关键词： 智能合约   再协商   合同完备性   最优合同  

摘要： 智能合约是技术进步的产物,其技术属性可以激励或约束缔约主体的行为,促成最优合同的实现。其一,验证交易条件是智能合约进入执行状态的前提,这能够确保状态独立类型交易的安全性。其二,智能合约降低了获取信息成本以及重复性交易成本,推进了普适性商品的市场化交易。其三,对于多环节构成的交易,智能合约缩短了上下游交易进入合同执行状态的时间间隔,完整交易链条在较短时间即可形成,提高了变更合同条款的成本,制约了缔约主体的再协商行为,增强了初始合同的完备性。智能合约凭借技术优势,通过影响信息充分度和执行灵活度,减少了合同不完备性引致的机会主义行为,有利于最优合同的实现。智能合约佐证了不完全合同可以是最优合同,提高了实时交易、普适性商品交易和多环节交易的有效性和安全性。

关键词： 区块链   智能合约   合同   法律适用  

摘要： 区块链智能合约是一种建立在区块链技术上、用计算机代码表述合同条款和规则的合约。它的工作原理是利用区块链技术,把合约放在一种开放的分布式数据库中,使其所处的运行环境安全而高效。利用计算机代码进行数据存储和传递,排除人为因素的影响,由计算机程序代码直接干预,从而实现合约自动化执行。同时采用非对称加密,使其与传统合同形成巨大差别,其特殊性主要表现在缔约主体匿名、数据公开存储、内容自动执行三个方面。区块链智能合约具有上述特殊性,是一种新兴事物,使得学界对于区块链智能合约的法律性质界定多有争议。将智能合约进行分类,明确合同型智能合约有缔约主体、且有意思表示即要约与承诺阶段,实质上不排除法律执行,从而肯定其合同的性质,理应在实体法律适用选择上优先适用《民法典》合同编及合同相关法律。但是在适用合同法过程中,由于区块链智能合约的特殊性,导致在合同成立上的时间、地点判断、合同效力判断、履行与变更模式,及违约与救济责任主体身份确定与管辖权判定等方面适用合同法存在困境。关于智能合约的成立,通过了解区块链系统的优势,可以判定智能合约情境下要约与承诺到达的时间、地点,从而结合合同法相关法律规定判定智能合约的成立时间及成立地点。关于智能合约的效力,应当具体问题具体分析,通过考量综合智能合约的精神与《民法典》倡导的精神,解释适用电子商务领域的法律规定,应当推定主体的民事行为能力。关于智能合约的履行变更,由于其在执行上具有自动性,任意变更合约内容会破坏智能合约的特性,使其存在理由受到质疑,所以应当一般不允许智能合约在内容方面的变更。关于智能合约的违约救济程序问题,应当分析违约的不同情形从而确定责任主体,建立专门的区块链智能合约争议解决机构,利用技术与法律两种手段,解决主体身份与管辖权问题。区块链智能合约应用前景广阔,但缺乏明确的法律规定对其加以规制,技术的发展不能脱离法律的监管,法律也应当随着技术的革新而适度调整,应以法律之力助智能合约之翼,让智能合约在法律的监管之下更好的发展应用。

