区块链在智能工厂中的应用

区块链技术的应用正引起一场新的技术和产业变革。智能工厂目前存在着设备管理维护不当和信息孤岛等诸多痛点。文章讨论了区块链技术在智能工厂领域的应用,利用区块链分布式、防篡改、可追溯等优势,设计了基于区块链的设备管理及工厂生态圈解决方案,有助于改善企业设备管理质量,整合工厂内部数据资源,提高企业审计和管理效率。     

区块链中区块截留攻击的研究与分析

区块截留攻击又称扣块攻击,是存在于区块链中的一种攻击方式,攻击者通过渗透进目标矿池中进行消极挖矿以达成破坏目标矿池的目的.简要介绍了挖矿机制和区块截留攻击的工作原理,总结了区块截留攻击的几种模型,并对现有的区块截留攻击模型的攻击方式和收益进行了研究,分析出其攻击效果.构造了一个在提升收益率的同时提升收益速度的区块截留攻...     

区块链互操作性技术研究进展

区块链技术因其去中心化、高透明度等优良特性引领了新一代数据存储技术的发展，近年来广泛应用于社会治理、金融保险、数字版权等领域。然而，作为一个基于规范和协议的自封闭系统，区块链不同链间无法直接实现数据通信，难以满足跨领域应用的数据共享需求，区块链互操作性技术应运而生。目前，该技术的项目实例分析较少。基于区块链互操作性最新研究成果，系统性总结了近年来互操作技术的代表性方案，并归纳展望了发展前景。首先，按照通信各链的结构差异，将区块链互操作方法划分成同构扩容和异构互操作两种类型；其次，按照技术发展脉络和区块链分层架构，分别介绍两种类型的代表性方法，分析比较了各方法的实现原理和技术细节，归纳总结它们的优缺点；再次，介绍了目前已经实施的区块链互操作性项目研发进展，重点介绍其实现思路、运营模式和现状，并在吞吐量、安全性等多个指标上对比分析其性能；最后，展望了区块链互操作性技术各方向的发展趋势。     

区块链互操作技术综述

区块链技术被认为是构建价值互联网的基石,然而彼此独立的区块链系统形成了数据、价值孤岛.区块链互操作(也被称为跨链操作)是打破链间壁垒、构建区块链网络的关键技术.在区分狭义与广义区块链互操作的基础上,重新定义狭义区块链互操作,并抽象出跨链读与跨链写两类基本操作;分析总结实现狭义区块链互操作需要解决的3个关键技术问题:跨链信息传输、跨链信任传递、跨链操作原子性保障;系统梳理这3个问题的研究现状,并分别从多角度进行比较;在此基础上,从关键技术问题的角度分析具有代表性的整体解决方案;最后指出几个值得进一步探索的研究方向.     

区块链技术下公安信息化建设研究

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式[1],弥补了传统技术数据不安全、系统壁垒等问题,其应用已延伸至物联网、数字金融、产权交易等许多领域。将区块链技术应用于公安信息管理,有利于公安信息化建设的创新发展。     

基于区块链的云制造平台系统架构模型

现有云制造平台系统中普遍存在信息孤岛、信任度低和用户隐私威胁等问题。区块链是一种由分布式数据存储、P2P传输、共识机制、数字签名和加密算法等计算机技术实现的分布式记账系统,具有去中心化、集体维护性、不易篡改、匿名性和可追溯性等特点,能够有效化解当前难题。为此提出了基于双链架构的云制造平台系统架构模型的构想,设计了一种基于区块链交易的信息记录与查询验真机制,提出了一种云制造平台上利用区块链交易的新思路。     

区块链扩展技术现状与展望

近年来,区块链技术引起广泛关注,其作为一种分布式账本技术,由于具备开放性、透明性和不可篡改性,已经被应用到诸多领域.但随着用户数量和访问需求的大幅增加,现有区块链体系结构可扩展性不足导致的性能瓶颈,制约了区块链技术的应用和推广,如何解决可扩展性问题已成为学术界和工业界关注的热点.对已有的区块链扩展方案进行分析和总结.首先,介绍区块链基本概念和可扩展性问题的由来,定义可扩展性问题并提出衡量可扩展性的指标.其次,给出分类框架,将现有方案按网络扩展、链上扩展、链下扩展3大类进行介绍,通过对不同的区块链可扩展性方案进行分析,比较各自的技术特点并归纳优缺点.最后,对亟待解决的开放性问题进行讨论,展望区块链技术未来趋势.     

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。     

区块链应用下的新型区块链布隆过滤器

布隆过滤器(BF)可以高效查询元素是否在指定集合中,广泛应用于区块链成员查询中.针对现有的通用布隆过滤器无法充分利用区块链数据特性及通用设备计算资源的问题,提出一种新型区块链布隆过滤器(BBF).首先,改进布隆过滤器数据结构,对BBF以组为单位进行细分,从而将元素的映射范围限制在一个组内,减少访存失败次数,提高访存效率...     

