基于区块链的众筹智能合约设计

众筹是当前热门的一种互联网融资模式，目前的众筹平台存在违规经营、公信力不足、监管不善等诸多问题。智能合约是一种由事件驱动的、具有状态的代码合约和算法合同，随着区块链技术的深入发展而受到广泛关注和研究。基于区块链的智能合约技术具有去中心化、自治化、可观察、可验证、可信息共享等特点，可以有效构建可编程金融，为解决众筹平台的问题提供了新的途径。在区块链和智能合约理论的基础上，搭建了众筹区块链（Crowdfunding Blockchain，CBC），并基于以太坊实验环境开发了众筹合约系统，将传统的众筹合约文本代码化，合约的存储与执行均在区块链上进行，这不仅保证了众筹项目的自治化和可靠性，而且提高了项目可信性和公信力。     

基于区块链的智能合约技术与应用综述

随着以比特币为代表的区块链技术的蓬勃发展,区块链技术已经开始逐步超越可编程货币时代而进入智能合约时代.智能合约(smart contract)是一种由事件驱动的、具有状态的代码合约和算法合同,随着区块链技术的深入发展而受到广泛关注和研究.智能合约利用协议和用户接口完成合约过程的所有步骤,允许用户在区块链上实现个性化的代码逻辑.基于区块链的智能合约技术具有去中心化、自治化、可观察、可验证、可信息共享等特点,可以有效构建可编程金融和可编程社会,广泛应用于数字支付、金融资产处置、多重签名合约、云计算、物联网、共享经济等多个领域.首先阐述了智能合约技术的基本概念、全生命周期、基本分类、基本架构、关键技术、发展现状以及智能合约的主要技术平台;然后探讨了智能合约技术的应用场景以及发展中所存在的问题;最后,基于智能合约的理论知识,搭建了以太坊实验环境并开发了一个众筹智能合约系统,旨在为基于区块链的智能合约技术的研究与发展提供参考与借鉴.     

基于区块链和智能合约的财务管理系统建设

财务管理是企业信息化建设中的一个核心环节,也是企业进行人力资源管理、业务流程控制与资金风险预判的重要依据.区块链技术的出现为企业进行财务管理系统的设计和改进提供了一种全新的设计思路,利用区块链技术本身所具有的去中心化和不可篡改的特性,可以保证企业财务管理系统中各类成本、支出、决算等数据的安全性和真实性.该文以区块链技术...     

智慧水务数据的私有链监管方法

真实的数据是支撑智慧水务系统正确决策的前提条件.针对联盟链、公有链吞吐量低的问题与智慧水务中数据量大的特点,以某智慧水务框架下的海绵城市运行监管平台为例,设计并实现一种基于私有链的数据监管方法.该方法以传感器实时数据构建哈希树,将哈希树根交给时间戳服务器签名;时间戳签名、时间戳、哈希树根等存储在私有链区块头中,其余哈希...     

基于区块链的电力市场交易结算智能合约

本文针对未来“放开两端”的电力交易市场多主体、多模式、多规则的特点,设计了电力市场交易结算智能合约,同时分析了关键技术难点,并有针对性的给出了解决方案. 利用运行在区块链上的智能合约降低电力市场交易的信任成本,提高清结算效率,同时推动能源零售市场的智能化. 通过在由4000个节点构成的P2P网络中运行一个购售电合同的智能合约实例,验证了本文方法的成功率约为99.38%,每笔交易的平均确认时间约为16秒. 如果本文方法得到应用,将帮助能源交易双方共同制定因需求而动态变化的能源价格,保证不同能源市场的互联互通,促进智慧能源价值互联.     

使用双区块链的防伪溯源系统

区块链是一种随着比特币等加密货币而兴起的一种类似于非关系型的分布式存储数据库,本文利用区块链分布式存储、去信任化和不可篡改的特性设计了一个基于区块链技术的防伪溯源系统（Traceability System Using Public and Private Blockchain,TSPPB）。TSPPB使用公有链和私有链两套区块链,该溯源系统能够确保获得的溯源信息的真实可靠不可篡改并解决传统产品溯源系统存在的产品标签复制、滥发和产品质量问题相关责任人及问题环节定位困难的问题。在确保溯源信息安全性并解决传统溯源系统隐患的同时,TSPPB还能够高效且保持低成本的运行。     

物流服务交易区块链与蚁群智能合约算法研究

为解决物流服务交易中供应商、生产商、用户等多方参与者之间的信用关系缺失,提高制定合约的效率,避免干扰合约的正常执行以及传统合约的可抵赖性、可篡改性以及不可追溯性等问题,提出了物流服务交易区块链与蚁群智能合约算法。分析传统的物流服务交易模式存在的问题,提出一种新的物流服务交易合约概念模型,并利用区块链和智能合约的特点和优势,以及物流服务交易中的信息发布、谈判、议价、制定合约等交易环节和区块链的链接关系,构建一种去中心化的物流服务交易智能合约区块链模型。以该模型为基础,依据物流服务交易合约的工作流程以及蚁群算法的特点,设计了物流服务交易区块链与蚁群智能合约算法。在多节点物流服务交易仿真平台进行实验,实验结果表明,该算法实现了基于区块链的多物流用户服务交易智能合约的创建、存储和自动执行,整个过程透明可跟踪、共识且不可篡改。因此,该算法是基于区块链解决物流服务交易问题的一种有效方法。     

