关键词： 电子仓单   区块链   去中心化   智能合约  

摘要： 钢铁行业是我国国民经济的支柱,长期以来,我国的钢铁行业都呈现出“重生产、轻流通”的发展态势,导致我国的钢材流通业长期处于滞后水平。近年来,由于市场诚信体系不完善,部分企业为了谋取私利而频繁造假,行业中仓单信用不足、商品溯源困难、增值业务无法开展等问题集中爆发,众多中小型企业纷纷因此而倒闭。随着全球工业技术体系、企业发展模式和竞争格局的重大变革,各个国家纷纷推出了以工业化和信息化为核心的产业升级国家战略,我们国家也不例外,推出了“两化融合”、“中国制造2025”等重大方针,以信息化手段来解决钢铁流通业相关问题成为了一个新的方向。钢材流通主要以现货仓单形式为主,本文针对电子仓单流转阻塞问题,借助区块链技术的独特思想,提出了基于区块链的可信电子仓单系统。系统利用区块链以去中心化方式建立信任等突出特点,以解决电子仓单流转过程中的多方互信问题,利用智能合约节省传统模式下许多信任背书和签订多方协议的繁琐环节,利用哈希函数、Merkle树、数字签名等密码学技术来保证系统的安全性及数据的不可篡改和可追溯,全面提升仓单信用,铸造可信电子仓单服务平台。课题研究首先对我国的钢材流通业进行了深入的调研,分析了电子仓单和区块链技术的发展现状,提出了通过将区块链技术融入电子仓单流转过程,构建多中心体系的可信电子仓单系统;其次,对P2P网络、共识机制、智能合约及密码学技术等区块链核心运作机制进行了理论分析,采用Hyperledger Fabric来搭建系统底层的区块链基础平台;最后,结合宝武集团目标需求,在梳理了电子仓单业务流程的基础上,制定了系统的功能性和非功能性需求,对系统架构、接口、数据库等相关部分进行了详细设计,进而实现了宝武集团区块链可信电子仓单系统的研发。目前基于区块链的可信电子仓单系统已开发完成,由宝武集团旗下多家子公司进行联合调试,调试阶段系统运转平稳,数据安全可靠,仓单信用、流转效率得到了很大的提升,计划推向国内钢铁流通市场,改善我国钢材流通业的发展现状。

关键词： 物联网安全   区块链   智能合约   去中心化  

摘要： 随着物联网的飞速发展,其爆发出的安全隐患日益增大.区块链技术从提出之日起就在网络安全方面有着得天独厚的优势,且区块链与物联网有很多契合点.本文主要研究利用区块链技术提高物联网安全性的思路和方法.

关键词： 中小企业贷款   区块链   智能合约  

摘要： 我国中小企业具有数量众多,经营范围广泛,覆盖行业齐全等特点,能够满足小批量个性化的生产需求。中小企业对于国民经济增长有着重要的意义,中小企业的健康发展有利于增加就业岗位和提高市场活跃度,同时中小企业也是科技创业领域的主力军。中小企业资金短缺与借款困难间的矛盾催生了许多监管不严乱象丛生的借贷平台,中小企业借贷难的问题仍然亟需解决。近年来,随着比特币的火热,人们越来越关注其底层技术区块链技术的发展,基于区块链的智能合约的种种优势和特点能够应用于中小企业借贷,优化现有模式,解决诸多问题。本文分析了中小企业现行借贷模式的现状,并着重具体分析了P2P抵押贷款平台模式的现状。介绍了区块链和基于区块链的智能合约的主要特点,并对基于区块链的智能合约应用于中小企业融资的适用性及智能合约本身在执行过程中可能存在的限制性问题进行了分析,并简要介绍了现阶段智能合约的实际落地应用。结合案例,本文着重分析了基于BCOS的贷款资金供应端的银行间对账管理平台的应用情况,设计探讨了基于BCOS的抵押贷款平台模式,基于BCOS的对账管理平台可用于抵押贷款模式中的资金存管环节中,针对该应用场景下的关键性问题的解决进行了探究,对BCOS所应做出的适应性改进进行了具体的研究和分析。对于区块链未来在金融领域的应用进行了批判性的思考和展望。该案例的研究旨在优化中小企业的融资模式,在一定程度上缓解中小企业借贷难的问题,帮助中小企业健康发展,促进国民经济的长期稳定发展。