区块链钱包方案研究综述

以比特币为代表的加密数字货币涉及的所有交易会存储在一个被称为区块链的公共数据库中。随着加密数字货币的普及应用,货币丢失、被盗等安全性问题愈发突出。出于便利性和安全性考虑,加密数字货币通常通过钱包来进行使用。钱包中存储的最重要的数据是用户的私钥,这也是加密数字货币所有权的唯一标识,一旦丢失或者被盗将带来无法挽回的损失。针对区块链钱包方案进行研究,根据私钥的储存和使用方式将钱包分为硬件钱包、软件钱包、托管钱包和门限钱包四种类型,并介绍了目前较流行的几种钱包方案。通过对各种钱包方案使用便利性、安全性、效率等方面的分析和比较,总结了各类钱包方案的优点以及存在的不足,并给出了未来钱包的发展趋势。     

基于区块链的食品溯源信息化平台

消费者对食品质量安全非常关心,特别是食品供应链的可信度,食品溯源能够连接产品流通各个环节,对产品进行不定向追踪管理,对保障食品质量安全具有重要意义。利用Go、Hyperledger Fabric、Vue等高级语言和框架设计实现基于区块链的食品溯源信息化平台,凭借区块链技术去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点,为用户提供食品信息的溯源,从而对食品供应的各个环节进行有效的监管,保证食品安全。     

基于NDN的区块链数据同步方法

近年来,区块链技术在各个领域受到了广泛的关注并取得了阶段性的成功,然而区块链技术的自身缺陷,限制了其在重要领域的发展。这是因为区块链技术通过P2P网络基于TCP架构的通信方式,使得其对相同数据内容的请求是独立的,从而在数据同步时造成大量的冗余流量,进而占用较高的带宽而导致了较大的数据传输时延,并在最终拉低了区块链的整体性能。由此,提出“NDN+区块链”结构,以期借助命名数据网络（named data networking,NDN）自有的优势,有效解决区块链数据传输效率低下的问题,从而扩大区块链的技术优势。通过仿真模拟实验的分析,得出“NDN＋区块链”结构相较于传统的TCP区块链,在带宽占用及数据同步时延方面确有很好的表现效果。     

基于云计算的物流区块链共识算法研究

为解决物流企业供应链的商流、物流、资金流、信息流、服务流等信息的不可篡改性、物品可溯源性、公证防伪不可抵赖性、资金的安全性等日益迫切的问题,提出了基于云计算的物流区块链模型及区块链共识算法。分析传统物流交易流程及其交易模型存在的问题,提出利用云计算与区块链解决其存在不足的思路;根据云计算与区块链的技术特点,融合各自的优势,给出物流区块链和云物流区块链的定义,提出基于云计算的物流区块链模型。根据实用拜占庭共识算法的基本原理和云物流区块链模型,结合去中心化和不可抵赖性的要求,对物流区块链共识算法进行设计,并与原始实用拜占庭共识算法、优化MinBFT算法进行分析比较。该算法与PBFT、MinBFT、CloudPBFT等算法进行对比实验,实验结果表明该算法在节点大于3f+1时,节点越多,吞吐量越大,其吞吐量以及网络延迟时间皆优于PBFT、MinBFT、CloudPBFT等算法。因此,该算法是一种可靠而有效的,具有去中心化和不可抵赖性的物流区块链共识算法。     

从扩展性角度看区块链

区块链集成密码学、分布式共识、P2P网络和时间戳等技术,可实现数据一致存储、难以窜改和防止抵赖等功能,解决了开放网络中不依赖任何可信第三方的信任问题。去中心化的特性使得区块链具有广阔的应用前景,但随着应用的深入与拓展,扩展性问题已成为挖掘区块链技术潜力的一个关键挑战。区块链本质上仍是分布式系统,基于此,从分布式系统的扩展性角度对区块链的研究工作进行综述,基于链上扩展、链下扩展和跨链扩展三个方面论述了区块链可扩展的思路和方法,总结了近年来的研究成果;通过对现有解决方案的总结分析,探讨了提高区块链可扩展性所面临的问题和未来的研究趋势。     

基于星火区块链的跨链机制

针对当前区块链技术飞速发展的过程中,不同区块链之间相对孤立,数据不能交互共享的问题,提出一种基于星火区块链的跨链机制.首先,对常见跨链技术和当前主流跨链项目作了分析,研究了不同技术和项目的实现原理,并总结了它们的区别和优缺点;然后,利用主子链模式的区块链架构,设计了智能合约组件、交易校验组件、交易超时组件等关键核心组件...     

一体化区块链BaaS平台的设计与实现

针对区块链应用的性能和功能需求,研究了一体化BaaS平台的设计理念,提出了可支持快速联盟业务链构建的BaaS总体架构,从高可用计算技术、应用标准以及接入规范等方面研究了BaaS平台的设计和实现方法。最后通过50条区块链中的用户登录、数据上链和链上数据查询三个场景验证了所提方案的可行性。