关键词： 云存储   区块链   智能合约   数据完整性  

摘要： 云存储技术不断发展的同时,针对云端数据的安全威胁也不断增加,由于云存储的模式让用户数据的控制权转移到了云端,当云存储服务器出现安全问题时,用户的云端数据完整性会受到严重威胁。对于云存储数据完整性检测的研究,传统的方案大多基于“挑战-应答”机制实现,这类方案实现时需要云端参与运算并提供特殊的接口,这对于当前商业化的云存储是不现实的,且云端返回的数据难以保证可信。有的方案中使用了可信第三方来分担计算和通信开销,但第三方的加入又会造成合谋攻击的风险。为了解决现有研究存在的一些问题,本文以区块链和云存储数据完整性检测作为重点研究内容,将区块链的去中心化和数据不可逆的特性与数据完整性检测进行结合,主要的创新点如下:一:提出将区块链与数据完整性检测技术结合,实现云存储数据完整性检测的方法,该方法基于公链区块链的去中心化和数据不可逆的特性,为检测数据的存储提供了可信支持,解决了传统检测方法中第三方合谋攻击的问题。二、提出了数据完整性检测系统中间层的架构方法,该方法通过中间层来实现系统与云端和区块链的交互,使方案设计中的各个参与方之间相对独立,解决了传统方法中对“挑战-应答”机制的依赖。论文根据研究内容设计并实现了一个基于区块链的的云存储数据完整性检测原型系统,并对其进行了功能和性能测试。实验结果表明,论文中通过结合区块链来设计实现的中间层架构方式能够对云端数据的完整性进行有效检测。另外,中间层的架构设计使检测系统不需要云端提供特殊的技术支持,也无需构建特殊的区块链系统和区块链交易信息,只需要云端提供文件上传下载接口,区块链网络能够执行智能合约,便能够使用该方案进行云端数据完整性检测,具有较好的可移植性。

关键词： 智能合约   自然语言处理   特征提取   依存句法分析   本体映射  

摘要： 近年来,区块链技术的出现和发展,为供应链领域遇到的鉴权和信息协同等方面问题带来极大的改善。供应链依托区块链的范式,采用私有链或联盟链的形式,利用区块链技术信用的易流转、链上信息难篡改、交易透明化等天然优势,逐步走向数字化智能化。目前,供应链领域合同依赖智能合约实现智能替代合同运行在区块链上,主要存在以下三个问题:首先,供应链参与方之间签订的纸质合同由于文本异构性问题,生成智能合约缺乏统一化描述;其次,贸易合同生成智能合约关键在于合同条款的执行,以何种方式将合同条款转化为智能合约可执行代码也成为该领域日益关注的难点;最后,智能合约的生成主要解决多方主体参与的贸易活动中遇到的信用问题,但如何通过贸易合同自动化生成智能合约,以及怎样通过智能合约上交易的执行逻辑来避免贸易融资由于重复质押或票据伪造而出现融资“双花”问题,是当前区块链应用在供应链领域面临的挑战。针对上述问题,本文提出了一种基于自然语言处理（Natural Language Processing）（简称NLP）的区块链智能合约生成方法,该方法根据供应链领域的合同通过关键词提取算法和模板概念匹配的方法生成合同元数据;并基于依存句法分析结合领域规则词典生成合同结构化条款;最后,通过合同元数据和合同结构化条款采用本体映射的方法生成智能合约可执行代码,并结合贸易交易的执行逻辑设计贸易合同执行过程的智能合约调用方法应用于融资检测中。本文的主要研究内容如下所示:（1）提出了基于NLP的智能合约生成方法框架本文提出了基于NLP的智能合约生成方法框架,该框架可以分为合同元数据生成层、条款结构化层和智能合约生成层,分别实现了合同元数据的生成和合同本体的构建,合同结构化条款的生成,智能合约的生成。（2）提出基于特征关键词提取的合同元数据生成方法该方法提出了基于特征关键词提取的合同元数据构建方法,首先,基于自然语言处理的方法进行文本预处理;然后,提出了基于特征指标的TF-IDF方法抽取合同文本特征关键词,并基于模板匹配的概念层次匹配算法结合HowNet对抽取的特征关键词模板匹配,生成合同元数据并构建出合同本体。（3）提出基于依存句法分析的合同条款结构化方法针对领域合同实例,通过元数据进行合同实例匹配,分离合同条款,并以合同条款为单位采用依存句法分析的方法生成句法依存树。采用领域规则词典的方法对规则进行分类,通过规将句法依存树通过规则匹配生成结构化合同条款。（4）提出基于本体映射和贸易交易执行逻辑的智能合约生成方法该方法构建了智能合约描述模型,构建智能合约结构体数据模型,并构建了智能合约本体;然后设计了合同本体到合约本体的领域本体概念映射算法,并根据智能合约本体导入合同结构化数据生成智能合约,实现智能合约本体的实例化;最后,根据贸易交易执行逻辑设计条款执行逻辑和票据检测方法并生成智能合约方法。（5）搭建智能合约生成原型系统基于本文提出的方法框架,构建了智能合约生成原型系统。以贸易金融领域为背景,构建针对贸易合同的智能合约生成原型系统验证方法的有效性,本文通过目前广泛使用的企业联盟链平台Hyperledger Fabric实现了智能合约的验证。

