基于区块链的去中心化物品共享交易服务系统

随着共享经济的发展，对于高可信的分布式交易管理具有迫切的需求，然而，传统的中心化信息系统难以满足。区块链技术提供了一种共享账本机制，为构建可信的分布式交易管理奠定了基础。以支持智能合约的区块链2.0平台——以太坊平台作为基础框架，深入研究基于区块链技术的去中心化共享物品交易服务系统的运行机制与实现技术。设计了基于以太坊的去中心化物品共享交易服务系统框架，提出了基于智能合约机制的交易管理处理流程，详细描述了包括用户接口在内的系统实现技术，并对该系统在交易处理上的性能进行了实验测试。实验结果表明，基于以太坊的交易服务系统在保证交易数据可信性的基础上，平均交易处理速度为每秒21.7条，有索引查询速度为每秒117.6条，具有较高的运行效率。     

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.     

区块链的数据管理技术综述

最近几年,随着加密货币和去中心化应用的流行,区块链技术受到了各行业极大的关注.从数据管理的角度,区块链可以视作是在一个分布式环境下众多不可信节点共同维护且不可篡改的账本.由于节点间相互不可信,区块链通过共识协议,确保数据存储的一致性,实现去中心化的数据管理.针对区块链的安全性以及共识协议,已有诸多工作进行全面的分析.将从数据管理的角度,分析区块链技术与传统数据库下数据管理技术的异同.分布式数据管理的研究已经持续数十年,涵盖了数据存储模式、事务处理机制、查询执行与验证、系统可扩展性等诸多方面,并已有诸多技术广泛应用于实际的分布式数据库中.该类工作往往假定存在中心可信节点或者节点只可能发生崩溃而不存在恶意攻击.然而在区块链环境中,系统设计需考虑不可信节点可能的攻击行为以及拜占庭容错.这给数据管理带来了新的问题与挑战.因此,将梳理并分析国内外有关区块链数据管理的文献,并展望未来的研究方向.     

区块链技术在学习平台中的实践研究

区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以回溯、集体维护、公开透明等特点.这些特点保证了区块链的"诚实"与"透明",奠定了区块链被信任的基础.本文探讨了区块链技术在远程教育学习平台的开发与实践,并对区块链的应用进行了探讨.     

基于本体的电网运行知识库构建与研究

将本体的概念引入电力领域知识表达,构建了一个可以被各业务系统所共享的电网运行知识库。通过具有事件引擎的本体知识链结构,将物理本体与事件本体有机结合,基于语义和逻辑顺序客观描述了电网运行的静态和动态特性。知识库中的事件引擎检索方式极大提高了信息查询的效率。     

基于区块链的通航维护信息系统研究

区块链技术作为一种新兴的去中心化基础架构和分布式共享存储框架技术,其去中心化、公开透明、不易篡改等特性也与通航维护信息系统的需求相吻合。本文首先介绍了区块链技术的概念,然后对区块链技术在通航维护信息系统中的具体应用进行了分析和归纳,最后对下一步的研究工作进行了总结。     

基于双线性映射的区块链安全范围搜索技术研究

数据库共享是一种数据聚合方案,为用户检索不同的数据库提供方便。基于区块链的共享数据库更灵活、更透明,并且不像传统的数据库共享系统那样依赖中心化的服务器。但是,区块链上的任意节点都可以访问区块链上的资源,用户的隐私数据如果不经过加密保护就很容易被恶意节点泄露。如果不解决隐私数据的泄露问题,基于区块链的去中心化应用很难被采用。为了保护数据隐私,并且能对数据进行范围查询,文章基于双线性映射设计了一种二进制块加密方案,通过对加密块的匹配来完成密文域的范围查询。文章在以太坊部署了系统原型并进行实验,实验结果表明,文章所提方案不仅查询速度更快,而且安全性更好,方案可以应用于真实环境中。     

基于区块链技术的RFID安全认证协议

传统RFID应用领域中的安全认证协议主要基于中心化数据库,而基于中心化数据库的RFID安全认证协议存在数据丢失、篡改等问题.区块链作为一种分布式技术具备去中心化特性以及更高的可靠性、透明度等特性,可有效解决传统RFID安全认证协议中心服务器可能导致的数据安全问题.将区块链与RFID相结合,文章提出一个基于区块链技术的R...     

