关键词： 农产品溯源数据   区块链   无监督异常数据监测   调参方法   智能合约  

摘要： 农产品的质量安全是消费者最关注的问题,农产品溯源数据反映了农产品的生产、加工、储运、销售等环节的信息。获得高质量的农产品溯源数据对保证食品安全、提升农产品品质以及增强市场透明度等均具有重要意义。农业生产环境受土壤、气候、人为等不可控的外部因素影响较大,农产品溯源数据在收集过程中很容易出现异常。对农产品溯源数据进行异常监测,并剔除异常数据,能够让数据的可靠性得到保障。近年来,国内外学者在数据的异常监测领域展开了诸多研究工作,但针对农产品溯源数据的异常监测仍存在算法精度不高的问题。为此,本文以黄山某公司的茶叶溯源数据为研究对象,设计基于智能合约的农产品区块链溯源异常数据监测方法,改进了异常数据监测算法,提高了异常数据监测的精度,并且能够将异常数据和监测分析结果反馈给农产品企业。本文主要的研究工作如下:(1)构建了农产品区块链溯源异常数据监测模型。为了减少因不准确的农产品信息而导致的消费者被误导和企业信誉受损的问题,本模型包括数据获取、异常监测和异常反馈模块,以确保农产品溯源数据的准确性和可靠性。其中,数据获取模块用于收集和整理农产品的相关数据,如生产过程、供应链信息和质量检测结果等;异常监测模块采用改进后的算法,对农产品溯源数据进行实时监测;异常反馈模块将监测结果反馈给企业。企业可以根据异常情况进行纠正和改进,以保证农产品的质量安全。(2)提出了农产品区块链溯源数据异常监测算法。利用基于密度的LOF算法、基于距离的KNN算法和基于Ensemble的IForest算法,设计了农产品区块链溯源数据异常监测LOKI算法,并采用DBSCAN算法进行参数调节,提升了异常数据监测的准确性。实验结果表明,LOKI算法在不同的异常数据比例下都能保持较高监测精度,平均准确率达到96.9%,平均检测率达到91.8%,平均召回率达到98.6%,AUC值达到0.96,能够有效发现农产品区块链溯源数据中的异常数据。(3)研发了基于智能合约的农产品区块链溯源异常数据监测系统。基于Docker构建了联盟链和分离式的前后端;编写了溯源数据上传、基于LOKI算法的异常数据监测、异常反馈等智能合约。测试验证了农产品区块链溯源异常数据监测模型、无监督异常监测算法和算法调参方法的有效性,实现了溯源数据上传、异常数据监测、异常反馈等功能。本研究在农产品区块链溯源异常数据监测方面取得创新性成果,对保障农产品溯源数据的质量有积极意义。

关键词： 网络安全   区块链   智能合约安全   去中心化金融安全  

摘要： 区块链技术的发展使得智能合约在许多领域得到了广泛应用。然而,智能合约对数字资产的控制和其不可篡改的特性,使其在使用过程中可能出现一些安全问题。本文主要关注于以太坊及其他类似底层链的智能合约的安全问题,并试图寻找解决方案。文章首先分析了主流的区块链平台,特别是以太坊及其类似的区块链结构,详细阐述了智能合约的运行机制。了解了智能合约的基本构造和运行方式后,将重点放在了智能合约可能存在的常见安全漏洞,并进行了全面分析。在这个过程中,特别关注了在De Fi等新兴领域中可能遇到的特殊安全挑战。针对这些安全问题,文章提出了一种基于以太坊的智能合约防火墙架构。这种防火墙架构的设计旨在平衡通用性和灵活性,因此考虑了入侵拦截架构和链下自动化分析系统。此外,为了确保可能存在安全漏洞的智能合约能够稳定运行,并能对0-day漏洞做出快速响应,还探讨了基于智能合约的异常交易检测技术和交易主动阻断技术。这些技术包括了异常控制流的提取、识别和参数求解,以及价格监管等机制。总的来说,通过全面地研究智能合约的安全问题和链上问题,提出了一系列可能的解决策略。这些研究成果不仅有助于更好地理解和提高智能合约的安全性,同时也为区块链技术在众筹、游戏、保险、物联网等领域的应用提供了可能的支持。此外,这些成果还可能为智能合约安全研究提供了新的视角,为未来智能合约安全技术的发展提供了参考。

