关键词： 共享经济   农机共享   区块链   智能合约  

摘要： 将共享经济理念应用于农机共享实现农机资源循环利用和降低农业生产成本是一种新型农业经营管理模式。由于目前在农机共享方面的研究相对较少,并不能提出对农机共享信息不对称和缺乏有效信任机制等问题合理有效的解决方案。本文通过应用共享经济于农业,提出系统管理与服务站管理的平台运作和服务模式并构建农机共享平台,实现农机资源的共享和循环利用。同时,本文利用区块链技术的交易去中心化、可溯源和信息不可篡改性等特点将用户交易信息信息存储在全网监督和维护的区块链中,并通过构建基于区块链的智能合约,在满足条件时自动执行,从而避免用户交易过程中出现的信任机制等问题。本论文研究的主要内容如下:(1)提出基于区块链的农机共享平台实现方法。本文在分析和总结共享经济、共享农业和区块链的国内外研究现状基础上,构建农机共享平台以有效解决社会农机资源闲置和分散等问题。同时,为解决用户交易信任机制等问题,在该平台的基础上引入区块链技术并利用其交易去中心化和信息不可篡改性等特点保证平台用户交易的安全性,从而实现基于区块链的农机共享平台构建。(2)构建面向农机共享平台的运作和服务模式。农机资源利用率不高和相对分散是影响农业生产的两个重要因素,该平台通过面向系统管理和服务站管理的运作和服务模式,由系统管理员管理供应商、服务站管理员和农户,供应商收集并提供农机给平台,服务站管理员管理农机,农户在平台租赁农机,从而实现农机资源循环利用和降低农业生产成本。(3)实现农机共享平台交易去中心化。通过在该平台引入区块链技术,基于以太坊借助区块链技术来记录订单的交易信息,当租户在预约农机时,支付以太币并将支付的电子货币保存在区块链中,当结束本次服务时,由智能合约自动将租户支付的以太币转发给供应商,保证交易的公平性和实现交易去中心化。(4)设计与实现基于区块链技术的农机共享平台系统。本文通过分析平台功能模块和用户需求,将客户端分为移动端和网页端:移动端实现包含地图定位、预约农机、扫码使用农机、订单完成时支付和完成订单后的评价等功能;网页端实现农机基本信息管理、记录管理和用户管理等功能。用户通过使用农机共享App发起订单,借助以太坊平台,自动执行部署在区块链上智能合约,从而实现支付去中心化。

关键词： 安全威胁情报   区块链   智能合约   区块链漏洞  

摘要： 近年来,云计算和物联网等技术的飞速发展,深刻地改变了人们的生活方式,与此同时,互联网的飞速发展也为网络防御带来了巨大的挑战。如今网络攻击的形式发生了巨大的变化,逐渐呈现出组织化、分布化、复杂化和远程化等趋势,传统的静态的网络防御手段已经不能满足当前网络防御的需要。安全威胁情报的出现为网络防御提供了新的思路,安全威胁情报引入网络之外的防御能力,大大提高了网络的防御能力。目前已有一些安全厂商建立安全威胁情报中心用于共享安全威胁情报,但是这些威胁情报中心都是基于一个中心化的情报共享平台,威胁情报的完整性易被破坏,使情报失去原有的价值。安全数据平台是一个安全数据的共享平台,使用“发布订阅”模式共享安全数据,本文即是在已有安全数据平台的基础上构建可信的安全数据共享环境,并且基于安全数据平台设计和开发了区块链漏洞库应用。本文的主要研究内容如下:1.安全数据平台可信共享环境和激励机制的设计和实现。区块链的核心是一个去中心化的分布式数据库,具有透明、可信任和不可篡改等特点,本文即是通过结合区块链技术设计并实现了安全数据平台可信的数据共享环境。通过将安全数据平台中用户数据、频道信息和安全数据摘要等数据保存到区块链上的形式,保证了安全数据平台共享安全数据的整个过程透明且可信任。同时本文基于区块链代币机制,设计并实现了安全数据平台共享安全数据的激励机制。2.基于安全数据平台的区块链漏洞库的设计和实现。针对当前区块链技术中的安全问题,本文基于安全数据平台,设计和实现了区块链漏洞库。漏洞库主要包含区块链平台代码漏洞和以太坊智能合约漏洞分类,具有自动可持续地从当前已有的漏洞库中获取漏洞信息的能力,并且能够对漏洞信息进行整合,保证提供较为全面的漏洞信息,同时能够支持用户通过安全数据平台订阅漏洞信息。最后本文还为区块链漏洞库设计和开发了 web应用和基于微信公众号的移动端应用。

