区块链推动郑州市制造业转型升级路径研究

区块链作为第五次技术革命的关键技术,与制造业深度融合,促使制造企业走向数字化、智能化、精准化生产应用模式,推动制造领域步入网络化、共享化、绿色化工业新业态.本文从区块链引领郑州市制造业转型升级,全面推动制造业高质量发展角度,明确提出现阶段郑州市制造业融合发展的4条路径,并提出2021年到2025年郑州市制造业转型升级发...     

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。     

基于区块链技术的多式联运数字化单证研究

应用区块链技术对多式联运单证进行数字化升级,能够有效地解决当前多式联运单证中存在的内容重复填写、制作速度慢、信息共享难等问题.整合航空、公路、铁路和水路四种运输方式涉及的单证,形成多式联运数字化单证的主要内容;将传统多式联运单证的发货收据、运输合同、物权凭证、提货凭据等业务需求转化为数字化单证的信息录入、查询、授权、签...     

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.     

基于区块链的工业互联网安全平台

在传统的工业互联网平台中,终端设备产生数据的安全和隐私问题是阻碍工业互联网发展的主要瓶颈.伴随着终端数据量几何式的增长,保护数据的安全性和完整性已经成为工业互联网的核心研究领域.本文首先设计了一种基于区块链的设备和数据管理的体系架构,提供了一个可靠的防篡改的数据库.然后,利用数字证书对平台采用权限访问控制机制,提高平台的准入的安全等级.其次,通过链码间接地对终端设备及其配置文件进行管理,避免了终端设备随意地接入对数据造成污染的问题.最后,通过终端设备自身的公私钥来对终端设备产生的数据进行打包加密处理,利用区块链的共识机制,存储在区块链上.通过实验表明,所提出的方案具有良好的稳定性、安全性和可操作性.     

基于区块链的工业控制系统角色委派访问控制机制

IT和OT的融合模糊了工业控制系统"网络边界"的概念,细粒度的访问控制策略是保障工业企业网络安全的基石。基于角色委派的访问控制机制可把域中用户对网络资源的访问权限委派给其他域的用户或企业合作伙伴,这样为企业员工或企业合作伙伴远程访问企业网络资源提供了便利。然而,这种便利可能增加工业控制系统的攻击面。区块链技术固有的去中心化、防篡改、可审计等特征可以成为基于角色委派访问控制管理的基础架构,因而提出了基于区块链技术的角色委派访问控制方案(Delegatable Role-Based Access Control, DRBAC)。DRBAC包括用户角色管理及委派、访问控制、监控机制等几个重要组件,并基于智能合约实现该方案,DRBAC的目的是保证每个网络连接必须受到细粒度访问控制策略的保护。最后,通过搭建本地私有区块链网络测试分析了DRBAC的正确性、可行性和开销。     

基于区块链的高校数字化教育资源开放服务平台构建研究

在教育数字化战略行动全面启动的大背景下,通过推进新兴技术与教育的深度融合,推动高校教育数字化转型成为趋势。基于此,本文根据区块链技术分布式账本、共识机制、智能合约、留痕可追溯等特点,针对目前存在的传统数字化资源平台开放程度不高、资源版权确权难、资源安全和质量难以保障等问题,探索基于新兴区块链技术,从资源发布、资源交易、运营管理、接口管理等层面构建高校数字化教育资源开放服务平台,以期为开放式的数字化资源服务平台建设提供新模式。     

区块链的共识机制研究

[目的]为了更好地解决区块链点对点的通信过程中账本一致性问题.[文献范围]主要从知网、ACM、CCS等参考了四十余篇研究区块链、智能合约技术以及各种共识机制的文献.[方法]分析比较了较常见的共识算法的优缺点,进而说明了各种共识机制的应用场景,介绍了共识机制最新的研究成果并进行了比较.[结果]可见每种共识机制都有自己的优...     

基于区块链的工业互联网标识数据管理研究

针对工业互联网标识数据管理中存在读取成功率较低的问题,提出基于区块链的工业互联网标识数据管理方法。通过结合区块链技术,建立分层管理机制,利用区块链技术对标识数据进行采集和储存,对标识数据进行智能化管理与分析,以此实现工业互联网标识数据的科学管理。实验结果表明,该方法的数据读取成功率更高,优于传统方法。     

基于改进区块链的智能制造安全模型

针对传统区块链智能制造安全模型存在的区块构建和数据查询速度慢、插入查询操作的时间复杂度高等难题,提出了基于改进区块链的智能制造安全模型。首先为了克服传统区块链耗电量大和吞吐量低的弊端,引入新型Merkle Patricia树(MPT)扩展区块链结构,以提供节点状态的快速查询;然后针对MPT不支持并发操作和高负载状态下性能较差的问题,设计无锁并发缓存Merkle Patricia树,支持无锁的并发数据操作,可以提升在多核系统下的效率;最后采用具体仿真实验分析了所提模型的性能。结果表明,改进区块链的智能制造安全模型可以有效降低插入查询操作的时间复杂度,大幅提升区块构建和数据查询的速度,相较于传统模型,获得了更优的整体性能。     

区块链在工业控制领域中的应用探讨

在工业控制系统安全防护体系相关研究的基础上,针对工业控制系统存在的安全问题,探索结合区块链技术来增强信息系统的安全性。在工业互联网时代来临的背景下,阐明区块链技术的独有优势,提出了基于区块链的密钥管理、工业控制实验数据监控管理,工业控制关键设施保护,工业控制设备资产管理,区块链算力基础设施等应用方案,为工业控制领域的安全防护保驾护航。     

