基于零知识证明和区块链的联邦学习激励方案

在跨孤岛联邦学习中,各参与者对最终训练出的模型贡献各异,如何评估他们的贡献并给予适当激励,成为联邦学习研究中一项关键问题。目前的激励方法主要着眼于奖励有效模型更新的参与者,同时惩罚不诚实者,侧重于激励计算行为。然而,参与者所提供的数据质量同样影响学习效果,但现有方法未充分考虑数据质量,并缺乏鉴定数据真实性的手段。为提升激励的准确性,需对参与者数据质量进行评估。通过融合零知识证明与区块链技术,文章提出一种评估参与者数据质量的协议,构建了全新联邦学习激励方案。该方案可在不泄露明文数据的前提下,评估参与者所用数据集质量,通过区块链系统向合格参与者发放激励,拒绝不合格者。实验证实,在部分用户提供虚假数据的情况下,该方案仍能准确给出激励结果,同时提升联邦学习模型的准确率。     

可追踪的区块链账本隐私保护方案

由于区块链中交易的有效性建立在账本公开验证的基础上,这带来了隐私保护的安全问题。目前的研究成果往往过度强调隐私性,使得区块链在实际应用中不受监管。如何在区块链上既保证用户信息的隐私性又使得用户能够被特定监管人所追踪是一个值得研究的问题。基于零知识证明、隐身地址技术和环签名,提出了一种可追踪的区块链账本隐私保护方案。通过使用可追踪的零知识证明、可追踪的隐身地址和可追踪的环签名,使得一般用户无法通过分析历史账本降低匿名性,同时管理者能够解密交易信息。该方案增强了区块链账本的隐私性,也保证了区块链能够被监管。理论分析证明了方案拥有较强的安全性和可追踪性。仿真实验结果表明方案具有强匿名性,且不会对传统区块链的性能带来显著影响。     

区块链隐私保护与监管技术研究进展

区块链是一种分布式的数据库,是比特币等数字货币的核心技术,受到学术界和产业界广泛关注和研究.区块链具有去中心化、去信任、高度透明等特点,在金融、医疗、政府、军事等领域有重要的应用价值.区块链账本公开透明的特点方便了节点对交易的验证,但同时带来了用户的隐私保护问题.用户的身份、交易金额等内容很容易被泄漏,对其的保护是近几...     

基于哈希证明系统的区块链两方椭圆曲线数字签名算法研究

椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)是区块链密码学技术中常见的数字签名之一,其在加密货币、密钥身份认证等方面已被广泛应用.然而当前的区块链ECDSA算法灵活性较低、匿名性较弱且分散性不高,性能相对高效的应用实例也十分有限.基于哈希证明系统,文章提出一种适用于区块链的两方椭圆曲线数字签名算法.通过给定签名算法的数理逻辑及其...     

基于区块链的数据安全共享技术研究

数据共享的安全性问题是一个急需解决的难题。详细探讨了数据共享中数据篡改、数据泄露和数据访问控制这3个安全性问题,分析了区块链如何通过其不可变性、隐私层设计和智能合约的动态权限管理来解决这些问题。重点介绍了基于区块链的数据共享的分片技术、零知识证明和侧链与跨链技术,并对前沿技术如向量承诺与累加器、隐私计算与区块链的结合进行了探讨。     

区块链中可监管的身份隐私保护方案

在账本公开、多方共识情况下确保交易身份的隐私保护是区块链技术面临的主要挑战之一.目前公有链中基于匿名认证和交易混淆的身份隐私保护方案由于缺乏监管又难于在行业应用中推广.借鉴门罗币中的身份隐私保护方案,引入监管方的角色,基于一次性地址加密和零知识证明设计了可监管的交易接收方身份隐私保护方案;结合可链接环签名和可撤销环签名设计了可链接可撤销环签名方案,以实现基于自主混淆的可监管交易发送方身份隐私保护方案.基于上述方案,系统在保护交易方身份隐私的同时,还支持监管方可离线恢复交易参与方的真实身份,从而达到“可控匿名”的监管目的.分析和测试结果表明,方案设计的算法运算时间均为毫秒级,可满足区块链非高频交易场景下的性能需求.     