关键词： 智能合约   区块链   合同属性   代码与法律  

摘要： 智能合约是推动信息互联网向价值互联网转变的关键技术,因其具备自动执行特征而备受关注。作为区块链2.0时代的典型,智能合约无需中心化机构提供的信任背书,在满足预设条件后可由区块链上的分散节点自动执行,实现“无须信任的信任”。与传统合同相比,智能合约具有巨大的效率和成本优势,在金融支付结算、知识产权保护、供应链管理等领域中被广泛应用。然而,智能合约目前的初级化应用已经对现有的私法体系造成了冲击,为确保其更广阔的应用空间和更长远的发展,有必要前瞻性地思考智能合约的法理学基础和私法冲击对策,将其纳入私法治理范畴,避免其发展的异化。本文主要研究智能合约的法律属性以及其在《民法典》合同编下的适用等问题。从法理学视角分析现有智能合约本质属性学说的不足之处,提出应对智能合约进行类型化区分而非简单嵌套,其中私法类智能合约被大量应用于市场交易,给现有合同法律带来巨大挑战。合同法视阈下智能合约构成特殊的书面形式,代码形式能够承载当事人间的合意,满足合同成立的实质要件。智能合约与合同法律的冲突表现为对意思表达自由的限制、合同效力难以判断、合同的救济困难三方面,这些问题严重制约了智能合约的应用发展。综合考虑智能合约应用中涉及的具体问题以及合同法规范的困境,从技术和法律规范的双重角度分析智能合约与现有合同法律不相适应的原因,主要包括合约执行过程“不智能”、代码与主体意思自治的内嵌矛盾、区块链机制兼容性问题以及现有合同法律规范涵盖不足四方面。合同法律是精巧灵活的制度,智能合约新技术的出现和变革并不绝对意味着合同法律体系的变革。因此,本文提出了代码和法律的二元共治方案、完善适用于智能合约的合同效力制度、建构技术特性与意思自治的协调机制以及优化智能合约的救济制度等建议,填补法律空白的同时更好地将智能合约纳入合同法律体系进行规制,可以确保智能合约的价值在符合现有法律的基础上得到更充分利用。

关键词： 供应链金融   区块链技术   溯源可视化   共识机制   智能合约  

摘要： “十四五规划”提出,要健全供应链金融机制,做好供应链战略设计和精准施策,形成具有更强创新力、更高附加值、更安全可靠的产业链供应链,提升产业链供应链现代化水平。供应链金融是指依靠核心企业信用,以真实商品交易为基础,将核心企业和上下游企业连接,并对其提供金融产品和融资服务的融资模式。优化供应链金融模式对促进产业可持续发展,有着非常重要的作用。然而,传统供应链金融在发展中遇到信息不对称、信用不能传递、效率低下等问题。区块链技术与供应链金融有着天然的互补性,区块链技术可以有效破解传统供应链金融发展的难题,提升供应链金融的运行效率。基于区块链技术支持的供应链金融,可以有效提升供应链金融发展的现代化水平,增强金融服务实体经济的能力。本文选取旺链科技Vone Credit云信用平台为例,分析了区块链技术对供应链金融的优化提升。案例分析发现:第一,溯源可视化技术使得供应链信息可追溯,保证数据无法篡改,有效避免了信息失真,降低了信用风险;第二,共识机制实现链上信息自我验证、传递和管理,确保数据一致性和真实性,可以打破信息孤岛,提高信息透明度;第三,智能合约自动执行还款和清分结算,简化交易流程,保证交易多方能够按时履约,降低操作风险。技术是一把双刃剑,区块链技术也存在源头数据无法确保真实、智能合约灵活性不足、共识机制存在合谋篡改风险等问题。因此,本文提出借助于物联网技术保证数据源头真实性、采用权益证明共识机制避免节点合谋篡改、完善智能合约的漏洞监测机制等建议。基于区块链技术的供应链金融,能够保证供应链上的资金安全和高速流转,提升企业间协同能力,让金融机构更高效、便捷、稳健地服务中小企业,提升金融服务实体经济的能力和水平。

