支持国密算法的区块链交易数据隐私保护方案

随着区块链技术的发展,链上数据共享越来越重要。当前区块链交易数据在链上公开透明,存在隐私数据共享受限问题,而且Hyperledger Fabric平台缺乏国密算法的支持,在国内应用中受限。文章首先采用国密算法改造Hyperledger Fabric平台；然后提出交易数据隐私保护方案,以国密算法完成对交易数据的安全和限时共享；最后对改造的Hyperledger Fabric平台和提出的方案做系统实现和性能测试。实验结果表明,文章方法实现了对Hyperledger Fabric平台的国密改造,该方案的执行效率和系统性能均满足实际需求。     

Hyperledger Fabric平台的国密算法嵌入研究

Hyperledger Fabric是为企业级商用区块链项目提供支撑的且可扩展的联盟链平台,密码算法为该平台的核心,保证上链数据的安全和不可篡改,但原始Fabric平台缺乏对国密算法的支持.因此,设计并实现了Fabric平台的国密算法的嵌入和支持.首先,通过分析Fabric平台中组件间交互逻辑和密码算法的调用场景,提出...     

基于区块链的学分银行数据溯源

基于区块链的数据溯源充分利用了区块链的共识机制、智能合约、密钥管理等核心技术,发掘区块链技术的高度自治性、去中心化优势,为现有网络数据安全溯源提供了良好的机遇。基于此,本文简要介绍了Hadoop分布式架构（基于区块链技术的数据溯源设计框架）中的Hyperledger Fabric,论述了基于区块链技术的数据溯源核心机制、功能实现以及其在学分银行中的应用。     

基于区块链智能合约的应用研究综述

通过概述区块链智能合约的运作原理及应用研究现状,对现存项目和存在的问题进行分析总结.首先,基于区块链智能合约整体架构介绍合约模型及运行原理,以Ethereum、Hyperledger Fabric和EOSIO三大区块链平台为例分析智能合约部署原理并对三大平台进行对比分析.针对国内外区块链智能合约的应用研究进行归纳总结,并讨论区块链智能合约未来创新应用和发展趋势.从金融交易、物联网和医疗应用三大应用研究领域介绍了基于Ethereum和Hyperledger Fabric平台的区块链智能合约应用现状,进一步探讨了基于EOS(enter-prise operation system)的应用研究和其他应用领域研究现状.最后,从隐私、机制设计与安全、性能和形式化验证等智能合约自身存在问题及三大平台应用存在的不足对区块链智能合约的未来研究方向进行分析和展望.     

区块链技术在仓储管理教学中的设计与实践

随着物流市场的日益庞大,区块链技术嵌入仓储中可提高物流业的效率和安全性。基于此,本文在分析区块链嵌入物流业发展趋势的基础上,探究区块链运用于仓储管理的优势,提出区块链技术在仓储管理教学中的设计原则和设计方案。最后,以区块链农产品仓储管理平台为例,搭建基于Hyperledger Fabric框架的联盟链,通过命令行等方式进行仓储数据的增删查改,以实现对物流仓储管理系统的运行模拟进而完成区块链技术在仓储管理教学中的实践。     

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。     

面向Hyperledger Fabric的SQL访问框架

区块链技术具有去中心化、不可篡改、可追溯等优势,已经在各领域得到广泛应用.但区块链作为一项前沿技术,存在开发难度大、学习成本高等问题,且大多数开发者更熟悉基于关系型数据库的应用开发方法,即通过SQL操作关系型数据库.Hyperledger Fabric是目前最为主流的区块链开发框架.针对此问题,文中提出了一种面向Hyperledger Fabric的SQL访问框架.首先,针对Fabric和SQL底层存储结构不一致的问题,定义了关系模型至键值模型的转换规则,实现了模型转换算法;然后,基于智能合约技术开发了 SQL执行合约,实现了 SQL语句向底层状态数据库CouchDB操作语句的自动转换,进而操作Fabric底层的数据;最后,从应用层开发的角度,设计了应用自动化重构工具,工具包含两个部分,分别是应用重构工具和区块链网络的交互中间件Fabric-Driver.实验结果表明,相比现有方案,使用所提框架开发区块链应用能节省82％左右的时间,且使用此框架降低的读写性能仅有5％左右.     

