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.     

基于区块链的供应链可信数据管理

为解决传统供应链中贸易数据潜在伪造、篡改等安全问题,提出了一种基于区块链技术的供应链可信数据管理方案.首先,以智能合约将贸易规则代码化,防范履约风险和提高贸易数据处理可信性;其次,采用ZSS04方案和抽样技术交互完成贸易数据完整性检验;再次,设计了适用于供应链的分布式共识机制,以提高贸易数据存储可信性;最后,利用区块链技术所具有的原生特性实现非可信环境下的可信数据管理.分析以及实验结果表明,该方案能够为供应链中贸易数据管理提供新的思路和技术支持.     

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。     

基于区块链的食品溯源信息化平台

消费者对食品质量安全非常关心,特别是食品供应链的可信度,食品溯源能够连接产品流通各个环节,对产品进行不定向追踪管理,对保障食品质量安全具有重要意义。利用Go、Hyperledger Fabric、Vue等高级语言和框架设计实现基于区块链的食品溯源信息化平台,凭借区块链技术去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点,为用户提供食品信息的溯源,从而对食品供应的各个环节进行有效的监管,保证食品安全。     

基于区块链的对账系统设计与实现

电子支付、电子商务、互联网广告、大数据交易等业务,都是由多个主体参与的持续性业务。对账系统是此类业务开展中的重要一环,它保证了各参与方数据一致。区块链技术集成了分布式公共账本及智能合约技术,且本身具有不可伪造、不可篡改的特性,可以满足对账系统的需求。本文讨论了基于区块链技术的对账系统,并给出了依托Bitcoin和Ethereum公链的具体实现。利用区块链特性,对账系统可以实现去中心化对账。相对于中心化对账,该方案不依赖某单一参与者,没有单点故障;对账结果通过区块链存储,结果可追溯、验真;数据根据授权分别存储于公链及私链,保证了数据隐私。     

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...     

基于区块链的微认证系统架构

针对现有微认证系统架构依靠中心化的管理模式,不能够保证微认证安全性的弊端,本研究利用了区块链的分布式结构,透明性与不可篡改性的特点,探讨了如何将区块链技术引入微认证系统的架构设计中.本文首先阐明了当前微认证系统中存在的弊端,介绍了区块链生态系统的基本概念;其次,设计并提出了基于区块链的微认证系统架构,以提供高效率且简单直观的微认证相关服务;最后,实现了解决方案的原型,验证了系统原型的性能表现,并进行了安全性探讨.实验结果表明,本文方法能很好地应用于微认证系统,以促进设计和实现基于区块链的微认证系统.     

基于区块链技术的扶贫系统的设计与实现

在实际业务需求的基础上设计以区块链作为底层架构的精准扶贫系统平台,完成系统的需求分析、总体设计、详细设计以及编码测试。通过智能合约完成对区块链数据的增删改查,Java后台向下调用平台提供的RPC接口,完成对智能合约方法的调用,向上为扶贫机构等提供restful接口,方便系统成员使用区块链平台。为了提供系统的安全性,从多个方面提出解决方案。     

基于区块链的工业互联网系统设计

为了解决工业数字化、自动化进程中的生产信息安全问题,保障生产质量,提高系统自动化运转的能力,提出了区块链与工业互联网深度融合的概念.通过区块链的去中心化、可信协作、不可篡改等固有优势,利用Hyperledger Fabric平台搭建一个工业互联网系统,采用Raft算法以及智能合约实现节点共识以及流程设定,打造一个可信的...     

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。     

A Blockchain-Based Trust Model for Supporting Collaborative Healthcare Data Management

The development of information technology allows the collaborative business process to be run across multiple enterprises in a larger market environment. However, while collaborative business expands the realm of businesses, it also causes various hazards in collaborative Interaction, such as data falsification, inconstancy, and misuse. To solve these issues, a blockchain-based collaborative business modeling approach was proposed and analyzed. However, the existing studies lack the blockchain risk problem-solving specification, and there is no verification technique to examine the process. Consequently, it is difficult to confirm the appropriateness of the approach. Thus, here, we propose and build a blockchain-based trust model to strengthen and verify the integrity and security of the collaborative business process; Integrity and security address the validity of collaborative interactions in terms of a trust, and we construct a blockchain pattern based on trust elements to meet the required the characteristics. Specifically, a trust model can be applied to the healthcare data-sharing process, and then the achievement of the trust-based safe data-sharing process can be proven. Our model can be used as a trust-building guidance tool or for integrity and security verification with the collaborative business process in a distributed environment with blockchain.     

