关键词： 遥感资源与服务交易   区块链   智能合约   第二价格密封拍卖理论   多重签名  

摘要： 随着航空航天产业的飞速发展,遥感技术的应用范围越来越广。在遥感技术越来越被重视且遥感技术飞速发展的同时,商业化的遥感资源与服务的交易市场却不够活跃,这限制了遥感应用的普及和产业链的进一步协同发展。其原因主要有两个方面:一方面,遥感资源与服务的供给方与数量日益增长的需求方之间缺少安全互动互信的交易平台;另一方面,传统的遥感资源与服务交易价格协商机制耗时长且较为繁琐,供需双方沟通成本较高。针对上述问题,本文基于区块链、IPFS和Mongo DB技术,设计了一个基于区块链的遥感资源与服务交易的架构;结合经济学第二价格密封拍卖理论,设计了遥感资源与服务竞拍交易机制;结合多重签名技术,设计了交易仲裁机制;并在此基础上实现了一个基于区块链的遥感资源与服务交易的原型平台。本文主要工作如下:1)提出了一个基于区块链的遥感资源与服务交易架构。该架构利用区块链上数据不可篡改、可追溯的特点解决交易双方之间互不信任的问题;利用Mongo DB进行数据检索和过滤,解决在区块链上难以灵活查询的问题;利用星际文件平台(Inter Planetary File System,IPFS)保存公共资源,解决在区块链中存储图片或者大文本十分昂贵甚至不可行的问题,保证遥感资源与服务相关图像和描述文本的有效存储。2)设计了一个基于第二价格密封拍卖与智能合约的遥感资源与服务非正式竞拍交易机制,解决了遥感资源与服务协商时间长、过程繁琐,定价不灵活的问题;设计了一个基于多重签名和智能合约的交易仲裁机制,解决了遥感资源与服务交易仲裁问题。3)实现了一个基于区块链的遥感资源与服务交易原型平台。基于本文设计的遥感资源与服务交易框架,结合竞拍交易机制和交易仲裁机制,利用IPFS、Mongo DB等相关开发技术实现了一个集信任与安全于一体的遥感资源与服务交易原型平台。实现了遥感资源与服务查询及展示功能、遥感资源与服务竞拍功能,以及交易仲裁等功能。最后,对平台进行了性能测试,测试结果表明本平台能够满足真实场景下的高并发请求,在高峰请求场景下能够正常运行。

关键词： 区块链技术   分布式存储   智能合约   疫情信息   公信力  

摘要： 在抗击疫情的过程中,区块链已经初显身手,因其分布式、难篡改、可溯源的三大特点,提高了信息的透明度、真实性与公信力。今年,一场突如其来的新型冠状病毒肺炎在武汉爆发并以非常快的速度蔓延开来,迅速席卷全国。随之,全国便展开了一场针对新型冠状病毒疫情的防控阻击战。在这场大考面前,新技术的应用价值越来越受

关键词： 区块链   智能合约   犯罪认定   规制对策  

摘要： 区块链技术驱动的智能合约以其特有的不可篡改、去中心化等特性为现实生活带来了便利,也为实施犯罪提供了极佳的平台,隐藏着较高的犯罪风险。从测算哈希值认定犯罪行为、分析交易图谱认定交易人着手,以法律规制、技术追踪、沙箱监管等方法加以管控,对区块链时代智能合约的犯罪风险进行有效规制。

