Multi-Zone-Wise Blockchain Based Intrusion Detection and Prevention System for IoT Environment

Blockchain merges technology with the Internet of Things (IoT) for addressing security and privacy-related issues. However, conventional blockchain suffers from scalability issues due to its linear structure, which increases the storage overhead, and Intrusion detection performed was limited with attack severity, leading to performance degradation. To overcome these issues, we proposed MZWB (Multi-Zone-Wise Blockchain) model. Initially, all the authenticated IoT nodes in the network ensure their legitimacy by using the Enhanced Blowfish Algorithm (EBA), considering several metrics. Then, the legitimately considered nodes for network construction for managing the network using Bayesian-Direct Acyclic Graph (B-DAG), which considers several metrics. The intrusion detection is performed based on two tiers. In the first tier, a Deep Convolution Neural Network (DCNN) analyzes the data packets by extracting packet flow features to classify the packets as normal, malicious, and suspicious. In the second tier, the suspicious packets are classified as normal or malicious using the Generative Adversarial Network (GAN). Finally, intrusion scenario performed reconstruction to reduce the severity of attacks in which Improved Monkey Optimization (IMO) is used for attack path discovery by considering several metrics, and the Graph cut utilized algorithm for attack scenario reconstruction (ASR). UNSW-NB15 and BoT-IoT utilized datasets for the MZWB method simulated using a Network simulator (NS-3.26). Compared with previous performance metrics such as energy consumption, storage overhead accuracy, response time, attack detection rate, precision, recall, and F-measure. The simulation result shows that the proposed MZWB method achieves high performance than existing works     

基于区块链项目开发语言选型的初探

区块链技术及持续发展的各种开源区块链项目,正吸引着越来越多开发者的目光. 而繁多的主流编程语言及特色各异的区块链项目,使得开发者在开发基于区块链的系统与应用时,在技术选型上难免会有所困惑. 为此,对12个较知名的开源区块链项目,使用了源码统计工具Cloc统计其源代码,并进一步通过阅读相关代码及文档,分析和比较了其开发语言的构成. 同时,以图表的形式呈现其体量和关注度,从而为区块链开发者在选型上提供参考信息和建议.     

基于区块链的分布式能源交易关键技术

分布式能源凭借能效高、运行灵活、经济性好等特点,逐渐成为发电的重要来源。区块链技术的去中心化、公开透明等特性与分布式能源的交易需求相吻合,探索基于区块链的分布式能源交易有助于消纳能源,降低信用成本。首先从双方的典型特征方面,分析了区块链技术与分布式交易的契合度;接着介绍了区块链技术在提高交易处理效率方面的新发展,以及结合了区块链技术的分布式能源交易理论研究与实际应用;然后,从点对点(P2P)交易、集合竞价以及连续双边拍卖3个方面,分析了国内外在区块链交易方面的研究现状;最后给出了中国在区块链参与消纳分布式能源、建设需求响应管理等方面的建议。     

具有隐私保护的车联网空间众包任务分配方法

为了解决传统车联网空间众包中集中式空间众包服务器不可信和易遭受攻击给用户隐私带来极大威胁的问题,提出区块链架构下具有隐私保护的车联网空间众包任务分配方法. 基于区块链技术,设计分布式可信的车联网空间众包系统. 采用多密钥全同态加密算法实现任务分配,支持对不同车辆用户 (密钥) 的密文数据进行任务分配,降低隐私泄露的可能性. 实验分析表明,采用该方法能够有效地保护用户隐私信息,任务分配的计算时间开销与现有研究方法相比下降了34.3%,提高了任务分配的效率.     

基于区块链与K-means算法的智能电表密钥管理方法

随着电力物联网建设的推进,电力系统高级计量体系逐渐形成了由海量智能电表、边缘计算装置和云端主站构成的"云-边-端"三层架构体系。在此背景下,针对传统集中式智能电表密钥管理机制存在主站依赖度高、密钥存储效率差、响应速度慢的问题,提出一种基于区块链与K-means算法的智能电表分布式密钥管理方法。考虑到传统区块链建链过程中区块节点数量对建链时效性影响较大以及未考虑到节点通信传输资源有限的问题,首先利用K-means算法对智能电表集群按空间位置进行聚类,并提出采用图中央点算法确定边缘计算装置的位置,从而降低区块链规模;然后,提出计及智能电表通信带宽的按需传输机制,以最小化边缘计算装置的负载均衡度为目标规划区块链节点中的传输路径,从而提升传输时效性;最后,基于Hyperledger Fabric平台的智能电表密钥管理算例结果表明,与传统的不考虑节点规模与信道带宽的区块链建链方法相比,当区块链节点数量增大时,所提方法的建链时间增长速率减少了8.18%以上,而负载均衡度增长速率降低了42.16%以上;所提智能电表密钥管理方法具有更快的建链速度以及更优的网络性能,因而具备更好的可行性。     

