关键词： 区块链技术   路径规划   数据安全   智能合约   信息溯源  

摘要： 随着我国化学工业蓬勃发展,化工人员的安全防护必不可少。橡胶作为防止工作人员被化工产品腐蚀的重要材料,它的高质量生产及加工就显得尤为重要。传统模式下橡胶林割胶工作存在割胶时间难以确定、割胶流程繁琐的问题。由于林区分布广、橡树种类多,在保证管理者有效管理林区数据的同时,还需要保证林区数据的真实性、时效性和安全性,亟需引入有效提升割胶效率、分布式管理橡胶林的管理模式。 本文综合区块链技术、智能合约和路径规划技术设计了基于区块链的割胶无人机植保管理平台。本文所述平台通过区块链技术搭建,具有去中心化、开放性、独立性和安全性的特点,在一定程度上保证了关键数据的保密隔离以及部分数据的公开透明,为林区数据管理提供了有力支撑。根据橡胶林植保管理场景的需求,设计了基于区块链的植保管理智能合约,在链上实现了建立橡胶林档案、待割胶节点判定、割胶方式判定及节点信息溯源等功能,为橡胶林的植保管理提供了方法支撑。本文根据多边形路径规划算法、区块链和智能合约设计了基于区块链的多边形路径规划算法,根据链上判定的信息确定割胶路径和橡胶树的割胶方式,在一定程度上减少割胶人员劳动量、提升割胶效率、优化割胶流程。区块链的多通道技术有效保证数据的安全性,将不同节点加入同一通道或不同通道中,实现节点间的数据共享与数据隔离。 通过虚拟机环境测试,本平台具有公开透明、上链数据难以篡改和割胶路径可溯源等特点,由区块链技术搭建的植保管理平台,既可实现林区数据的分布式管理,又能够高效的完成收割胶任务,从而达到优化橡胶林植保管理流程的目的。

关键词： 身份认证   区块链技术   可信数据源   抗女巫攻击   增强型隐私计算  

摘要： 数字身份认证是网络信息安全的基石,也是网络系统安全的第一道防线,在确保系统安全方面扮演着重要的角色。早期的身份认证多以集中式身份认证为主,安全性较差,易遭受单点故障、黑客攻击等问题,无法满足当下人们对网络服务的安全需求。区块链技术的出现给身份认证提供了新的解决思路和方向。结合区块链技术的身份认证消除了对可信第三方机构集中服务器的依赖,降低了身份信息泄露和身份盗用的风险,同时确保了身份验证的安全性和不可篡改性。因此,结合区块链技术进行身份认证已经成为备受瞩目的研究热点。当前基于区块链的身份认证研究方案可分为两类,基于区块链的分布式身份认证和基于区块链的自我主权身份(Self-Sovereign Identity,SSI)认证。其中,基于区块链的分布式身份认证实现了身份在区块链中的选择性存储,其中身份由区块链中的权威机构或其他实体进行认证。基于区块链的SSI认证消除了对外部权威机构或其他实体的需求,为用户提供了对个人数据的完全所有权,使用户能更好的掌控私人数据,保护个人权利。尽管区块链技术有可能缓解传统身份认证中的一些限制,但仍有一些挑战需要解决,如未做到完全去中心化、用户数据源质量无法保证,易为身份提供商带来算力浪费风险、易遭受女巫攻击、系统实用性和安全性较低等问题。本文聚焦于身份认证领域,深入地研究了基于区块链的身份认证。主要工作如下:1、本文首先通过对典型的基于区块链的身份认证协议,如Sho Card、u Port、Sovrin,进行研究与痛点分析,建立出一个有效身份认证协议应具备的安全与功能需求池。接着,结合此安全与功能需求池,针对上述基于区块链的身份认证时所存在的安全问题和不足,利用身份认证、区块链、密码学、可信执行环境等技术,提出了一种支持可信数据源和抗女巫攻击的增强型隐私计算身份认证方案。具体地,方案利用可信执行环境及区块链技术实现支持可信数据源,保证了方案的安全可信和认证过程的公开透明。允许用户随意选择权威机构提供自己的身份信息,提高了方案的灵活性。通过限制用户属性的唯一身份实现了抗女巫攻击,同时采用不经意传输扩展协议保证了分布式网络中的数据隐私传递。2、对所提方案进行安全性证明和性能分析。首先,对所提方案安全性进行了理论证明,方案在随机Oracle模型下是可证明安全的。接着,对方案的关键型操作进行仿真实验与评估,如对获取可信证书、获取通用证书、验证证书等操作进行测试评估,结果表明方案性能良好。最后,将所提方案与现有的基于区块链的身份认证协议进行对比分析,结果表明所提方案具有更高的可靠性、灵活性和安全性,能较好地满足有效身份认证协议的安全与功能需求。综上所述,本文探讨了网络信息系统中身份认证的关键技术和方案,深入研究了基于区块链的身份认证及其相关知识,设计了一种基于区块链的增强型隐私计算身份认证机制,为设计和实现高安全可信的身份认证机制提供了新思路。