关键词： 区块链   智能合约   去中心化  

摘要： 2016年12月,在微软纽约总部举行了"首届智能合约专题研讨会",来自区块链领域的企业和专家聚在一起讨论了智能合约在2017年以及更远的未来颠覆现状的各种方式,并正式发布智能合约白皮书。然而智能合约技术是否真的已然成熟,在我国现有背景下可以完全的去中心化自动执行,以及能否实现智能合约的自洽,让我们通过对智能合约的介绍以进一步讨论。

关键词： 数字商品   区块链技术   交易类型   智能合约  

摘要： 数字商品目前盗版侵权的问题十分严重,而日趋广泛区的块链技术正好可以解决数字商品所面临的问题.本文先阐明了数字商品的发展状况,然后论述了区块链技术的概念、原理及特性,再提出了如何利用区块链的特性来解决数字商品所面临的问题的方案,最后着重分析了区块链技术应用于数字商品交易中的优势,可供数字产业界的发展提供参考.

关键词： 默克尔树   工作量证明   区块链   哈希函数   智能合约   公钥证书  

摘要： 随着信息技术的快速发展,网络安全、隐私保护等问题越来越受到人们的重视。传统的解决这些问题的方式是设计复杂的密码学协议强化安全性,但传统的解决方式都是基于中心化的系统,系统中心机构的掌控力越强,就越容易受到攻击者的攻击。而近几年来兴起的区块链技术却革命性的采用了去中心化的解决思路。比特币是最早的区块链技术应用,创始人中本聪设计了一种工作量证明机制来保障去中心化系统的资产转移的安全性。在不可信的网络环境中,采用工作量证明机制的区块链系统能够在存在不可信节点的情况下完成数字资产的发行及转移。不同的区块链基于不同的经济激励和惩罚机制,可以获得不同的安全性。其中,工作量证明目前仍然是区块链中最安全的共识机制,在此基础上采用的不同挖矿算法是保障新区块链免受51%攻击的必要手段。为了保障区块链的安全性,防止算力过于集中到某几个节点,免受51%的算力攻击,则需要尽量将算力分散到普通用户。这就要求提高普通用户的挖矿比例,降低挖矿的准入门槛。每个用户都有CPU和GPU资源,如果挖矿算法对CPU和GPU友好,那么就能在一定程度上增加普通用户挖矿的比例。ASIC矿机虽然挖矿效率高,但是普通用户挖矿有一定的准入门槛。为了抑制ASIC矿机的加入,需要在算法设计上提高对内存资源的利用要求。因为在ASIC矿机中,对于内存的访问有一定的限制,硬件电路访问内存资源的速度严格受限,所以对内存资源要求较高的算法不适合设计专业的ASIC矿机。这就给挖矿算法的设计提供了一个思路,那就是将挖矿算法的内存资源要求提高,则就可以在一定程度上将算力分散化,从而降低51%攻击的可能性,保障区块链的安全。与此同时,以太坊智能合约又在保障系统安全稳定的基础上为区块链提供了一个可扩展的应用平台,在以太坊智能合约上运行的去中心化应用可以在不信任网络环境下达到安全稳定运行目的。去中心化应用的高度安全性使得人们越来越关注其巨大的发展潜力。基于以上几点,本文主要介绍以下贡献:1.基于传统的默克尔树,提出了一种基于默克尔树的工作量证明挖矿算法。本算法首先按照一定的规则生成一个随机数集合并生成默克尔树,之后在默克尔树的每层任意选择一个节点,最后连接所有的节点做哈希运算。整个算法过程需要消耗大量的内存资源,这符合区块链中挖矿算法需要占用计算机资源的要求。并且,因为挖矿算法占用系统内存较多,可以在一定程度上增加ASIC矿机的设计难度,缓解挖矿算力的中心化问题。2.基于传统的布隆过滤器,提出了一种基于布隆过滤器的工作量证明挖矿算法。本算法首先按照一定的规则生成一个随机数集合并依次通过布隆过滤器的散列函数计算填充到布隆过滤器的数组中。然后计算出第一个数组元素和一个其他数组元素的值之和。该方案在计算布隆过滤器的过程中需要消耗大量的内存资源,符合区块链挖矿算法需要占用计算机资源的要求。3.基于以太坊智能合约提出了一种公钥证书发放方案。传统的公钥证书发放总是伴随着攻击者对信道、证书发放机构的攻击。而利用以太坊智能合约发放公钥证书,用户和证书发放机构都可以绕过传统的信道。同时,以太坊高度安全的共识机制又可以保证攻击成本非常高。

