繁切换，导致系统运行效率低的问题，改进了视图切换协议，将主节点的选取范围缩小到节点信誉好的高级节点，保证主节点的可信度。实验表明，DTBFT算法在吞吐量、算法安全性等方面较PBFT算法具有一定的提升。     

基于区块链的消息中间件技术研究

消息中间件是实现信息系统信息共享的基础设施,传统的消息中间件通常采用集中服务的方式实现,依赖于可信的消息中心。区块链可以实现去中心化的数据一致性,并确保信息不可篡改。由此,本文基于区块链设计了一种消息中间件架构,可以实现去中心化的信息共享,保护用户的数据隐私。     

基于矿工的改进哈希时间锁定协议

要：针对哈希时间锁定协议无法实现跨链资产转移的问题，提出一种基于矿工的改进哈希时间锁定跨链交互协议。首先，在原子交换过程中加入了椭圆曲线加密算法，该算法使矿工在目标链上安全的生成与锁定交易，以完成用户的跨链资产转移；然后，在协议中加入了矿工节点的竞争选取算法与奖惩算法，以实现一种新的币信证明共识机制；最后，对协议中的智能合约及其功能函数进行了详细阐述。在以太坊私链平台上进行仿真实验，结果表明该协议可安全地完成跨链资产转移，有效地激励矿工积极参与跨链交易。     

一个基于Multi-Agent的统一身份认证系统

针对目前统一身份认证在异构系统上实现困难的问题,结合分布式人工智能的Agent技术,提出了一种基于多Agent的统一身份认证系统,讨论了系统的Agent设计、部署、数据安全性等问题.     

面向联盟链的分布式公证人跨链模型

针对联盟链扩展能力差、互操作性差、存储资源浪费等问题,借助原有公证人跨链机制研究了一种去中心化的分布式公证人跨链模型。从各个局部链中推选节点组为分布式公证人链——全局链,将全局链作为跨链媒介提升模型的去中心化程度;以JMeter工具对系统的延迟和吞吐量进行测试,并从理论角度对系统存储空间利用率以及安全性进行分析;将所提出的跨链模型用于医疗健康领域,验证了该模型的可行性。     

基于HMM理论的身份认证应用研究

针对基于人体特征展开的身份认证还停留在静止认证的阶段,采用人体分割和状态预测的方法展开基于运动状态人体的身份认证.首先从静止状态下的人体分割方法进行研究,确定了研究的基础骨架;其次,对经典的HMM理论进行适当拓展使其适用于运动状态下的人体状态预测研究;最后,结合前述研究结果,完成了运动状态下的身份认证研究.通过一系列的实验验证了此次研究的真实性、可靠性和稳定性,从而为运动状态下的身份认证进行了有益的探索.     

基于区块链的综合能源管理系统身份验证方法

为了提高综合能源管理系统的利用率,同时保证用户在能源交易过程中访问账户时不泄露身份信息,提出了一种基于区块链技术的综合能源管理系统框架,并设计了一种特殊的零知识证明的身份验证方法.首先介绍了区块链技术在综合能源管理系统的适用性;然后分析了用户与负荷聚合器进行数据交互的隐私泄露问题,讨论了区块链技术在综合能源管理系统中以...     

基于区块链的精准扶贫数据保护方案

针对目前数据管理中普遍存在的中心化存储、防篡改性弱、可追溯性差、缺乏安全有效的共享渠道等问题,借助区块链技术的去中心化、不可篡改等特性研究了一种基于区块链的精准扶贫数据保护方案.以个人档案的形式记录扶贫数据,依托智能合约和星际文件系统等技术使数据以数字档案形式进行新增、更新、验证、共享.将公有链和联盟链结合,以锚定数据...     

基于双区块链的PKI模型

公钥基础设施（public key infrastructure,PKI）体系为实施电子商务、电子政务、办公自动化等提供了非常重要的安全服务。该文以区块链和智能合约为基础构建了证书颁发机构（certificate authority,CA）,提出基于双区块链的分布式PKI模型,以医疗PKI为应用场景,用区块链和智能合约技术管理证书和病人信息,保证了证书发布和撤销的透明性,实现了病人信息的隐私保护和访问控制,解决了传统的PKI中存在的单点故障、多CA互信、证书发放不安全、证书透明性以及快速验证等问题。安全性分析和实验表明该模型可以解决传统PKI和现有单链PKI模型中存在的多种问题,有效保护了病人的隐私,并显著提高了证书发放和验证的效率。     

物联网中区块链技术的应用与挑战

随着物联网技术的快速发展和广泛应用,分布式网络环境下的身份验证、数据隐私、网络安全等问题变得更加重要,而这些问题可以通过引入区块链技术来得到有效解决.该文简述了区块链的基本概念,介绍了区块链在物联网中的应用场景,并对当前一些相关工作的成果进行了综述;介绍了针对物联网场景下区块链底层技术的研究以及区块链物联网所面临的问题与挑战,希望能对未来区块链物联网的研究有一定的参考价值.     

基于区块链的数据溯源可信查询方法

针对区块链数据溯源系统中轻节点验证溯源信息时面临的存储问题,引入一种优化Merkle树动态追加性能的数据结构Merkle山脉(Merkle mountain range,MMR),将区块链上完整的区块头存入MMR;提出一种溯源数据高效可信的验证方法,降低了区块包含证明所需信息的大小.在此基础上,设计了一种基于区块链的数...     

区块链物联网融合：研究现状与展望

区块链与物联网飞速发展,并在技术层面和应用层面开始走向融合。为帮助区块链物联网融合领域的科研工作者更好地分析把握热点和趋势,广泛调研了该领域的相关研究文献,并将这些文献分类后综述。该文还详细对比了国内外同行在该领域的研究工作,客观阐述了这些研究工作的优势与不足。最后,结合文献调研成果展望了区块链物联网融合研究的发展趋势。