关键词： 区块链   巨头企业   区块链技术   智能合约   四川发展  

摘要： 康立(西南财经大学中国区块链研究中心研究员)段江(西南财经大学中国区块链研究中心主任)疫情下积极应用区块链技术提升政府民生金融供给能力当前全国上下齐心协力抗击新冠肺炎,为了帮助企业加快恢复生产发展经济,党和政府制定了社保、医保基金和住房公积金减交、缓交的具体政策。如何在基金收入不增加,甚至可能是短期下降的条件下仍能足额、及时的满足人民群众的医疗和住房消费支付需求是迫切需要解决的问题。利用区块链技术,安全高效撬动金融杠杆,为医保基金、住房公积金引入活水,提升党和政府在民生领域金

关键词： 区块链   智能合约   版权检测   局部敏感哈希算法   Simhash算法  

摘要： 在传统的数字版权检测中,检测双方之间存在信任问题,版权安全性得不到保证。因此,本文的主要目标是结合区块链技术,实现可信任且安全的数字版权检测,更好地保护数字版权。一方面,本文提出一种基于区块链的数字版权检测架构。该架构使用区块链2.0的智能合约技术对版权归属进行检测,解决检测机构的信任问题。检测结果被存储在区块链中,形成防篡改的记录。另一方面,本文对架构中使用的局部敏感哈希算法进行改进,提高相似度检测的准确度。本论文主要围绕基于区块链的版权检测技术展开研究,主要工作包含两个方面:(1)本文提出了一种基于区块链的数字版权检测、数据传输与存储的保护架构。首先为了保证检测结果的可信任性,数字媒体提供者(版权拥有者)可以验证结果的正确性。如有异议,智能合约进行仲裁。其次为了保证版权的安全性,原始数字媒体内容加密后被存储在IPFS中,只有存储加密内容的地址和检测结果被记录在区块链中,形成防篡改、可追溯的存在性证明。根据安全性分析和实验模拟,演示了该架构的安全性和可信任性。(2)针对数字版权检测架构的需求,基于局部敏感哈希算法,本文提出改进的Simhash算法。改进的地方在于特征权值的计算方法和指纹的生成方法。实验分为两部分,一是根据传统基于向量空间的文本检测技术和改进的Simhash算法拟合出线性回归模型,找出Simhash算法判定文本相似的阈值。二是从人工标注、文本长度和文本类型三方面来比较改进的Simhash算法、Simhash算法和基于向量空间模型算法在文本相似度计算上的准确性。同时给出文本长度、文本类型对准确度的影响。实验结果表明,改进的Simhash算法准确度较高,且适用于基于区块链的数字版权检测架构。

关键词： 智能合约   DSL   区块链   Fabric   Antlr  

摘要： 智能合约是在区块链和加密货币技术基础上发展出的在可信环境下管理数字资产、执行交易逻辑的协议。智能合约是一个跨学科的概念,创建智能合约需要将参与方协商达成一致的结果编译成计算机可执行代码。在这一过程中,需要考虑法律和金融等专家与程序员沟通问题、合约代码与法律对接的问题、代码逻辑安全性问题及智能合约语言表达能力等问题。因此为智能合约设计表达能力强、抽象层次高的规约语言,并构建普适性的系统执行模型可以更好的推广智能合约。目前智能合约编写过程中各领域专家对合约进行共识的达成与问题领域模型的建立没有形成普适的解决方案。针对这一问题,本课题开展了对智能合约从建模、设计、实现到应用的执行流程分析,引入领域特定语言DSL(Domain-Specific Language/DSL)优化创建智能合约时各领域专家对合同语义的规范协作这一过程。并通过对DSL的设计与实现,完成智能合约运行流程中合约层规约语言与执行层机器语言之间的映射关系。最后,通过设计面向应用场景的原型系统,论证了使用领域特定语言DSL描述智能合约的可编程性、可执行性、可信运行环境与可扩展性。首先,本课题对智能合约的执行逻辑、编程语言和调用方法进行分析,对智能合约系统执行流程建模,论证了使用DSL对智能合约进行快速定义和编写的可行性分析。然后,本课题提出了 DSL设计思想,通过约束条件的定义来使得DSL有更好的可读性和更高的抽象层次。并使用编译技术的方法和Antlr工具,完成对领域特定语言DSL解释器的实现,达到了 DSL在智能合约模型中可编程的目的。最后,课题使用Fabric作为智能合约的底层区块链运行环境,完成了整个原型系统的实现,并对其进行测试。通过实验完成了 DSL描述的合约文本与Fabric链码函数之间的映射,验证了设计的领域特定语言DSL的可执行性。