关键词： 区块链   智能合约   共识算法   分布式储能   共享交易模式   共享服务定价  

摘要： 分布式储能作为新型电力系统中的重要支撑技术,相较于集中式储能,除了在促进清洁能源消纳、提高供电可靠性和电能质量、参与电力辅助服务市场、改善用户用能曲线等具有储能一般特点外,还具备建设选址更加灵活、减少线路损耗,更易实现分布式电源的就地消纳等特殊优势。同时分布式储能的商业运营模式仍处于探索阶段,由此带来设备利用率低、用户投资回收缓慢、共享服务定价不合理等问题。为此,本文针对分布式储能共享交易模式及服务定价机制展开研究,主要工作包括以下三部分。(1)为降低分布式储能参与市场交易门槛,利用区块链技术,并避免有关共识机制50%信任危机问题,建立了基于DPoS共识机制的适用于大规模分布式储能参与共享服务联盟链支撑平台。在充分调研适用于分布式储能特性的各类型区块链共识算法技术特点、工作原理的基础上,对区块链应用模式的节点参与类型、数据开放程度、交易承载能力以及典型应用场景进行归纳对比,提出了采用授权权益证明共识机制搭建共享联盟链支撑平台。最后通过设置已建立的信任单位作为授权节点轮流记账,在虚拟机环境下对共享联盟链进行一系列功能测试,体现了该共享联盟链的可用性与更高的可靠性。(2)针对现有分布式储能共享交易存在的效率偏低、安全隐私性差、未考虑交易优化匹配、定价机制与价格核算方式不规范不合理等问题,提出了一种含价格核算的分布式储能线上共享优化匹配交易模式。首先介绍智能合约的运行机制与交互机理,根据储能自身特性及安全隐私性需求建立分布式储能智能合约模型;为进一步提升交易效率、规范交易价格核算标准,建立了含优化匹配、价格核算等功能的管理员智能合约模型;通过智能合约的运行交互实现分布式储能线上共享的多功能交易模式;最后,模拟实例展示了分布式储能线上共享全过程,通过交易模式对比,验证了该交易模式在较大用户规模下的可行性、高效性以及规范市场交易定价的合理性。(3)针对分布式储能共享服务合理化定价问题,充分考虑分布式储能共享服务过程中设备转移电量和用户操控行为对设备容量寿命损耗的非线性影响,提出了基于全寿命周期成本的分布式储能共享交易服务定价方法。首先分析并总结分布式储能共享商业模式,明确交易使用场景及用户群体;随后基于分布式储能全寿命周期成本模型,建立了两种分别按吞吐电量、按远程操控行为的定价机制,并给出相应的价格核算模型;最终通过算例对比分析了不同场景各定价核算模型最终的服务费用,验证了所提定价机制及对应价格核算模型的优越性,并且分别从运营商和承租方角度,给出了不同定价核算机制各自的适用场景和选择建议,进一步激发用户参与的积极性,具有一定的应用价值。

