关键词： 区块链   去中心化   智能合约   共识机制   社会生活  

摘要： 近年来,区块链技术得到了广泛的关注.区块链技术的关键特性在于去中心化,其次还具有防篡改、不可伪造、P2P交易、集体维护数据账本等特点.作为一项具有颠覆性科技创新的新型技术,区块链技术对当今的社会中各个领域的发展创新产生了重大的影响.本文将以高中所学知识,简单介绍区块链技术的概念与特点、技术架构和共识机制,并从金融领域、商品溯源、物联网、社会管理等社会生活中关系密切的领域来进行分析区块链技术对其发展的影响,最后进行总结,希望对相关研究起到参考作用.

关键词： 区块链   智能合约   事务并发控制   多版本事务排序  

摘要： 区块链智能合约为不可信的分布式环境提供了去中心化的可信一致存储服务。但是相比于传统中心化数据库,目前区块链平台的吞吐量的过于低下导致它在多数应用中无法替代传统数据库。该性能问题部分源于目前的区块链不支持区块交易的并发执行,因此通过设计并发控制算法来并发执行智能合约可以提升区块链平台处理能力。在区块链网络中,验证者需要按照生产者采用的交易顺序确定性地重新执行区块并产生一致的最终状态,因此传统DBMS中的并发控制算法由于其结果的不确定性而无法直接应用在区块链中。针对智能合约的确定性并发问题,本文通过引入多版本交易排序(MVTO)的方法,提出了一个适用于区块链上的智能合约并发执行的并发框架。在该框架中,矿工使用传统事务并发控制发现某冲突可串行化的调度,在执行中记录交易写集以及调度的等价串行交易顺序到新区块中。其后,验证节点在执行该区块前,利用区块中交易的写集和执行顺序为每个冲突的合约状态上预先构建一个有序的版本链,静态地定义冲突操作之间的优先级关系。最后验证节点在执行该区块时,基于上述版本链使用MVTO算法来实现以相同的等价串行交易顺序确定性地并发执行该区块中的交易,从而达成分布式网络中合约状态一致性的最终目的。实验结果表明,相比于顺序执行,MVTO可以用3个线程的线程池执行实验智能合约达到2.5倍左右的提升。

关键词： 区块链   智能合约   去中心化  

摘要： 随着区块链技术的发展,智能合约得到了更广泛的应用。但随之而来的法律问题也使实务界和理论界产生了颇多争议。本文将以The DAO事件为例,探讨区块链智能合约的法律属性以及事件中涉及的用户的相关法律权利保护问题,并从民法与刑法等角度提出对相关问题的思考与观点。

关键词： 区块链   国际贸易   模式创新   智能合约  

摘要： 区块链去中心化、 去信任、 不可篡改等特性为国际贸易业务的革新提供了新的理念.首先介绍了区块链的发展现状和在智能合约与数字资产中的应用;从信息流、 货物流、 资金流角度分析了传统国际贸易业务中存在的问题;设计了基于区块链的国际贸易业务模式创新框架;就国际贸易履约、 监管、 货物信息、 物权转移和支付结算等方面提出了具体的创新模式;最后总结了区块链应用于国际贸易业务中将会带来的影响和面临的挑战.

关键词： 云存储   行为审计   日志   区块链   智能合约  

摘要： 通过使用云存储服务,用户可以远程存储他们的数据,并可以从可配置的共享资源池中获取高质量的服务,且不需要本地数据存储和维护。然而,数据外包给用户带来便利的同时也使得数据不再受用户控制,用户和不受信任的云服务提供商之间的关系限制了云存储技术的发展,因此,对云存储服务的公开审计显得至关重要,用户可以在有需求时请求对云数据进行审计,这样即便云服务提供方是不完全可信的也不必再担心数据的安全。结合区块链去中心化和去信任化的特点提出了一种新的基于区块链的行为日志审计模型,通过将日志记录保存在区块链而不是云存储端,保证了日志记录的安全性和不可被篡改性,同时针对用户和云存储提供方的交互设计了一种安全的数据访问协议,该协议可以保证用户和云存储双方会将日志完整地记录在区块链网络上,且他们不可对日志记录进行否认和篡改。最后基于这种模型设计了云操作行为日志审计系统并对其进行了实现,可以在该系统上完成完整的协议流程,并且提供了三个公开审计接口,该接口可以提供给任意用户使用,可以分别进行非法用户的检测,即列出所有有过非法操作行为的用户;文件完整性的审计,可以得知文件的完整性是否被破坏;以及文件生命周期的追踪,能够获取到当前时间为止对一个文件的所有操作行为。通过测试可以发现审计操作的时间开销随着数据量的增大,在整个数据访问时间开销中的比重是逐渐减小的。

