基于区块链的5G物联网数据共享方案

海量的物联网数据拥有巨大价值,而现有基于云的数据共享机制,面临单点故障、内部泄露等问题,无法确保用户数据的安全共享。为实现高效可信的数据共享,利用区块链技术,提出了基于区块链的5G物联网数据共享方案。该方案首先设计了数据共享框架和数据共享流程;然后基于闪电网络方案,提出了面向物联网数据共享的链下交易机制。实验分析表明,基于区块链的5G物联网数据共享方案具有较强的抗攻击能力;基于闪电网络的交易机制,能够大幅提高交易吞吐量、降低交易时延。     

基于区块链的可信数据共享方案设计

针对数据共享时的隐私安全问题,提出一种基于区块链的可信数据共享方案。将星际文件系统和区块链技术结合,在可靠存储数据的同时降低区块链的存储负担。基于高级加密标准和密文策略属性基加密技术,提出双阶段数据访问控制机制,通过设置访问策略限定数据共享范围。利用智能合约对数据进行全生命周期管理,提高数据共享效率。对方案进行性能测试和安全性分析,实验结果表明,所提方案具有可行性,能够有效保护数据隐私安全。     

基于区块链的装备数据存储和共享技术研究

针对区块链技术特点和我国军事装备数据特点,并结合信息系统现状,围绕解决各类系统林立、数据物理分散,缺乏顶层规划、数据标准不一,管理职责不明、数据共享困难等重点、难点问题,对基于区块链的装备数据存储技术和基于区块链装备大数据共享技术进行了初步探索研究。提出后续研究的重点,为区块链技术在军队的应用研究做出初步的理论探索和一定的技术积累。     

基于区块链的智能安防社区可信数据共享方法

当前智能安防社区数据共享方法在共享过程中吞吐量减少,增加数据共享时延,提出一种基于区块链的智能安防社区可信数据共享方法。分析智能安防社区可信数据共享区块链网络结构,确定联盟链的共识过程,优化区块链中私有链的识别算法,设计数据共享完整性校验机制,对完成共享的数据完整性进行校验。为验证所提方法的有效性,设计了性能分析实验,结果表明,提出的基于区块链的智能安防社区可信数据共享方法与目前使用的基于边缘计算的安全监管数据共享方法相比,在提升数据吞吐量参数方面具有一定的优势,提升数据共享性能。     

基于区块链技术的健康医疗数据隐私加密控制系统设计

为确保电子健康记录系统尽快实现安全地医疗数据共享,克服传统隐私加密控制模型访问时延增长率较高,控制效果不够平稳的问题,本文基于区块链技术对健康医疗数据隐私加密控制系统进行了设计研究。采用C/S体系结构,设计了4层的基于区块链技术的的加密控制系统硬件。在系统软件的软件部分,采用了基于无证书公钥体制的内容提取签名方案,完成了对健康医疗数据隐私保护功能的设计。采用区块链技术,提出了数据加密访问控制方法MDACSC,在该方法中设计区块结构和链式存储结构,将后序遍历策略树匹配算法与分类分级属性算法应用到访问控制结构中提升访问控制效率,完成对健康医疗数据的加密访问控制。采用PoP-DPoS算法设计了改进共识机制,以确定记账权归属,优化了加密控制方法。经实验测试实现了对健康医疗数据隐私的加密控制,结果表明:该模型访问时延增长率较低,具有平稳、高效的访问控制性能,密文小、加密成本低,解密成本极高,并且数据安全系数达到了0.98,说明该系统总体应用效果良好。     

结合区块链的物联网数据安全共享机制

随着物联网技术的发展,物联网呈现出分布式、动态性的特点,设备间的数据交换愈发频繁.传统的数据共享机制往往需要可信第三方实体,但这种方案存在单点故障隐患,对数据提交者不透明,数据可能遭到泄露、篡改.如何保证设备间的安全的数据共享变成一个巨大的挑战.本文提出了一种基于区块链的物联网数据安全共享机制.该机制管理设备间的访问权限和通信.利用区块链不可篡改、去中心化的特性,将设备的权限管理规则和通信管理信息存入区块中,以防恶意用户未经授权访问设备,滥用通信资源.最后,通过在本地搭建测试区块链网络,测试了在调用函数的成本消耗和在不同网络规模下的时间消耗,结果表明该机制实现对设备细粒度的访问控制,实现了安全的数据通信,通过性能测试证明了该方法的可行性.     

