关键词： 区块链   端对端电能交易   产消用户   智能合约   Shapley值法  

摘要： 为了提升产消用户的经济效益,提出了一种基于区块链技术的产消用户端对端电能交易方法。首先,基于以太坊平台的特性,设计了端对端电能交易平台的总体架构;然后,对交易机制进行了细化设计,包括交易竞价及匹配策略、安全校验模型和信誉值评估模型,并基于Shapley值法建立了能源服务商(ESP)的服务费收取模型,明确ESP的合理收益;最后,基于端对端电能交易智能合约的制定原则,设计了一系列功能合约及辅助合约,实现用户在线上报需求、订单自动匹配、费用实时结算与其他个性化功能。基于IDE-Remix平台对智能合约进行部署与仿真,结果验证了所提端对端电能交易方法的可行性和有效性。

关键词： 区块链   防篡改   可追溯   智能合约   去中心化  

摘要： 文章从区块链的含义、特性等方面阐述了区块链的意义和作用,区块链具有透明可信、防篡改、可追溯等特点,将区块链应用于教学过程中,分析了区块链技术在高校教学系统不同环节中的意义和作用,使用区块链打通各业务系统数据层,使课程教学、教务系统、实习实践等环节的数据可以跨系统流通,从而减少防篡改性,提高可信可追溯性。

关键词： 区块链   以太坊   智能合约   蜜罐陷阱合约   深度学习  

摘要： 针对当前检测方法准确率不高以及模型泛化性较差的问题,提出了基于KOLSTM深度学习模型的蜜罐陷阱合约检测方法。首先,通过分析蜜罐陷阱合约的特点,提出了关键操作码的概念,并设计了可用于选取智能合约中关键操作码的关键词提取方法;其次,在传统的LSTM模型中加入关键操作码权重机制,构建了可以同时捕获蜜罐陷阱合约中隐藏的序列特征以及关键操作码特征的KOLSTM模型。最后,通过实验表明,该模型具有较高的识别精确率,在二分类和多分类检测场景下的F值较LightGBM模型分别提升2.39%与19.54%。

关键词： 区块链技术   环境监测数据   安全传输方法   智能合约  

摘要： 为提高数据在网络中传输的安全性与稳定性,笔者引进区块链技术设计一种针对环境监测数据的安全传输方法。首先,提取原有的数据共享与传输合约,在合约中制定数据有效阈值,在确保获取的数据满足合约设定阈值的需求后,将创建的合约上传到区块链端;其次,根据前端对感知数据的需求,提取环境监测数据集中的有效感知数据;最后,引进常规对称加密算法中的AES算法,对环境监测数据进行加密,保证环境监测数据在传输中的安全性。实验结果表明,与基于数字签名技术的数据安全传输方法相比,该方法可以在一定程度上降低数据被篡改的概率,从而提高数据的安全性。

关键词： 区块链   智能合约   医疗系统   基于区块链的医疗系统  

摘要： 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。

关键词： 区块链   共享储能   电能交易   智能合约  

摘要： 基于共享模式的储能交易模式可有效降低投资成本与使用成本,其所依赖的去中心化以及去信任化的特性与区块链的交易特性相符合。提出一种点对点交易下兼具储能共享和电能自营模式的储能聚合商交易模型,所有的用户交易匹配均通过智能合约进行,单交易周期内同时进行储能租赁和电能购售,缩短了链上用户的交易周期。此外,针对链上用户的违约行为,分别建立了违约惩罚模型和被违约补偿模型。最后,基于Remix和MATLAB的仿真结果表明,该交易模型在便利性和经济性的提升上具有可行性和有效性。

