基于区块链的农产品溯源系统研究

针对部分农产品溯源系统存在溯源信息集中、信息易被篡改、信息不透明的突出问题,利用区块链去中心化、不可篡改、公开透明的特点,以传统农产品溯源系统的问题分析为前提,以构建基于区块链的农产品溯源系统模型为基础,利用数据分片实现农产品信息的分布式存储,设计智能合约使系统满足实际交易过程,构建系统架构并实现该区块链溯源系统.系统实现了农产品的可信溯源,保障了农产品质量信息的安全性和可信性.     

基于区块链技术的C2C交易系统

区块链和智能合约是近几年最热门的技术,区块链技术具有去中心化、匿名化、可溯源等特性,智能合约是存储在区块链上的公开可执行代码,允许在没有第三方参与的情况下进行可信交易,这些交易可追踪且不可逆转,因此,将其应用在最不可信的C2C交易业务中具有较高的研究价值和实用价值。本文利用以太坊区块链平台和智能合约实现了C2C交易系统,利用该系统可以实现匿名且安全的交易,解决了信任问题、降低了信任成本。     

应用于食品追溯体系的区块链架构设计

在互联网+、大数据等冲击下,传统的食品安全监管手段面临着产品信息来源广、产品数据可靠性差、可用数据鉴别困难等问题,急需新的信息化手段为有效监管提供技术支撑。重点研究区块链技术在构建食品安全监管追溯体系中的应用。利用区块链网络的特点,有效整合涉及食品安全的各个参与主体数据,为监管机构提供实时、可靠、不可篡改的产品信息。针对食品追溯体系的特点,具体分析用户层、应用系统层、接入层以及区块链平台技术特点,探讨全量数据与上链数据、数据一致性维护机制、接入层监听和轮询机制、区块链共识算法和智能合约等问题。最后对当前技术条件下在食品追溯体系中推广应用区块链存在的问题进行了探讨。     

基于区块链的汽车供应链产品追溯系统

区块链作为新兴的分布式数据库技术,具有公开透明、不可篡改和易于追溯等特征,与供应链产品溯源具有良好的契合度。针对汽车供应链面临的缺乏信任、溯源难度大及信息共享效率低等问题,运用区块链技术,设计了基于区块链的汽车供应链产品追溯系统。选用以太坊作为系统的开发平台,设计了授权管理、信息录入、溯源转移和链上查询等功能模块,根据功能需求设计了智能合约,增加了对敏感数据的处理环节。系统中配置了原材料供应商、零部件供应商、整车厂以及分销商4个参与主体,提供了监管部门与消费者的溯源接口。通过实例对溯源系统进行展示。研究表明：区块链溯源系统与传统的溯源方式相比,产品数据的安全性和溯源效率等方面具有明显优势。     

区块链技术在农产品安全信息溯源中的应用研究

农产品安全是国家和人民关注的民生焦点问题。文中将区块链技术应用在农产品安全信息溯源关键技术中,探索将两者技术有效融合,利用区块链去中心化、机器自治、不可篡改、公开透明、可完整追溯等特性,建立农产品供应链可信追溯模型和系统,保证农产品整个安全信息溯源链上所有数据真实、安全、透明和完整。     

基于智能合约的可信筹款捐助方案与平台

传统筹款捐助平台的集中式管理难以满足高可信机制的需求,筹款信息真假难辨,善款流向不透明。区块链技术的去中心化、数据不可篡改、可溯源、点对点交易等特点为构建可信捐助平台奠定了基础。由此以区块链技术为基础,提出了一种基于以太坊智能合约的捐助方案。首先,将筹款信息和捐款交易事件等存储在以太坊区块链上,并利用保证金机制保证了数据的真实性和可溯性;同时,阐述了该方案的架构模型,提出智能合约算法Donate代替人工操作,防止善款挪用和久未到账问题;最后,通过基于智能合约的可信筹款捐助平台验证了该方案的可行性。将所提平台与传统筹款平台比较分析,证明了该平台能安全有效地防止虚假筹款和善款挪用。     

基于区块链的标识解析技术

为满足工业互联网标识服务的数据存储安全可靠、公开透明，本文提出了基于区块链的解决方案，利用区块链去中心化且不可篡改的特性为标识服务提供底层支撑。底层链采用主链+从链的联盟链模式，从链面向多业务类型，经过主链许可后方能加入链生态，实现了对链的管理；标识采用DID协议，保证了标识的不可篡改级标识所有权；标识注册采用分级制，节点根据不同权限开放不同等级的注册功能；注册与解析通过触发智能合约自动化执行，在保证执行过程公开透明的同时提升了效率。     