关键词： 区块链   物联网   访问控制   智能合约  

摘要： 随着物联网的飞速发展,如何以更安全的方式管理物联网设备提供的数据和服务成为重要挑战。访问控制是采用最广泛的安全技术之一。传统的物联网访问控制方案主要采用静态集中式架构,不满足大量物联网设备,不支持节点可随时加入和离开网络的移动性场景。另外,物联网设备在计算能力、内存和能量可用性方面受到限制,因此需要具有低延迟的轻量级访问控制解决方案。为了解决这些问题,本文使用区块链技术来构建新的物联网分布式访问控制机制。主要研究内容如下:(1)为解决物联网设备访问管理的可扩展性问题,提出了一种基于区块链技术的分布式轻量级访问控制系统。由于物联网设备是资源受限的,大多数物联网设备无法存储区块链信息。因此,该系统的区块链网络不包括物联网设备,并定义了一个称为管理中心的新节点,该节点代表物联网设备向区块链请求访问控制信息。此外,该解决方案涉及一个智能合约,它定义了访问控制系统中允许的所有操作,该合约是唯一的,且不能从系统中删除。该体系结构以概念验证为基础,并在实际的物联网场景中进行了评估,结果表明,区块链技术可以作为特定可扩展物联网场景下的访问管理技术。(2)为实现物联网系统的动态分布式可信访问控制,提出了一种基于智能合约的去中心化访问控制框架。该框架由多个访问控制合约(Access Control Contract,ACC)、一个判断合约(Judge Contract,JC)和一个注册合约(Register Contract,RC)组成。在该框架中,每个ACC都为一个主客体对提供一种访问控制方法,该方法通过检查预定义的策略来实现静态验证,通过检查主体的行为来实现动态验证。ACC还提供添加、更新和删除访问控制策略的功能。一旦被访问控制主体调用,ACC将由系统的大多数参与者运行和验证,从而确保访问控制的可信度。为了便于ACC的动态验证,JC提供了一种错误行为判断方法,接收ACC主体的错误行为报告,判断错误行为并返回相应的惩罚。为了管理访问控制和错误行为判断方法,RC注册了方法的信息(名称、主体、客体和智能合约),并提供了注册新方法和更新或删除现有方法的功能。为演示该框架的应用,提供了一个案例研究,即实现一台台式计算机、一台笔记本电脑和两台Raspberry Pi单板计算机所构成的物联网系统的访问控制。案例研究证明了所提框架在实现物联网动态分布式可信访问控制方面的可行性。

关键词： 区块链   供应链保理   智能合约   智能保理   博弈　　block chain   supply chain's factoring   intelligent contract   intelligent factoring   game  

摘要： 保理业务作为供应链金融领域的一个重要方面，区块链的智能合约技术在供应链保理业务中应用潜力很大。因此，通过对如何将区块链智能合约技术应用于供应链保理业务的探讨研究，既有利于业务的发展创新，又能推动区块链智能合约技术的更多应用场景落地。本文在结合供应链保理业务的相关理论的基础上，对区块链技术与供应链保理业务进行了耦合分析，同时从债权凭证的分割转让、上游供应商的保理融资与核心企业的到期付款三方面提出了区块链智能合约技术在供应链保理业务中的具体应用场景，并对基于区块链的供应链“智能保理”业务模式的实施操作流程做了详尽阐述。接着利用博弈论思想，一方面从区块链节点活动技术角度出发，针对业务模式中的关键技术实现部分——智能合约的自动化执行机制进行建模分析，以期对链上节点是否及为何会遵循相关协议使其自动得以执行，进而确保业务流程智能化进行论证说明，得知任意理性节点x总是会选择遵循协议来使其自动得以执行，强调区块链技术对于业务流程客体的重要作用；另一方面则从供应链业务主体决策角度出发，对考虑区块链影响的供应链保理融资过程进行三方博弈分析，以效用最大化为原则求得均衡解(放贷，还款，还款)，突出区块链技术对于主体方决策行为的优化作用。

关键词： 信息安全   区块链   智能合约   自动检测  

摘要： 近年来区块链技术不断地完善和发展，智能合约作为运行在区块链上的核心模块之一，在多个领域得到了广泛的运用，其功能日渐复杂多样，提供了可靠、安全、高效的服务。但智能合约无可避免地存在安全问题。近年智能合约安全事件频发，已造成了巨大的经济损失。Hyperledger Fabric作为目前最受欢迎的区块链联盟链框架，其智能合约安全也不容忽视。相比以太坊特定设计的合约语言如Solidity，Fabric支持通用语言开发合约，并以Go语言为主流。但开发人员水平参差不齐，并且通用语言淡化了合约与普通程序间的界限，增加了合约的潜在安全威胁。此外，目前Fabric合约安全的研究较少，尚且还没有通用的面向Fabric合约工程师的安全检测工具。　　为了在合约正式发布前降低安全风险，本课题在已有区块链智能合约检测研究的基础上，结合Fabric架构、Fabric合约特点以及Go语言自身，归纳面向Go语言的Fabric合约的安全特征并作针对性检测。本课题主要工作如下:　　1)对现有区块链智能合约及安全检测技术进行分析与研究，重点基于Fabric的架构及提供的接口，结合已有研究归纳了面向Go语言合约的安全问题分类及细分风险项，并提取风险特征。　　2)针对以上特征设计了一个自动检测工具CCST（Chaincode Security Test），该工具旨在细粒度地检测给定的安全风险项并输出可视化的检测报告，方便开发人员自审合约。　　3)将CCST工具用于收集到的足量Go语言合约样本中。通过工具的检测，分析合约中最常出现的安全问题，帮助合约工程师开发更加安全的智能合约。