关键词： DAG   CP-ABE   区块链   智能合约   大数据  

摘要： 大数据云计算时代的到来让企业、组织和个人不再是一个独立的个体,机构间数据资源的共享量呈几何倍增长。然而其中有些数据往往会涉及到用户的隐私安全,确保数据共享过程中的机密性是我们目前必须要解决的迫切问题。ABE基于属性加密（Attribute Based Encryption）是目前能比较好的解决数据安全共享的技术,这让针对CP-ABE的大数据访问控制方案的改良成为当今研究的热点,但现有方案还无法满足大数据环境的庞大规模和动态性,以及多机构间数据共享需求,另外属性加密算法应用在大数据方案上的效率仍有待提高。综上所述问题,提出满足大数据环境的安全共享方案具有很高的研究意义。本文提出了基于DAG区块链的大数据安全共享方案并精简了属性加密算法流程,方案更具安全性和高效性。本文研究工作从以下几个方面展开:（1）GCP-ABE方案设计。传统CP-ABE方案存在决策中心化、授权机构单一、数据提供机构无法自主管理数据授权等问题。本文方案引入DAG区块链平台Byteball作为可信第三方接管系统中的请求触发动作;运用非图灵完备的智能合约限定用户的请求提升其安全性;通过安全信道保证系统中的信息安全传输;将系统中的多个见证人节点作为属性授权中心共同为数据用户授予属性;数据所属的中枢机构自治授予密钥,且秘钥由数据用户主动提交请求实时生成;另外引入的DAG区块链平台与CP-ABE属性加密算法深度融合,改善了传统链式区块链访问控制方案在处理并发交易上的性能问题。（2）CP-ABE属性加密算法优化。方案对待加密文件先进行AES加密,属性加密算法再对密钥m进行二次加密,以减少在属性加密的数据量,降低在进行属性撤销操作时系统的工作量。同时精简属性加密算法流程,改善加密文件结构在进行用户撤销时只需要重构TID,而无需重新计算密文主体进一步降低系统的负载。（3）验证方案的可行性和正确性。本文方案预期的大数据共享安全性和实际实验中的结果一致,并验证了该模型的正确性;安全分析证实了方案的层级架构、属性加密、合约算法安全。实验结果表明,GCP-ABE方案较比传统链式区块链访问控制方案的单笔交易处理时间明显减少,改进的CP-ABE属性加密算法提升了系统在属性重密过程中的效率。由此可见本文提出的方案是可行有效的。

关键词： 以太坊智能合约开发系统   Web技术   组件化  

摘要： 目前,以太坊作为区块链技术2.0的实现,具有去中心化、不可篡改等特点,其应用开始遍布各行各业。智能合约可以运行在以太坊上并在一定条件下自动触发,但是已有的智能合约研究都集中在安全问题上,对于编程友好性的研究很少。现有的智能合约编写环境良莠不齐,大概分为两种,一种是直接操作命令行,这样的方式操作复杂且容易出错,另一种是通过图形界面开发,但是已有的平台无法达到高效易用的要求。这些问题无形中拔高了区块链应用研发的时间成本和学习成本,降低了区块链研发效率。针对上述问题,本文基于Web技术,设计并实现一个高效易用的以太坊智能合约开发系统。首先,本文从业务、功能性和非功能性需求三个角度对系统进行了需求分析。其次,研究了系统的关键问题,分别给出了项目文件的缓存筛选策略,基于虚拟列表的项目文件结构的设计和渲染方案。接下来,详细地介绍了系统的设计与实现,先从整体设计角度给出了系统架构设计、数据库设计、整体样式设计、组件化设计方案以及数据状态管理的设计实现,接着从模块划分的角度设计并实现用户管理、项目文件管理、代码编辑、编译、部署执行、调试和安全检测模块。最后,本文描述了系统测试环境,并对系统进行了细致的功能和性能测试工作,通过测试表明系统符合要求。实践表明,以太坊智能合约系统可以有效帮助开发者进行智能合约开发,在帮助开发者写出bug减少、漏洞减少合约的同时,也加快了区块链研发效率。

关键词： 区块链   智能合约   民法典   合同理论   规制措施  

摘要： 区块链被评价为第四次产业革命的基础和数字革新的核心技术。随着人们对区块链技术在现实应用领域的关注度日渐提高,智能合约成为了备受瞩目的存在。智能合约以区块链技术拥有的去中心化、匿名性等特点为基础,不仅保障了交易的安全,还减少了交易费用及法律成本。基于上述优势,智能合约不仅在数字交易领域,而且在金融交易、全球物流领域都被广泛应用。目前法律语境下的智能合约对传统合同法理论中的合同订立、撤销权丧失及违约救济等方面均产生了影响。在技术监管层面上,智能合约编码漏洞、监管缺失等问题都亟需予以探索与研究。现阶段必须在技术和法律的层面深入检视后民法典时代如何将相关法律规定适用于智能合约的问题。智能合约技术虽然还未成熟,但是它为改变社会交易方式、解决国际区域组织条约履行和纠纷解决的问题提供了一条新的途径。本文对智能合约进行研究与分析后,发现智能合约未脱离传统合同理论的框架,为了在现行法律框架内确保智能合约获得应有的法律适用并对其进行规制,考察了智能合约域外法律动向、行业监管和行业规范等情况后,以期在现行法律、行业监管、行业自律的基础上,借鉴域外立法经验来完善及规制我国智能合约。智能合约研究作为法律规则的前沿发展方向,技术上虽然会对传统的法律运行模式带来挑战,但其发展目标的实质还是旨在维护社会的公正。未来对智能合约的法律研究应将智能合约纳入到民法典合同编的法律制度框架内进行。智能合约还要主动拥抱沙盒监管、完善行业规范,如此才能将智能合约的科技性与法律性相结合,利用科技实现法律的自动执行,对整个法律制度和法律实践带来重大变革。