面向征信数据安全共享的SVM训练机制

在征信行业中,征信数据的丰富性和多样性对信用评价极为重要.然而,征信机构尤其是小型征信机构拥有的征信数据存在内容不完整、种类不全、数量不充足等问题.同时由于征信数据价值高、隐私性强、易被非授权复制,征信机构之间难以直接共享数据.针对这一问题,本文提出了面向征信数据安全共享的SVM训练机制.首先共享数据经同态加密后存储在...     

RBFT:基于Raft集群的拜占庭容错共识机制

针对现有联盟链共识机制因可拓展性不足,无法在支持大规模网络的同时满足低时延、高吞吐量和安全性的问题,采用网络分片的思想,提出一种适用于联盟链的带有监督节点的两级共识机制——RBFT.首先对网络节点进行分组,组内采用改进的Raft机制进行共识,然后由每个组内选出的领导者组成网络委员会,网络委员会内部采用PBFT机制进行共...     

基于区块链的建筑信息模型图纸多人协同创作系统

建筑信息模型（BIM）图纸多人协同创作在大型建筑项目中很重要,而现有的基于Revit等建模软件或云服务的BIM图纸多人协同创作方法存在BIM图纸版本混乱、不易溯源以及数据安全风险等问题。针对这些问题,设计了一种基于区块链的BIM图纸多人协同创作系统。该系统采用链上链下协同的存储方式,使用区块链和数据库分别存储BIM图纸创作过程中每次创作后的BIM图纸信息以及完整BIM图纸,利用区块链去中心化、可追溯和防篡改的特性保证BIM图纸的版本清晰,并为以后的版权划分提供依据,而且提升了BIM图纸信息数据的安全性。实验结果表明,该系统在多用户并发情况下的平均出块时间为0.467 85 s,系统的最大处理速率为每秒1 568次交易,验证了该系统是可靠的,且可以满足实际应用场景的需求。     

基于赋权交易模型的区块链技术的档案管理研究

为了保障电子档案管理的安全性,基于赋权交易模型的区块链技术对档案管理进行研究。首先建立一个基于区块链技术的框架,具有通用性、易维护性和易搭建性等特点;然后,由于UTXO模型没有解决非确定数值的交易,故针对档案特性对区块链交易中使用的UTXO模型进行改进,提出ET(赋权交易)模型;由于档案管理需要高成本以及高时效性,故采用Fabric的联盟链作为区块生成的方法,以此来降低成本、提高性能。仿真实验结果表明,基于赋权交易模型的区块链技术大大提升了档案管理的稳定性及可用性。     

区块链与可搜索加密结合的电子病历共享方案

电子病历（Electronic Medical Record,EMR）数据的共享被认为是提高医疗服务质量和降低医疗成本的关键方法。然而,EMR分散存储在各个医疗机构中,这阻碍了数据共享,并使患者的隐私面临风险。为了解决这些问题,提出了一个基于区块链的EMR隐私保护数据共享方案。将原始EMR安全地存储在私有链中,而将关键词索引保存在联盟链中,从而有效降低医疗数据泄露的风险,并保证EMR的不可篡改性。利用布尔函数改进基于密文策略属性的关键字搜索算法,用属性上的布尔公式指定表达性访问策略,有效优化了带宽和通信消耗,并引入了门限签名机制,有效地缩短了密文长度。使用私有链服务器执行配对操作,使得搜索速度更快。通过公共验证者检查搜索结果,保证了数据安全并降低了计算开销。安全性和性能分析的结果表明,该方案是实现EMR数据共享的一种安全有效的方法,可减轻用户设备的额外计算负担,最小化带宽和通信消耗。