关键词： 区块链   物联网   智能合约   ABAC访问控制  

摘要： 在物联网系统中,保障访问控制安全是最基础也最重要的部分。在安全领域的讨论中,区块链和物联网的结合已成为了一个热门的方向。康奈尔大学的轻量级可扩展区块链(Lightweight Scalable BlockChain,LSB)项目提出了一个基于区块链技术的综合分层框架,并进行了包括轻量级一致性、分布式信任等针对区块链的优化算法。该项目侧重于实现低功耗的区块链物联网架构,通过优化共识算法来满足物联网的需求,并没过多考虑物联网的权限控制和区块链存储资源的瓶颈问题,所以仍然受到区块链本身性能的限制。本文吸收了LSB项目物联网设备分层管理的思想,并针对物联网广泛的访问控制需求,在区块链上用智能合约通过ABAC(Attribute Based Access Control,基于属性的访问控制)模型,实现了访问控制与数据流的分离。本文主要工作如下:(1)优化了LSB项目分层模型,细化了将资源受限的设备连入区块链的分层物联网结构,分为高中低三级的设备可以通过不同方式接入区块链,分别承担维护网络、代理网关、上传数据等不同的功能,满足物联网低功耗,可拓展的需求。(2)优化了ABAC在区块链下的结构,设计了四类智能合约实现ABAC访问策略。主要包括策略管理点、策略决策点、策略实施点和属性权威,属性权威和策略管理点分别实现了属性和策略信息的自动装载,策略决策点实现了动态的访问决策。策略实施点采用Whisper协议降低区块链交易性能低下对整个系统的影响。(3)结合IPFS文件存储技术,将设备固件等资源文件存储在IPFS中,实现数据流和控制流的分离。IPFS可以连接到智能合约,Hash值与资源的自动映射能够实现文件的安全存储,减轻区块链的存储压力。通过多次实验,在与多种方案的比较下,我们发现本文方案在响应性能上有明显提升,规避了区块链交易缓慢的缺点,实现了动态的ABAC访问控制。

关键词： 区块链   智能合约   防伪和溯源   国家质量基础  

摘要： 区块链具有防伪造、可溯源、公开透明及不可篡改等显著特性,将区块链的核心技术引入国家质量基础建设,有助于保障产品质量和食品安全提升我国质量水平、变革标准化与合格评定运行机制提升市场监管效率、推进国家质量基础核心要素融合发展。同时对区块链应用的困境与阻碍进行分析,以期从技术层面为国家质量基础建设提供有益参考。

关键词： 区块链   公益互助   共识算法   智能合约   信任模型  

摘要： 随着互联网金融的不断发展,从最初以提供网络服务为开端,经过第三方支付、P2P网贷等新兴形态的发展,再到以比特币为代表的数字货币出现,使金融行业更具生机活力。作为数字货币的底层技术——区块链技术的出现使互联网金融交易从基于信任模式向密码学模式转变。目前我国的公益互助平台以易参与、低成本、支付便捷为特点,降低了大众参与公益活动的门槛。但这种公益模式同时又存在着弊端,一方面大多数平台是中心化的系统,公益捐赠资金都由第三方中心数据库保管,数据信息得不到信任;另一方面平台信任机制不完善,缺乏公信力。将区块链技术引入公益互助平台,在其去中心化、防篡改、全透明等特性的保障下,使公益善款可上链、信息可追溯,提升传统公益互助平台中的信任度和安全性,解决公益行业现存的信任危机。本文以联盟链为应用场景,针对区块链关键技术进行研究,通过设计和实现公益互助平台来探索区块链技术在公益领域中的应用可行性。研究内容如下:1.针对目前PBFT共识算法中存在的高带宽消耗问题进行优化和设计,采用DPOS+BFT算法,以智能合约形式投票选举DPOS验证节点,并使用改进的BFT算法进行区块共识,实现安全高效的区块共识验证。并将DPOS和PBFT算法中的激励机制进行结合,构建区块链中验证节点和普通节点的激励机制,提升节点用户的参与度和积极性。2.针对公益互助平台现存的信任问题,构建区块链体系下的公益互助项目信任模型,引入社会人际关系中建立信任的几种基本要素对信任进行量化,通过交易密度因子、相似性因子等要素,对直接信任、反馈信任和聚合信任进行计算,为公益互助平台提供一个更有效的信任保障机制。3.设计并实现基于区块链技术的公益互助平台。将区块链作为底层技术,以Linux服务器作为区块链节点,组建P2P网络,将公益互助平台中的公益信息和交易数据写入区块链中,实现分布式账本的共识和同步。采用Spring+Spring MVC+Mybatis框架对各功能模块进行开发,实现基于区块链的公益互助平台。

