区块链技术原理与应用综述

近年来,随着数字加密货币逐步走进人们的视野,其底层的区块链技术也引起了研究者的高度重视。区块链作为一种分布式账本技术,具有多方维护、不可篡改、公开透明等特点。首先,将区块链结构按层级进行划分,从低到高介绍了每层的作用和原理,根据开放程度将区块链分为公有链、联盟链、私有链,以比特币、Hyperledger Fabric为例分析了公有链和联盟链的工作机理。其次,对区块链的底层核心技术共识算法、智能合约、隐私安全做了详细阐述。最后,分析了区块链的研究进展并进行了展望。     

基于区块链的去中心化众包技术综述

区块链技术可以广泛应用于各种服务,如在线微支付、供应链跟踪、医疗记录共享以及众包.将该技术应用到众包系统中,可以得到一个去中心化的、隐私保护的、可验证和可追溯的众包服务平台.随着区块链技术的发展,出现了许多基于区块链的众包解决方案,但是缺乏对相关研究的综述.目前研究人员主要从两个角度对去中心化的众包系统展开研究:基于智能合约的去中心化众包平台、基于区块链架构的去中心化众包平台.文中详细综述了主要的基于区块链的去中心化众包的相关工作,并且总结了已有技术中出现的问题,如区块链系统的安全性、智能合约的安全性以及隐私保护的相关问题,并对这些问题展开了详细讨论.最后展望了该领域未来的可研究问题,并提供了大量的可参考文献.     

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...     

区块链密码学隐私保护技术综述

近年来,数据隐私问题日益明显,如何在区块链中实现有效的隐私保护是研究热点。针对区块链在隐私保护上的研究现状与发展态势,阐述了区块链在交易地址、预言机以及智能合约上的隐私保护方法,归纳出区块链在基本要素防护上的隐私策略。基于国内外高水平文献梳理分析了特殊密码学原语、后量子密码学两类区块链密码学防护方法及使用场景,综述其研究思路,并给出属性基加密、特殊数据签名、同态加密、安全多方计算、零知识证明、格密码等适用于区块链隐私保护的密码学技术的优缺点,得出区块链应用的隐私防护离不开密码学技术支持的结论。针对区块链隐私保护技术,从基本要素防护和密码学防护两个方面进行了分析,总结出仅从区块链的应用层、合约层出发难以有效解决隐私问题,还需要利用各类密码学技术根据需求和应用场景的不同进行优势互补。根据区块链隐私加密技术发展现状,从区块链基本要素防护和基于密码学的防护展开叙述。从内生性基本要素安全和外生性密码学隐私安全两个角度出发,先研究基本要素隐私防护,再深入分析区块链隐私密码学防护技术。在对应防护措施中以技术联合实际应用发展,考虑技术时效性的同时,衡量其隐私处理方面的优劣势以及潜在价值。展望了未来区块...     

物联网下的区块链访问控制综述

随着物联网的不断发展,物联网的隐私保护问题引起了人们的重视,而访问控制技术是保护隐私的重要方法之一.物联网访问控制模型多基于中央可信实体的概念构建.去中心化的区块链技术解决了中心化模型带来的安全隐患.从物联网自身环境特点出发,提出物联网终端节点设备轻量级、物联网海量终端节点和物联网动态性这3个物联网下访问控制必须要解决的问题.然后,以这3个问题为核心,分析、总结了现有物联网中主流访问控制模型以及使用区块链后的访问控制模型分别是怎么解决这些问题的.最后总结出两类区块链访问控制模型以及将区块链用于物联网访问控制中的优势,并对基于区块链的物联网访问控制在未来需要解决的问题进行了展望.     

基于区块链的众包系统研究综述

基于区块链的众包系统可以为用户提供不依赖集中式中央平台且安全可信的交易环境。文章系统地梳理了近五年来基于区块链的众包系统的研究工作。首先,介绍了众包的概念以及区块链技术的基本原理。其次,分析了传统基于集中式中央平台的众包系统存在的问题,并针对这些问题提出基于区块链技术的解决思路。再次,从架构设计、安全隐私、共识机制、数据存储四个方面分析了基于区块链的众包系统设计所面临的问题以及对应的解决方案。最后,展望了基于区块链的众包系统领域未来的研究方向。     

面向学分银行的区块链学习成果管控模型

针对学分银行模式下所存在的学习记录不透明、学分易篡改、学习成果认证和转换效率低等问题,提出一种区块链学习成果管控模型。设计模型结构并介绍相关原理,给出改进的实用拜占庭容错共识机制,以实现高效、低耗和可扩展的学习成果管控方式。通过建立学习成果认证和转换标准的智能合约,保证模型在自动化与透明环境下执行。实验结果表明,该模型能够为学分银行模式下学习成果的管理提供新的思路和技术支持。     

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.     