关键词： 电动汽车   区块链   智能合约   阻塞管理   功率灵敏度   潮流计算   充电选择  

摘要： 近年来,随着化石能源的逐渐枯竭,电动汽车以其清洁、高效的特点成为降低化石能源依赖性和缓解大气污染的重要方法,其在节能减排和环境保护等方面的优势越来越明显。在国家新能源政策的扶持之下,电动汽车的数量有了明显的攀升,大量电动汽车负荷的接入给电力系统的安全运行以及电网的规划运行带来了巨大的挑战。对含有电动汽车的配电网来说,一方面,随着电动汽车渗透率的逐步提高,其无约束或无引导的用电行为不利于配电网的功率平衡控制,甚至会引起网络阻塞。另一方面,引入区块链智能合约技术,对电价进行动态调整,可减小预测负荷与实际负荷的偏差,根据用户与充电站间智能合约的达成情况给予奖罚,以此降低用户的违约率。此外,面对数量日益增长的充电桩,分散式电力交易的用户隐私保护和交易的安全性亟需解决,区块链技术提供了一种新型的分布式资源存储、数据保护和历史追溯的解决方案,能够保证所有历史数据的存储安全性和可追溯性。因此,如何以解决电网输电阻塞问题为目的,引导电动汽车进行有序定点充电成为本文主要研究的问题。本文首先引入了电动汽车充电响应的电网阻塞调整策略,从电网阻塞调整出发,提出了一种基于功率灵敏度的阻塞电价制定模型。首先,对配电网阻塞管理模型进行了介绍,对充电设施运营商、配电网控制中心和车主三方的交互模式进行了阐述,根据配电网状况,计算出负荷点注入有功对支路有功变化的灵敏度矩阵,制定最优补偿方案,并根据补偿方案动态制定面向用户的阻塞电价,引导电动汽车群充电,以实现电网阻塞调整并达到负荷削峰填谷的目标。其次,提出了一种基于区块链的电动汽车优化调度方法,通过潮流计算对配电网的线路潮流进行短期预测,根据电动汽车充电站节点对过载线路的功率灵敏度来制定电价,并引入区块链智能合约,根据各充电站充电汽车的数量调整电价,减小实际负荷与预测负荷之间的差距。在本方法中,用户在响应充电决策后,选择合适的充电站提交电量需求的同时充电站能够获得用户的充电信息,从而提高了信息来源的准确性。此外,在用户与所选充电站之间缔结智能合约,若用户在规定时间内完成合约,将获得一定数额的奖励,否则车主账户会自动扣除相应的违约金。在一定程度上降低了用户的违约率,也增加了引导电价对线路潮流调整的响应灵敏度。最后对本文提出的基于区块链智能合约的电动汽车参与配电网阻塞调整的充电决策方法的有效性进行了验证,采用网路节点和配电网节点的耦合区域对本文所提方法进行实验分析,为验证电动汽车参与阻塞管理的效果,设置了集群电动汽车充电仿真实验。同时给出了两个场景下,一天之内的电动汽车的充电负荷曲线以及各充电站负荷的曲线对比图,并采用基于半不变量法的随机潮流计算方法,对其电压越限概率进行了对比,证明本文所提方法在解决配电网阻塞的同时,也体现了电动汽车作为一种可调度资源的潜在价值,对其充电需求进行合理的调度有利于系统的稳定运行。

关键词： 区块链   物联网   共识机制   信息安全   智能合约  

摘要： 随着物联网生态体系的发展产生了大量物联网数据,如何保障这些数据的安全是物联网发展中一个需要解决的问题。传统的物联网安全防护依托于中心化基础设施,随着数据规模的增大这些设施在运算、存储、信息安全和稳定性方面都面临很大挑战,并且传统的安全和隐私防护方法往往不适合用于庞大的拓扑结构。区块链以分布式网络为基础,具有数据不可篡改和去中心化的特性,区块链为物联网安全防护提供新思路,在物联网中引入区块链技术可以避免对中心化服务器的依赖且可以有效地对物联网数据信息安全进行保护。但是目前区块链的数据处理效率较低,因此在应用区块链技术的同时需要解决数据处理能力这一瓶颈。综上所述,本文主要研究了区块链技术中共识机制以及使用区块链技术解决物联网信息安全的问题,主要研究内容如下:1.针对物联网信息安全的问题,本文提出一种基于区块链的物联网信息安全保护方案。该方案使用区块链技术做为底层技术支撑,并使用IPFS作为物联网信息的安全模型的存储数据库,同时结合密码学算法对原始数据信息做进一步保护。最后本文对该保护方案进行了实验仿真,通过实验发现,该方案具有较好的安全性与可行性。2.针对目前主流区块链的共识机制出块效率低下、交易确认时间长等问题,本文基于Raft的一致性算法提出一种基于集群聚类改进的CRaft算法。CRaft算法在系统中将所有的节点通过聚类算法将其分为不同的集群,在每个子集群中选取一个Leader节点并由这些Leader节点组成主集群。在CRaft共识算法中对Leader选举和日志复制进行了限定,使得CRaft能够解决拜占庭将军问题。通过实验证明虽然CRaft增加了选举次数,但是相比于Po W、Raft和PBFT,在系统长时间运行时CRaft表现出更好的安全性和效率。

