关键词： 区块链   溯源   防伪   智能合约   不可篡改  

摘要： 随着社会经济的高速发展及人民生活质量的不断提高,在提倡“互联网+”现代农业的背景下,农产品的安全问题引起了社会的广泛关注,进一步推动了可靠、可信农产品溯源技术的研究。本文认为现存农产品质量追溯体系面临的以下问题:参与供应链企业主体、环节众多,中心化方式管理与运作成本较高,数据和信息整合困难;中心化存储造成数据存在恶意篡改,遗漏的风险,很难建立产业各方的信任关系,从而失去追本溯源的意义。区块链利用其独特的链式存储、去中心化、去信任的特性,提供了一种无需信任其他节点,仍能创建共识网络的方法,为我们解决上诉问题提供优秀的解决思路。本文设计一套基于区块链技术的溯源方案,并面向具体场景实现系统原型的开发。主要工作如下:（1）区块链技术与传统溯源系统融合可行性分析从技术原理出发对相关技术进行调研,介绍常见区块链平台并进行分析与比较,研究讨论现有溯源方案优缺点,综合总结分析区块链技术与传统溯源系统融合互补的实用性与必要性。（2）设计基于区块链技术的溯源防伪方案根据以太坊提供的功能模块,设计链式数据存储模型、链上链下信息交互行为,溯源防伪合约等多方面溯源策略。结合传统溯源系统与区块链溯源方案,在智能合约编程的基础上,设计一套全程可视化的溯源体系。以不可篡改的溯源数据的依据,推动产品防伪功能的实现。（3）原型系统的实现与测试依托现有农场,面向山茶、牛樟芝两项具体产品的微信电商小程序销售场景,实现了系统原型的开发并进行实地测试。系统涵盖农业种植、生产、流通、销售整个供应链环节,以物联网设备为基础实现了全程可视化追溯、产品防伪等功能。成功解决了传统中心化溯源系统数据分散、安全性得不到保障的问题,为消费者信任溯源数据提供了一个有效的技术保障。未来,我们将在本系统的基础上完善添加更多增值服务,优化业务逻辑,向其他产品、行业有效的移植。

关键词： 区块链   智能合约   入院申请系统  

摘要： 传统的住院申请流程由人工登记,按时间顺序安排床位,由于医疗资源紧缺,存在排队不透明的情况。该文设计并实现基于区块链的住院申请系统,保证入住顺序按申请的先后顺序排列。系统采用以太坊区块链技术,使用智能合约处理排队信息。通过管理页面录入住院信息,将入院申请基于时间戳保存在区块链中,患者可通过浏览器查询区块链中的床位情况。系统安全可靠,提高了医疗信息透明化水平。