关键词： 边缘计算   区块链   智能合约   共识算法   数据存储  

摘要： 近年来,越来越多的研究人员尝试将边缘计算场景中收集的数据存储在区块链上,以解决传统数据存储方案中数据安全性差、防篡改性弱的问题.然而在已有的设计方案中,设备往往需要保存完整的区块数据,并且在对链上的特定数据进行取回或验证时,需要遍历大量的区块以找到对应的数据,降低了边缘计算场景中用户侧的响应速度.此外,传统共识算法也不适用于资源受限的终端设备.针对上述问题,本文提出了一种面向边缘计算的多层区块链网络模型.具体地,该模型被分为了核心层、边缘层和终端层三层:终端层被划分为多个局部网络,每一个局部网络中都包含了一个终端侧区块链,链上存储了该局部网络中终端节点产生的数据;位于边缘层的边缘侧区块链对终端层中的每一个局部网络中的终端侧区块链定期进行备份;核心层中部署了一些核心设备,负责边缘层节点的审核、注册等工作.我们对模拟数据进行了仿真实验,结果表明在该模型中查找某一特定数据哈希的速度相比传统的有向无环图式区块链模型提高了4-7倍.我们还提出了一种自适应工作量证明算法,算法执行的难度可以根据终端节点的行为动态进行调整.实验结果表明,相比传统工作量证明算法,执行该自适应算法的正常节点的交易效率可以提升4-5倍.

关键词： 智能合约   漏洞检测   特征提取   图神经网络  

摘要： 数以百万计的智能合约部署在以太坊平台上,控制着价值上百亿美元的数字货币。智能合约的设计缺陷容易引入漏洞,加之平台提供的匿名性、不可更改性等特点,高价值的漏洞合约对攻击者吸引力巨大,极易成为网络攻击的目标。近年来,在实际部署中,智能合约漏洞所引发的严重安全事件频发,用户资产丢失、贬值、被冻结等情形屡见不鲜。因此,现阶段研究如何在智能合约中进行精准的漏洞检测至关重要。目前智能合约漏洞检测方法严重依赖于专家规则,由于缺乏灵活性,往往会导致较高的误报和漏报,并且仅凭静态分析得到的信息(简称静态信息)无法覆盖所有的合约状态,容易遗漏只有在执行过程中出现的关键信息,如操作码执行顺序、关键变量的值。为了解决上述智能合约漏洞检测面临的困难,本文设计了一种基于多边图网络结构的智能合约漏洞检测方法,主要研究内容如下:(1)为解决单一静态分析无法获取所有关键信息的问题,本文设计了一种基于模式匹配的动静态漏洞特征提取方法。该方法通过分析漏洞成因,为漏洞设计动静态漏洞特征匹配规则,获取合约执行时的栈内关键变量和源码层面的漏洞特征,从而覆盖到更多的合约状态,更具针对性的引导模型学习特定漏洞的特征,大幅提升漏洞检测的准确率和效率。(2)为了更精准的表达漏洞合约代码的结构化关系,丰富合约代码在学习模型中的语义信息,本文收集并构建了开源数据集,并引入多边图神经网络,将合约转换为结构语义信息丰富的合约表示图。多边图结构提升了对合约的动静态漏洞特征的表达能力,改进了模型在真实环境的检测效果,具有良好的可扩展性。(3)本文设计并实现了一个智能合约漏洞检测原型系统SCGCN,实验结果显示本文系统检测准确率达到94%,并利用该系统对当前以太坊智能合约进行了真实环境下的测试,检测5000个合约,成功检测出单一漏洞合约35个,复合漏洞合约3个。实验结果表明,基于多边图卷积神经网络的智能合约漏洞检测方法有效、可靠。