基于区块链智能合约的茶叶交易模型研究

文章提出一种基于区块链智能合约的茶叶交易模型,将茶叶交易过程中的各利益相关方都纳入基于区块链的茶叶交易信息共享网络中,各方自成节点,所有交易行为都在网络中进行,并由所有参与方共同监管,所有信息被记录在不可篡改、按时间戳记录的可靠数据库区块链中,并制定各方共同约定遵循的、监管茶叶种植、生产加工、交易行为过程的智能合约,合约的执行为各方提供一个无需人为干预、去信任的对茶叶交易行为的监督,更好平衡与保障茶农、消费者、茶商各方利益.     

Securing Parked Vehicle Assisted Fog Computing With Blockchain and Optimal Smart Contract Design

Vehicular fog computing(VFC)has been envisioned as an important application of fog computing in vehicular networks.Parked vehicles with embedded computation resources could be exploited as a supplement for VFC.They cooperate with fog servers to process offloading requests at the vehicular network edge,leading to a new paradigm called parked vehicle assisted fog computing(PVFC).However,each coin has two sides.There is a follow-up challenging issue in the distributed and trustless computing environment.The centralized computation offloading without tamper-proof audit causes security threats.It could not guard against false-reporting,free-riding behaviors,spoofing attacks and repudiation attacks.Thus,we leverage the blockchain technology to achieve decentralized PVFC.Request posting,workload undertaking,task evaluation and reward assignment are organized and validated automatically through smart contract executions.Network activities in computation offloading become transparent,verifiable and traceable to eliminate security risks.To this end,we introduce network entities and design interactive smart contract operations across them.The optimal smart contract design problem is formulated and solved within the Stackelberg game framework to minimize the total payments for users.Security analysis and extensive numerical results are provided to demonstrate that our scheme has high security and efficiency guarantee.     

BETASCO: 面向智能合约分片的联盟区块链系统

基于区块链的去中心化应用已在加密数字货币、云存储、物联网等多个领域提供健壮、可信且持久的服务, 然而区块链的吞吐能力难以满足去中心化应用日益增长的性能需求. 分片是当前主流的区块链性能优化技术, 但现有的区块链分片主要面向用户和用户之间的转账交易, 并不完全适用于以智能合约调用交易为主的去中心化应用. 针对此问题, 设计并实现面向智能合约分片的联盟区块链系统BETASCO. BETASCO为每个智能合约提供一个分片作为独立执行环境, 通过基于分布式散列表的合约定位服务将交易路由至目标智能合约所在的分片, 并通过智能合约间的异步调用机制满足跨智能合约的通信和协作需求. BETASCO通过节点虚拟化允许一个节点加入多个分片, 支持同一组节点上多个智能合约的并行执行. 实验结果表明, BETASCO整体吞吐能力可随智能合约数量的增加而线性增长, 且执行单个智能合约的吞吐能力与HyperLedger Fabric相当.     

面向智能家居的区块链轻量级认证机制

5G技术为智能家居行业开拓了更大的发展空间,但安全问题也日益突出,用户身份认证作为信息安全防护的第一道关卡备受关注.智能家居系统传统的认证方法存在中心化信任挑战,且资源开销大.区块链技术因其去中心化、不可篡改等优势成为研究热点,为实现分布式智能家居系统安全认证提供了新思路.但无中心认证面临着用户与多个分布式终端认证的效率问题和用户隐私泄露问题两个方面的挑战.提出了一种基于区块链的动态可信轻量级认证机制(dynamic trusted lightweight authentication mechanism, DTL). DTL机制采用联盟链构建区块链系统,既保证了仅授权的智能家居传感器节点可加入网络,又满足分布式高效认证和安全访问需求.DTL具有以下优点:(1)针对认证效率问题,通过改进共识算法建立面向智能家居的动态可信传感设备组(DTsensorgroup,DTSG)认证机制,避免了传统的用户端与传感终端或者网关节点之间一对一的频繁认证引起的接入效率低和用户访问速率低问题,实现了轻量级认证;(2)针对用户隐私保护问题,创新性地设计了DTSG机制和零知识证明结合的认证方案,在不泄露用户...     