基于侧链技术的供应链溯源系统设计

采用中心化设计的供应链溯源系统的性能提升依赖于中心服务器,且存在监管追责难、中间流转节点多、数据不透明等问题。为此,将区块链技术应用于供应链溯源领域,设计并实现一种基于侧链技术的供应链溯源系统。通过以太坊智能合约实现供应链中的货物管理、信息共享与产品溯源,利用侧链技术对以太坊进行扩容,使其满足实际应用的需求。实验结果表明,该系统能够对供应链上的产品进行全生命周期的追踪溯源,方便用户验证、查询以及第三方监管,且其吞吐量高达200 TPS,每笔交易开销低至0.07元。     

区块链与可信数据管理:问题与方法

作为支撑比特币实现无中心高可信的账本管理的技术,区块链在金融领域得到了广泛关注.区块链实现了不完全可信环境中的可信数据管理,具有去中心化、防篡改、不可抵赖、强一致和完整性等特性,同时也具有高延迟和低吞吐率的性能问题.在互联网技术发展,新型应用层出不穷的大背景下,借鉴区块链在数字加密货币应用中的成功经验,探索可信数据管理的理论、技术,并设计、实现系统,是学术界所面临的重要问题.本文从可信数据管理角度,介绍区块链相关的技术和研究进展,包括分布式共识、智能合约、数据溯源等,并分析应用对可信数据管理所提的需求和研究挑战.     

区块链技术在水利行业应用场景的分析

作为新一代信息技术,区块链技术的应用潜力受到政府和企业的高度重视。区块链主要包括 P2P 分布式网络和传播、非对称加密、共识机制和智能合约等技术,具有去中心化、公开透明、难以篡改、可追溯和安全可靠等特点,有望解决数据共享、证照管理、档案管理、水利监督、取用水监管、水质监测和水权交易等水利业务的痛点,加快智慧水利发展,为实现水治理体系和能力现代化提供强力支撑和驱动,具有广泛的应用前景。     

智慧河长系统关键技术研究与应用

为提高河长制工作效率和水环境治理能力，提出实现智慧河长系统的关键技术和应用实现方案。针对河湖监管水平较低、信息化资源共享程度低和精细化监督管理水平较低等问题，通过水质水量自动监测、工业企业污染溯源监测、视频监控、无人机与卫星遥感监测形成空天地一体化前端感知体系，研究河长制数据整合汇聚、大数据分析和 AI 图像识别等智慧河长系统关键技术，采用智慧感知层、基础设施层、大数据中心层、支撑平台层、应用系统层、用户层 6 层架构构建智慧河长系统，实现水质分析、污染溯源、岸线监管、水面异常监管等重要功能。实现河长制工作从前端感知、后台分析、辅助决策全过程智能化管理，有效解决河长制工作中河长履职监管和河湖数据整合等难题。     

区块链架构下蜂蜜供应链可信监管溯源模型

针对传统蜂蜜溯源效率低下、可信度较低等问题进行了研究,在分析了蜂蜜溯源标准后,结合区块链技术和IPFS技术构建了高可信蜂蜜溯源方案。首先提出了分层存储策略,解决了信息上链及溯源效率较低的问题;然后以多链构架隔离数据,提出基于外部随机预言的代理重加密方案,由智能合约完成密文重加密,同时附上消息认证码,解决了信息可信度低、假冒伪造和隐私数据泄露风险;最后,为防止突发性负载导致的数据不一致,提出了预上链机制,即“高流量打包预先上链,低流量补充上链”方案。为验证可行性,对上述方案使用Apache Bench工具进行仿真测试,结果表明,该方案实现了基本数据的有效上链、可控监管和可信溯源,能够满足企业、监管部门和用户的多级需求。     

EDALoCo: Enhancing the accessibility of blockchains through a low-code approach to the development of event-driven applications for smart contract management

Blockchain is a cutting-edge technology based on a distributed, secure and immutable ledger that facilitates the registration of transactions and the traceability of tangible and intangible assets without requiring central governance. The agreements between the nodes participating in a blockchain network are defined through smart contracts. However, the compilation, deployment, interaction and monitoring of these smart contracts is a barrier compromising the accessibility of blockchains by non-expert developers. To address this challenge, in this paper, we propose a low-code approach, called EDALoCo, that facilitates the development of event-driven applications for smart contract management. These applications make blockchain more accessible for software developers who are non-experts in this technology as these can be modeled through graphical flows, which specify the communications between data producers, data processors and data consumers. Specifically, we have enhanced the open-source Node-RED low-code platform with blockchain technology, giving support for the creation of user-friendly and lightweight event-driven applications that can compile and deploy smart contracts in a particular blockchain. Additionally, this platform extension allows users to interact with and monitor the smart contracts already deployed in a blockchain network, hiding the implementation details from non-experts in blockchain. This approach was successfully applied to a case study of COVID-19 vaccines to monitor and obtain the temperatures to which these vaccines are continuously exposed, to process them and then to store them in a blockchain network with the aim of making them immutable and traceable to any user. As a conclusion, our approach enables the integration of blockchain with the low-code paradigm, simplifying the development of lightweight event-driven applications for smart contract management. The approach comprises a novel open-source solution that makes data security, immutability and traceability more accessible to software developers who are non-blockchain experts.     

