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： 认证加密   SM4   分组密码   信息文档流转   智能合约  

摘要： 密码技术的发展和密码算法标准的推广,促进了信息文档流转及智能办公等重要信息文档管理在政府和企事业单位的应用,提高了社会效率。但是,因密码方案底层架构设计不严密、系统研发存在漏洞,导致信息文档管理系统中文档数据面临被篡改、窃取等安全威胁,甚至危害国家安全。认证加密算法能够同时保障数据的保密性和完整性,相较传统的对称加密算法和公钥加密-签名算法更具优势,在信息文档安全管理方面具有更大的安全和效率优势以及高的应用价值。本文围绕重要信息文档的安全防护密码算法和安全方案进行研究,设计一种基于国标SM4的单程认证加密算法,并结合区块链智能合约技术设计、实现一种基于认证加密的可追溯信息文档流转方案,并完成了方案的设计与实现。具体有:首先,设计一种基于国标SM4的单程认证加密算法。该算法通过将认证码的生成模块与SM4的轮函数相结合,改进算法加密模块,使得算法在初始化阶段、加密阶段以及认证码生成阶段可以共享中间过程中的数据和部分算法,最大程度地减少计算资源消耗。通过正确性、安全性的理论分析和实验验证,结果表明该算法综合表现良好。然后,提出一种基于认证加密的可追踪信息文档流转方案。针对信息文档流转的业务需求以及流转过程中的安全瓶颈,引入智能合约技术,进而设计信息文档流转的智能合约。在该流转智能合约中,采用加密手段对信息文档进行保护,以认证加密的认证码作为认证依据,保证其数据的保密性、完整性以及防篡改性。最后,设计实现一套信息文档流转安全管理系统。基于所提出的认证加密算法和可追踪的信息文档流转方案,采用软件工程开发流程,设计系统的功能架构、逻辑架构以及物理架构,并以Java为开发工具进行了进行web的研发实现。系统测试结果表明该系统能够较好的保障重要信息文档的应用安全。

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。

关键词： 区块链   共享经济   智能合约   分布式记账  

摘要： 针对共享平台现有局面,本文旨在创建一款服务于全国人民,链接人与人即时互助的平台.平台采用去中心化的区块链技术,实现用户点对点直接交流,用户通过平台发起各种'帮助'需求,经过即时精准匹配,在短时间内解决自己的一些难题.平台上双方达成共识,实现交易,系统自动执行智能合约和分布式记账.项目颠覆传统共享经济模式,实现互利互助,为共享经济发展提供新机遇.

关键词： 区块链   智能合约   分组   并行化   Actor   集群  

摘要： 区块链的本质是一个所有参与节点共同维护,公开透明的分布式账本,但并非某个单独的用户可以对它随意修改,只有通过共识机制选出的区块链节点才可对其更改。具有去中心化,不可篡改,数据加密等特性的区块链为智能合约提供了一个良好的运行环境。目前智能合约的执行效率严重阻碍了它在许多领域的应用。智能合约是通过区块链交易来实现调用的,因而提升智能合约的执行效率也即提高区块链交易的处理速度。为了提升交易的处理效率,论文提出了交易分组并行化策略,将非冲突交易并行处理。策略中的智能合约平台是基于AElf的,它的智能合约是支持元数据的。在处理交易时,根据元数据对智能合约函数占用的资源进行标记,之后根据资源标记的结果构建资源的并查集,再通过函数(交易)占用的某个资源查询交易所在的并查集子集,根据所在子集的ID将交易放入对应分组中,实现所有交易的分组,然后再根据并发度将交易分组结果进行合并,最终将结果交由***实现的Actor模型执行。实验证明,通过使用交易分组并行化策略,交易的处理速度得到了很大提升。交易分组并行化策略对计算机性能有一定的要求,因为单机的并发度太低,在一定程度上会限制策略的效率,为此,论文在交易分组并行化策略基础上引入集群,这样便可以提高策略的并发度,减少交易分组合并的机率,使得Actor处理更少的交易,提高策略的效率。经实验证明,基于Actor集群的交易分组并行化策略,交易的处理速度再度得到了提升。