关键词： 区块链   光伏补贴   以太坊   智能合约  

摘要： 目前光伏补贴系统是基于中心化的可信第三方运行的,存在数据易篡改、易丢失、不可溯源等数据不安全的问题。而区块链技术具有去中心化的特点,基于区块链技术的应用不需要可信第三方的介入,任意两个节点可以直接进行交易,使得交易数据不易篡改、不易丢失、和可溯源。本课题将区块链技术应用在光伏补贴领域,开发了基于联盟链的光伏补贴系统,解决了原有光伏补贴系统的上述缺点,使得系统中的数据真实可靠。首先,本文对区块链相关技术做了详细的调研,其中包括区块链的工作原理、区块链的关键技术和以太坊等技术。区块链的工作原理部分介绍了区块链的本质、核心概念和交易上链等内容。区块链的关键技术部分介绍了 P2P网络、Merkle Tree和几种常见的共识算法等内容。以太坊部分介绍了以太坊体系架构、智能合约和去中心化应用等内容。其次,本文对光伏补贴系统进行了系统设计,其中包括需求分析、概要设计和各个功能模块的分析与设计。需求分析部分介绍了本系统的总体需求。概要设计部分介绍了本系统的整体架构、运行原理和区块链类型的选择。各个功能模块的分析与设计部分介绍了用户信息管理模块、电表信息管理模块、电价管理模块、光伏补贴管理模块和电表数据采集模块等模块的详细流程和功能设计。再次,本文根据以太坊默认的共识机制中存在的缺陷,提出了一种基于评分机制的实用拜占庭容错共识算法,将该改进算法应用在以太坊上,不仅能够满足节点的动态扩展性,还能够通过评分机制选举出更加可靠的主节点。最后,本文对光伏补贴系统进行了实现,该部分讲述了交易上链的具体过程、开发环境、网络搭建、编码实现和软件测试等内容。由测试结果表明,基于联盟链的光伏补贴系统不仅实现了光伏补贴功能,还能够确保数据不可篡改、不易丢失和可溯源,大大提高了数据的安全性,为光伏补贴工作提供了一种去中心化的解决方案。

关键词： 数据链   区块链   共识机制   智能合约   信息一致  

摘要： 数据链是一种通过无线信道对信息进行实时、准确、自动、保密传输的数据通信系统,能够有效降低作战平台的反应时间。数据链通常使用分布式架构以增强了抗摧毁能力,并支持数据链之间的信息传递。迄今为止,数据链已经取得长足的发展,然而,如何实现数据链之间数据流转的自动化、智能控制、保证各作战实体之间的信息对称,尚缺乏相关研究,从而使数据链面临着数据不对称难题,无法很好的满足现代战争的自动化、智能化需求以及协同作战需求。区块链是一种分布式账本技术,通过共识机制能够保证分布式数据的安全一致,有去中心化、信息一致、数据不可篡改性、数据可追溯以及智能合约等特性,在物联网、金融、医疗、交通等各行各业都具有广阔的应用前景。针对现有数据链的不足,本文将区块链与数据链相结合,借助区块链信息一致性、数据不可篡改、数据可追溯性、智能合约等特性,构建了一个基于区块链的数据链自动信息流转控制系统,能够支持各个作战平台作战信息的实时处理、交换、分发以及决策传递的自动执行,并保证执行过程的可信、可验证以及各节点之间信息的一致性,从而解决现有数据链面临的实时动态自适应变更能力差、协同作战能力差和跨域作战能力差等难题。本文的主要研究内容如下:首先,设计了基于区块链的数据链自动信息流转控制系统,本系统主要分为网络层、数据层、合约层、业务层以及应用层等五个部分。网络层是系统的基础,多个节点之间构建了P2P的区块链网络;数据层包括区块链存储、云存储以及业务数据存储三部分,存放着系统所需要的所有数据;合约层是开发的一系列智能合约,对区块链中的数据进行管理;业务层是对系统功能模块的后台业务逻辑的实现;应用层是系统提供的业务功能,为系统用户提供可视化的功能服务。我们设计了系统的业务模块,将系统用户分为多种角色,为角色的业务需求设计了详细的功能模块以及其对应的数据库的各个表结构。其次,设计了基于属性加密的链外数据存储方案,将大文件数据加密后安全存储在可信第三方云存储服务器,当系统需要时可通过密钥安全获取,对数据进行处理,既保证了数据的安全和隐私,同时减小了系统中区块链的存储压力。接着,实现了基于区块链的数据链自动信息流转控制系统,本系统采用Hyperledger Fabric搭建底层区块链网络,保证区块链网络的安全稳定运行。开发编写了系统需要的智能合约,并且通过Fabric-Java-SDK调用智能合约,实现对区块链数据的管理。系统前端采用Thymeleaf模板引擎,结合HTML、CSS、Java Script、j Query等技术,后台采用Java语言的后台框架Spring、Spring Boot框架以及持久层框架My Batis,构建了B/S模式的基于区块链的数据链自动信息流转控制系统。最后,设计了测试用例和测试方案,对系统进行了功能和性能测试,验证了其各项效能,并且对本文做出了总结。