关键词： 威胁情报   区块链   智能合约   数据共享   以太坊  

摘要： 网络威胁情报是来源于情报学、网络安全和大数据的重叠领域。在复杂的网路空间环境下,通过对网络威胁情报的获取、分析和共享,企业、组织和安全人员能够快速获取新的入侵威胁指标及其他更详细的信息,以此来识别、阻断和追踪网络入侵者,并能够预防更多网络威胁。威胁情报的共享能够帮助受到相关网络攻击的组织迅速地识别威胁并做出相应的防护措施。因此,网络威胁情报共享能够提高网络防护的效率,迅速阻止网络攻击蔓延。但是目前网络威胁情报共享中,存在集中部署访问受限、情报数据复杂度高导致的规范统一困难、共享数据易被窃取或篡改、共享双方去信任等问题,直接影响到网络威胁情报数据作为数据资产进行统一安全的情报共享。而区块链技术所具备的点对点传输、分布式存储、可追溯、不可篡改等特性,能够解决目前网络威胁情报数据共享中存在的一些问题。不同于现有的中心化数据共享平台,数据都集中在第三方机构上,区块链系统中各个节点相互平等存在,所有节点共同维护数据共享中产生的情报数据信息,有效地解决了恶意操作行为,增加了数据共享的可信度与安全性。根据上述背景,论文提出了一种基于区块链智能合约的网络威胁情报共享机制,并在以太坊区块链平台上完成了威胁情报共享平台的搭建。主要研究工作和成果有:一、研究区块链的组网方式、密码学技术、数据结构和共识算法。在此基础上研究以太坊的技术架构以及以太坊平台上智能合约的工作原理和执行流程。二、构建基于区块链智能合约的网络威胁情报共享机制,提出网络威胁情报数据的分类方法和在区块链上网络威胁情报数据的共享方法。三、结合提出的网络威胁情报共享机制进行情报共享平台的设计,包括共享平台的层级架构和平台功能设计。根据网络威胁情报共享平台上的业务逻辑,使用solidity语言设计开发智能合约,将网络威胁情报数据类型、用户类型、共享数据等内容以合约形式定义成结构体,在合约中定义这些数据的状态变量、功能函数、结构类型和合约事件。四、在以太坊平台上,通过智能合约开发实现各个功能模块的业务逻辑,基于truffle框架进行平台开发完成网络威胁情报共享平台的实现,并搭建私有链集群完成对网络威胁情报共享平台的功能测试。

关键词： 隐私匹配   云外包   安全多方计算   区块链   智能合约  

摘要： 隐私匹配是网络信息安全领域的重要研究内容,也是设计安全协议的基本工具,其在人类基因研究、国土安全与社交网络等方面有着广泛的应用。隐私匹配是指存在多个参与者有各自的元素集合想要计算出共有的集合信息,参与者在计算出匹配结果的同时不泄露自己的隐私数据,在隐私匹配计算结束后所有参与者都能得到最终匹配结果,并且不能获得其他参与者的数据信息。现有多方隐私集合匹配协议存在计算不公平和查询效率低的问题。针对现存的多方隐私匹配协议运行效率低和应用在云外包环境中会造成参与者隐私数据泄露的问题,提出了一个基于Paillier同态加密与布隆过滤器的云外包多方隐私匹配协议。协议中通过使用基于NTRU的代理重加密算法,将每个参与者的公钥加密产生的密文转换成相同公钥加密的密文,并把大量的计算外包给云服务器。然后通过布隆过滤器具有较低的计算复杂度、较高的空间利用率与较高的查询效率的优势,提高了协议计算过程中对信息的加密、解密与查询效率。最终,在协议的计算过程中参与者仅需少量计算,且无需交互。针对现存的隐私匹配协议不能有效解决公平性的问题。提出一个基于云外包的去中心化的隐私匹配协议。在协议中,结合了门限同态加密和布隆过滤器实现了没有可信第三方的去中心化的多方隐私匹配协议。我们使用智能合约来执行验证计算。如果参与者的不诚实行为被检测到,则将要被处以罚金。最后,参与者有动机诚实的执行协议且每个参与者都能获得交集结果。最后,给出了形式化的协议安全分析和相应的证明,并与其他的隐私匹配协议进行了比较。实验结果表明我们的协议能良好的运行且有一定的实用性,可以在不泄露用户隐私信息的前提下计算出匹配结果,满足现实应用的需求。