区块链关键技术的研究进展

区块链是一种将时序数据以链式结构组合而成、以密码学机制保证交易数据不可篡改的分布式账本,是一种新型分布式计算模式与去中心化基础构架。区块链技术具有去中心化、建立信任关系、集体维护、交易公平和透明、不可篡改、可溯源等特征,已成为工业界和学术界的研究热点。介绍了区块链的组成元素,详细阐述了区块链的基本原理、智能合约、共识机制等关键技术,结合金融、物联网、供应链、医疗系统应用场景,讨论了其利用区块链技术的优化方向。总结了区块链技术在安全、效率、隐私保护等方面存在的不足,给出了相应的应对措施。提出了改进共识机制、匿名性和系统吞吐量的有效方法,为区块链技术的进一步发展和完善提供有益的借鉴和指导。     

面向工业互联网的区块链分层分片研究

区块链的不可篡改、去中心化等特点能够有效解决工业互联网中日益突出的安全和隐私问题,然而当前主流区块链平台的吞吐量远不能满足工业互联网海量数据快速上链的需求,并且传统区块链采用的高冗余存储机制也无法适用于工业互联网场景。建立分层分片区块链架构,将区块数据分层存储在多个分布式云服务器和边缘服务器中,以应对工业互联网不断增长的数据量。依据边缘服务器之间的拓扑结构,设计一种基于复杂网络社团划分算法的改进区块链网络分片算法,在提升区块链网络吞吐量的同时缩短分片时间。将区块广播过程形式化为生成树论证了区块广播时间对吞吐量的影响,在此基础上提出一种基于生成树的片内主节点选取算法,进一步提升区块链网络的吞吐量。实验结果表明,与经典复杂网络社团划分算法相比,改进的区块链网络分片算法在对大规模网络进行分片时能够在不牺牲分片质量的前提下缩短约36%的分片时间,同时减少了各分片内区块的广播时间。     

一种基于区块链技术的工业数据安全性保护方法

随着互联网的发展,工业数据逐渐形成与互联网融合的态势,安全问题也随之愈显突出,主要体现为在数据采集、存储、传输、应用等环节存在数据泄露和数据被篡改等风险。提出一种基于区块链技术的针对工业数据的安全性保护方法,对工厂中每个机器分配一个独一的ID,利用IPFS技术存储该ID所有数据,并将设备ID和其数据索引加密后的密文保存至区块链,形成全网唯一且不可篡改的账本记录,实现了数据在各个环节的安全性保证。     

基于区块链的版权保护方法研究

数字版权保护(Digital Rights Management,DRM)是维护数字出版物发行方权益的信息安全技术,它保证授权用户对数字信息的使用,并保障版权所有者利益。但传统中心式版权保护方法存在安全性低、权限管控粗糙等问题,使得盗版、侵权现象屡有发生。区块链去中心、不可篡改、公开透明的特点,为解决版权保护问题提供了新思路。对传统数字版权保护方法和基于区块链的版权保护方法进行了分析比对,提出对未来的展望。     

基于主侧链合作的区块链访问控制策略

传统区块链技术处理交易能力弱、吞吐量低,不仅难以处理工业环境下的海量数据,而且其访问控制策略权限管理效率低,安全性不足。针对上述问题,提出一种基于主侧链合作的工业物联网访问控制策略。通过Plasma Cash框架构建高性能DPOS侧链,并根据合约将侧链与主链双向锚定,实现区块链的主侧链扩容。根据工业物联网的节点特点和主侧链区块链的运行环境,设计适用于主侧链环境的访问控制模型,访问控制模型内的主客体信息收集点阻隔外部实体直接访问,信息处理点实现访问控制策略执行与存储分离。将模型编写成图灵完备智能合约后放至侧链上,侧链负责合约的执行并通过稀疏默克尔树算法与主链进行数据的批量同步验证。实验结果表明,该策略可对基于工业物联网的区块链传输速度和稳定性进行有效优化,提高了控制策略的管理效率和安全性,可满足工业物联网中的使用需求。     

工业互联网环境下制造业数字化转型路径研究

工业互联网浪潮正席卷全国,物联网、云计算、人工智能等新型技术在工业场景中得到广泛应用,推动企业数字化转型步伐明显加快,带动研发设计、生产运营等环节效率提升与成本下降。制造强国战略实施以来,工业数字化指数显著提升,但仍然存在部分企业数字化转型基础薄弱,缺乏清晰的数字化顶层设计蓝图与实施路径,亟需明确未来改造建设方向,把数字化真正落到实处。     

区块链在工业互联网标识数据管理策略研究

工业互联网通过网络互联,实现工业系统的智能控制和优化经营,工业互联网标识则是完成这一目标的核心要素。在工业互联网标识管理中存在着若干风险,比如架构风险、隐私保护和运营风险。区块链具备不可篡改、不可抵赖、可溯源的特性,能够为这些风险提供了良好的解决方案。同时,通过引入联盟链,使得链上各参与单位共同参与区块链的管理和维护,进而实现工业制造的升级。此外,采用雾计算技术,支持高移动性和实时互动,解决了工业互联网标识管理中标识信息异地、异主、异构的问题。     

区块链信息化建模的浅入分析

本文分析了面向工厂制造的工厂全生命周期的区块链建模框架,其核心是通过区块链技术解决工厂的全生命周期的生产环节,最后进一步分析了基于区块链工厂的每个阶段的的建模方法。