关键词： 电能量数据共享   前向安全   区块链   物联网   智能合约  

摘要： 电能量数据是国家基础性战略资源,其对于国家宏观经济研判、社会发展和民生改善等方面都有着积极的作用。推进电能量数据共享开放有利于打破部门之间、政企之间的数据壁垒,带动能源数据更大范围、更大规模的共享和应用。目前电力行业普遍采用中心化数据管理共享平台,解决了海量电能量数据存储与共享问题,然而由于缺乏数据共享监管机制,数据共享后用户失去了对数据的物理控制权,导致共享数据滥用问题频发。此外,中心化的数据管理及共享方式易发生单点故障,造成数据丢失、共享失败等问题。因此,如何构建支持安全审计和受控访问的电能量数据分布式共享平台是当前电力行业数字化驱动的研究重点。区块链技术实现了一个去中心化的可信分布式数据库,其存储的数据具有永久性且不可篡改的特点,可以为电能量数据分布式共享提供可信、受控的数据及权限管理平台。电能量数据传输共享过程中的数据安全问题主要体现在数据共享流转记录模糊、缺乏安全可靠的密钥管理机制、共享数据访问难掌控三个方面。因此,论文主要工作与创新点如下:(1)提出一种基于区块链驱动的端到端前向安全加密方法。针对电能量数据传输过程中因缺乏安全可靠的密钥管理机制导致的数据泄漏、篡改等安全问题,结合密钥隔离技术设计支持前向安全的密钥更新策略,每一周期初始自动更新通信传输两端的私钥,而公钥保持不变,使得某一时段私钥泄漏不会影响之前时段会话密钥及加密数据的安全,减少通信两端私钥泄漏影响的时间范围,保障电能量数据的前向传输安全;针对电能量数据不可信、流转链路不透明等问题,使用区块链和智能合约技术自动存证电能量数据可信根及数据流转记录,实现电能量数据的可验证性和跨域流转轨迹溯源。为验证方法的安全性,对前向安全密钥更新策略进行了可证明级别的安全性分析,结果表明策略可抵抗前向安全的适应性选择密文攻击。(2)提出一种支持电能量数据可信共享的细粒度动态安全控制方法。针对共享数据滥用、数据权益难保障的问题,结合属性代理重加密技术设计数据细粒度动态安全控制策略,利用属性加密技术实现共享数据的加密受控访问,同时支持基于共享密文的重加密计算,调整密文中嵌入的共享访问策略,保证在原始明文信息不被泄漏的情况下实现共享数据访问权限的动态授予和撤销;针对电能量共享数据访问不可控的问题,设计区块链融合的数字保险箱模型存储共享数据密文,限制共享数据的解密、访问和使用仅可通过数字保险箱完成。数字保险箱区块链模块永久存证共享数据访问、使用记录,辅助实现共享数据确权,保障共享用户的合法数据权益。为验证方法的安全性,对细粒度动态安全控制策略进行了可证明级别的安全性分析,结果表明策略能够抵抗选择明文攻击。(3)设计实现基于区块链的数据共享技术实验。对提出的前向安全加密方法和细粒度动态安全控制方法进行功能仿真实现,并编译形成智能合约部署在Hyperledger Fabric区块链上,实现支持可信、受控共享的分布式数字保险箱。分别对两个方法进行了横向和纵向对比分析,横向对比所提方法与现有相关研究技术在实现功能、计算资源消耗、通信资源消耗等方面的表现,纵向分析方法内各步骤的计算耗时,对方法的可行性做出整体评估。实验结果表明,前向安全加密方法横向对比性能较优,且纵向实验结果展示更新一次私钥仅需0.1毫秒,远远小于生成一对公私钥所需的33毫秒,表明该方法在提升传输安全性的同时,降低了计算及通信资源的消耗;细粒度动态安全控制方法在横向对比性能表现较优的情况下,还支持无计算消耗的重加密正确性验证功能。论文的目标是为电能量数据共享提供一个可信、可靠、安全的框架,以支持电力行业的数字化转型。