基于区块链技术的公益时间银行系统

在现有的时间银行系统中，时间币的发行功能和结算功能完全集中到一个中心节点上。这种极度中心化的功能结构，不仅存在容易发生中心节点单点失效、数据容易被篡改等信息安全问题，还存在着时间币的发行和流通缺乏透明度以及时间币的结算依赖中心化的结算机构等问题。针对这些问题，提出了一种基于区块链技术的解决方法。首先，将时间币的发行功能和结算功能从中心节点上分离出来；然后，利用具有分布式去中心化、集体维护和不可篡改等特性的区块链技术，将分离出来的发行功能逐步去中心化，将分离出来的结算功能去中心化，形成公益时间链（PWTB）；最终，PWTB利用区块链技术以去中心化的方式将时间银行系统由单个节点维护账本变成由集体维护一个分布式的共享账本，使时间币的发行和流通公开透明，时间币的结算不依赖某个中心化的节点。安全分析表明所设计的PWTB能够实现安全的信息传输与存储，以及数据的共享。     

语义区块链研究综述

区块链因具有去中心化、不可窜改、可追溯、集体维护、可编程和安全可信等特点,已应用于金融、物联网、供应链与物流链管理、数字资源版权管理等行业,但因缺乏链间互操作、无法索引查询等问题,极大制约了它的深入应用.语义Web技术和区块链技术融合产生的语义区块链技术,有望解决这些相关问题.为方便研究者系统地了解语义区块链的研究现状和发展趋势,对语义区块链技术进行了综述.首先,分析了区块链对语义Web技术的需求、语义区块链的优点;然后,分析和总结了语义区块链的研究和应用现状,包括区块链本体的设计、区块链数据的语义描述、语义数据的存储、智能合约的语义化、语义区块链的相关应用;最后,对语义区块链的主要研究方向进行了展望.     

基于链接实体回放的多源知识图谱终身表示学习

知识图谱存储大量的结构化知识和丰富的语义信息,已被广泛应用于知识驱动的智能软件.随着智能应用的不断发展,它们对知识图谱的需求也在发生变化.而单一知识图谱往往具有数据不完备等缺点,难以满足需求.因此,支持新数据来源、融合多源知识已经成为迫切需求.传统的知识图谱表示学习和应用范式只考虑单一图谱,忽视了不同图谱间的知识迁移.多源知识图谱联合训练虽然可以带来性能提升,但不支持新增知识图谱的拓展表示学习.鉴于此,提出了多源知识图谱终身表示学习的新范式.给定一个知识图谱序列,终身表示学习的目标是在学习新知识图谱的同时,从已学习的知识图谱与模型中获得知识迁移.为实现这一目标,提出了一个基于链接实体回放的多源知识图谱终身表示学习框架.首先,设计一个以Transformer为编码器的知识图谱表示学习模型作为框架核心,利用关系相关性进行实体的链接预测.其次,提出链接子图构造方法,基于实体对齐构建并回放新增知识图谱和已有知识图谱之间的链接子图进行终身学习和知识迁移.最后,采用动态结构方法,为每个知识图谱存储相应的模型参数快照来避免灾难性遗忘.多个链接预测基准数据集上的实验结果表明,所提出的表示学习模型可以取得最先进的性能,且提出的终身表示学习框架可以实现有效的知识迁移.     