关键词： 区块链   智能合约   预言机   频谱券   动态频谱共享  

摘要： 随着6G移动通信网络、物联网等新一代网络技术的发展,频谱需求量呈爆发式增长,动态频谱访问系统的提出可以提高频谱利用率,但传统的集中式动态频谱访问系统存在安全性较低、管理成本高、扩展性低等问题。区块链作为一个集加密技术、点对点网络、共识机制等技术于一体的分布式数据库系统。其去中心化特性降低了动态频谱访问受到安全性攻击的概率,同时保证了频谱交易数据的不可篡改以及可追溯性。因此,本文研究了以区块链为基础的动态频谱访问系统。其主要研究内容如下: (1)将链下的频谱资源与区块链预言机结合,设计了基于区块链预言机机制的链下频谱资源获取方案。文中分别研究了以聚合名誉合约为核心的链上聚合预言机机制和以门限环签名为核心的链下聚合预言机机制两种模型。通过对智能合约的设计以及预言机节点的搭建进行实验的完整性展示。最后,从汽油费消耗、预言机数据请求频谱资源效率方面对比两种预言机机制,实验结果表明链下聚合预言机机制更有优势。 (2)在借助于预言机机制完成链下频谱资源获取后,根据频谱拍卖的特性,文中选择首价密封拍卖方案,设计了基于首价密封拍卖算法的智能合约,以此实现频谱竞拍、频谱竞拍金额揭露等功能。进一步,将博弈论运用到首价密封拍卖算法中,通过博弈论算法求得频谱需求者和频谱提供者的最优解,使双方用户根据最优解参与到频谱资源的拍卖中。 (3)基于2022年6月Double Protocol提出的ERC-4907协议,根据频谱资源的地理位置、频谱带宽等参数生成非同质化代币(Non-Fungible Token,NFT)-频谱券,利用频谱券具有唯一ID和可被租赁的特点来映射对应的频谱资源。同时,利用Vue框架、***等技术,通过设计智能合约接口,在前端页面实现用户参与频谱券租赁期限的拍卖功能。 通过对以上研究内容的实现以及功能的分析,论文实现了基于区块链技术的频谱资源的高效共享、安全控制的动态频谱访问。同时,实验结果表明本方案具有低成本、高可扩展性的优势。

关键词： 双渠道供应链   区块链技术   消费者渠道偏好   定价决策   服务决策  

摘要： 随着互联网经济的快速发展,电子商务已经渗透到生活的方方面面,越来越多的人采用网络购物的方式来购买商品。为响应消费者的购买需求,传统零售渠道和网上零售渠道并存的双渠道结构模式也更多地应用到实际生活中。由于传统信息技术和市场中心化机制的局限,双渠道供应链上出现产品安全性差、信息不透明化等问题,大大降低消费者购买意愿,导致企业利益流失。区块链所带来的去中心化、智能合约等优势,能够对商品流通全过程进行实时监控,解决产品安全性差、信息不透明化等问题。然而,区块链技术虽有诸多好处,但其应用会影响到企业的决策。因此,研究区块链技术下双渠道供应链的决策及企业引入区块链技术的条件至关重要。本研究将考虑区块链技术与消费者渠道偏好的双渠道供应链定价与服务决策作为研究的重点。首先,将双渠道分为网络直销、网络分销两种常见渠道结构模式,构建未引用区块链技术的定价决策模型,利用Stackelberg博弈进行均衡求解,对比分析各模型下供应链成员的最优决策。其次,构建引用区块链技术后的定价决策模型,利用Stackelberg博弈进行均衡求解,对比分析区块链技术引入前后不同模型中供应链成员定价及利润问题,探讨区块链技术、消费者渠道偏好等参数对供应链成员决策的影响。最后,进一步构建供应链定价与服务决策模型,并对其进行均衡求解,对比分析供应链各成员的最优决策,探讨区块链技术等因素对供应链成员定价与服务的影响,并利用数值仿真方法,更直观、全面地展示决策分析过程,有利于供应链成员做出最优选择。研究结果表明:(1)无论区块链技术采用与否,两种模式下,线下零售商的价格与利润随着消费者对线下渠道偏好程度的增加而增加,制造商与网络零售商的价格与利润随之降低,企业是否考虑引入区块链技术与消费者渠道偏好程度的关联性不高。(2)无论区块链技术采用与否,两种模式下,制造商、线下零售商与网络零售商的价格与利润都随着产品检验与评估需要时间与产品真伪结果的敏感度的增加而降低。当产品检验与评估需要时间和产品真伪结果的敏感系数满足某一临界条件时,投入区块链技术才有利,供应链成员的定价及其利润才会高于不采用区块链技术下。(3)采用区块链技术后,制造商、线下零售商与网络零售商的价格随着消费者服务敏感系数的增加而增大,线下零售商与网络渠道成员的服务水平随着消费者服务敏感系数的增加而降低。此外,直销模式下制造商及线下零售商的利润会高于分销模式。