关键词： 区块链   审稿人分配   智能合约   可搜索加密   激励机制  

摘要： 随着科技的快速发展,国内外学术交流日渐频繁,学术出版的需求量越来越大,论文评审作为其中的必要环节受到广泛关注。现在的论文审核系统大多依赖于集中式服务器,会产生单点故障、隐私泄露等问题,控制系统的主体可以操纵决策和结果,影响系统的公平性。现有的审稿人分配由人为控制,会存在带有个人主观性、分配不平衡不合理等问题。区块链具有去中心化、去信任化、公开透明、不可篡改、开放共识的特性,可以用来解决以上问题。在本文中,提出了基于区块链的去中心化论文审核方案,无需依赖任何第三方信任机构,就可以保证用户的隐私性和审阅的公平性。由于论文数量与日俱增,为了提高存储和搜索效率,提出了基于区块链的标签可搜索方案。然后针对审稿人分配问题,提出了基于手稿相似度、专家可靠性和信誉值的匹配度计算模型。当前审阅工作大多属于义务劳动,缺乏奖励,通过添加激励机制来提高审稿人的审阅积极性,并根据审稿人的审阅质量动态更新其信誉值来激励审稿人提交高质量的评阅结果。实验论证了本文中相关理论及改进算法的有效性。实验表明,标签可搜索方案可以减少存储消耗,并明显提高搜索效率,改进的匹配度计算模型和审稿人分配算法明显提高了主题的覆盖率,提高了审稿人分配的最终效果。最后通过实验验证了本文提出的激励机制的有效性。

关键词： 分布式电能   区块链   智能合约   共识算法   电能路由   预测算法  

摘要： 区块链作为一种新兴的分布式数据存储技术,具有去中心化、开放、透明、安全、共享、可追溯等特点,其不仅在金融领域广泛应用,而且在能源领域,尤其是在能源互联网领域逐渐受到重视。利用区块链来实现分布式电能的去中心化交易,有可能引发能源互联网领域从网络架构到交易方式的一次大变革。本文以电能预测、电能交易、电能传输为研究主线,以区块链为核心,同时结合人工智能、电能路由等方法和技术,阐述了分布式电能从生产到交易最后到传输的技术体系。此外还将分布式交易系统进行模块化设计,指出了各个部分的难点,并根据分布式电能交易的特点对各个模块所用的技术进行改进,旨在更好的促进分布式电能交易的实现,并为面向新能源平滑消纳的物联机制的研究提供支持。主要研究工作包括:首先探讨了基于区块链与电能路由的分布式电能交易系统体系架构,该体系涵盖应用服务模块、基础组件模块、区块链平台模块以及电能路由模块,旨在满足电能的生产预测、交易、传输以及各种配套服务的需求。其次针对新能源(光伏)发电的预测及配网侧个体负荷预测,以长短期时间模式神经网络(LSTNet)为基础设计了双周期模式的LSTNet,并提出基于区块链的预测模型在线更新架构,使得电能预测精度得到有效提升,并且该模型能更好的适应分布式电能交易的环境。然后设计了基于区块链的分布式电能交易模式,采用双边拍卖作为交易方式,利用区块链的智能合约来实现分布式电能的点对点自动交易及结算,有效提升了交易双方的经济效益,并且免除了中心节点的单点故障风险。接下来针对分布式电力交易的特点,设计了基于委托权益证明改进的共识算法,实验表明交易的安全性得到提升,其能有效阻止恶意节点的攻击。最后设计了电能路由的物理结构,结合分布式电能交易的特点,提出了基于线路容量约束最短路径算法的路由算法,实验表明其能够减小传输损耗、增大传输容量,并促使节点保持诚信。