基于自定义日志的Fabric的共识交易轨迹可视化追踪方法

联盟链缺少展示各个节点资源使用情况、健康状态、互相关系、共识交易流程等方面的可视化方法,为此提出一种基于自定义日志的Fabric共识交易轨迹追踪方法（FTL）。首先,以典型联盟链框架Hyperledger Fabric为基础设施实现区块链底层构建;然后,利用ELK工具链收集与解析Fabric的自定义共识交易日志,并利用Spring Boot作为业务逻辑处理框架;最后,采用专注于图分析领域的Graphin实现共识交易轨迹的可视化。实验结果表明,与原生Fabric应用相比,基于FTL的Fabric的应用框架在实现可视化追踪基础后,平均性能仅下降了8.8%,未造成显著延迟,可以为监管方提供更加智能的区块链监管方案。     

车载自组织网络中基于区块链的路况预警方案

路况预警方案是解决车载自组织网络（VANET,vehicular ad-hoc network）中车辆拥堵、交通事故问题的有效手段。分析了我国目前的交通状况以及车载自组织网络的发展和应用,结合区块链技术提出了一种适用于车载自组织网络的基于区块链的路况预警方案。采用Hyperledger Fabric联盟链技术平台对该方案进行了仿真实验,实验结果表明本方案合理、可行。     

一种典型场景区块链平台性能测试方法及应用研究

Hyperledger Fabric区块链平台作为一种经典代表广泛应用于各种现实场景,其性能及其指标的量化影响成为众多科研人员的关注焦点。本文针对基于Hyperledger Fabric区块链平台的交通产品质量控制系统,通过性能测试过程模型及架构的明确,基于平台性能基准测试,研究建立以选取吞吐率、读写吞吐量、响应时间、区块生成速率以及交易延迟来分析出块时间、区块最大交易条数、区块首选字节数、区块最大字节数以及总连接数等因素对平台性能影响的方法体系,其研究和分析应用源于工程领域典型案例,具体化、针对性和可移植性特征明显。结果表明该方法体系可有效测试区块链平台的服务性能,并能对各指标的影响进行量化分析,测试评估工作质量和效率明显提升,对平台服务性能优化提升具有实际指导意义。     

基于区块链技术的虚拟交通卡应用系统研究与设计

随着区块链技术的不断发展,其拥有的分布式账本、不可篡改、可追溯、去中心化(弱中心化、部分中心化)等特点,为当前很多领域存在的问题提供了新的解决方案。基于Hyperledger Fabric的虚拟交通一卡通应用系统,正是针对交通电子支付领域长期存在的结算时间长等问题而提出的研究课题。通过利用Hyperledger Fabric系统架构技术,结合交通支付特点和流程要求,在虚拟卡支付系统上应用区块链技术,可有效解决虚拟交通卡发行和交易过程中存在的安全性、结算时效性、建设成本等问题,为交通电子支付行业提供新的技术应用范例。     

Fabric中的匿名身份认证技术研究

解决联盟链上用户的隐私问题成为加速区块链实际应用落地的关键.基于联盟链的典型代表Hyperledger Fabric平台设计了一套基于公钥基础设施的匿名身份认证方案.通过将私钥d分解为两部分,由不同的角色使用各自私钥对匿名证书生成联合签名的方式实现证书生成过程中的权限分离,并解决匿名证书追踪过程中的单点攻击问题.分析表...     

基于区块链的航运联盟运力共享利益分配机制研究

航运联盟成员在运力合作时,在数据共享和信任方面的协同存在一定障碍,导致联盟利益最大化的目标难以实现,而区块链的去中心化、共识机制、智能合约、分布式账本等特点可以保障联盟利益分配的公开透明,无法窜改.因此,以联盟成员之间的舱位互租为研究内容,将博弈论、数学规划思想和区块链技术结合构建利益分配机制,实现舱位在成员之间的合理分配和联盟利益的最大化.最后,通过区块链的Hyperledger Fabric技术结合算例进行模拟,验证基于区块链的利益分配机制模式比传统模式更有利于联盟内部合作.     