关键词： 知识产权确权   区块链   智能合约   法律制度  

摘要： 区块链作为一种新兴的去中心化协议，能安全地分布式存储各种交易和数据，且不可篡改和伪造，还可以自动执行智能合约，大大降低了信任成本和交易成本，知识产权亦是区块链应用的重要领域。本文主要研究了区块链用于知识产权确权中的法律问题，讨论了其对相关法律制度的影响，并提出了基于区块链构建新制度的设想。　　首先，区块链可用于版权确权，应用方式包括对作品进行存证、进行简便的版权登记，以及用于版权案件的证据。其便捷有效的特性使版权登记作为版权确权的必经程序成为可能，从而更有效地保护版权，也利于版权的管理和交易。此外，区块链的特性使其时间戳和存证信息具备足够证据能力与证明力，但还有待技术的进一步应用。　　其次，区块链还可用于商标使用考量中各因素的证明，包括商标使用时间、使用范围和影响力等。而商标的取得方式中，使用取得更符合自然法的要求，商标的使用应是商标权人的义务。此前因为使用的难以证明和管理，商标注册取得制度一度占据优势，但区块链技术的出现将使得商标使用的证明变得便捷和有力，由此可能使注册取得制度与使用取得制度进行结合，至少可引入“意图使用”制度。　　最后，区块链可用于专利确权领域，区块链对于专利先申请原则可以进行一定程度的完善。区块链对专利新颖性判定也产生了影响，包括区块链上信息的现有技术认定，及专利申请人申请日前在区块链自行公开。区块链还可促使新颖性宽限期制度由狭义宽限期向广义宽限期转变。此外，区块链可能对现行的中心化专利审查授权机构造成冲击，并通过结合之前试行的公众专利评审制度，建立起去中心化的公众专利审查制度。