Collective Entity Alignment for Knowledge Fusion of Power Grid Dispatching Knowledge Graphs

Knowledge graphs (KGs) have been widely accepted as powerful tools for modeling the complex relationships between concepts and developing knowledge-based services. In recent years, researchers in the field of power systems have explored KGs to develop intelligent dispatching systems for increasingly large power grids. With multiple power grid dispatching knowledge graphs (PDKGs) constructed by different agencies, the knowledge fusion of different PDKGs is useful for providing more accurate decision supports. To achieve this, entity alignment that aims at connecting different KGs by identifying equivalent entities is a critical step. Existing entity alignment methods cannot integrate useful structural, attribute, and relational information while calculating entities’ similarities and are prone to making many-to-one alignments, thus can hardly achieve the best performance. To address these issues, this paper proposes a collective entity alignment model that integrates three kinds of available information and makes collective counterpart assignments. This model proposes a novel knowledge graph attention network (KGAT) to learn the embeddings of entities and relations explicitly and calculates entities’ similarities by adaptively incorporating the structural, attribute, and relational similarities. Then, we formulate the counterpart assignment task as an integer programming (IP) problem to obtain one-to-one alignments. We not only conduct experiments on a pair of PDKGs but also evaluate our model on three commonly used cross-lingual KGs. Experimental comparisons indicate that our model outperforms other methods and provides an effective tool for the knowledge fusion of PDKGs.      

平行管理: 复杂性管理智能的生态科技与智慧管理之DAO

本文介绍平行管理的基本原理和框架流程及其核心任务与相应的生态科技: 即利用虚实互动、平行驱动以及智能科学与技术, 使知识工作可以衡量, 并对量化后的知识工作者之社会行为进行以人为本, 基于复杂性科学的引导与管理, 形成可信、可靠、可用、高效益上DAO (全中心化自主组织及其全中心化自主运行)的可编程智慧管理生态, 实现社会可持续性发展. 以此为目标, 我们提出利用基础模型和学科交叉, 融合区块链智能和DeSci及DeSoc等技术, 构建管理科学的新范式, 推动从管理的案例教学到管理的场景工程建设. 我们认为, 管理科学与技术的这一变革, 必将推动社会从工业向智业形态的加速升华, 造福整个人类世界和自然生态.     

DRRS-BC: Decentralized Routing Registration System Based on Blockchain

The border gateway protocol (BGP) has become the indispensible infrastructure of the Internet as a typical inter-domain routing protocol. However, it is vulnerable to misconfigurations and malicious attacks since BGP does not provide enough authentication mechanism to the route advertisement. As a result, it has brought about many security incidents with huge economic losses. Exiting solutions to the routing security problem such as S-BGP, So-BGP, Ps-BGP, and RPKI, are based on the Public Key Infrastructure and face a high security risk from the centralized structure. In this paper, we propose the decentralized blockchain-based route registration framework-decentralized route registration system based on blockchain (DRRS-BC). In DRRS-BC, we produce a global transaction ledge by the information of address prefixes and autonomous system numbers between multiple organizations and ASs, which is maintained by all blockchain nodes and further used for authentication. By applying blockchain, DRRS-BC perfectly solves the problems of identity authentication, behavior authentication as well as the promotion and deployment problem rather than depending on the authentication center. Moreover, it resists to prefix and subprefix hijacking attacks and meets the performance and security requirements of route registration.      

拟态区块链——区块链安全解决方案

区块链起源于比特币,其核心是去中心化、去信任、防篡改、防伪造、可溯源,因此在任何高价值数据的管理、存储与流通的过程中都可以用到区块链.区块链已经在多种场景中得到应用,但是区块链的安全问题一直存在,且对用户权益影响极大.拟态防御是由中国的研究团队提出的新型网络防御技术,对新型系统的网络防御具有重要的作用.首先介绍区块链面临的安全威胁以及目前存在的应对方案,然后对拟态防御中核心的动态异构冗余（dynamic heterogeneous redundance,简称DHR）架构进行介绍;其次,针对区块链存在的潜在安全问题,借鉴动态异构冗余架构和密码抽签的思想,结合安全性定义和参数选择规则,从动态异构共识机制以及动态异构冗余签名算法两个角度提出了区块链的安全解决方案,称为拟态区块链;最后进一步分析了拟态区块链的安全性和性能,结果显示,动态异构冗余区块链可以在多个方面得到比典型区块链更好的安全性.     

