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。     

基于区块链技术的中药材质量安全溯源系统设计

中药材生产流通过程复杂,生产种植环节的数据造假,流通销售的信息不对称,政府职能部门监管不到位等问题都可能直接影响中药材的质量安全.为此,提出结合数字签名,智能合约和拜占庭容错等区块链底层技术构建中药材质量安全溯源系统.通过分析中药材行业各个实体间不同的业务流程和需求,建立合理可靠的信息传递和追溯模型.采用区块链技术构建的中药材溯源系统不仅能对中药材从种子育苗、种植、加工、流通到交易5大环节的监管记录,还可以实现中药材从源头到消费者的全程溯源,从而保证了药材的质量安全,促进中药行业的健康发展.通过结合区块链技术的溯源系统不仅解决了传统的溯源系统存在的中心化严重,数据可信度低和存储不安全等问题,还具备可信度高、自治性强、信息无法篡改等优点.     

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.     

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.     

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。     

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.     

最小损失算法在区块链物联网中的优化研究

区块链技术与物联网相结合能发挥去中心化优势,在一定程度上提升物联网系统数据安全性及可靠性等性能.但区块链的通量受限特征,使得区块链较低的交易吞吐量在很大程度上难以满足物联网场景下的高吞吐量的业务需求.本文提出一种最小损失函数算法,首先,根据状态和动作输入对来构建状态空间和行为空间;其次,在系统延迟性约束条件下,迭代计算出状态空间和行为空间的行为价值函数;最后,利用损失函数对比行为价值函数的真实值和估计值后执行吞吐量最大值去调整块大小和块间隔.仿真结果表明,与DDRL算法和DRL算法相比,最小损失算法动态调整区块大小和区块间隔,在基于区块链的物联网系统达到稳定后可以获得更高的吞吐量.     

基于信誉度的主从多链区块链共识机制

针对单一区块链系统的性能局限性、多链系统跨链共识困境以及数据分布挑战问题,该文提出了一种主从多链的共识机制。设计了2层区块链结构以构建主从多链。通过主区块链链接多条从区块链,保证了数字化资产的全局一致性,提高了区块链的性能。将信誉度评估引入基于权益证明的共识机制中,提高了交易的吞吐量。设计了多共识机制融合的联合共识机制,确保数据的一致性和不可篡改性。通过生成动态验证节点,确保节点的去中心化和防止恶意攻击。相比传统的以太坊(ETH)区块链,仿真实验结果表明每秒事务处理量(TPS)提升了约48%,拥有高权益节点的恶意行为将受到更严重的惩罚,证明了主从多链设计在应对权益粉碎攻击、贿赂攻击等方面具有安全性高、事务处理快的优势。     

基于区块链的安全发展监管平台解决方案

随着区块链技术的快速发展，其在全球数字技术领域的地位日益重要，随之而来的是对其安全发展监管的不断提高的需求.因此，本文针对区块链网络的技术特性，对区块链数据进行管理、审查、分析、处置与呈现，以加强对公有链和未备案链的主动发现、态势分析及高效监管，探索了公有链、联盟链和私有链监管技术路径，并构建了区块链安全发展监管技术体系，不仅解决了现有互联网信息平台区块链监管体系效率低、难以在兼顾发展与安全的基础上进行区块链监管的问题，而且保障了区块链安全健康有序的发展.