关键词： 增值税征管   电子发票   区块链技术  

摘要： 随着数字经济的快速发展,加上区块链等科技的不断创新,税收征管工作面临着新的挑战,同样伴随而来的也有新的机遇。增值税作为我国第一大税种,伴随金税工程的不断升级,其征管能力也得到了相应的提升,但纳税人虚开增值税发票、骗取出口退税等行为仍屡禁不止,造成税收收益的较大损失,给税务机关加大了工作负担,同时纳税人在依法纳税时仍存在较高的纳税遵从成本,这些问题影响了经济的健康发展。因此,如何完善我国增值税征管体系是一个值得研究的问题。区块链技术的出现,给解决当前难题提供了新的工具,区块链以其特有的技术特征,为构建可信任的增值税征管体系提供了实现路径。本文从区块链技术的核心内容出发,结合现阶段相关理论,在理论层面分析区块链技术与增值税征管结合的可行性。从增值税偷逃案例提炼归纳出增值税征管中的主要问题,结合区块链技术的原理及特征,分析区块链如何解决上述问题。然后借鉴深圳市区块链电子发票的应用发展经验,构造区块链+增值税征管框架,为加快我国增值税征管信息化、现代化建设步伐提供参考。本文的研究内容是区块链技术在增值税征管中的应用,共分为六个章节。第一章为绪论,首先介绍了本文的选题背景、研究目的和研究意义,其次梳理了关于国内外区块链技术应用的文献和案例,以及区块链技术在增值税征管方面的相关研究,最后阐述了研究方法、研究内容、本文的创新点与不足之处。第二章阐述了区块链技术和税收征管的基本概念和理论基础,然后介绍了区块链技术应用于增值税征管的方法论,并从理论层面分析了增值税征管与区块链技术的适配性和作用机理,区块链以不可篡改性保障涉税数据真实性和可靠性,区块链的智能合约有助于优化增值税征管模式和提升征管效率,区块链的去中心化特点在实现信息整合和数据共享方面发挥着重要作用,与当前增值税征管的主要诉求相契合。第三章阐述了当前我国增值税“以票控税”的征管现状,并结合四件偷逃增值税的典型案件,从案例中提炼增值税征管存在的问题:企业不开或虚开增值税发票、征缴存在时滞性、部门间数据孤岛。增值税征管问题的主要原因:征纳信息不对称、各部门间信息共享不畅、较高的征纳成本、征管流程冗长,结合支持区块链发展的政策,分析区块链完善增值税征管体系的应用前景,区块链技术可以打破信息不对称,构建互信环境;整合多方数据,实现信息共享;优化征管流程,降低征纳成本;加强税收监管,减少税收流失。第四章分析深圳市税务局区块链电子发票试点情况,分析区块链技术对增值税征管的作用机制,总结并借鉴实践经验,构建区块链+增值税系统要坚持全国一盘棋,坚持“三流合一”和避免“链间孤岛”。第五章基于上述研究,在“两坚持,一避免”的原则下,结合金税四期建设要求和数字化的电子发票试点应用,探究区块链+增值税征管系统的框架。第六章提出了相关建议,以期区块链技术能够更好地应用在增值税征管乃至整个税收体系中。