Crossing the chasm between ontology engineering and application development: A survey

The adoption of Knowledge Graphs (KGs) by public and private organizations to integrate and publish data has increased in recent years. Ontologies play a crucial role in providing the structure for KGs, but are usually disregarded when designing Application Programming Interfaces (APIs) to enable browsing KGs in a developer-friendly manner. In this paper we provide a systematic review of the state of the art on existing approaches to ease access to ontology-based KG data by application developers. We propose two comparison frameworks to understand specifications, technologies and tools responsible for providing APIs for KGs. Our results reveal several limitations on existing API-based specifications, technologies and tools for KG consumption, which outline exciting research challenges including automatic API generation, API resource path prediction, ontology-based API versioning, and API validation and testing.     

Multi-modal knowledge graphs representation learning via multi-headed self-attention

Traditional knowledge graphs (KG) representation learning focuses on the link information between entities, and the effectiveness of learning is influenced by the complexity of KGs. Considering a multi-modal knowledge graph (MKG), due to the introduction of considerable other modal information(such as images and texts), the complexity of KGs further increases, which degrades the effectiveness of representation learning. To resolve this solve the problem, this study proposed the multi-modal knowledge graphs representation learning via multi-head self-attention (MKGRL-MS) model, which improved the effectiveness of link prediction by adding rich multi-modal information to the entity. We first generated a single-modal feature vector corresponding to each entity. Then, we used multi-headed self-attention to obtain the attention degree of different modal features of entities in the process of semantic synthesis. In this manner, we learned the multi-modal feature representation of entities. New knowledge representation is the sum of traditional knowledge representation and an entity’s multi-modal feature representation. Simultaneously, we successfully train our model on two existing models and two different datasets and verified its versatility and effectiveness on the link prediction task.     

一种基于区块链的数据完整性验证解决方案

数据在物联网环境下采集、传递、存储过程中,如果缺少严密的安全防范措施,可能会出现假冒的、被篡改的或者过期的数据,这些缺乏完整性保护的物联网数据会对物联网应用造成极大的危害。数据的完整性是确保数据可信的必要条件。区块链的去中心化、分布式、持久性、不可篡改等属性,使得区块链目前成为在具有隐私保护应用需求的数据完整性验证的优选方法。文中提出了一种基于区块链的数据完整性验证的区块链结构和基于去中心化时间戳的数据完整性验证机制,设计了基于区块链的数据完整性验证的智能合约,在以太坊平台上模拟真实场景。实验结果表明,基于区块链的数据完整性验证技术方案,可以在去中心化的应用环境下,并在数据分散存储以保护数据隐私的前提下,确保数据的完整性。     

一种基于区块链的存储资源可信分配方法

为了摆脱目前大多传统云存储几乎唯一依赖于第三方信任机构的现状,可以采用一种去中心化的模式实现对网络上闲散存储资源的有效整合与优化.区块链具有去中心化、不可篡改、基于多方共识的信任等技术特征,为实现在去中心化模式下的存储资源可信共享方案提供了设计思路.针对目前传统云存储行业的中心化信任模式可能存在的问题,提出一种基于区块...     

区块链技术在教育教学中的应用

区块链作为去中心化的网络技术框架,已经在金融、数字资产交易等众多领域得到有效应用,并开始在教育教学领域产生影响,尤其是在记录学习经历、管理学习资源、在线教育、保护著作权等诸多方面得到初步发展和应用。本文描述了区块链技术的类别、特征,给出其在教育教学中的应用方式和应用策略,同时提出了它可能存在的问题,为区块链创新教育应用模式提供参考。