关键词： 区块链   比特币   交易隐私   账户安全   智能合约  

摘要： 区块链技术作为一种分布式新型计算范式,拥有去中心化、集体维护监督、安全可信、可追溯和可编程等特点,实现了信息互联网向价值互联网的转型.未来可广泛应用于金融、知识产权以及物联网等众多领域.比特币作为区块链技术的创始应用,实现了一种去中心化的货币体系.然而,其要求所有的交易记录必须公布到网络中,这将增加交易者隐私泄漏的风险.再者,若账户拥有者的私钥丢失,则这笔比特币将不能被消费.所以,在比特币系统中,对于交易隐私性和账户安全性的研究是十分有意义的.此外,在现有的安全外包计算中,需要可信赖的第三方保证公平性,但在网络环境中构造可信赖的第三方是较难的,并且需要花费额外的时间和费用,因此可以考虑利用区块链智能合约技术替代第三方保证外包计算的公平性.针对以上问题,本文的主要工作体现在以下两方面:1.关于区块链创始应用比特币,提出了一个同时保证交易隐私性和账户安全性的方案.方案利用同态的Paillier公钥密码系统和隐匿地址机制,实现了对交易金额和输出地址的完全隐藏,有效地保护了比特币中交易的隐私.与此同时,利用Shamir门限方案将私钥分发给多个授权的参与者,保证了即使账户拥有者私钥丢失其他参与者也可恢复出私钥,因此增强了账户的安全性.安全性分析表明,方案实现了机密性、不可篡改性和不可伪造性.2.利用区块链智能合约技术,提出了一个不需要第三方的公平支付的安全外包线性规划方案.利用区块链智能合约技术,方案对任何不诚实的一方实现了自动惩罚,且在不需要任何可信赖或半可信赖第三方参与的情况下保证了外包计算的公平性.同时,对于外包计算的正确性,由矿工进行验证,这取代了云用户的验证开销.安全性分析表明,方案可抵抗分布式拒绝服务攻击、窃听攻击和篡改攻击,并实现了外包问题的机密性、可验证性、支付的完整性和公平性.

关键词： 区块链   数据隐私保护   零知识证明   交易协议   智能合约  

摘要： 公有链上交易数据全网可见,公众通过收集公有链上的交易记录,分析大量的交易信息,有很大的概率可以追踪到交易金额的实际转移路线,甚至可以追踪到真实用户,从而获得一些可能会损害用户隐私的信息,不利于个人或机构的合法隐私保护。因此,加密区块链上的数据信息对区块链上用户的隐私保护非常重要。以用户交易为例,针对传统区块链的交易模型无法保护用户数据隐私的现状,论文基于无自举转换的全同态加密算法（Fully Homomorphic Encryption without Bootstrapping）,将零知识证明技术引入基于全同态加密的区块链交易协议,构建保护数据隐私的区块链。论文的研究内容主要包括:（1）研究基于全同态加密的区块链交易协议,包括等额交易协议和足额交易协议。在传统的区块链的交易模型的基础上,通过全同态加密的方式隐藏了交易的金额和账户余额。全同态加密的区块链等额交易协议,是利用零知识证明技术,证明在不同密钥下用全同态加密算法加密的两个交易金额的密文包含相同的明文信息。全同态加密的区块链足额交易协议,是利用区间隶属度来构造一个非交互式的最少必要零知识证明,使得矿工能够在不解密的情况下,验证在交易之前,交易发起方的账户余额大于等于交易金额。（2）研究基于全同态加密的数据隐私区块链。基于全同态加密的区块链交易协议,构建基于智能合约的保护数据隐私的区块链。构建的保护数据隐私区块链,是在区块链上部署了验证过程,交易信息验证通过后,会触发区块链上的智能合约正确的执行,智能合约根据执行结果更新交易双方账户余额的密文。采用全同态加密算法可以让区块链上任何第三方对交易的找零运算完成验证,也可以让运行在区块链上的智能合约处理密文,且不知道明文信息,显著地提高了用户数据隐私的安全性。该数据隐私区块链可以隐藏传统区块链交易体系的输入、输出以及交易细节,当哈希长度为k时,隐私区块链能被攻破的概率为2-k,即安全强度达到2k。论文提出的基于全同态加密的等额和足额区块链交易协议,构建基于全同态加密的数据隐私保护区块链,有效地保护区块链上用户的数据隐私,扩展了区块链的应用场景。

