CHB-Consensus:一种基于一致性哈希算法的区块链共识机制研究

区块链中的共识协议使得网络中相互不信任的节点对全网的交易状态达成一致的确认。当前的共识协议在"去中心化、安全性、能耗"3个方面存在矛盾,无法同步优化。针对该问题,本文基于一致性哈希算法,设计实现了全新的区块链共识协议,称为"CHB-Consensus"。该共识协议在"诚实"节点创建新区块时不耗费多余的"算力"资源,但是"恶意"节点进行新块创建攻击或"双花"攻击时需要耗费海量算力。"CHB-Consensus"形成的区块链网络与比特币系统基于同样的安全性假设,因此,"CHB-Consensus"节省了海量算力的同时没有牺牲去中心化和安全性的优势。本文分析了"CHB-Consensus"共识协议可能存在的攻击过程,并给出了严格但可调整的验证策略。"CHB-Consensus"共识过程引入了CA,CA数字证书只作为共识过程的准入凭证,CA对区块链网络及区块链数据结构不具有任何特殊的管理控制权限,但有交易隐私泄露的风险,这取决于CA的安全性和可信性。本文最后分析了"CHB-Consensus"的健壮性及对应不同网络环境的优化策略。     

基于区块链人才社区的大学生就业平台

随着技术的不断更新,区块链技术在各国中盛行,各国对区块链非常重视,该文设计了基于区块链人才社区大学生就业平台设计,从区块链概述、就业平台设计需求分析、就业平台系统架构和相关技术等方面进行研究,探究基于区块链人才社区的大学生就业平台共识机制等。结果表明,该设计主要利用密码学和哈希函数为所有交易和数据更新提供了一个不可篡改的证据链。该设计主要目的在于培养和提升学生就业能力,秉承企业和学生的需求,通过P2P网络、数据区块等进行平台设计,进而加强对就业问题的指导。     

基于Fabric区块链的国家质量基础设施协同服务系统设计

本文从跨部门数据共享视角出发,结合跨部门协作理论和Fabric区块链技术,设计"制度-业务-系统"多层次协同服务系统,充分利用区块链技术去中心化、不可篡改、共识机制等特征,实现国家质量基础设施协同服务。首先,结合传统中心化存储技术和区块链去中心化存储技术,将与四要素相关部门的核心业务数据信息存储在区块链分布式账本中,而将不重要的数据存储在传统数据库中,解决数据存储信任和安全问题,其次,通过超级账本联盟链技术提供的智能合约机制实现联盟办公,加强国家质量基础设施体系的协调,推动核心要素融合发展,实现协同服务升级。     

基于区块链的企业仓储招标信息安全共享方法

为提高信息共享传输过程中的节点安全系数,全面保障信息安全,该文引入区块链技术,对企业仓储招标信息安全共享方法进行设计。将信息的流通渠道作为访问控制节点,当节点提出申请访问企业仓储招标信息或资源时,终端需要先在本地终端进行数据区块的备份,在计算机终端,进行企业仓储招标信息的访问控制与交易链构建;采用对企业仓储招标信息属性基加密的方式,进行交易前的数据安全保障处理;通过信息共享传输与安全存储,完成信息安全共享方法设计。试验结果表明,设计的方法可以提高共享中节点的安全系数,应用效果良好。     

基于区块链技术的空调产品电子病历共享方案

随着空调领域大数据和智能化的飞速发展,良好的数据管理模式变得十分重要.本文首次提出一种将区块链作为底层技术的空调产品电子病历共享方案,旨在构建一个去中心化和第三方信任的空调病历信息共享平台.通过运用哈希计算、非对称加密和全网共识等技术,达到对空调故障病历数据的全网可信,突破个人、企业之间的信任壁垒.研究表明:基于区块链...     

基于可编辑区块链的可信数据管理方案

区块链的不可篡改性可以解决银行数据的安全管理问题。但是,区块链中留下的不正确信息会被永久存储,从而带来潜在的灾难性后果。作为一个有效的解决方案,可编辑的区块链技术可以让用户修改区块链的数据。该文提出了一种基于可编辑区块链的可信数据管理方案,该方案基于双链架构,利用变色龙哈希来解决可能面临的安全问题。分析表明,该方法能有效地处理恶意行为,还具有可接受的系统开销。     

事件驱动型传感器网络能量有效数据融合算法

从降低网络能耗和平衡网络负载的角度,提出了网络的一种能量有效的数据融合算法EFDAA,可应用于节点数量及覆盖度均较大的事件驱动型无线传感器网络.该算法采用正六边形网格划分方法,基于全网能量消耗模型计算所需的融合节点数,解决由于无规则选取融合节点数量而造成的网络能耗增加问题,并且能够优化融合节点的分布;为平衡网格内节点负载,以节点剩余能量、邻节点度和移动性作为选取融合节点的权重因子,基于距离信息自适应调整网格内节点间的单跳通信级别.仿真实验结果表明,融合节点数量的优选,降低了网络总的能量消耗;相比较于HEED算法,EFDAA有效延长了网络生命期.     