关键词： 医药冷链物流   区块链   可追溯   智能合约  

摘要： 医药冷链物流的溯源受限于系统服务器、数据库等中心化单元的存在,容易受到数据篡改或恶意攻击,很难完全保证数据信息的准确性与真实性,使得药品追溯失去意义。近来兴起的区块链技术因其去中心化、时间戳、防篡改等优点获得了包括物流业在内的各行各业的积极研究与应用,可以有效解决传统中心化溯源方法的各类弊端,防止了数据攻击与恶意篡改的行为。本文对医药冷链物流追溯的背景与意义进行描述,在对医药冷链物流和区块链进行介绍后,分析了现有医药冷链物流追溯的概况,对比提出了将区块链应用于物流信息追溯的可行性与优势,并由此提出了基于区块链技术的医药冷链物流追溯系统。通过对疫苗冷链物流的流程分析,设计实现了将以太坊作为开发平台的医药冷链物流追溯系统,并对其功能进行验证。本文的研究表明,区块链技术应用于医药冷链物流信息追溯是可行的,归功于区块链的良好的技术特性,系统有效的解决了传统溯源中心化程度高、数据安全性差等问题。随着未来行业追溯系统的需求以及区块链技术的深入研究,基于区块链的医药冷链物流追溯系统有望更加完善并逐步被市场接受。

关键词： 区块链   以太坊   IPFS   智能合约   拍卖平台   代理冲加密   2-3多重签名  

摘要： 在互联网成为时代主流之前,人们只能在小范围内,或向邻居买卖商品。后来随着时代发展,互联网开始普及到越来越多的人生活中,于是出现了eBay这样的商品交易平台。eBay公司成立于1995年9月,是目前全球最大的网络交易平台,它的出现为个人用户和企业用户都提供了国际化的网络交易服务。eBay平台完全实现自动化,它可以按照类别提供拍卖服务,让卖家罗列出售的商品,让买家对感兴趣的商品提出报价。eBay的出现改变了传统的交易方式,同时也改善了经济和贸易,但是由于eBay是一个完全中心化的拍卖平台,也存在着一些缺陷。对于商家来说,他们都受制于该平台的掌控,无法完全自己掌控经营权,同时eBay平台对于交易需要收取较高的手续费,导致商家盈利过少,于是提高售价,最终将成本转嫁到消费者身上。另外一点,在目前这样一个大数据时代下,不管是商家还是消费者,他们对于商品的评价、购买记录等等数据都直接被平台所占有,个人的隐私安全得不到保证。针对上述问题,本文对如何构建一个去中心化的eBay拍卖平台进行了研究和实现。主要贡献如下:本文提出了利用基于以太坊平台的智能合约来取代传统中介的功能,并实现了一个基于区块链和Inter Planetary File System(IPFS)星际文件系统的去中心化拍卖平台系统。智能合约是实现该平台商业模式的基础,将所有的商业规则都用编程语言表达,来实现整个交易过程中的业务逻辑,包括出价、竞价、揭示出价等等。链上的所有参与方可以按照智能合约上的规则完成相关活动。为了保证用户的隐私性,避免每一次买家对商品的出价行为被其他用户可见。本文利用了代理重加密技术对用户出价进行加密操作。同时,为保证在交易过程中买家和卖家之间的信任合作,本文通过2-3多重签名算法来实现买卖双方的公平操作。基于区块链的特性,本文所实现的去中心化拍卖平台具有公开透明,安全可靠,没有过高的手续费,信任度高以及隐私保护等优点,为拍卖平台在新技术支持下的新商业模式探索提供了参考。