关键词： 智能合约   区块链   合同  

摘要： 区块链中的智能合约是一种通过运用散列算法和计算机程序来编码合同条款并封存在区块链上的,可依据预设规则自我执行的数字化协议。一旦智能合约被部署在区块链里,当事人可以确信记录合同条款的合约代码将被永久封存下来,并具有不可篡改和伪造、匿名下的透明化、执行触发条件事项预设下的自动化履行等特征。区块链技术下的智能合约作为一种认知性技术应用,可替代传统合同法的部分功能,并将创设出新型学习性合同法制。《中华人民共和国合同法》的调整范围限于财产性合同,因而其调整范围不能涵盖智能合约,但基于具有合同属性的智能合约的推广,势必对我国的现有合同制度有所影响,《中华人民共和国合同法》有必要做针对性修改。而在合同法的语境下,区块链基础上的智能合约概言之为利用数字代码去表示合同条款并保障其执行的自动性。智能合约可以分为智能合约代码、智能法律合同以及智能替代合约。一般而言,智能合约签署双方达成意思表示一致后,将记载着合意内容的数字化协议嵌入到区块链交易上,则成立了一个智能合约。而智能合约嵌入方式的去中心化,是通过全网节点在运用单项哈希算法验证后的一致性认可。智能合约转化过程中出现的问题该如何解决?其次,智能合约存续期间所具有的程序约束力明显不等同于法律效力,智能合约的效力在目前仅可视为在当事人之间产生的可预期执行效力。笔者还将对区块链技术下的智能合约成立与生效的区分问题作出分析。此外,区块链技术支撑下的智能合约可实现对智能资产的有效控制,对占有理论是否产生影响?接下来,笔者将谈到目前智能合约缺乏救济方式的问题,且往往只能事后救济。此外,当事人通过订立智能合约的方式从事违法行为、智能合约主体的缔约能力问题、智能合约所具有的担保功能影响以及匿名交易中的用户信用问题该如何解决?而智能合约运行中的编码错误,能否适用重大误解理论呢?另外,智能合约执行机制以简单的预定义情境为主,面对不确定场景无法精准判断决策。最后,智能合约交易缺乏实时性,这对于时间利益往往很重要的智能合约缔约目的的实现带来巨大的风险。我国现行合同法律制度对智能合约的规定尚不够明确、充分,因而有必要完善我国的相关规范,包括智能合约机制,使智能合约在我国合同法律制度框架下运行。

关键词： 区块链   智能合约   法律框架   比较法   合同法  

摘要： 区块链是一项可能在未来几年颠覆许多领域的技术,因为它能够通过智能合约在网络空间创建和执行规范。本文分析了基于区块链技术的智能合约概念,并试图界定其法律框架,以回答智能合约是否需要一个新的合同法律框架的问题。通过比较法律方法它做到了这点。本文首先定义和解释了区块链技术和智能合约的概念。区块链被解释为一个分散的不可变的交易分类账。接着通过四个主要概念来探讨智能合约。这些概念是一组双方都同意的承诺,是用编程语言编写的可执行代码,包括函数、函数修饰符、事件和预言。第三个概念是协议,在协议中执行智能合约,换句话说,就是区块链。定义智能合约的最后一个概念是它们的不可变性是源自区块链技术。其次,本文通过对比现行的一些合同法律制度,对智能合约的法律框架进行了界定。运用美国《合同法》和中国《合同法》来比较智能合约与国内的法律框架。《联合国国际货物销售合同公约》和《国际商事合同通则》则被用来分析国际上已经确立的标准。本文比较了合同的三个基本原则:合同自由原则、合同成立原则和义务与对价的相互关系原则。通过比较发现,大多数原则都可以应用于智能合约的概念。成立过程类似于通过要约和承诺,但关系是在计算机系统中进行处理的。此外,从传统合约到智能合约,义务和对价的适用方式是相似的。智能合约的性质决定了双方一旦签订合约就自动履行其义务。这种自动履行为双方创造了相互的义务。同时,本文研究发现,对价是通过区块链上的交易费用或通过执行传统的对价原则来实现的。这一原则并没有太大的改变,因为意思表示一致的成立是一个基于区块链的系统。再次,本文对传统合约与智能合约的履行进行了比较。比较显示,智能合约的履行是如何自动化并为双方当事人创建更高的履行标准。结果表明,由于基于计算机系统提供的灵活性较小,当事人必须正确履行智能合约。最后本文探讨了智能合约的可执行性。研究表明,由于区块链技术的不可变性,法院对智能合约的执行力很小。然后分析了一个智能合约变更的标准示例。研究发现,该标准可以为当事人提供一种将判决者纳入其交易的方法,同时也为法院提供一种执行其判决决定的途径。本文认为目前的框架是充分的,在大多数司法管辖区,并不迫切需要一个新的合同法律框架。研究表明,大多数司法管辖区都很好地适应了智能合约的到来,但它们的一些标准将会受到考验,主要是由于区块链技术提供的匿名性及其不可变性。无论如何,司法管辖区之间需要进行一些解释和合作工作,以便在智能合约行业中建立一个实践标准,特别是在法院的判决、争端解决和执行方面。