关键词： 联邦学习   区块链   智能合约   可信执行环境   内部数据注入攻击  

摘要： 随着大数据技术的迅猛发展,数据挖掘技术也在高速推进,人们正在面临方便与隐私安全之间的不断博弈。联邦学习是一种新兴的分布式学习方法,可有效保护数据隐私和安全。在联邦学习中,虽然通过将数据分散在各个设备中进行本地计算并仅传输加密后的模型参数可以避免数据传输中的隐私泄露风险,但聚合服务器的存在仍然一定程度上保留了中心化的结构,从而可能带来潜在的风险。因此,研究去中心化的联邦学习模型对于推动联邦学习的发展至关重要。 本文提出一种新型的轮回式联邦学习系统,并通过区块链技术实现了融合中心的随机性。虽然该系统相对安全,但仍面临遭受攻击的风险。设计一种既能够抵御内部攻击又能够抵御外部攻击的隐私保护模型,是联邦学习中面临的主要挑战之一。因此,本文提出了一种三层保护模型,旨在从外部和内部多重层面抵御攻击,以保证联邦学习系统的安全性。本文的主要贡献如下: 1)提出了一种轮回式联邦学习系统以解决传统联邦学习的中心聚合服务器存在的问题。该系统通过轮回式策略,使得每个节点都可以充当聚合服务器。本文还设计了一种基于区块链智能合约的融合节点选择方案,通过区块的时间戳、难度值以及哈希函数实现了节点的随机选择; 2)提出了一个三层保护模型以保护轮回式联邦学习系统。具体来说,第一层安全模型通过区块链技术实现对节点的可信认证,最大程度保证合法节点的安全访问;第二层安全模型利用可信执行环境技术实现每个本地节点的可信计算;最后一层安全模型采用一组检测和定位内部攻击的算法,防止前两层模型失败; 3)针对目前联邦学习实验缺乏真实场景数据和实验环境的问题,本文利用了树莓派这种低成本、小型化的硬件设备搭建真实的实验平台,实现传统和轮回式联邦学习系统的搭建,并在此基础上实现了三层保护模型。树莓派搭建的平台给相关联邦学习算法的性能测试提供了可靠的数据支持,也为三层保护模型提供更真实的测试环境。

关键词： 虚拟货币   智能合约   混币器   监管   专门立法   统筹监管  

摘要： 本文旨在探讨虚拟货币监管困境与对策,以Tornado Cash制裁事件为例。Tornado Cash是存在于以太坊链上的一种混币器协议,其存在形式是智能合约,其提供的服务是通过提供混币池来混淆资金出入的地址以保护用户的隐私和安全。然而,这种匿名化也使得监管机构难以追踪犯罪活动和恶意行为,为犯罪活动资金的转移与洗白提供了极大便利。本文介绍了虚拟货币的基本概念和特点,以及虚拟货币监管的重要性。随着虚拟货币的普及和发展,虚拟货币的监管已经成为全球政府和金融机构的焦点。本文分析了Tornado Cash的工作原理和匿名化机制。这种匿名化技术的优点在于,它使得用户能够在不泄露个人身份的情况下进行加密货币交易,然而这也带来了监管上的难题。美国财政部对Tornado Cash的制裁,凸显出了基于没有专门立法和统筹监管机构所造成的智能合约无法彻底制裁、去中心化稳定币削弱制裁力度,SDN名单打击力度受限、围绕被制裁对象的各配合执行制裁的终端配合积极性不高等混乱。本文探讨了Tornado Cash反映出的监管新形势与困境,从以往制裁链上地址、中心化交易所及其他具有实体的虚拟货币参与者,扩展到链上智能合约。并通过制裁事件分析出了监管机构的政策触手及其监管风格转变,由于链上混币器的匿名性和隐私保护。监管机构如果无法有效追踪犯罪活动和恶意行为,这可能会导致利用虚拟货币洗钱、恐怖主义融资和其他非法活动的大量发生,因此本文提出了应对这些监管困境的对策,其中包括制定专门针对虚拟货币的法律法规,以解决以往监管套用传统金融的监管法律所带来的不适用性,为往后的监管提供有力法律依据。统筹监管机构以解决无专门监管机构所带来的传统金融监管机构争夺监管权,导致令出多门所带来的监管混乱。以及通过推动国际合作实现有效监管。梳理虚拟货币监管的逻辑,明确虚拟货币监管目前的现状,分析当前监管挑战提出完善措施,为日后各国以及国际监管机构虚拟货币的有效监管指出可行路径。