关键词： 移动目标防御   区块链   智能合约  

摘要： 随着互联网的快速发展,各种针对服务持续性的攻击也层出不穷,其中DDoS(Distributed Denialof Service,分布式拒绝服务)攻击因其流量的海量性、流量特征难识别和分布式等特征,导致常规的安全系统难以防范。移动目标防御(Moving Target Defense)技术通过扰乱、异构、冗余等方式将动态性、多样性、随机化的安全理念引入原有的静态、确定、自相似的传统网络中,实现网络攻击平面的动态变化,从而彻底扭转攻击者在攻防博弈中的不对称信息,是一种颠覆性的新型主动防御技术。在所有移动目标防御策略中,代理切换型移动目标防御(Network Moving Target Defense,NMTD)通过使用反向代理服务器集群和随机洗牌策略并根据评分模型对认证用户进行封禁以实现对DDoS攻击防御。该方案在现有网络架构中主要存在易被DDoS攻击入口服务器、用户评分机制不完善、反向代理集群职能单一等问题。针对以上问题,本文设计并实现了一种分布式移动目标防御系统,借助于区块链去中心化、防篡改和可追溯的特性,结合区块链智能合约技术和反向代理集群主从数据同步模型解决了入口服务器的脆弱性问题,并提出了历史行为可感知的多参量评分模型提升了用户封禁效率和准确度。本文的主要工作有:(1)本文提出了使用区块链智能合约作为网络移动目标防御架构的入口。本文对移动目标防御系统进行了深入的研究,分析了当前代理切换型移动目标防御系统的不足之处,即当前网络移动目标防御的架构的入口服务器易被DDoS流量攻击,是系统中的薄弱环节,进而提出了该方案。该方案具有映射更换便捷快速、可编程性强的特点,从而提升了网络移动目标防御的安全性;(2)本文提出将所有反向代理到用户的映射在反向代理集群上进行分布式可容错分布式存储,并根据该映射对不同用户的访问进行重定向,通过这种方式配合部署在区块链上的分布式入口,能够有效的避免DDoS攻击造成的单点故障,即使有节点因DDoS攻击而响应超时,由于同步算法的容错性,其他反向代理节点可以不受影响维持系统正常运转;(3)本文提出了使用线性模型记录攻击者历史行为,达到特定阈值再进行封禁的方法,这种方法能够有效抵御策略型攻击者的不连续攻击行为对系统封禁模型的误导,并且使用多项指标区分不同的攻击行为,通过改变不同行为系数的方式改变系统对不同攻击敏感度,从而能够适应多种服务类型。同时洗牌时采用公平洗牌算法保证每个反向代理分配到的用户数量和概率保持相同,以此保证系统的负载均衡和恶意用户快速筛选。