关键词： 智能合约   英特尔软件保护扩展   数据交易   以太坊  

摘要： 数据是数据驱动型经济的一项核心资产,其日益重要的作用推动了数据交易产业的快速发展。数据交易过程依赖于数据交易平台作为数据买方和数据卖方的纽带,数据卖方的数据在数据交易平台的帮助下流向数据买方。目前数据交易平台存在两个主要问题:首先,不诚实的数据买方在获得卖方的源数据之后,可能会将数据卖方的源数据转卖给其他人;其次,当数据卖方的源数据流经数据交易平台时,不诚实的数据交易平台可能在未经数据卖方允许的情况下缓存数据卖方的源数据并对其进行转卖;为了解决数据交易平台中存在的安全问题,基于区块链的安全数据交易生态系统(Secure Blockchain-based Data Trading Ecosystem,SDTE)实现了一种数据安全交易机制。首先,在SDTE中,数据卖方将数据发送给数据买方在区块链上部署的智能合约进行处理,SDTE也对输出数据的大小进行额外计费以及禁用智能合约之间的调用来防止恶意智能合约输出源数据,买方无法直接获得源数据,保证了源数据的安全;其次,通过对源数据以及执行结果进行加密并且使用Intel Software Guard Extensions(SGX)技术保护加解密以及智能合约的执行过程,保障智能合约从输入到执行再到输出结果过程中的数据买卖双方数据的安全性,防止数据交易平台窃取隐私数据并进行二次转卖,不但如此,为了防止系统中角色的抵赖和欺诈,SDTE中部署了数据交易管理合约来约束交易过程中的抵赖行为。为了验证SDTE的安全性,对存在安全威胁进行建模并进行详细的安全分析。为了验证SDTE的实用性,实现了基于以太坊以及SGX的数据交易平台,测量数据交易过程中的额外的性能开销,测试结果表明,使用SGX保护智能合约这一关键模块使用K-Nearest Neighbor(KNN)算法处理数据时,额外消耗的时间不超过0.5S。

关键词： 智能合约   区块链   法律难题   技术与法律  

摘要： 借助区块链技术的力量,智能合约实现了从空想到落地,并成为区块链2.0阶段的重要表征。区块链赋予了智能合约超越传统的崭新内涵,使智能合约有着广泛的应用前景。以私法角度观之,智能合约是区块链2.0渗透到法律领域的产物。作为新兴事物,它一方面突破了人们对传统合同的想象,从表现形式、适用范围、成立、履行到救济方式实现了颠覆,此之谓"能"。另一方面智能合约并非"全能",也有自身的局限性,特别是在与传统法律进行互动的过程中暴露出技术驱动型事物的通病。在"能"与"不能"之间,私法规制路径何去何从则涉及技术价值与法律价值的重构问题。