关键词： 存证链   智能合约   HuffMHT   牌类游戏  

摘要： 因特网时代来临以后,网络游戏逐渐融入到人们的娱乐生活中,尤其是牌类游戏,其作为网络游戏中的热门类型,凭借着忠实的玩家群众基础、简单易操作的特点,以及高度的休闲娱乐性在因特网上迅速发展起来,吸引了一大批玩家的参与。与此同时,牌类游戏存在的不可信游戏对局问题也亟待解决。论文针对牌类游戏中的不可信问题,提出了一种基于区块链技术的牌类游戏可信存证链系统,该系统充分利用了区块链不可篡改、时序性等特点,能够有效保障对局的可信性。通过分布式数据库存储牌面信息编码表,有效减少牌局信息数据上传至区块链私链存证传输过程中的数据量;系统使用了HuffMHT算法来对牌局的牌面信息进行处理,将发牌或出牌阶段的牌组信息转化为对应HuffMHT的摘要,进一步精简了上传至区块链主链的数据量,减轻了主链的负担;借助智能合约技术,完成区块链与系统后端模块之间的数据交互,依此设计了查询接口,可以被提供给平台、玩家或第三方仲裁机构来进行查询。论文借助以太坊开发平台、Java后端开发、Mongo DB数据库以及Web3J实现上述设计系统。该系统能够有效发现玩家的作弊行为,极大地提高牌类游戏过程与结果的可信度。

关键词： 区块链技术通用应用模式   联盟链   智能合约   网络音乐交易  

摘要： 区块链由于其弱中心化、防篡改、智能合约等特点,成为了新时代的研究热点,被誉为是继互联网之后人类最大的科技变革。各行各业相继展开了区块链布局。区块链作为新兴的技术,其去中心化、可信任、共享、开放自治的特点让其在各领域领域大放异彩。本文首先研究了网络音乐版权交易市场的问题。网络音乐版权交易市场面对着诸如盗版、交易方式少、结算效率低等诸多由于信息不对称、实物控制不力导致的问题。其次本文研究了区块链技术,对区块链全方位进行了较为充分的研究,认为必须发挥区块链相比传统数据库的唯一优势:能够促进自组织的大量出现。从根本上讲,区块链技术仅仅因其对自组织的适用具有生命力。相应的,本文提出了两个区块链技术设计点:只使用联盟链和采用实物控制能力增强的方案。联盟链对自组织的适用性极好,而实物控制能力增强的方案,在自组织安全性、速度性方面有极好的表现。由此,本文提出来区块链技术通用应用模式。系统而全面地介绍了区块链通用应用方案。从系统架构、方案流程、运作流程三个角度,讲述了具体的实现方案。并与传统区块链应用方案中对自组织适用最好的联盟双链设计方案进行了对比,不论是速度性,还是安全性,本文应用方案均有较高的优势。另外,本文提出的应用通用模式能够较好地解决网络音乐市场弊病,本文提出了实现方案。也论证本文所提方案的可行性。总而言之,本文工作主要包含两点:回答如何激发区块链生命力、将激发区块链生命力的方案应用于网络音乐版权交易。