基于大模型和区块链的电力知识问答系统设计与实现

摘 要：如今电力已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而,人们对电力知识的了解还有待进一步提高,电力知识推广的供给形式有待进一步创新。在AI大模型赋能各行各业高速发展的大背景下,电力领域的大模型存在例如数量不足和用户隐私数据保护力度不够等诸多问题。本研究以智谱AI和清华大学KEG实验室联合发布的对话预训练模型ChatGLM3为基础,设计开发了一个具备回答电力专业知识能力的智慧问答系统。在客户端和服务端数据传输与存储的过程中,我们采用了区块链加解密算法对数据进行处理和包装,以提高数据安全性。首先,收集高质量数据集,结合ChatGPT等基于Transformer的大模型,增强ChatGLM3的泛化能力;其次,通过Lora微调和全参微调等方法优化模型,优化后模型准确率提升31.78%,模型幻觉率降低了33.5%;最后,我们在系统终端数据存储过程中采用加解密算法对用户数据进行加密,以确保用户数据的安全性。     

基于区块链的电网可信分布式身份认证系统

基于区块链的身份认证系统大多基于公有区块链平台,本质上仍是传统的中心式身份管理和验证方式,难以满足微电网中可信接入、细粒度访问控制等需求.因此,基于FISCO BCOS联盟区块链技术,设计了一个支持多中心的分布式身份认证系统,提出了基于DID的身份管理协议,实现了用户身份的自主控制;研究了微网中终端节点的分布式可信接入...     

子弹证明:一种区块链中的隐私保护技术

区块链的隐私保护技术自2008年比特币问世以来就成为研究热点之一。加密货币如门罗币(Monero)、大零币(ZCash)、达世币(Dash)等都是成功应用各类隐私保护技术的明星货币,而在诸多的隐私保护技术之中,零知识证明技术能实现最好的匿名性,因此也成为隐私保护研究领域的焦点技术之一。论文对最新的子弹证明技术进行系统性和原理性的阐述分析,并与Zksnarks和Zk-starks两类前沿零知识证明技术进行对比。最后,对区块链中的零知识证明技术的发展方向进行展望。     

Memorizable interactive proof and zero-knowledge proof systems

Interactive proof and zero-knowledge proof systems are two important concepts in cryptography and complexity theory. In the past two decades, a great number of interactive proof and zero-knowledge proof protocols have been designed and applied in practice. In this paper, a simple memorizable zero-knowledge protocol is proposed for graph non-isomorphism problem, based on the memorizable interactive proof system,which is extended from the original definition of interactive proof and is more applicable in reality.     

基于零知识证明的签名方案研究

数字签名已经成为网络信息时代身份认证的基本手段之一,为提高基于零知识证明技术的签名方案的安全性,对基于零知识概念的签名方案中签名者伪造签名问题进行了研究,分析了其中存在的潜在问题,提出了一种在不增加计算复杂性的情况下达到抗击签名者伪造签名的简单修改方案,并对该修改方案的可行性、安全性和计算复杂性做了具体分析.     

基于USB key的零知识证明双向认证方案

基于USB key和零知识证明思想,构造一种双向交互认证方案,不仅实现了对用户的身份认证,而且实现了对用户的公钥认证。分析表明,该方案具有安全性高,计算复杂性低的特点。     

Existence of 3-round zero-knowledge proof systems for NP

This paper considers the existence of 3-round zero-knowledge proof systems for NP. Whether there exist 3-round non-black-box zero-knowledge proof systems for NP language is an open problem. By introducing a new interactive proof model, we construct a 3-round zero-knowledge proof system for graph 3-coloring under standard assumptions. Our protocol is a non-black-box zero-knowledge proof because we adopt a special strategy to prove the zero-knowledge property. Consequently, our construction shows the existence of 3-round non-black-box zero-knowledge proof for all languages in NP under the DDH assumption.     

基于区块链的安全电子选举方案

当前电子选举方案主要存在两个矛盾点：一是既要保证选举行为的合法合规性,又要保证选举过程的匿名性;二是既要保证选票信息的隐私保密要求,又要保证选举结果的公众可验证性。针对这些矛盾,提出一种基于以太坊区块链和零知识证明的去中心化的安全电子选举方案。在该方案中,利用非交互式零知识证明算法和区块链去中心化架构设计了选民身份合法性零知识证明和选票合法性零知识证明;利用智能合约和Paillier密码体制实现无需可信第三方计票机构的自动计票。理论分析和模拟实验结果表明,在没有中心信任机构的条件下,该方案满足电子选举安全性要求,可应用于小型社区选举。     

基于区块链的密封式投标拍卖方案

随着互联网技术的飞速发展,传统拍卖正逐渐转变为电子拍卖,其中隐私保护越来越受到关注。针对当前电子投标拍卖系统中出现的问题,如竞买人隐私存在被泄露的风险、第三方拍卖中心的费用昂贵、第三方拍卖中心可能与竞买人勾结等,提出一种基于区块链智能合约技术的密封式投标拍卖方案。该方案充分利用区块链的去中心化、防篡改和可信赖性等特征构建了一个无第三方的拍卖环境,并通过区块链上的安全保证金策略约束竞买人的行为,从而提高密封式电子拍卖的安全性。同时该方案利用Pedersen承诺保护竞买人的竞拍价格不被泄露,并通过Bulletproofs零知识证明协议验证中标价格的正确性。安全性分析和实验结果表明,提出的拍卖方案满足安全性要求,各个阶段的时间消耗均在可接受范围内,满足日常拍卖要求。