关键词： 能源互联网   区块链   混合式拓扑   点对点电能交易   智能合约  

摘要： 能源互联网的内涵是将分布式可再生能源与信息技术全方位融合,从而推动分布式可再生能源的大规模利用,最终改变当前极度依赖化石能源的格局。随着大量电能消费者安装分布式电源,能源互联网中能源供应者和能源消费者的角色和权责可相互转换。这种能源供求关系的转变,将不可避免的引起能源互联网交易模式的变革。目前电力系统对于分布式发电资源采用集中调度、余电上网或者全额并网的方式进行管理,随着售电侧市场的放开,由电力调度、交易机构采取集中化的方式管控所有的机组、负荷及交易信息,将导致分布式发电主体和能源消费者获取信息难度大、成本高。而区块链技术由于具有去中心化、强隐私保护和公开透明的优点,在解决分布式电能交易的信息共享、交易结算等问题方面具有天然的优势。因此,研究分布式发电资源的交易模式和基于区块链的去中心化电能交易具有非常重要的现实意义。论文首先针对能源互联网设计过程中需要解决的数据保护、主体信任、智能控制、优化决策和协调调度五个层面的问题,分析了通过区块链技术的数据层、网络层、共识层、激励层和合约层等各个层次中所用到的技术和算法来解决以上五个问题的可行性。由此构建了能源互联网和区块链技术深度融合的能源区块链网络,并对能源互联网电能交易可能出现的新的交易主体、交易模式进行了分析和总结。其次,为了实现分布式电源主体与电能消费者之间的一对一、一对多或者多对多的点对点电能交易,分布式发电主体需要将发电设备所产生的运行数据和并网信息进行实时共享。通过分布式发电主体、电能消费者之间的信息交互引导能量交换,使能量的生产、传输、利用过程和交易过程互相协调、互相制约。为此构建了基于区块链的混合式P2P结构以实现去中心化的能源信息共享,并设计了点对点电能交易的区块链双链式结构。分别就电能链和交易链的功能和运作过程进行了详细阐述,并结合点对点电能交易过程,分析了电能链在运行过程中所应满足的电力系统物理约束,与电能链协调运行的交易链的运行特征。结合区块链的不对称加密技术、共识机制和智能合约分析了双链式结构的科学性、可行性和安全性方面的优势。通过算例仿真验证了所提拓扑结构的优良网络特性和高扩展性,以及区块链技术带来的去中心化优势和安全特性。最后,考虑到拍卖是一种协商机制,协商中介并不需要是真正的代理人,可以是一套自动执行的规则,提出了基于区块链智能合约和连续双向拍卖机制的点对点电能交易模式和报价策略。分布式发电主体和电能消费者以多对多形式存在的情况下,买卖双方可以在交易周期内随时向智能合约提交报价,并根据智能合约披露的交易结果对报价不断调整,一旦价格匹配即可成交,并通过区块链智能合约实现交易结算。以IEEE13节点配电系统为例进行算例仿真,在以太坊开发平台上部署电能双向拍卖智能合约。通过对1000次电能双向拍卖进行分析,表明通过区块链智能合约完成点对点电能交易的双向拍卖不仅具有可行性,而且效率高、无需人工干预,验证了所提方法的有效性和可行性。