基于区块链的网络数据加密共享技术

使用当前的网络数据加密共享模型加密后的信息安全程度并不高,甚至会导致网络数据处理的哈希值下降,为此提出了基于区块链的网络数据加密共享技术。针对网络数据处理的需求和标准提取网络数据属性特征,同时在标定的位置上布设多区块加密节点,采用混合式区块链数据加密共享形式,实现区块链混合网络数据加密共享模型的设计,最终达到采用分层解密和多维共享的方式完善数据共享工作的目的。实验测试结果表明,设计方法的哈希值为2.36,数据传输安全度较高,具有实际的应用价值。     

基于ECC的区块链数据共享系统设计

区块链技术通过在对等网络环境下构建不可伪造、不可篡改和可追溯的链式数据结构的模式,解决了传统数据共享所存在的数据泄露、数据篡改和数据难溯源等问题。然而现存的区块链数据共享方案还存在成本高、效率低和安全性差等问题,对此提出了一个基于椭圆曲线加密算法ECC的区块链数据共享方案并进行了系统设计。该方案依靠ECC算法来保证数据传输过程的安全性,改善现有方案所存在的问题。利用Solidity 编程语言编写对应的智能合约,基于以太坊平台对数据共享系统进行了仿真和测试,验证了方案的正确性和安全性。     

基于区块链的学分银行数据溯源

基于区块链的数据溯源充分利用了区块链的共识机制、智能合约、密钥管理等核心技术,发掘区块链技术的高度自治性、去中心化优势,为现有网络数据安全溯源提供了良好的机遇。基于此,本文简要介绍了Hadoop分布式架构（基于区块链技术的数据溯源设计框架）中的Hyperledger Fabric,论述了基于区块链技术的数据溯源核心机制、功能实现以及其在学分银行中的应用。     

基于可搜索加密的区块链信息防篡改算法设计

针对传统区块链平台数据保护机制不完善,区块链信息极易被篡改和丢失的问题,提出一个基于可搜索加密的区块链信息保护方案。首先对方案模型和具体加密算法进行设计,并对设计的算法然后对该方案的复杂度和安全度进行分析。基于上述方案和算法,利用Fabric联盟链平台数据,构建一个基于区块链可搜索加密的数据共享系统,并对该系统的整体架构、功能分区进行详细设计。最后,为测试系统的有效性,将搭建测试环境和实验环境,分别对系统功能和设计方案进行测试和实验。结果表明,设计的系统功能均可有效应用,将提出方案与其他经典算法方案进行对比后发现,提出的方案时间效率更高,且都得到了显著的提升。     

区块链下电力数据的统一监管与共享交易模型

传统模式下能源数据正面临着易篡改、复制和泄密等安全风险,难以实现可信可靠的数据监管和共享。因此,以私有链、联盟链和公有链三种类型区块链搭建能源数据监管和交易逻辑架构,着重分析了区块链支撑数据的分布式存储、防篡改、可溯源监管和交易机制。并且以不同发电厂的数据类型为例,结合发电集团大数据分析结果模型,提出基于区块链的电力数据统一监管与共享交易模型,设计基于摘要目录树集中式检索的电力数据共享交易第三方平台,形成了区块链下以"弱化第三方数据集中托管中心,强化点对点交易"为特点的数据共享交易机制。     

Virus Database Chain:联盟式传染病数据区块链系统

传染病数据属于国家保密数据,数据共享、防篡改、防泄漏一直是其最大的难题。在基于大数据的我国突发急性传染病预测预警模型的构建与应用的课题中迫切需要一个传染病数据共享平台。运用区块链技术设计一个基于实用拜占庭容错算法(Practical Byzantine Fault Tolerance, PBFT)~([1])的联盟式传染病数据区块链系统,对大数据资源进行整合、共享,使用智能合约实现传染病预警机制。这既避免了信息孤岛的产生,又避免了无序共享产生的数据安全隐患,为课题提供重要的信息技术支撑与保障。通过系统评估及实验验证,该系统具有较好的性能和较强的实用性。     

基于区块链的数据安全共享技术研究

数据共享的安全性问题是一个急需解决的难题。详细探讨了数据共享中数据篡改、数据泄露和数据访问控制这3个安全性问题,分析了区块链如何通过其不可变性、隐私层设计和智能合约的动态权限管理来解决这些问题。重点介绍了基于区块链的数据共享的分片技术、零知识证明和侧链与跨链技术,并对前沿技术如向量承诺与累加器、隐私计算与区块链的结合进行了探讨。     

基于RDMA的区块传输机制设计与实现

随着区块链技术的不断发展,区块的传输延迟成为区块链系统可扩展性的性能瓶颈。远程直接内存访问（RDMA）技术能够支持高带宽和低时延的数据传输,为低延迟区块传输提供了新的思路。因此,结合RDMA原语的特性,设计了用于区块信息共享的区块目录结构,并在此基础上设计并实现了区块传输的基本工作过程。实验结果表明,相较于基于TCP的方案,在1 MB大小的区块上基于RDMA的区块传输机制将节点间的区块传输延迟降低了44%,全网络的区块传输延迟降低了24.4%,在10 000节点规模的区块链上,区块链发生临时分叉的数量降低了22.6%。可见,基于RDMA的区块传输机制充分发挥了高速网络的性能优势,降低了区块传输延迟及临时分叉的数量,提高了现有区块链系统的可扩展性。     