关键词： 数据存证   隐私保护   智能合约   群签名   工业互联网  

摘要： 工业互联网环境下，企业产生的数据量快速膨胀。企业的设备运行数据作为工业互联网数据的主要来源之一，为企业生产监控与故障检修提供重要的参考。同时，将企业的设备运行数据在生态系统内不同实体之间共享，可以更好的改进和提高企业的售后、运维等服务质量。现有设备运行数据存储与使用流程大多基于中心化数据库技术实现，存在单点失效及数据易被篡改的问题，严重影响了在不同企业间共享数据的真实可信。工业互联网平台大都基于大数据技术，使得工业用户及设备身份等敏感数据存在泄露风险。因此，工业数据与用户身份隐私保护的形势严峻。另一方面，将工业互联网用户和设备等实体信息存储在中心化的系统中，面临信息易被盗取的风险。同时，将用户信息和设备运行数据存储在中心化的系统中使得用户数据的自主权不再属于用户。由此导致用户个人信息数据被滥用或泄露等安全问题。进而使数据的访问授权与交换流程缺乏可信度，极大降低了工业互联网企业用户间的协作效率。　　为解决以上问题，本文提出并实现了基于联盟链的工业设备数据可信存证模型，设计并实现了基于群签名的工业用户及设备身份隐私保护模型，构建并实现了基于DID规范的工业设备数据可信取证模型。并在此基础上，提出了一种工业互联网数据链云存储服务框架，以可信的管理工业互联网数据。本文的主要研究工作及取得的成果包括：　　（1）针对数据易被篡改的问题，设计了基于联盟链的工业设备数据可信存证模型。利用联盟链技术的去中心化、可追溯与不可篡改等特性保证工业设备数据存证的可信度。使用FISCOBCOS将该模型实现，并对模型的可信度作了论证分析，结果表明存证数据的可信度能够得到保证;（2）为解决用户及设备身份隐私保护差的问题，提出了基于群签名的工业设备数据身份隐私保护模型。通过群签名技术，保护用户的身份隐私。利用联盟链与云服务技术实现该模型，实现结果与相关论证表明该模型能够在可管控的前提下确保用户身份隐私不被泄露，满足匿名性与正确性。　　（3）对于用户身份中心化管理导致的数据授权与交换流程可信度低的问题，提出了基于DID规范的工业设备数据可信取证模型。使用W3C提出的DID规范，对用户身份及数据做到去中心化标识，发布选择性信息披露及数据授权凭证，将凭证信息存证于联盟链实现工业数据的可信取证。对模型进行实现且对其可靠性做了分析评估，结果表明，模型能够实现用户及设备身份的可信标识及工业设备数据的可信取证。　　（4）在以上研究的基础上，提出了工业互联网数据链云存储服务框架。数据链云存储服务框架主要由联盟链端、本地端和云服务端三部分组成。对数据链云框架原型进行了设计实现。工业互联网数据链云存储服务框架利用联盟链技术在参与实体间快速建立信任，使用云服务技术解决联盟链存储资源昂贵问题，缓解了联盟链技术应用于工业互联网场景下存储开销与压力较大的问题。

关键词： 数据交易   数据安全   微支付   区块链   智能合约  

摘要： 随着人工智能、大数据、物联网等信息技术的飞速发展,人类已经进入大数据时代,每天都有大量数据产生,公众愈发重视数据的价值,对数据交易的需求也越来越高。在传统的数据交易模式中,交易双方需要借助中心化数据交易平台进行交易,平台拥有私自保留、转卖数据的能力,可能导致数据拥有者的数据泄露;同时,由于数据购买者在购买完整数据集前无法验证数据质量,很容易浪费资金购买到不符合要求的数据。近年来,相关学者利用区块链去中心化的特性,提出了一些基于区块链的数据交易方案,这些方案虽然在一定程度解决了传统数据交易模式中存在的问题,但现有方案仍然存在数据泄露风险高、交易公平性无法保证等问题。为了解决上述问题,本文首先结合区块链技术与双支付哈希链思想,对Pay Word微支付协议进行改进,提出了一种基于区块链的可信微支付协议PWBC(Pay Word with Blockchain)。该协议通过智能合约进行流程控制与资金管理,不存在中心化第三方经纪人,保证了协议的安全性;同时,通过双哈希链设计与仲裁机制,保证了协议的公平性。随后,基于PWBC微支付协议,提出了一种可信数据交易模型TDTM(Trusted Data Transaction Model)。该模型利用智能合约去除了传统数据交易模式中的中心化数据交易平台,交易双方能够利用智能合约直接进行交易。通过模型设计,确保了交易中只有数据购买者可以获得明文数据,避免了第三方实体私自保存、转卖数据或受到攻击导致的数据泄露问题,保证了交易的安全性;同时,该模型利用微支付技术,将待交易数据集拆分为若干个价值较小的数据片段,以随机的交易顺序令交易双方进行多次小额交易,数据购买者在前若干次交易中便可验证数据质量,能够及时发现数据质量不合格并终止交易、避免损失,保证了交易的公平性。通过对模型的理论分析表明,该模型可以保证交易的安全性与公平性,进而保证交易可信。同时,对模型进行实验的结果,也进一步验证了模型的可信性与正确性。