区块链技术与应用前瞻综述

区块链技术是一种去中心化、去信任化的分布式数据库技术方案。该数据库由参与系统的所有节点集体维护,具有去中心化、不可篡改、透明、安全等特性。区块链技术归功于比特币应用,它作为比特币的底层技术支持,是比特币系统的核心支撑。区块链技术 具有广阔的 发展前景,从关键技术、内容、原理、瓶颈、应用和前景几个方面进行介绍,对相关研究问题进行探讨。     

区块链技术与应用综述

区块链技术作为一种分布式技术,广泛应用于加密货币的基础架构,具有去中心化、不可篡改和可溯源等特性,使用非对称加密技术保证数据的安全性.区块链技术作为智慧城市的重要环节,已经不再局限于金融领域的应用,区块链技术的不断发展和更新,为区块链技术与其它传统领域相融合提供了可能性.介绍了区块链技术的相关概念和数据结构,详细讨论了...     

区块链技术及其应用

本文采用综述的形式对区块链中应用的现有的代表性技术及在其他领域的应用与发展进行深刻总结和探讨,为未来区块链技术的不断发展和在各行各业的应用奠定了基础.通过对密码学、p2p通信和共识机制等技术的发展状况及其存在的问题进行讨论,给出了区块链所应用的各种技术的基本思想、优缺点和局限性.对目前区块链技术在各种领域与金融、医疗、...     

区块链在供应链管理中的应用综述

供应链管理面临诸多挑战:保证产品信息的完整性、真实性和透明度;上下游企业之间的信任管理;企业交互过程中的隐私保护等等.而伴随区块链技术的问世,其为供应链的诸多挑战提供了完美的解决方案,但是依旧存在一些挑战.该文对区块链在供应链管理中的应用进行了系统化的综述分析;论述了当前供应链管理的技术与实施面临的问题,在此基础上分析...     

区块链公链应用的典型安全问题综述

区块链作为互联网金融的颠覆性创新技术,吸引学术研究和工程应用领域广泛关注,并被持续推广应用到各种行业领域中.以公有链为代表的区块链系统具有弱中心化、信任共识、平台开放、系统自治、用户匿名、数据完整等特点,在缺乏集中可信的分布式场景中实现可信数据管理和价值交易.但区块链作为新兴信息技术,由于自身机制和周边设施不够完善、用...     

评《区块链共识机制研究综述》

区块链是当前的研究热点,作为区块链核心技术之一的共识机制,更是受到研究人员和业界人士的广泛关注。《密码学报》2019年刊登的文章《区块链共识机制研究综述》较为深入、系统、全面地总结了现有的区块链共识机制。文章从系统模型、共识本质、激励模式和安全风险等多个角度,将共识机制分为经典分布式共识和区块链共识两大类,并对后者中的非授权共识又做了进一步细分和梳理。     

区块链分片技术综述

区块链作为分布式账本的关键技术之一,其去中心化、可匿名、不可篡改的特性受到学术界和工业界的青睐,被广泛应用于金融、数字货币、公共服务等领域。分片技术作为区块链扩容的主流方式之一,能够在不降低区块链去中心化程度的同时实现高性能的链上扩容,从而解决区块链可拓展性不足以及吞吐量较低的问题。介绍近年来出现的分片技术以及相关协议,总结分片技术的关键理论与方法,从分片配置、重配置、片内共识协议、跨片共识协议、状态存储等方面对分片技术方案进行对比,归纳不同分片方案在网络分片、交易分片、状态分片等设计中存在的优势和不足。同时,阐述一些经典分片技术在性能和实现方式上的特点,对许可区块链和无许可区块链、片内共识协议、跨片共识协议、准入性方案、状态分片方式等进行分析和概述。在此基础上,从分片内、分片间以及系统层级的角度总结分片技术当前所面临的困境和挑战,并对该领域的发展前景及未来研究方向加以展望。     

轻量级区块链技术综述

传统的区块链技术为了保证交易账本的全网共识和不可篡改性,要求矿工节点具有强大的计算能力和足够的存储空间,这就限制了资源受限的设备加入区块链.近几年,区块链技术已经拓展到金融经济、医疗健康、物联网、供应链等多个领域,但是这些应用场景存在大量算力弱、存储容量低的设备,这给区块链的应用带来了巨大挑战.为此轻量级的区块链技术应运而生.从轻量级计算和轻量级存储两方面出发,总结当前轻量级区块链的研究现状,对比分析各个方案的优缺点.最后展望未来轻量级区块链的发展.     

区块链技术与能源互联网

笔者首先介绍区块链技术的概念及原理,分析区块链技术实现去中心化,公开透明,智能合约的内核技术。其次介绍能源互联网的概念,简述其发展及遇到的问题,比较了能源互联网发展过程中遇到的瓶颈问题与区块链技术的去中心化等特点,分析了区块链技术解决能源互联网所遇问题的可行性及其在能源互联网方面的应用前景。最后对区块链技术与能源互联网的结合做出了总结。     

区块链技术对人工智能的影响

区块链是比特币的支撑技术,具有去中心化、不可篡改、可追溯的特点,在金融、数字版权、公证、物联网、文档存储等领域开始逐步应用并取得了较大成果,已成为与人工智能、大数据、云计算等比肩的热门技术。人工智能建立在海量数据和强大计算力的基础上,区块链技术的特点可以很好地融入到人工智能应用中,从而推动人工智能的进一步发展。文中在介绍了区块链基本概念与工作机制的基础上,重点介绍区块链技术的发展对人工智能的影响,分析了区块链技术应用于人工智能领域的可行性,最后提出展望。