基于区块链技术的公平合约交换协议的实现

当前的区块链技术,只在链上实现了"利益"的可信传递,而对应的"责任"传递还未有对应的链上实现,其关键问题是"责任"的载体及"责任"传递的接收确认.只包含"利益"的链上传递,因此,链上建立的信任关系是单向的,无法建立传递发起方对接收方的信任.从线上公平合约交换协议研究出发,给出了无可信第三方的、基于区块链技术的、确定性的线上公平合约交换协议的实现,同时改变了目前交易类型区块链技术的单向信任关系,通过附加协议,在区块链参与节点之间建立了多向信任关系.改造交易类型的区块链数据结构,将交易类型区块链的交易内容转换为待签合约,多方之间发送"转账"交易单,在链内共识协议的控制下,实现多方之间对合约不可抵赖的签名确认.本协议规定:多方在链接的交易单之中完成随机顺序签名确认后,为合约生效的唯一确认.由于区块链交易数据的公开性、不可篡改性和不可否认性,避免了合约任何一方的作弊行为,既保证了合约交换过程的公平性,也保证了合约交换完毕之后的均势.同时,为多方合约提供了实时动态管理功能,包括合约内容的追加、更新和删除.最后讨论了该协议的公平性、隐私性及共识机制的选择问题.     

基于区块链的数字化智能合约研究

随着区块链近年来热度的不断提高,智能合约也逐渐受到人们重视.智能合约是一段能够自动运行代码,允许开发人员根据具体协议、业务或逻辑个性化地开发,而区块链的去中心化、分布式等特点为智能合约的应用提供了良好的平台.首先阐述了区块链及智能合约的架构与发展,并针对部队航空导弹业务登记场景,使用超级账本作为开发平台,提出基于区块链的智能合约设计方案,并对某型航空导弹气密性检查进行了智能合约的开发、部署与调试;最后对智能合约的有效性、安全性以及隐私保护手段等方面进行了安分析,为部队应用区块链技术及智能合约提供参考.     

Life Cycle of Smart Contracts in Blockchain Ecosystems

This paper discusses the life cycle of decentralized smart contracts, i.e. digital and executable representations of rights and obligations in a multi-party environment. The life cycle relies on blockchain technology, i.e. a distributed digital ledger, to ensure proper implementation and integrity of the smart contracts. The life cycle consists of four subsequent phases: Creation, freezing, execution, and finalization. For each phase actors and technological services are identified and explained in detail. With the life cycle at hand, risks and limitations of smart contracts and the underlying blockchain technology are briefly discussed.     

智能合约安全漏洞检测技术研究综述

智能合约是区块链技术最成功的应用之一,为实现各式各样的区块链现实应用提供了基础,在区块链生态系统中处于至关重要的地位.然而,频发的智能合约安全事件不仅造成了巨大的经济损失,而且破坏了基于区块链的信用体系,智能合约的安全性和可靠性成为国内外研究的新关注点.首先从Solidity代码层、EVM执行层、区块链系统层这3个层面介绍了智能合约常见的漏洞类型和典型案例;继而,从形式化验证法、符号执行法、模糊测试法、中间表示法、深度学习法这5类方法综述了智能合约漏洞检测技术的研究进展,针对现有漏洞检测方法的可检测漏洞类型、准确率、时间消耗等方面进行了详细的对比分析,并讨论了它们的局限性和改进思路;最后,根据对现有研究工作的总结,探讨了智能合约漏洞检测领域面临的挑战,并结合深度学习技术展望了未来的研究方向.     

基于私有链的合同管理系统

由于合同数据对于安全性和保密性的要求较高,以及互联网中存在服务器攻击、数据截取等安全隐患,目前的合同管理系统无法充分利用互联网的优势实现全流程的线上操作,尤其是身份认证和合同签订两个步骤难以实现.为了实现合同管理系统在公网服务器运行以及线上完成公司身份认证和合同签订,本论文设计并实现了一种基于私有链技术的合同管理系统.首先提出了公司数字认证中心的设计理念,用于管理公司的数字信息并参与公司身份认证;然后设计了合同管理系统和私有链系统的实现方案,最后介绍了系统实现中的技术要点.实验结果分析表明,该管理系统可以在线上实现合同管理的全部流程,提高了合同管理的效率.     

智能卡-PKI私钥的安全载体

在简要介绍PKI的基本原理和应用的基础上,结合目前木马产业化的安全隐患,提出使用智能卡作为PKI私钥载体的必然趋势.从安全角度出发,讨论智能卡的安全特性和安全机制.     

面向MSVL的智能合约形式化验证

智能合约是运行在区块链上的计算机协议,被广泛应用在各个领域中,但是其安全问题层出不穷,因此在智能合约部署到区块链上之前,需要对其进行安全审计.然而,传统的测试方法无法保证智能合约所需的高可靠性和正确性.说明了如何使用建模、仿真与验证语言(MSVL)和命题投影时序逻辑(PPTL)对智能合约进行建模和验证:首先介绍了MSV...     

基于纳什均衡的智能合约缺陷检测

本文研究区块链智能合约的缺陷检测问题,即检测合约中是否存在部分合约方无论选择什么动作,均无法避免损失的状态.将智能合约问题转换成合约状态迁移图上的博弈策略选择问题,提出了基于纳什均衡理论的合约缺陷自动检测方法,以及为了提高检测效率,提出了针对合约状态变迁图和博弈策略形式的一系列化简方法.最后,实现了一个智能合约建模、分...