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。     

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

区块链技术源于比特币系统的底层框架,是具备去中心化、去信任化、集体维护、时序数据、可编程和不可篡改等特点的分布式存储方案,对于金融领域乃至整个宏观社会系统具有重大历史意义.区块链是由一些已经成熟的技术整合而成,数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层构成了区块链底层基础架构.区块链目前主要有公有链、联盟链及私有链3类,主流开发平台有以太坊和超级账本.本文从区块链技术定义概述出发,介绍了区块链底层基础架构,阐述了各层架构中应用的核心技术,归纳了区块链主要类别以及相应类型下的区块链应用底层开发平台,最后列举了区块链技术当下面临的主要问题,希望能够为相关研究和学习提供参考.     

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PoC共识的区块链可靠存储系统

针对互联网环境下,各行业大量重要数据、文档、视频等电子文件安全存储的问题,提出了基于PoC共识的区块链可靠存储方案。该方案利用区块链去中心化、不可篡改等特点,结合IPFS技术共同实现在公有链上的电子文件可靠存储。对于部分主流共识机制存在的资源浪费、中心化风险的情况,方案引入了容量证明(PoC)共识机制,通过采用PoC的方式,不但具有更低的计算成本和去中心化的特性,还能减少共识带来的能源消耗,实现区块链的有效共识。安全性分析和性能测试表明,本方案能够保证数据的安全、可靠存储及查询,具有较高的运行效率。     

基于区块链的供应链金融数据存证模型

在供应链体系中,金融数据是企业能否获得融资的重要数据.然而现有的供应链体系采用中心化的管理模式,供应链中各参与方之间信息不对称,数据可能遭到篡改,如何搭建一个可信数据存证平台成了巨大的挑战.针对这一问题,提出基于区块链的供应链金融数据存证模型,为供应链各方提供可信数据.首先,结合星际文件系统对供应链金融关键数据进行链上链下存储,减轻区块链大文件存储负担,提高存储效率;其次,提出双链架构,并设计智能合约实现链上数据存储和访问;最后,在联盟链平台搭建模型,验证所提模型的有效性和效率.实验结果表明,该模型存储效率较高,适用于供应链金融数据存证场景.     

基于区块链的属性分级访问控制方案

传统的数据访问控制方法无法满足教育大数据环境下的数据共享和数据安全的要求。文章提出基于区块链属性分级访问控制机制,旨在解决访问控制中心化和访问效率低的问题。通过智能合约实现访问控制的去中心化、可追溯且可审计的访问控制过程,提高访问控制可信度和数据共享的安全性;通过设置数据隐私等级和访问用户当前信誉等级实现访问控制策略,提高用户的访问效率。实验结果表明该方案能够实现控制去中心化、提高访问效率,实现访问控制可靠、可追溯,保证数据的安全与共享。     

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.     

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。     

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。     

面向教育的区块链应用合约架构和数据隐私研究

针对教育应用升级受限问题,本文提出了高效的完全解耦合的智能合约架构.将合约解耦合为代理逻辑合约、代理数据合约、逻辑合约和数据合约,支持任意子合约的灵活升级,升级成本与传统合约升级相比平均下降28.2%;结合链上链下协作优化了解耦合合约架构下的交易执行性能,结合区块链底层存储树减少了合约升级时数据的迁移量,优化后降低约一半的延时.针对教育数据隐私安全问题,本文提出了基于权限管理和LDP (Local Differential Privacy)的隐私数据保护方案,提高了数据隐私的安全性,同时对区块链的性能几乎无影响.最后将上述方案集成落地,实现了一个由可信知识交流社区与学生成长系统构成的教育类平台.     

智能合约安全综述:漏洞分析

加密货币比特币的出现带动了区块链技术的蓬勃发展,智能合约技术则是区块链技术中的一个技术高地.目前以太坊中的智能合约应用受到大量的关注,创造了海量的价值应用,同时也带来了密集的攻击活动.随着智能合约的数量越来越多,尤其是智能合约中的代码漏洞也逐渐被许多研究人员和恶意攻击者发现,造成了一系列重大的经济损失案件.为了对智能合约技术的稳定性发展提供理论研究基础,文章针对以太坊上已知的智能合约漏洞进行了介绍、分类和总结,并对智能合约安全漏洞进行详细的原理阐述与场景代码复现.     

基于区块链的非结构化大数据动态安全存储

当前大数据交互的不透明性以及数据文件访问形式的不合理性, 导致大数据存储存在存储延时长、 安全性较差的问题, 为此提出基于区块链的非结构化大数据动态安全存储技术。 构建多用户规则调度模型, 利用存储数据包生成独立的行向量与 n 阶矩阵, 基于列不满秩概率完成存储算法设计; 采用区块链非对称加密技术的公私钥, 实现透明与完整的数据交互, 对次要信息与数据访问形式实施记录。 引入分布式文件系统, 将其与Mongo DB 非关系型数据库有效结合, 从而使非结构化大数据得到安全存储。 仿真实验结果表明, 该方法不仅具有理想的存储速率, 而且使大数据的完整性得到了保证, 具有理想的有效性与实践性。     

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.     

基于区块链的医疗信息系统及智能合约设计

近年来,医院智能化的医疗信息系统建设已经成为每家医院的重要任务,那么从何着手改善,就成了医院信息科要面临的首要问题。该文基于区块链技术对医疗信息系统中的数据进行存储的同时并增加智能合约对患者详细信息进行管理,进一步地改善现有医疗信息管理系统,同时针对当前医疗信息系统管理中面临的多种问题开展了相关实验。实验结果表明,此方法有效且具有较强的实际可行性。     

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。