Survey of Large-Scale Data Management Systems for Big Data Applications

Today, data is flowing into various organizations at an unprecedented scale. The ability to scale out for processing an enhanced workload has become an important factor for the proliferation and popula...     

基于区块链的可溯源政务大数据共享方法研究

政务服务跨域协作是政府数字化转型和跨域治理相结合所催生的新型治理模式,是政务服务治理的价值目标。由于政府各部门的具体业务和功能不同,各部门都有一套独立的数据管理系统,且各信息化系统存储多样、数据格式复杂、业务流程各异。如何安全可靠地实现各个部门之间的数据共享已成为一项研究难点。传统政务数据共享通常采用集中式共享模式,该模式容易引发数据隐私泄露、部门权限混乱、单点故障等一系列问题。为解决上述问题,该文提出了一种属性基加密与区块链结合的政务数据共享方案。首先,由数据拥有者制定访问控制策略,对数据请求者的属性进行限制;然后,利用子集覆盖技术,实现数据安全共享中的细粒度访问控制及密钥更新,结合线性秘密共享,以实现访问策略的完全隐藏,采用星际文件系统分布式网络存储对称加密后的密文,以缓解区块链系统的存储压力;最后,利用 Keccak 算法对检索数据密文的哈希值进行重加密,实现数据的完整性验证。通过安全性分析和相关实验可知,该文所提方案在安全性和效率方面均能满足政务数据安全共享的需求,可实现政务数据的高效、安全和可溯源共享。     

基于区块链的云数据删除验证协议

云服务器可以为用户提供任何时间、任何地点的服务,并极大地降低用户成本,提高使用的便利性,如今越来越多的用户将自己的数据存储在云服务器.然而,关于云存储中的安全问题不时得到披露,影响到用户对云存储的信任,因此必须足够重视云存储及云服务中的安全问题.例如未经身份验证的用户不可以访问云服务器,云服务器不按用户的要求删除数据应该能被发现并惩罚.为了解决这些问题,提出了一种基于区块链的云数据删除验证协议.首先,用户通过调用智能合约向云服务器证明自己的身份,并且创建数据删除的请求交易,然后云服务器删除数据并生成一条嵌有删除证据的区块链(证据链).无论云服务器是否恶意,用户都可以验证数据删除结果.安全性分析表明：提出的协议可以在没有第三方可信机构的情况下完成数据的公开验证,同时可以抵抗窃听攻击、假冒攻击等.     

一种分布式数据流系统负载平衡算法

分布式数据流系统中,当输入数据流速发生较大波动时,会引起部分节点过载,从而影响整个系统的数据处理能力。针对这个问题,该文分析了分布式数据流系统的特点以及现有负载平衡算法的局限性,提出了一种利用多层重叠结构进行负载信息收集和负载分配的平衡算法。该算法利用虚拟树形结构进行负载信息的收集和负载分配,具有较好的扩展性能。以环形虚拟结构中保存的节点相对位置信息为依据进行负载移动,从而有效降低系统的响应时间。实验结果表明该算法具有良好的负载平衡能力和一定的应用价值。     

CloudBM:云数据管理系统测试基准

随着云计算技术和云数据管理技术的不断发展,越来越多的云数据管理系统纷纷面世,为人们提供了一种以经济实用的方式管理海量数据的方案。面对各种各样纷繁复杂的云数据管理系统,如何结合不同的应用场景对它们进行全面详细的性能评价是目前亟待解决的挑战性问题。以电信业务中用户访问记录存储系统为应用背景,结合云数据管理系统的应用特点,设计了一个具有广泛代表性的测试基准,并对目前主流的云数据管理系统进行了实际测试。通过对测试结果进行对比分析,为用户提供了一个可供参考的性能评价结果,同时验证了该测试基准的可靠性和广泛适用性。     

管理信息系统的面向对象模型设计

本文论述管理信息系统的面向对象式模型设计方法，把设计过程归结构为面向对象分割、面向对象抽象、构造模块和构成系统模型几大步骤。其中，尤其对为了建设理想性能要求的信息系统而如何分析数据，构造模块，作了深入细致的论述。