基于区块链的工业互联网系统设计

为了解决工业数字化、自动化进程中的生产信息安全问题,保障生产质量,提高系统自动化运转的能力,提出了区块链与工业互联网深度融合的概念.通过区块链的去中心化、可信协作、不可篡改等固有优势,利用Hyperledger Fabric平台搭建一个工业互联网系统,采用Raft算法以及智能合约实现节点共识以及流程设定,打造一个可信的...     

基于联盟区块链的体域网信息安全方案

针对无线体域网（Wireless Body Area Networks,WBAN）传感器数据在传输和存储过程中容易遭到劫持、篡改等问题,引入了去中心化的联盟区块链技术,提出了一种应用区块链来保障体域网数据安全的方案。通过采用Hyperledger Fabric搭建联盟区块链,利用联盟区块链的分布式记账和共识算法来保证用户生理数据的完整性和不可篡改性;再利用身份管理机制,构建联盟通道和Private Data技术来保障数据传输的隐私性。该体域网传感器节点,也是区块链的记账节点,彼此一一对应,因此还尝试将传感器之间的通信转移至区块链上来完成。实验结果表明,在使用该方案保证传感器数据安全的同时,传感器的功耗也能维持在很低的水平。     

基于区块链的医疗信息共享平台设计研究

本文研究、设计并实现了基于OpenStack和公钥体制的医疗信息共享平台,基于云平台开发一个具有申请、签发、作废医疗、密钥管理的数字认证平台,对OpenStack进行架构设计,最后利用区块链技术实现去中心化,提高医疗信息共享平台的安全和可信度。     

企业级区块链技术综述

在传统跨机构交易的企业应用中,各个机构都是独立记录己方的交易数据,机构间数据的差异会引起争议,通常需要人工对账或中介机构来解决,因而增加了结算时间和交易费用.区块链技术实现了交易数据在写入前共识验证、写入后不可篡改的分布式记账,可信地保证了多机构间的数据一致性,避免了人工对账和中介机构.区块链是一种去中心化、不可篡改、可追溯、可信的、多方共享的分布式数据库,企业级区块链是节点加入需经许可的适用于企业级应用的区块链技术.结合Hyperledger Fabric,Corda和Quorum等企业级区块链平台,提出了企业级区块链的系统架构;从交易流程、区块链网络、共识机制、区块链数据、智能合约、隐私保护几方面阐述了企业级区块链的原理与技术;针对企业级区块链的现状,总结了当前的研究挑战与未来的发展趋势.     

区块链技术在高职院校学生学习档案管理中的应用研究

高职院校的学生培养更注重实践能力,学校的学生档案和电子信息系统并没有全面充分地记录学生的实践成果.研究利用区块链技术建立学生学习档案系统,全面记录学生在校的学习成果,基于区块链技术的去中心化、可信任、不可篡改等特性,能保证系统数据的真实性,用人单位可以通过档案系统更全面地了解学生.     

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...     

基于Kubernetes的Fabric链码管理及高可用技术

区块链即服务（BaaS）平台的核心在于如何将区块链网络部署在云计算平台上。Fabric部署可以按照组件启动时间分为静态组件和动态链码两部分,而链码部署是Fabric云化最核心、最复杂的部分。因为Fabric本身没有针对Kubernetes开发接口,所以业界当前的方案均是通过一系列辅助技术实现链码部署,而这些方案并没有将链码随静态组件一起纳入到Kubernetes管理环境中。针对当前BaaS方案存在的问题,主要做了如下几项工作：1）比较全面地研究了底层基础设施,尤其是生产环境下的高可用性Kubernetes平台;2）设计并实现了Fabric在Kubernetes上的云化部署,尤其是链码部分通过一个全新的容器控制插件实现了对Kubernetes在代码级别上的支持,并完成了将链码纳入Kubernetes环境管理的目标;3）用函数计算服务来管理Fabric链码的部署,从而实现了一个全新的链码执行模式,即从“启动-等待-调用-等待”的模式改变为“启动-调用-退出”的模式。上述在Fabric云化部署尤其是链码部署管理方面的工作,对基于Fabric和Kubernetes的BaaS平台优化有一定的参考价值。