关键词： 区块链票据   智能合约   无因性   交易安全   交易效率  

摘要： 区块链技术在一定程度上改变了传统票据的部分形式特征,给传统票据带来了内容、技术和原则三个方面的挑战。智能合约的加入为区块链票据提供了履行保障和履行强制,没有颠覆合同理论,也并未改变票据记载内容即契约内容的本质。区块链记账技术的创新既符合票据权利取得的公示要求,也符合债权转让意思表示需到达受款人的要求,而风控技术的创新也不会影响票据交易的规则。无因性作为适应特定社会经济状况的理论创造,在区块链足以保证交易安全与效率的情况下没有必要被固守。因此,区块链票据依然具有票据要式性、文义性以及无条件支付的特性。基于此,对区块链票据的规制理应回归传统票据法、合同法以及票据理论本身。

关键词： 区块链   智能合约   传统合同   法律属性   法律问题  

摘要： 未来的区块链技术将实现互联网上的信息与价值交换,不必再经过第三方的介入,这意味着区块链技术突破了传统民事交易的信任制度,是一种超过人际信任的、去中心化的代码信任。区块链技术支持的智能合约是计算机、法学、数学、金融等交叉学科的综合产物,目前主要用于金融、物联网和其他业务活动。在智能合约的形式下,这些活动可以执行不可逆的匿名交易而无需通过第三方进行。智能合约在某些地方与传统合同存在一定相似性,但不能因此界定为一种新型合同种类,其成立、效力、履约方式、救济手段等环节均与传统合同存在着一定区别。因此,本文认为智能合约不是一种新的合同种类,而是传统合同在区块链技术下的一种新型表现形式,可以作为民法典规定的合同的“其他形式”纳入传统合同制度的调整范畴。法律总是滞后于现实生活,我国关于智能合约的相关法律规定尚处于空白,对于区块链技术应用的相关规定也缺乏完善。为了更好地规范智能合约的应用,减少交易障碍,提高交易效率,使智能合约更好地服务于社会,有必要对智能合约目前所存在的法律问题进行分析。目前,学界关于智能合约的研究主要集中于技术应用的范畴,相关的法律论著较少且未进行全面的讨论。因此,本文旨在根据智能合约的定义和工作原理来阐明智能合约的法律属性,并对智能合约订立、履行、违约等各方面存在的问题进行讨论,提出相关的立法完善建议或者市场规制办法。 除了绪论以外,本文对智能合约相关法律问题的分析共分为五章: 第一章为智能合约法律问题的提出。首先,本章对智能合约以及智能合约基础技术——区块链技术的概念、特征及历史沿革进行概述,表明智能合约的概念产生于上世纪,但在区块链2.0时代的今天,智能合约不仅仅是一种计算机代码,而是具备了更多的法律属性。其次,本章重点分析了智能合约的法律定义,虽然当下学界对智能合约的法律定义尚未明确,但是智能合约对于法学实践具有很好的研究意义。最后,本章总结了智能合约的特征与应用前景,总结出智能合约具有去中心化、高度确定性、自动强制执行性、完全匿名性以及不可撤销性等特点,这是研究智能合约法律问题的基础。 第二章是关于智能合约法律属性的讨论,这是智能合约法律问题的起点和立足点,也是本文的重点。本章首先梳理了学界关于智能合约属性得几种不同的观点,如计算机程序说、自助行为说、合同担保机制说等。再着重对比了包括电子合同在内的传统合同与智能合约之间的联系与区别,由此得出智能合约是传统合同在区块链技术下的新型表现形式,而非新的合同关系种类,有必要将其纳入传统合同制度中的“其他形式”的范畴进行规制。 第三章对智能合约的不同的阶段存在的法律问题进行了动态剖析,包括合约的成立、履行以及效力认定三个阶段。如在合约的成立阶段存在缔约主体存在不确定性或者当事人意思表示可能有瑕疵等问题,在合约的履行阶段存在当事人无法完整行使抗辩权以及难以认定违约行为等问题。 第四章旨在现行民法和合同制度环境下,从我国的传统合同制度、智能合约体系的构建以及区块链行业规范三个角度对我国智能合约应用和发展过程中可能面临的问题的规制提出应对之策,以期为我国区块链技术及智能合约的发展贡献一份微薄的力量。 第五章为结论,总结了本文的研究目的和研究结果,对智能合约未来的发展表达了期望。