关键词： 云存储   可搜索加密   智能合约   多关键字  

摘要： 随着信息时代的发展,数据量日益增加。云存储技术的出现对数据的存储和共享带来了很大的便利,同时也带来了巨大的安全威胁。云存储服务器(Cloud Storage Server,CSS)往往容易受到外部敌手和内部敌手的攻击,采用普通的加密技术虽然可以保护数据隐私,但在使用时需要将远程文件全部下载到本地逐一进行解密,这无疑增加了系统资源的浪费。尽管数据加密被认为是保护数据机密性的一种简单而且有效的方式,但这会使得密文数据的检索变得极其困难。因此,允许用户进行安全检索的可搜索加密技术(Searchable Encryption,SE)引起了工业界和学术界的极大关注。然而,大多数SE方案只能支持单关键字搜索而且会面临证书管理和密钥托管的问题。实际上,CSS并不是完全可信的,半可信的CSS可能会执行部分搜索以节省自身的资源。此外,现有许多方案无法支持文件的更新操作,因此方案的灵活性受限。可见,设计出符合实际场景的SE方案便显得尤为重要。本文的研究成果如下:针对传统的SE方案所存在的证书管理和密钥托管问题,提出了一个服务器辅助的多关键字无证书公钥SE方案。利用无证书公钥加密的思想,该方案对关键字进行加密消除了证书管理和密钥托管问题,同时支持可连接关键字搜索,即允许数据使用者在一次查询中可以提交多个关键字,避免了单关键字搜索过程中返回结果不准确的问题,使其更加符合实际需求。此外,在系统初始化阶段用户与辅助服务器交互生成预处理关键字,从而可以抵抗关键字猜测攻击(Keyword Guessing Attack,KGA)。安全性证明和仿真分析表明该方案是安全且高效的。针对已有的SE方案不能支持密文结果验证和文件更新的问题,提出了一个区块链协助的多关键字公钥SE方案。为了支持密文结果的可验证,通过对文件进行编号然后与密文进行组合来保护数据的完整性,同时给出了文件更新的具体操作流程使得该方案具备了一定的灵活性,避免了对方案中的算法重新进行初始化。特别地,该方案兼顾了文件的加解密,其中的对称密钥是基于数据使用者和数据拥有者的协商所产生,和传统的对称密码体制中的密钥协商相比降低了通信开销。此外,该方案通过以太坊区块链中的智能合约技术保证数据拥有者和数据使用者之间交易数据的公平性。基于随机预言机模型的形式化安全性分析表明该方案可以抵抗内部KGA,在功能、存储开销和计算开销方面的对比分析表明该方案是高效的。

关键词： 区块链   溯源   代理重加密   PBFT   智能合约  

摘要： 农产品质量安全是人民健康生活的根本保障,而农产品供应链溯源系统是保障农产品质量的重要手段。传统的农产品供应链溯源系统对中心化的服务器依赖性强,一旦服务器运行出现了故障,存储的数据就会丢失。并且在农产品产业链流传的过程中,数据共享不及时容易导致溯源信息更新速度跟不上数据查询的速度。因此,传统的农产品供应链溯源系统需要寻求新的技术方案去解决上述的问题。区块链是一种分布式账本技术,具有去中心化、匿名性、防篡改可追溯等核心特征。因此,本文对区块链技术进行研究并将其融合到农产品供应链溯源系统中,对溯源系统进行了整体设计,对隐私保护和系统运行效率两个方面进行了具体设计,对原型系统进行了实现和测试。首先为了实现农产品供应链溯源过程中交易隐私数据的保护和更细粒度的防篡改机制,本文研究了相关密码学算法,提出了一种基于代理重加密的农产品供应链隐私保护方案。在原有的区块链系统中,数据是公开透明的,系统中的恶意节点可以通过数据分析等技术获取数据并进行篡改,数据的得不到很好的保护。该方案引入代理节点作为中间方传递交易密文,保护授权者与被授权者之间的交易内容,并且使得攻击者难以取得交易双方地址的链接性。通过多方面的证明和分析证明了该方案有较好的性能。接着分析了农产品溯源系统中PBFT共识算法效率低、时延高等问题,提出一种基于智能合约的低时延共识算法LD-PBFT。该算法首先增设了主节点候补队列,将系统中的节点分为共识节点、主节点候补队列节点和普通节点三类。共识节点负责共识,主节点候补队列负责选举备份的主节点,候补队列节点从普通节点集合补足,从共识集合淘汰的拜占庭节点也会回到普通节点集合。三类节点各司其职的同时实现了节点的动态增删。其次,加入了节点的贡献度占比选举机制,通过节点的贡献度占比从普通节点中选取共识节点,保证节点的选取质量。最后,使用智能合约技术进行共识的选举策略来对视图切换协议进行优化,防止人为的作弊投票行为造成主节点成为拜占庭节点影响共识的效率。通过实验证明了LD-PBFT算法时延性更低、吞吐量更高。最后,将上述的加密算法和共识算法实现在系统中,对主要功能模块进行界面展示和测试,测试结果表明该系统可以达到农产品溯源的应用要求。该系统已在某农产品溯源公司运行一年,得到了公司和顾客的肯定。