基于区块链的智能微网结算系统

新能源的普及和高速发展是时代所趋,基于区块链的智慧能源互联网是多能源融合、信息物理融合和多市场融合的产物,将深刻影响未来的能源生产、传输、存储和消费等环节,促进产能用能的高效化和清洁化。区块链技术在重构能源体系方面有着先天优势,该文分析并选取适用于电能结算的区块链技术,摒弃传统比特币及以太坊的共识算法Po W,采用EOS区块链最新一代DPo S石墨烯共识算法,进行智能微网结算系统的构建,并现场组建智能微网,以此探索"智慧能源+区块链"发展的新模式。     

区块链在食品接触用塑料包装溯源系统的应用

目的 为了解决食品接触用塑料包装在整个流通过程中信息不全面、不及时、易篡改、追溯数据真实性和完整性无法保证等问题,提出一种基于区块链的二维码技术,应用于食品接触用塑料包装溯源管理系统。方法 从目前区块链的应用分析,对区块链技术在食品接触用塑料包装溯源管理相结合的可行性和必要性进行分析。结果 解决了传统食品接触用塑料包装数据容易被篡改、盗用和真实性不足等问题,实现了食品接触材料全过程数据溯源,保证了食品质量安全。结论 可将区块链技术应用于追溯系统的数据存储、信息传递及验证模式。     

西湖龙井区块链溯源体系设计

目的:基于区块链技术研究西湖龙井溯源体系。方法:采用PFMEA(潜在失效模式及影响分析)确定西湖龙井生产销售全流程中数据层关键节点,并以此建立基于区块链(Blockchain)技术的西湖龙井溯源体系。结果:以PFMEA为手段对生产流程所采集的数据进行分析,确定了茶园区域、采摘、定级、销售四个环节为数据层关键节点,然后基于区块链建立西湖龙井溯源体系;该体系架构包括数据采集区、数据层、网络层、合约层、应用层等。结论:结合具体应用场景,论证了西湖龙井区块链溯源体系的可行性和有效性。     

基于Q-Learning的无线区块链广播路由算法

面向无线区块链网络场景,参考常用的区块链逻辑分层,提出一个独立灵活的分层逻辑架构,详细地介绍了每层的工作原理及作用。在现有广播路由算法的基础上结合无线区块链网络场景,针对广播过程中存在的广播冗余及广播总能耗高等缺陷,提出了一种基于Q-Learning的广播路由算法。该算法将无线区块链网络交易信息广播过程描述为多个agent的广播决策问题,通过线下学习、训练,帮助每一个当前广播节点agent做出是否广播的决策。仿真实验结果证明,该算法有效地解决了广播冗余问题,减少了广播过程的总能耗。     

基于离散时间G-限量排队的区块链系统的社会最优

数字货币受到政府部门与金融机构等行业的广泛关注,并引发了学术界对其底层区块链技术的研究热潮。为了最大化区块链系统的社会收益,研究交易个体的纳什均衡到达率与系统整体的社会最优到达率。结合区块链系统的挖矿过程、区块验证过程及矿工之间的同步行为,在离散时域下建立带有批量服务及空载服务期的G-限量休假模型。采用再生循环法,给出系统内的交易数母函数,得到交易平均确认时间。进行系统实验,在不同的区块容量下,刻画挖矿系数与交易到达率对交易平均确认时间的影响。针对完全不可见情形,构建收益函数,改进布谷鸟寻优算法,得到交易的纳什均衡到达率和社会最优到达率。面向交易制定收费方案,调整交易到达率,最大化区块链系统的社会收益。     

区块链技术在高校毕业生追踪系统中的应用

高校毕业生的持续追踪是一项非常具有挑战性的工作,想要详细地了解高校毕业生在应聘、就业等过程中遇见的问题,就需要借助系统,依托区块链技术处理烦杂数据的能力以及动员每一位毕业生参与其中成为节点,可以使区块链在高校毕业生筛查系统中得到快速应用与发展,借助区块链技术中的去中心化特点,可以将人为干扰源因素降低至最小,同时由于算法信任,因此还可以为信息加密和数据加密提供可靠的安全信息保障。     