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。     

物联网和区块链在智能工厂中的应用

"工业4.0"聚焦于智能工厂和智能生产,各国都在积极探索实践智能工厂。目前,基于物联网的智能工厂存在传感器端数据污染、传感器节点之间协同困难、传感器数据的传输层和应用层安全漏洞、物联网设备信息和位置信息泄露、物联网业务系统的多元异构等问题。文章提出了一个基于物联网和区块链智能工厂运行平台,利用区块链的分布式、可追溯、数据共享的特性及共识机制和智能合约,且通过在汽车行业应用进行分析,展现出区块链技术在智能工厂的产品全生命周期中实时传输、数据驱动、信息交互应用的潜力,以及降低管理风险和成本的优势。     

基于区块链的物联网访问控制系统

随着5G技术广泛应用和物联网技术飞速发展,可以预见的是物联网设备的数量和连接规模会进一步扩大。物联网可以有效地利用现有网络基础设施将物理世界和互联网世界联系在一起,从而实现设备之间的数据共享,然而,其网络结构的大规模性和复杂性给物联网系统带来了潜在的安全风险。访问控制技术可以用来保护设备以及设备上数据的安全,传统访问控制模型及实现比较复杂且中心化的,由此,本文期望构建一种新型的基于区块链的物联网访问控制系统——基于RBAC模型和ABAC模型构建DARBAC模型,同时结合区块链技术构建访问控制系统以克服集中式实体的单点故障问题,具备可伸缩性、轻量级和细粒度等特性。实验测试结果表明,该系统具有良好的并发性能,可在物联网系统中有效地部署实施并能达到预期效果。     

区块链技术在地学数据共享中的应用可行性分析

地学数据共享是地学研究的重要内容,也是挖掘地学数据、避免地学数据重复采集的重要途径,是现代数据密集型科研范式下地学研究的重要基础,因此,如何打破地学数据“孤岛”、实现不同地学数据便捷获取、保障数据安全、提升和扩展地学数据贡献者权益保护是地学数据共享中急需解决的问题。区块链技术的兴起,为地学数据价值外化途径扩充、提升数据安全和地学数据贡献者权益保护带来了新的可能。在系统梳理地学数据共享现状、存在问题、区块链基本原理、特点、底层架构以及应用现状的基础上,探讨区块链技术在地学数据共享中的应用可行性以及应用场景,阐述区块链技术在地学数据共享中的应用挑战,以期为地学数据共享领域区块链相关研究与应用提供参考。     

基于分布式异常检测的电网区块链安全防护方案

区块链具有去中心化、可追溯和不可篡改等特点,与智能电网的设计需求相契合。虽然区块链为电力交易账本及操作提供了强大的加密保护,但底层的区块链网络仍然容易受到潜在攻击行为的威胁。为了进一步了解电网区块链网络生态的潜在运行规律,提升电网区块链网络针对非法交易行为及已知甚至未知攻击行为的安全防护能力,设计了一种基于实时数据分布式异常检测的电网区块链安全防护方案,将深度学习模型与区块链技术相结合,实时收集区块链网络中的多维度运行数据,并利用数据降维技术对所收集的多维样本数据进行数据特征降维;基于深度学习的异常检测技术构建电网区块链网络数据预测模型的分布式应用架构,通过超参数搜索方法多轮优化预测模型;将已降维样本数据通过预测模型,输出对应输入序列的时序预测结果,并将预测结果与实时数据通过分类器判定,对于判定结果为异常的节点进行访问控制权限限制,以达到安全防护目的。     

基于智能合约的数据共享激励机制研究

随着大数据时代的到来,构建数据共享社区成为一种促进数据收集、流通和使用的新模式,但是在传统社区组织方式下,成员由于互不信任导致不愿共享数据,且共享社区普遍缺乏有效的激励机制,从而限制了数据共享社区的发展。区块链的本质是一个分布式账本,能够提升数据共享的透明性,防止信息滥用,所有存在区块链上的数据可溯源且不可篡改,可以保证数据的归属权,这些都为成员之间的信任打下了基础。在基于区块链的数据共享社区平台上,结合演化博弈理论构建一种数据共享激励模型EGDSI,并通过复制动态力学方程与演化稳定策略分析,得出影响数据共享的关键因素与数据共享激励的3种策略。在此基础上,利用区块链智能合约技术实现安全、高效且动态可调节的数据共享模板引擎。对共享策略影响因素和智能合约激励机制进行仿真分析,结果表明,该数据共享激励机制可以有效促进用户参与数据共享,相较EGI模型,EGDSI模型能够更快地达到数据共享饱和状态。