关键词： 数据发布   区块链   智能合约   近似重复检测   计数型布隆过滤器  

摘要： 随着数字社会的不断发展,数据以指数级的速度增长,数据发布已成为一种十分重要的数据基础服务。然而,传统的数据发布方案面临着数据安全和数据去重方面的新挑战。一方面,数据发布一般依赖可信第三方并且采用中心化的服务器存储数据。可信第三方存在单点故障或遭受内/外部攻击等问题,同时中心化服务器易出现软硬件故障或系统管理员有意或无意地操作而使数据易被篡改甚至删除,使数据的安全性受到威胁。另一方面,传统的数据发布方案均不支持近似重复数据检测机制,易将近似重复的数据进行多次存储,这将增大数据的存储负担。因此,如何在两方或多方之间可信且安全的进行数据发布是一个亟待解决的问题。针对数据发布面临的数据安全与数据去重问题,区块链作为一种去中心化的分布式账本技术,利用其去中心化、数据防篡改以及可追溯的性质可以为数据发布提供新的技术途径。本论文主要解决数据发布中的数据安全与数据去重问题,基于区块链技术和收敛加密技术,我们提出了一个基于区块链的可信数据发布方案。主要研究成果已被国际学术期刊Journal of Internet Technology(SCI源刊,影响因子:1.930)录用。本论文的主要贡献如下:(1)我们提出了一个基于区块链的可信数据发布方案。该方案具有以下优势:首先,利用区块链网络存储元数据信息,可以防篡改和删除,永久保存数据发布记录。利用收敛加密技术可以保护发布数据的机密性,并且方案中单个数据加密的密钥被泄露而不会影响其他数据的安全性。其次,为了解决发布数据时的数据去重问题,本方案构造了一个两层近似重复数据检测算法。其中利用基于非对称极值的分块技术将数据分块,然后利用布隆过滤器生成数据标签,最后根据数据标签相似度检测近似重复的数据,使得我们的方案可以节约存储开销,避免近似重复数据被多次存储。(2)根据本论文提出的基于区块链的可信数据发布方案,我们设计并实现了一个基于区块链的学术平台服务系统。基于PyCrypto库和EthereumJS TestRPC客户端,在Linux环境下搭建了一套基于以太坊的私有区块链网络。并利用MongoDB搭建数据存储中心来模拟云服务网络。我们对该系统进行了前端和后端的实现,提供Web界面供用户操作,其实现的功能如下:首先,该系统可以实现元数据的永久性存储与全文数据的完整性验证。其次,利用智能合约设计了一种学术积分机制,实现了对学术发布行为的公平奖惩制度,有效处理学术不端行为。最后,提供对数据进行发布、查询、下载等功能。本系统的建立及其设计方法已申请发明专利。

关键词： 基于区块链   智能合约   传统合同法   挑战  

摘要： 现阶段,随着社会的不断发展,我国的现代化建设也有了很大的提高.本文主要围绕智能合约进行阐述.首先,背景知识介绍,即智能合约的定义、特征;其次,介绍了智能合约可能对传统合同法提出的挑战.

关键词： 区块链   数字资产交易系统   跨机构交易   智能合约   共识算法  

摘要： 随着互联网技术的快速发展与应用,人们正逐步进入一种数字化生活状态。企业纷纷推出自己的数字资产,如消费积分、游戏虚拟币等,通过它们来提升用户体验,进而提高用户黏度。然而传统的数字资产交易系统存在一系列问题:第一,该类系统通常是一种中心化的系统,不同机构的系统之间相互独立,没有统一的规范和接口,从而导致数字资产难以跨机构流通。第二,该类系统在本质上都是直接利用电子数据库记录用户及资产信息,因此存在数据被篡改的风险,可能导致用户数字资产流失。而区块链具有去中心化、可信任和不可篡改等特性,能用来很好的解决上述问题,因此研究设计基于区块链的数字资产交易系统来实现数字资产的跨机构安全流转具有较强的现实意义。本课题中,区块链数字资产交易系统采用客户端、交易后台子系统和区块链子系统三层架构。其中,区块链子系统主要用来将数字资产转换为链上资产,从而实现链上交易多方共同维护。区块链子系统采用Fabric搭建基础平台,并根据数字资产交易需求设计智能合约。通过数字资产智能合约,系统能够实现交易的自动执行及实时对账。交易后台子系统的主要功能是实现交易传递及后台业务管理,其采用MVC框架,并使用MySQL数据库来存储后台业务数据。此外,针对区块链子系统中的原有PBFT共识算法效率较低的问题,实现了一种改进的区块链共识算法RePBFT。该算法基于现有的PBFT共识算法,只是在系统安全时将部分节点置于静默状态,从而减少安全模式下参与共识的节点数量,进而减少交互负载以提高效率。最后,对区块链数字资产交易系统总体的功能和性能进行了测试。测试结果表明系统能够实现合约部署、机构注册、资产发行、资产交易以及商品兑换等基本功能,并且改进后的共识算法能使系统在安全模式下的交易吞吐量提高约8.1%,系统总体上能够达到约296笔每秒的交易处理能力,较好地满足了数字资产跨机构交易的各项需求。