NDP-Ledger:面向区块链应用的通用高通量加速架构

区块链技术由于去中心化及不可篡改等特性,广泛应用于数字货币、支付交易等领域,其算法对计算能力和存储访问能力有较高要求,导致传统冯诺依曼结构在面向区块链应用时能效比较低。3D堆叠存储器因可以缓解冯诺依曼结构的访存瓶颈,成为了热门研究方向之一。本文基于3D堆叠存储器技术及数据流执行模式,提出了一种面向区块链应用的高通量近数据处理(NDP)架构,NDP-Ledger。本文深入分析和论证了区块链应用的计算特征及3D堆叠存储技术在区块链应用中的适应性问题,并基于数据流执行模式设计了一种通用的高并发区块链加速体系结构,使区块链加速器在满足通用性的前提下提高处理性能。模拟评估结果表明,本文提出的区块链通用加速器结构,在典型区块链应用处理方面的性能优于主流的CPU和GPU。     

BW-RAID系统的分布式异步版本识别机制

为解决BW-RAID系统中数据冗余模式从镜像向RAID4转换时的节点间缓存数据版本识别问题,提出了一种分布式异步版本识别机制。该版本识别机制在镜像卷中的一个逻辑块被更新时,为其生成一个新版本;在冗余模式转换时,通过比较镜像节点间的版本判定某一逻辑块在两个镜像节点缓存的数据是否一致,如果数据一致将其迁移到数据存储卷,否则暂存入镜像节点各自的磁盘缓存以保证系统的冗余一致性。实验表明,该机制在系统正常、降级、故障恢复状态下均能准确、有效识别一致数据;顺序写评测中存储负载小于1%,平均带宽提升最高达25.43%;Open-mail负载重播评测中存储负载低于40%,应用重播结束时写更新数据均完成冗余模式转换,实现了提高空间利用率的目标。     

材料数据共享现状综述及区块链应用前景探讨

在材料领域,大数据逐渐成为新的资源,在材料研发过程中扮演着重要的角色。目前国内外有诸多材料数据库,科学数据的开放和共享逐步成为国际共识,欧洲学术界开展了开放科学运动并提出了科学数据FAIR原则。然而,数据共享过程中仍存在一些技术挑战,如材料数据共享技术、知识产权与数据安全问题以及材料数据共享生态的建设问题。区块链由于具有去中心化、可追溯等特点,为材料数据共享提供了新的解决思路。本文调研了材料数据库的共享现状,论述了数据开放科学运动的发展和FAIR原则,提出了目前材料数据管理与共享所面临的挑战,并通过区块链的应用原理和案例探讨了区块链在材料数据共享中的应用前景。     

基于区块链技术的二次供水泵房智能化运行研究

由于现行方法在二次供水泵房智能化运行中应用效果不佳,不仅泵房停水时间较长,而且能耗较高,无法达到预期的智能化运行效果。为此该文进行了基于区块链技术的二次供水泵房智能化运行研究。利用数据采集器采集二次供水泵房运行数据,并对数据进行标准化处理,然后利用区块链技术进行数据消冗、降维处理,并将其存储到区块中,再利用泵房运行数据对泵房运行进行优化,以此实现基于区块链技术的二次供水泵房智能化运行。经试验证明,应用该文设计方法后,泵房停水时长与总运行时长占比低于0.01%,能耗低于4kW·h,该文设计方法在二次供水泵房智能化运行方面具有良好的应用前景。     

高校毕业生区块链人才社区设计

高校毕业生人才社区是一种新兴的互联网化社区数据库,旨在完成人才的精准匹配与真实信息存储,基于人才本身就是一种难能可贵的社会资源,合理利用、精准匹配、人才调度是真正考验该社区系统优化能力的3个关键节点,鉴于此,笔者认为区块链技术的去中心化等特点完全符合该系统的最终所求,所以工作人员开始尝试研究和建立高校毕业生区块链人才社区,以期通过最大程度地降低人为因素干扰合理分配以及利用人才。     

区块链在产品溯源和包装防伪上的应用进展

目的 探究区块链技术在产品溯源和包装防伪上的应用现状,以期为区块链防伪溯源体系的研究和建立提供参考。方法 整理国内外文献,系统分析区块链技术的来源和发展,概述区块链技术在实现防伪溯源上的机理;然后总结在食品包装、电子存证和处方药溯源的相关应用研究。结果 相比传统的防伪和溯源手段,区块链技术解决了防伪标签不可靠和溯源信息不完整等问题,其赋能于食品供应链溯源,不仅依靠分布式存储机制保存电子证据,还将处方药溯源和电子病历相结合,实现全生命周期溯源。结论 区块链技术有效解决消费者对食品安全的信任问题,实现可靠且高效的电子存证,为未来医药一体化打下坚实基础。     

区块链技术在智慧能源体系中的应用研究

区块链是目前打通物理实体、虚拟数据直至价值层面最合适的技术手段之一,其核心是依靠分布式共识机制实现价值的可靠重构和转移。区块链的技术原理和价值特性与智慧能源的内在诉求不谋而合,匹配智慧能源的多主体应用场景。基于区块链的技术特性,对其在智慧能源体系中的适用性进行分析,提出具体的技术选型和构架设计方案,促进能源区块链技术在智慧能源、能源互联网领域的发展。