关键词： 区块链   智能合约犯罪   刑事风险   预防体系   规制路径  

摘要： 当前区块链智能合约技术在全球范围内掀起了层层热潮,逐渐成为引领第四次科技革命的领头军。区块链2.0时代的到来也标志着区块链技术的应用领域从虚拟数字货币领域转向了新兴的智能合约领域。智能合约是法律科学领域与区块链技术结合的重要产物,连接了区块链技术与法律科学两个相距甚远的科学领域,是法律与现代科学之间的一条关键纽带,为互联网之间的交流与合作提供了极大的便利。但同时,也为犯罪的发生提供了肥沃的土壤。鉴于智能合约存在去中心化、去意志化和匿名化的特点,利用其进行的犯罪发生在监管环境弱化、信用基础强化、参与主体匿名化的区块链环境中,犯罪形态发生异化,衍生出新的犯罪行为类型,社会危害性增强,给刑事规制和司法应对带来了挑战。通过探究区块链智能合约的技术特征与运行逻辑,在厘清智能合约的法律性质的基础上,分析智能合约技术对法律适用提出的挑战和衍生的刑事风险,发现智能合约犯罪之行为类型使得犯罪呈现扩大化、严重化和复杂化的特点。为预防日益严重的智能合约犯罪,搭建智能合约犯罪的预防体系显得尤为必要,但在积极刑法观的引导下,预防体系的构建必然会带来积极入罪倾向的扩大化的问题,故需要结合代码自治规则和刑法谦抑性原则把握规制限度。在此基础上,厘定智能合约犯罪的本质,回归刑法教义学思路提出多层次的规制方案和路径,力求为规制智能合约此类新型犯罪和我国的刑事制度完善提出行之有效的建议。

关键词： 区块链   智能合约骗局   多特征融合   注意力机制  

摘要： 由于区块链的匿名性和监管的不完善,犯罪分子在区块链上实施的犯罪行为很难被追究。近几年基于区块链智能合约实施的骗局层出不穷。许多投资者因知识受限无法识别骗局而上当受骗,损失金额高达数千万美元,这极大的损害了区块链用户的利益。然而目前针对智能合约骗局识别的研究较少,大体上可以分为两类,一类方法是基于合约账户交易数据和操作码的统计特征,由于交易数据是投资者与此合约发生交易才会产生,而此时投资者已经投入资金上当受骗,不能实时检测出区块链骗局。这种方法对于特征的提取局限于人的认识,识别效果提高有限。另一类方法是将字节码、操作码和ABI调用序列进行简单的融合,没有考虑特征间的重复和联系,不能充分利用多个特征的信息。为了更好地识别智能合约骗局,本文提出了一种多特征融合智能合约骗局识别模型——MFFSI,基于注意力机制融合DCNN-Bert提取的操作码和ABI序列局部与全局语义特征对骗局进行识别。 MFFSI主要包括两个模块:一是特征提取模块,基于DCNN-Bert对字节码和ABI调用序列进行文本特征提取。具体是将字节码转为富含语义关系的操作码,使用包含操作码跳跃关系的向量化方法,保留操作码的跳跃关系;对ABI调用序列根据IDF值进行清洗,将两种类型数据进行词嵌入,先使用DCNN捕捉局部语义特征,然后使用Bert网络提取各自全局语义特征。在保证效果的基础上相较于单独Bert网络模型复杂度更低,相较于CNN或Bi LSTM效果更好。二是带有注意力的特征融合模块,根据生成的操作码文本特征包含的智能合约的语义特征指导生成ABI特征的注意特征,然后将两种文本特征和注意特征融合后进入分类层分类,缓解无关和重复特征融合时对分类的干扰。 本文的创新点主要有三点:一是对于操作码的处理。对于操作码的向量化,本文采用带有操作码执行跳跃关系的向量化方法。二是使用DCNN-Bert提取文本特征,其中DCNN提取局部特征,Bert提取全局语义特征,解决仅使用Bert提取长文本模型复杂,训练收敛慢的问题。三是使用带有注意力的特征融合模块。使用操作码特征指导生成ABI特征的注意特征,减弱因操作码和ABI相关性对分类的干扰。然后将两个文本特征与注意特征进行融合后分类。结果表明本文的MFFSI模型相较于传统的方法能够获得更好得效果。其中庞氏骗局F1为86.96%,相较于传统方法提高约4%。蜜罐合约F1为98.50%,相较于传统方法提高约2%。