关键词： 中小企业融资   供应链金融   区块链   演化博弈  

摘要： 在我国经济增速整体放缓,疫情对中小企业生产经营产生巨大冲击的背景下,支持中小企业的经营发展成为了重新激发经济增长活力的突破口。中小企业在生产经营过程中常常面临融资难、融资贵等问题,供应链金融的开展能够缓解上述问题,但传统供应链金融由于存在种种弊端导致中小企业融资业务开展困难,近年来兴起“区块链-供应链金融“规避了传统供应链金融的弊端,为缓解中小企业融资约束提供了有效支持。供应链金融模式的创新发展离不开金融机构、核心企业和上下游供应商等相关主体的参与。本文首先研究了供应链金融现状,对比分析了传统供应链金融模式与区块链技术驱动下的供应链金融模式,并对区块链平台驱动供应链金融的现有模式进行案例分析。为深入研究现实中开展供应链金融业务的影响因素,本文分别构建了传统供应链信贷市场与区块链技术驱动下的供应链信贷市场三方动态演化博弈模型。通过求解各个模型的均衡解来探讨模型中变量对供应链金融业务开展的影响,探究参数变化对于演化博弈结果的影响,研究发现引入区块链技术能够缓解供应链金融中小企业融资难题,引入区块链技术后供应链金融信贷市场环境得到改善,供应链金融融资业务能得到更好展开;守信激励与失信惩罚能够很大程度上约束中小企业的行为决策,同时区块链激励能够让金融机构更容易选择贷款决策,区块链技术引入也能增加核心企业在供应链信贷市场的参与度。最后,本文通过对模型中反映出的及现实中其他方面的问题加以剖析并提出相关解决方案。区块链技术的引入使得供应链金融市场的生态得到改善。通过减轻企业上链的成本刺激更多企业上链;利用区块链技术的创新特性,完善激励机制并且增加供应链金融失信行为的违约成本,从而借助引入区块链技术缓解中小企业融资问题。

关键词： 区块链技术   职业教育   学分银行  

摘要： 分析区块链关键技术特性，探讨其在职业教育学分银行中的应用，破解职业教育学分银行发展现状中的难点问题，在此基础上提出构建包含数据层、网络层、共识层、智能合约层、激励层、应用层的区块链职业教育学分银行系统，加快职业教育学分银行系统的信息化建设。

关键词： 宣化牛奶葡萄   溯源系统   区块链   数据库   以太坊  

摘要： 农产品溯源是监管部门和消费者获得所售农产品包括种植、加工、运输等一系列信息的一个重要手段。目前,对于牛奶葡萄在种植、采摘、加工和运输等多个环节中出现的质量安全问题,很难进行追溯。针对这一问题,进行产品溯源是一种有效的解决方案。目前市场上大多数溯源系统采用的是中心化存储数据的方式。这种溯源系统存在容易被纂改的特点,导致用户对传统的溯源系统信任感低,使用效果不佳。将区块链技术与溯源技术相结合可以保障溯源数据的真实性,为葡萄溯源系统提供了一种解决方案。因此,根据近些年国内外基于区块链的溯源体系的研究与应用,本文以宣化牛奶葡萄为研究对象,将区块链技术与葡萄溯源系统相结合,设计基于区块链的适合宣化牛奶葡萄溯源的系统方案,从而提高宣化牛奶葡萄溯源系统的真实性和安全性。通过研究目前国内外的溯源系统研究进展,了解现有溯源系统的特点,以及基于区块链技术的溯源系统的数据加密逻辑和设计难点。通过实地考察的方式了解可能对宣化牛奶葡萄安全以及品质造成影响的因素,并以此来进行用户的需求分析、溯源流程分析、经济、技术可行性分析。根据需求分析进行系统的总体设计整体框架设计了基于B/S框架的三层总体框架结构。数据库方面采用SQL Server加以太坊的双数据库,SQL Server用来存储用户信息,区块链用来存储溯源数据,相比于其他区块链溯源系统可以做到更低的开发经济成本,同时使用者在后台进行人员管理也会更加简洁,高效。最后根据以上溯源系统的设计进行软件开发实现并且进行测试,进行Fabric环境搭建进行系统测试。包括区块链网络创建与部署测试、溯源平台组织查询测试、溯源平台用户查询测试。测试结果如预期正常运行,可以做到保证溯源数据的真实性。