Blockchain-based application for the traceability of complex assembly structures

Production processes are becoming increasingly complex and decentralized, spanning across multiple manufacturing areas, factories, and even countries. Thereby is the development of a holistic and data-continuous traceability system, which provides transparency of records for the entire manufacturing flow from raw materials to the final product, one of the main challenges. While some solutions already address traceability issues in supply chain management and manufacturing, customized and volatile industries, in which each product features a unique configuration, are still lacking appropriate models and proofs of concept. In this research, we develop a decentralized blockchain application called TokenTrail, which focuses on the specific traceability requirements of multi-hierarchical assembly structures. The proposed blockchain architecture is based on a consortium Ethereum network and a Proof of Authority consensus, which delivers a trusted and shared database within an economic processing framework. To overcome the challenges of managing liaison transformations, we develop an assembly token manager based on the semi-fungible ERC 1155 token, which enables a direct representation of complex assembly processes and structures containing unique parts and batches within one smart contract. A user-friendly front-end application simplifies the querying of the recorded traceability data and visualizes existing dependencies.     

语义区块链研究综述

区块链因具有去中心化、不可窜改、可追溯、集体维护、可编程和安全可信等特点,已应用于金融、物联网、供应链与物流链管理、数字资源版权管理等行业,但因缺乏链间互操作、无法索引查询等问题,极大制约了它的深入应用.语义Web技术和区块链技术融合产生的语义区块链技术,有望解决这些相关问题.为方便研究者系统地了解语义区块链的研究现状和发展趋势,对语义区块链技术进行了综述.首先,分析了区块链对语义Web技术的需求、语义区块链的优点;然后,分析和总结了语义区块链的研究和应用现状,包括区块链本体的设计、区块链数据的语义描述、语义数据的存储、智能合约的语义化、语义区块链的相关应用;最后,对语义区块链的主要研究方向进行了展望.     

基于区块链的企业管理系统框架设计与分析

区块链技术如何赋能现代企业管理,越来越受到广泛的关注。企业资源计划（ERP,enterprise resource planning）技术将现代信息技术与企业生产流程管理紧密结合,有效加强了企业的工作效率和管理水平,但存在中心化结构特有的设备安全、数据安全、工控安全、信息泄露等固有的痛点问题。针对当前ERP系统暴露的问题,利用区块链的去中心化、去信任化、公开透明、可信数据库、可追溯性等特点,提出一种基于区块链的现代企业管理ERP系统框架模型。重点解决企业生产与管理流程中的数据可信和高效协同问题,并引入区块链的激励机制,利用Token强化协同管理,提高效率,为企业效绩评估与考核提供一种新思路。     

生态流量监管“四预”业务应用探索

为提高重点河湖生态流量动态监管能力，针对各地服务支撑生态流量监管业务系统与数字孪生流域建设提出的“四统一”不相适应，以及生态流量监测预警、达标判别、统计分析、流量预测、成因分析、调度方案预演、预警响应等全过程监管能力不足等问题，本文围绕业务管理需求，提出了生态流量监管总体方案以及“四预”业务应用总体架构，提出了包括数据底板、模型库、知识库等内容的数字孪生平台建设思路以及基于图数据库的生态流量预警知识图谱构建技术，提出了包括监测告警、预测预警、水量调度预演、会商服务等功能的应用系统模块建设思路，梳理了生态流量监管“四预”业务流程，可为当前数字孪生流域建设先行先试和水资源管理与调配系统中的生态流量监管业务“四预”能力建设提供参考和借鉴意义。     

基于区块链的水利数据共享平台开发与应用研究

针对水利政务各部门存在业务纵向独立,跨部门数据共享与业务协同困难等问题,为提升水利政务办事效率与群众满意度,研究并实现一种基于区块链技术的水利数据共享平台。利用区块链分布式共享、不可篡改等特性,将水利数据去中心化存储;采用应用服务与数据管理分离的架构模型与一致性访问接口,解决各水利应用间的数据共享问题;结合智能合约与数字签名技术,实现数据访问与共享的去信任化和智能化。该研究已应用于围绕电子采砂证照的水利数据共享场景中,应用分析表明：平台可实现水利数据去中心化存储与访问,实现水利数据的跨部门安全可信共享,提高水利政务协同工作效率,研究成果可为各地方、 部门和层级间政务数据的安全互通起示范作用。