关键词： 区块链   智能合约   非金融资产   数字化方法   数字化质量  

摘要： 随着区块链应用从金融支付扩展到更广泛的领域,区块链系统支持交易的数字资产类型也日渐丰富。区块链数字资产主要分为金融资产与非金融资产。区块链金融资产由矿工依据协议生成,其正确性基于工作量证明或权益证明等共识机制。非金融资产在区块链上生成时,需要由区块链节点输入数字化结果。但是,现有的区块链应用假设信任单一节点输入,这可能导致虚假或错误数据输入的问题。此外,在非金融数字资产流入区块链应用之前,缺乏数字化的质量控制,使得区块链中非金融资产面临不可信的风险。本文针对区块链应用中非金融资产数字化的方法进行研究。首先介绍了区块链技术原理以及运行在区块链上的智能合约,阐明智能合约能够不依赖任何第三方,自动完成事务执行并保存执行结果的技术特性。然后,分析了现有非金融资产数字化的流程,基于语义描述质量评价体系,提出数字化质量评估方案。同时设计了基于信誉值的数字化成员管理方法,以激励成员提交高质量的数字化结果。基于两种优化方案,对数字化结果的输入进行质量优化。本文着重阐述了联合数字化的流程模型、平台架构、智能合约结构和数字化事件流程,并详细描述了智能合约的核心算法。然后将联合数字化平台与数字化质量评估方案及信誉值管理方案结合,形成了一整套基于智能合约的非金融资产联合数字化方法。本文最后通过实验表明,联合数字化平台的智能合约的运行具有去中心、可溯源、低能耗、低时延和低存储空间开销的特点,反映出平台设计方案的合理性。

关键词： 智能合约   区块链   AI Market  

摘要： 计算机网络技术的出现改变了人们的消费方式,目前人们主要通过网络平台购买物品,这就使得人们的付款方式也发生了许多变化,并且呈现多样化特征。人们通过网络平台购买物品的消费行为催生了许多类型的电子货币,这其中最具代表性的电子货币为比特币。所谓比特币,是指通过计算机加密算法技术实现货币的交易与流通,它有属于自己的数字货币系统,人们采用比特币付款时,由于已经对其进行了加密设置,同时简化了付款操作流程,因此,在众多电子货币中,比特币已成为了最主要的电子交易货币。论文研究的主题是区块链技术在网站中的应用,网站的计费功能模块使用基于以太坊的智能合约。在整个网站中,论文选择计费功能模块使用区块链技术,是因为既可以利用区块链不可篡改或篡改难度很高及可追溯性的特点,又可以依托于以太坊平台,让用户可以直接使用以太币进行支付,而不需要像传统计费模块那样对接银行或者支付渠道。也给后续进一步发行代币打下基础。论文研究过程中,针对计费功能模块进行了详细的分析和设计,将这个模块分成DBot层、计费层、注册库、代理层、消费层五个部分,分别对应五个智能合约,并设计各个智能合约的接口,以代理层为核心,利用DBot层的侦听和转发的功能,实现了链下调用AI服务,链上侦听并计费的功能,打通了整个计费功能模块的流程。在开发网站时,前端使用了dva框架,后端使用了基于***的express这种常用的web系统框架,做到了前后端分离。数据库使用Mysql。检索服务使用了Java开发语言,是个基于solr搭建的分布式文本检索服务,使得用户可以通过关键字搜索感兴趣的AI服务,改善用户体验。整个网站根据功能模块分为登录中心、用户模块、AI服务中心、计费模块,其中计费模块涉及了基于区块链技术的智能合约。考虑到网站要与以太坊的智能合约进行通信,选用了***作为通信工具。而在开发智能合约时,使用truffle作为作为开发框架,这是针对以太坊Solidity的一套开发框架。最终通过在百兆带宽的局域网环境下搭建私链,单机挖矿,交易吞吐量可以达到6-24笔/秒。论文从理论基础、分析需求、总体设计、详细设计到实验检验,探索出基于区块链技术实现计费功能的AI Market网站。打通了AI和区块链领域,体现了“AI即服务”的理念,在区块链技术的应用落地上有了些新的探索,并为将来实现跨链价值转移打下了基础。