关键词： 区块链技术   Hyperledger Fabric   隐私保护   车联网   共享数据  

摘要： 随着网络技术的飞速发展和传感设备的广泛应用,人们的生活逐渐进入物联网时代,智能家居、智能交通的出现极大地便利人们的生活。车联网是一种基于物联网技术的智能交通应用,为人们提供智能化的出行方式。随着车联网的普及以及车联网开放性和高移动性等特点,车辆的真实身份等隐私信息容易暴露在网络中,因此被跟踪,此外车辆传输数据时亦容易被恶意车辆攻击。现有方案大多基于中心化的架构,造成身份机密性低和通信开销大、易受攻击等问题。快速发展的区块链技术有望缓解车联网中的隐私安全问题,其去中心化的特性,可以增强车联网隐私安全,无需可信第三方的介入,实现互不信任环境下双方共识的达成。本文围绕基于超级账本Fabric的区块链技术解决车联网中存在的隐私安全问题,主要针对车联网在交易过程中用户身份隐私保护和社交数据共享过程中的安全保护展开研究,具体研究如下:(1)针对车联网中车辆身份隐私保护问题,提出基于超级账本的车辆身份隐私保护方案,采用超级账本框架取代传统区块链,车联网中的用户为经过身份认证的车辆,有效减少恶意用户存在的可能性,交易排序采用可拔插的共识协议,满足具有高吞吐量的车联网系统的需求。采用由系统随机分配给车辆的编号和公钥作为车辆在通信中的假名,保证车辆身份的隐私。在不同的子网中通过更换公钥,保护车辆在移动时的隐私,有效地减少车辆被跟踪的可能性。在链码中设置信誉分数评估算法,对分数低的车辆限制其加入车联网,并拒绝提供服务,同时对车辆发出的消息根据隐私性划分级别,对级别较高的消息加密后转发,级别低的消息无需加密直接转发,有效保护信息的安全性和完整性,可以降低系统资源的消耗。此外通过一系列的可行性分析和安全评估,证明该方案的可行性,所提方案为车联网中车辆隐私安全问题提供一种有效解决途径。(2)随着车联网规模的扩大,社交数据越来越冗余繁杂,使得车联网中社交数据的安全共享存在一些问题,亦造成数据的细粒度访问效率低下和共享数据被盗用等一系列问题。针对这些问题设计基于超级账本的车联网社交数据的共享方案,底层架构使用联盟链,车辆身份获得认证后被允许加入网络,减少恶意车辆存在的可能性。同时采用超级账本独有的多通道特性,将不同类型的社交数据通过通道隔离,使得同一通道的成员可以访问内部数据,通道外的成员则无法访问。在数据共享的过程中,通过加入基于属性的访问控制,数据使用者只有在属性满足预设的访问策略时即获取到请求的数据,有效提高数据使用的细粒度性,保障数据安全性。在链码中设置属性更新算法和策略更新算法,实现属性更新和策略更新,保障数据的持久性。最后通过一系列的安全评估和性能测试,结果证明本方案是可行的,有效提高数据共享的安全性和细粒度访问。

关键词： 政府数据开放共享   区块链技术   信息共享理论   公共管理  

摘要： 数据，不仅是生产部门的强大生产要素，更是政府部门提高治理效率，抬升决策水平不可或缺的先决条件。但是，数据却因其高壁垒高成本，成为公众和生产部门难以获取的资源。政府因其行政便利和地位优势掌握保存着大量的数据，不过一些政府在数据的运用上存在一些问题，“数据保护主义”“信息烟囱”、数据维护分享意愿低、数据交换不及时、信息不同步、标准不统一、可塑性差、隐私保护问题、数据安全问题等。因此对于政府数据共享水平的提升，数据共享治理路径等方面的研究逐渐进入大众视野，发挥数据共享的社会效益，成为当下研究的热点，某些国家甚至上升到国家战略的高度。区块链以去中心化记账、数据不可篡改、高安全性、高效数据存储空间、智能合约等技术脱颖而出，在解决政府数据共享困境中有突出作用。在一些先进国家和地区，区块链技术正在促进政府数据共享中发挥着重要作用。　　因此，本文旨在探讨如何利用区块链技术促进政府数据共享，以武汉市政府的数据共享现状作为研究对象。研究方法采用文献分析法和半结构访谈法和问卷调查法，从信息、数据、数据共享和区块链技术概念出发，结合信息共享理论和跨部门合作理论，探讨武汉市在区块链结构下，如何更好地实现政府数据共享的问题。首先，分析了武汉市政府数据共享的现状和困境，其次，从中心化记账、不可篡改性、时间戳和智能合约等技术特征，分析了区块链与政府数据共享的结合点和可行性。然后，在案例研究方面选择了武汉市区块链+不动产税收治理示范项目“链税通”为例，在实地走访和关键负责人访谈后，开展深入研究。用实例证明了区块链技术应用于政府数据共享的可行性，并在此基础上总结出武汉市在区块链运用于政府数据共享的优秀经验和不足之处。最后，聚焦上述提及的政府数据开放共享治理的困境，以及链税通应用经验分享和改进之处，提出增强区块链应用意识，主动吸纳新技术。完善区块链政策法规，健全管理体系。丰富区块链应用生态，创造友好环境。加强数据平台考核，建立利益共享机制。开放包容，吸纳优秀人才等七个方面提出建议和对策。