关键词： 联盟链   智能合约   访问控制   数据共享   实用拜占庭容错算法  

摘要： 随着信息技术的飞速发展,医疗领域也在加快建设医疗信息化,其实质是实现医疗数据共享。医疗数据精确记录着患者的详细信息,医疗数据的共享对个人的病情和国家的信息化建设都是有益的。目前实现医疗数据共享还存在一些问题:数据集中存储在患者就诊医院的数据库中,阻碍了数据的共享以及数据容易被非法用户窃取和篡改。为解决这些问题,许多医疗机构利用云服务器进行数据的存储和共享。但是,云服务器存在被攻击的风险或者云服务商为了利益而倒卖数据,从而引发患者的隐私泄露等一系列问题。区块链是一种分布式账本技术,具有去中心化、不可篡改和可追溯等特点。利用这些优点可以有效解决医疗数据被篡改或泄露的问题。所以,本文基于区块链技术对医疗数据的安全存储和高效共享展开研究,具体研究内容如下:1.针对当前各个医疗机构之间数据共享困难和数据隐私易泄露等问题,提出了一个基于联盟区块链的医疗数据安全共享方案。该方案采用云存储器存储医疗数据密文,以及联盟区块链存储相关元数据的模式,实现数据的安全存储和共享。此外,方案中还设计了医疗数据安全共享协议,协议将智能合约和密文策略属性基加密技术相结合,既可以实现数据的细粒度访问控制,又可以从时间维度对数据用户进行访问限制。安全性分析表明该方案可以安全存储和共享医疗数据,对比分析与仿真实验表明该方案可以实现具有时间维度的细粒度访问控制。2.针对医疗联盟区块链中使用的共识机制存在安全性及效率等问题,提出了一种适用于医疗联盟区块链的共识机制方案。该方案在实用拜占庭容错算法的基础上,引入信用机制来监测节点的共识行为,采用资源贡献量来选择节点,并使用节点转换机制来剔除拜占庭节点。实验结果表明,该方案选取的共识节点更加可靠,在长期运行中减少通信资源的使用、提高系统的效率。

关键词： 区块链   物联网   标识管理   智能合约  

摘要： 物联网的快速发展,越来越多的物联网装置被部署到网络中负责数据的采集、存储、处理。在感知层的物联网装置负责收集用户的数据并传递,在网络中的物联网装置负责对数据进行处理。无论是感知层还是网络层的物联网装置均需要与其它装置进行互相通信,协作才能完成任务。在物联网装置进行通信前,数字标识作为其在网络中的身份证明,起着十分重要的作用。目前,物联网中主要采用注册服务器对物联网装置的标识进行集中管理。这种方式存在单点故障、用户隐私易于泄露、处理效率低等问题。因此,如何满足物联网特性的同时并实现数字标识的可信管理是亟需解决的问题。区块链是一种源于比特币的信任管理机制,具有去中心化、不可篡改性、可追溯性等特征。这些技术特性为物联网标识的可信管理提供了新的解决思路。现有的基于区块链的标识管理方案大多数是针对互联网中的身份管理存在的问题展开研究,所涉及的标识分为两大类,一种为自管理标识,另一种为去中心化的可信标识。物联网装置具有数量大、计算能力较弱、并不直接与互联网进行连接等特征,这些使得互联网中的标识管理方案无法直接应用于物联网装置。虽然工业界提出了基于区块链技术来实现物联网标识的可信管理,但并没有根据物联网装置标识管理的应用需求进行系统研究并给出通用的设计方案。本文提出的基于区块链的物联网标识管理方案基于标识管理的功能需求,解决了三个方面的技术问题:(1)针对去中心化模式下,数字标识的真实性表示问题。基于P2P网络技术构建了标识管理域,采用散列技术和数字签名技术设计了数字标识的编码规则。(2)针对去中心化模式下,数字标识的可信发布问题。参照比特币系统中的区块结构和链结构的设计,提出了面向物联网标识管理的块结构和链结构。(3)针对去中心化模式下,数字标识的真实性验证问题。设计了标识管理的智能合约,通过在合约中封装数字标识发布和标识真实性验证的逻辑,提高数字标识在标识管理域中的可信性。为了验证上述解决方案的可行性和正确性,本文在以太坊的开源平台上搭建了一个私有区块链网络,并在该私有链中仿真实现了基于区块链的物联网标识管理系统。通过对该系统的测试与结果分析,表明了所提出的物联网标识管理方案的可行性和正确性。