关键词： 区块链   智能合约   部分盲签名   隐私保护   PBFT  

摘要： 区块链技术作为数字加密货币的底层技术,随着比特币在科技界及金融界的活跃而备受关注。其去中心化、透明可信、不可篡改等特质,也为智能合约提供了可信的执行环境,保障了智能合约的公平公正执行。以太坊基于区块链技术,提供了智能合约的完整解决方案,使区块链的应用领域得以扩展。近年来,众多行业联盟应用联盟链解决去中心化问题并取得成效,使得联盟链成为企业级应用的首选。由于区块链中的交易存储于全局账本中,智能合约的整个生命周期均全网广播并被记录,这使得合约的隐私无法得到保障。同时,以太坊现阶段仍采用工作量证明机制实现数据的一致性,而该共识机制并不适用于联盟链环境。针对以上问题,本文基于以太坊联盟链展开研究,通过对区块链相关技术,智能合约技术以及所涉及密码学技术的研究,提出一种基于盲签名技术的智能合约模型。模型融入指定验证者的部分盲签名算法,该算法的限制验证性、不可否定性以及部分盲性保证了智能合约的隐私性。同时针对工作量证明机制的效率低下及算力浪费等问题,提出采用PBFT作为模型的共识机制,并对其加以改进,设计了适用于联盟链应用的改进的实用拜占庭容错算法。最后本文基于所提出模型,搭建了一个简易的去中心化股权转让系统,该系统中交易相关操作通过区块链中智能合约实现。

关键词： 区块链合同   智能合约   供应链   金融托付   登记制度  

摘要： 区块链合同是基于区块链技术的新兴金融方式,在供应链金融中应用区块链合同可以消除资金支付方的违约风险和解决交易链条中信息不对称问题,从而大幅度降低交易成本。然而,区块链合同和智能合约的概念在实践中被大量混用,其概念边界亟须厘清。同时,区块链合同本身的法律属性尚不清晰,这使得实践中的创新者感到困惑。区块链合同会造成公司资产在资产负债表中虚高,侵害债权人利益,因而应当立法使其显示在资产负债表中。

关键词： 区块链   智能合约   安全电子投票   零知识证明   去中心化   多候选人投票  

摘要： 随着社会的进步,很多的应用场景都需要投票表决。在互联网时代下,电子投票以成本低、工作效率高、失误少的优势取代了传统的纸质投票形式,由于电子投票系统的数据存放在中心数据库,存在如下问题:投票数据不够公开透明且容易被篡改伪造;用户的私密信息存在被泄露的风险;选民无法验证投票结果。而区块链技术来源于比特币的,其本质是一个基于共识机制、无中心化的数据库,具有去中心化、可溯源、不可篡改性和准匿名性等特点。区块链技术可以弥补目前投票系统中的不足,使投票过程公开透明,防止欺诈选票,增强投票数据的安全性,实现投票结果可验证。因此,研究结合区块链的应用具有非常重要的意义和前景。本文主要的研究工作包括以下几个方面:1、本文详细介绍了安全高效的电子投票系统在国内外的发展历程,深入研究了以以太坊为代表的区块链的相关技术与理论,详细介绍了结合区块链的电子投票系统的发展状况。2、本文提出了基于分布式EIGamal加密体制和零知识证明协议的电子投票方案。该方案能实现多候选人的投票方式,具备自我计票功能,无需第三方计票机构,具有较好的实用性。方案中利用分布式EIGamal加密体制保证了选票内容的安全传输,同时根据EIGamal体制的乘法同态性可以实现加密选票的统计,保护了选票的隐私性。另外,方案采用零知识证明协议,能够保证投票者及选票内容的合法性,防止重复投票。通过安全性分析,本文方案在满足电子投票协议的基本要求下,对投票者的隐私信息做到最大化的保护。3、本文设计及实现了基于本文提出的安全投票方案的智能合约。该合约分为三部分:主合约,通过合约的地址和应用程序二进制接口文件调用另外两个智能合约的功能;投票协议合约,控制投票过程中的关键环节;加密合约,负责创建离散对数知识证明协议和合法性知识证明协议的验证参数及选票加密的方法。4、本文开发实现了基于以太坊平台的区块链投票系统。采用***技术和Electron技术实现投票系统的投票者和投票发起人两个客户端,通过以太坊***库开发了一套调用投票方案智能合约相关方法的接口,用于投票系统完整地执行投票协议的业务逻辑。然后在以太坊私的链上进行系统性能测试,记录关键方法的计算成本和Gas消耗。测试结果表明,本文设计的基于区块链的投票系统具有良好的性能,同时也证明了本文的投票方案的可行性和正确性。