关键词： 区块链   智能合约   数据安全   数据分享  

摘要： 在大数据时代,为了保证海量数据访问的安全性和便捷性,越来越多的人选择将个人有价值的数据存储在云端。然而,目前的云端服务往往由单一服务商维护,存在中心化服务器一旦被攻击,则全员信息都泄露的风险。此外,传统的云存储模式依赖于特定的服务提供商,且多个云服务之间往往是互不兼容的。这就使得使用不同云服务的组织之间想要进行数据分享是困难的。区块链为以上两大挑战提供了解决思路。与传统的云存储架构不同,区块链是一种多方参与的分布式技术,为全球用户共有,不存在单点信任的问题。此外,其具有天然的跨域和去信任环境,可以很好地解决跨域环境数据分享需求时的平台兼容问题。本文从拥有海量数据的不可信物联网(Internet of things,Io T)环境通讯和迫切需要解决数据分享的医疗环境两大场景入手,基于区块链分别设计了适用于其需求的协议。随着海量物联网设备的接入,目前中心化的体系管理结构已然无法很好地为其提供管理和安全维护。为了保证群通讯的安全性,本文结合物联网设备特有的低能属性,基于区块链技术提出了一种兼容安全性和高效性的分布式群密钥协商协议。其中在密钥生成阶段,该协议结合物联网环境下各类设备的异构特性对设备进行分群分层处理,大大地较低了海量设备的密钥协商能耗。在密钥更新阶段,通过智能合约机制制定不同的密钥更新策略,可有效保证群通讯的前向安全性和后向安全性。针对医疗数据分享难的问题,本课题从同级公立医院间数据分享和上下级医院间数据分享两条业务线入手,基于区块链技术分别设计了适用于相应场景下的群数据分享协议。在整个协议设计过程中,使用病人独有的生物信息和身份信息共同标识其就诊信息,以保证病人对个人医疗数据的所有权。在同级公立医院间的数据分享过程中,每一个有权限的公立医院都被视为区块链网络中的一个可信共识节点,用来对每一次的医疗数据请求进行共识验证。而针对上下级医院间的数据分享,我们基于身份认证的方式来对底层数据请求者的身份进行验证,从而实现医疗数据的分享。与其他基于区块链的数据分享协议不同,本文将待分享的数据信息在分享之前进行了概要抽取的预处理,使得我们的协议在保证数据分享的前提下,不对数据分享方的其他数据造成威胁,从而保证其隐私安全。

关键词： 区块链   智能合约   以太坊   物品租赁   分布式应用  

摘要： 近年来随着经济、技术的不断发展,共享经济兴起。作为共享经济的重要组成部分,对闲置物品的租赁或交易的方式正变得越来越多。传统对闲置物品进行租赁平台对物品信息存储分散,数据共享程度低,独立性强,透明性差,信息孤岛问题广泛存在;信息追溯查询困难,进行追溯追责可行性较低,而且租赁过程中都需要借助第三方平台进行,交易成本较高。而近年来兴起的区块链技术具有多节点维护、存储数据不易篡改、便于追溯等特性,已被应用在金融行业、电子货币、物联网等领域。为解决传统租赁平台问题提供了新的解决方法。本文的目的是将区块链技术应用在物品租赁平台中,利用以太坊与智能合约开发分布式应用,提出基于区块链智能合约的解决方案,希望解决传统租赁平台存在的弊端。本文主要工作内容如下:(1)首先对基于区块链智能合约的物品租赁平台进行概要设计,根据平台设计目标进行需求分析,通过系统用例给出功能性需求分析,之后进行系统非功能性需求分析,指出开发系统时需要注意的安全性需求和节约能耗进行设计。然后确定系统架构,对功能模块和其他业务进行设计,给出智能合约的数据结构与功能设计。(2)对系统平台进行详细设计,在准备阶段详细介绍了以太坊交易流程,设计分布式应用前端与智能合约交互方法。其次对系统平台的功能操作进行详细设计,给出各功能时序与详细操作步骤。然后对系统平台进行优化,针对以太坊存在的时间戳依赖问题设计解决对应方案;对智能合约的资源消耗机制进行分析,并给出优化规则,结果证明经过优化的智能合约能够降低资源消耗,具有实用性。(3)最后对系统平台进行实现展示与测试,对系统环境进行搭建,之后对智能合约进行测试编译获取用于交互的ABI和address,并部署到以太坊测试网络,使用web3方法创建实例连接RPC端口,前端通过合约实例调用合约中的函数进行交互,为用户提供了可视化界面操作。最后对平台进行了测试并给出测试用例,验证了平台各功能正常运行。本文是将区块链技术与物品租赁平台相结合的一次尝试,探究了区块链技术应用在该领域的可行性,希望为解决传统平台中数据透明度低、判定责任难、交易成本高等问题提供新的思路。