关键词： 区块链   以太坊   精准扶贫系统   智能合约   IPFS  

摘要： 精准扶贫作为政府的“第一民生工程”,是实现全面小康和信息化建设的一场持久战。我国的扶贫工作在精准识别、精准帮扶、精准脱贫的政策指导下,解决了许多贫困地区人民的生活问题。但是,在精准扶贫工作实施过程中,出现的造假问题已经成为扶贫工作向前推进的绊脚石。现有的精准扶贫系统采用“中心化”的管理模式,使得部分人员能越权篡改扶贫数据,出现问题时难以追溯根源。因此,研究一套可信的去中心化精准扶贫系统具有重要意义。区块链作为一种全新运行架构,拥有的全程记录、顺序时间戳、可追溯、不可篡改等特性使其受到了广泛的关注。因此,基于区块链技术的不同应用场景相继被提出。本文聚焦于区块链在精准扶贫系统中的应用,确保扶贫数据在贫困户信息准确添加、科学帮扶、资金发放等多个环节中不可篡改,避免发生不公平行为。针对现有精准扶贫系统中心化结构带来权利过大以及缺乏信任的问题,本文提出了基于区块链技术的去中心化精准扶贫系统,该系统基于以太坊区块链,将人员信息和扶贫数据记录在区块链中,保证数据的可信性和安全性。针对系统大文本数据存储问题,提出了将区块链与星际文件系统(InterPlanetary File System,IPFS)结合的方法,两者共同维护大文本数据的查询与存储,IPFS拥有内容寻址和去中心化存储的优势,解决了以太坊存储大文件成本过高的问题。根据提出的基于区块链的精准扶贫系统模型,本文首先分析了精准扶贫工作存在的问题,明确了扶贫开发工作的整体流程。接着阐述了基于以太坊的精准扶贫系统的需求,包括系统账号管理、贫困户信息管理、帮扶工作管理、扶贫资金管理和系统管理五个模块。根据系统需求,进行详细的系统设计,包括平台的总体设计、用户接口设计、智能合约设计和核心类设计。最后,在此基础上完成了系统的区块链层和应用交互层的开发,重点介绍了智能合约核心细节的实现过程。本文的研究结果和系统测试结果表明,基于区块链技术的精准扶贫系统在满足基本功能的前提下,能够确保数据去中心化存储、防伪造、易追溯,有效提高了系统数据的安全性,为实现高度可信的精准扶贫工作提供了一种全新的思路与解决方案。

关键词： 联盟链   智能合约   身份认证   分布式   数据隔离  

摘要： 区块链作为分布式数据存储、点对点传输、加密算法、共识机制等技术的集成应用,近年来已成为联合国、国际货币基金组织等国际组织以及多国政府研讨的热点,全球各大银行、金融机构积极研究挖掘区块链技术在业务领域的创新应用。国内各大银行积极关注区块链技术发展方向,致力于研究区块链技术在相关业务领域的创新应用,以实现区块链相关对接查询的技术性投产落地以及在同业内率先实际应用区块链技术的目标。本论文依托于国内某商业银行,基于区块链中的联盟链技术,设计并实现了一个在银行间、银行内部的部门间可柔性扩展的信息共享互联平台。平台具有分离数据与业务、处理环境安全和支持隐私机制的特点。论文主要工作如下:第一,构建了基于区块链的银行信息互联平台,平台基于联盟链Hyperledger Fabric搭建整个区块链底层节点的运行环境,节点运行在Docker镜像中,通过P2P网络与其他组织和机构的区块链节点连接。系统交易通过背书和kafka排序环节达成共识,实现全局状态数据库的更新;第二,设计并实现了双链式的业务智能合约架构,合约使用go语言编写并通过Java-SDK部署在链上。银行内账户私有链仅存储账户信息,用于行内业务系统的信息共享;银行间交易联盟链仅执行有背书授权的跨行清算交易,无需访问业务无关数据;第三,设计并实现了基于PKI的数字证书体系,将各个区块链节点的证书签发、验证以及用户认证背后的加密机制和协议进行了抽象,提供了成员操作的模块化和不同成员结构间的互操作性;同时,通过channel机制实现了不同业务交易数据的隔离,满足了不同业务场景下的基于成员身份的访问控制要求;第四,设计并实现了互联平台与上层核心业务系统的信息交互机制,通过API封装,开发区块链平台与业务系统的信息转换,方便各业务系统通过核心系统调用区块链,解决在现有平台下系统之间数据关联性弱,同步和扩展困难等问题。最后,本文基于区块链设计并实现了一个自主可控的银行信息互联平台,包括了业务处理、权限管理、可扩展模块以及运行监控模块。测试结果表明,平台能够从全面性、时效性、安全性等方面实现银行业务与信息的互联,并具有较好的适用性和灵活性,为区块链在银行信息化领域的落地提供探索实践。