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区块链技术专题
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  • 区块链技术专题
    张朝栋, 王宝生, 邓文平
    计算机工程. 2019, 45(11): 1-8. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055286
    摘要 (1185) PDF全文 (994) HTML (790)   可视化   收藏
    CSCD(9)
    采用中心化设计的供应链溯源系统的性能提升依赖于中心服务器,且存在监管追责难、中间流转节点多、数据不透明等问题。为此,将区块链技术应用于供应链溯源领域,设计并实现一种基于侧链技术的供应链溯源系统。通过以太坊智能合约实现供应链中的货物管理、信息共享与产品溯源,利用侧链技术对以太坊进行扩容,使其满足实际应用的需求。实验结果表明,该系统能够对供应链上的产品进行全生命周期的追踪溯源,方便用户验证、查询以及第三方监管,且其吞吐量高达200 TPS,每笔交易开销低至0.07元。
  • 区块链技术专题
    劳卫伦, 王柏勇, 张锐, 王加贝
    计算机工程. 2019, 45(11): 9-15. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053925
    摘要 (575) PDF全文 (411) HTML (280)   可视化   收藏
    CSCD(1)
    对于种类众多、数量庞大并且安全性要求较高的电力数据,数据容灾备份应具有可扩展性和隐私保护性。为此,基于区块链不可篡改、去中心化和可追溯的特点,将其与AONT和门限秘密分享等密码学技术相结合,提出一种新的电力数据容灾备份方案,并在开源区块链平台以太坊上进行原型系统实现。分析与实验结果表明,该方案能够保证备份数据的一致性、不可篡改性和机密性,并且可扩展性强,可在减少基础设施建设开销的同时规避单点失效的风险。
  • 区块链技术专题
    张彬, 广晖, 陈熹
    计算机工程. 2019, 45(11): 16-23,31. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054940
    摘要 (318) PDF全文 (223) HTML (237)   可视化   收藏
    针对无线Mesh网络安全性,结合区块链技术,提出基于智能合约的安全架构(SCSA)。在Mesh路由器节点上建立区块链,部署3类智能合约对节点公钥进行分级管理,通过这3类智能合约实现节点公钥更新与撤销以及用户访问认证,同时采用椭圆曲线Diffie-Hellman和对称加密实现节点间的安全通信。实验结果表明,SCSA可有效抵抗克隆或伪造节点攻击、密钥泄露攻击及拒绝服务攻击,同时保证了网络通信的安全性和高效性。
  • 区块链技术专题
    叶崛宇, 岳巧丽, 王骞, 张海阔
    计算机工程. 2019, 45(11): 24-31. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055140
    摘要 (321) PDF全文 (202) HTML (238)   可视化   收藏
    针对传统域名系统(DNS)防御体系难以有效抵抗饱和流量攻击和域名劫持攻击的问题,建立网络流及状态迁移模型,从理论上分析并研究遏制网络攻击的关键因素,进而提出基于超级账本的DNS协同防御体系。通过联盟链整合多方资源共同对抗网络攻击,并利用超级账本的通道架构和背书策略实现隐私保护,促进网络信息共享。分析结果表明,该协同防御体系在数据层面和业务层面均具有较强的安全性,为解决域名行业安全问题提供了借鉴作用。
  • 区块链技术专题
    方轶, 邓建球, 丛林虎, 刘崇屹
    计算机工程. 2019, 45(11): 32-36. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055794
    摘要 (534) PDF全文 (355) HTML (150)   可视化   收藏
    CSCD(5)
    联盟链是一种允许授权节点加入网络的区块链,当存在网络状况不理想等状况时,会出现节点动态加入退出的问题。为此,在环签名理论、ElGamal数字签名算法与PBFT算法的基础上,提出一种基于ElGamal数字签名算法的环签名改进方案。对环签名算法进行正确性及匿名性分析,运用环签名方案改进PBFT算法的签名及验证过程,使用Fabric中的区块链性能测试框架Caliper对改进方案进行性能测试,结果表明,基于环签名方案的改进PBFT共识算法可较好地解决网络中节点动态加入退出问题,且能够达到原PBFT算法的拜占庭节点容错率,具有一定的实用性。
  • 区块链专题
    张亮,刘百祥,张如意,江斌鑫,刘一江
    计算机工程. 2019, 45(5): 1-12. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053554
    摘要 (1515) PDF全文 (1339)   可视化   收藏
    CSCD(49)

    基于区块链整体架构介绍技术栈层级,以比特币为例分析区块链工作原理,从分布式账本的角度描述区块链账本存储模型和账本分类情况。区块链中的数据通过共识算法在全网传播、达成共识并存储。在不存在可信第三方的情况下,利用智能合约实现交易、事务及分布式应用的独立运行,保证区块链数据的完整性、安全性及合法性。同时将哈希算法与默克尔树相结合降低区块链存储空间,基于数字签名算法为区块链参与者提供匿名身份证明,并使用加解密技术进一步保护区块链数据隐私。针对区块链安全、隐私保护、钱包管理等问题对当前研究的不足和未来的研究方向进行分析和展望。

  • 区块链专题
    韩菊茹,纪兆轩,李一鸣,马存庆
    计算机工程. 2019, 45(5): 13-17. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053385
    CSCD(3)

    为满足计算机操作系统中日志数据的完整性保护需求,基于区块链技术,设计并实现可信日志存储与验证系统。存储阶段将本地日志的数据指纹上传至区块链,并保存区块链返回的存储凭证。验证阶段将本地日志的数据指纹与从区块链中获取的数据指纹进行比对,实现日志的完整性验证。分析结果表明,该系统具有去中心化、不可篡改、公开透明等特点,可有效检测日志数据的篡改行为。

  • 区块链专题
    黄宇翔,梁志宏,张梦迪,危兵
    计算机工程. 2019, 45(5): 18-24. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052025

    针对学分银行模式下所存在的学习记录不透明、学分易篡改、学习成果认证和转换效率低等问题,提出一种区块链学习成果管控模型。设计模型结构并介绍相关原理,给出改进的实用拜占庭容错共识机制,以实现高效、低耗和可扩展的学习成果管控方式。通过建立学习成果认证和转换标准的智能合约,保证模型在自动化与透明环境下执行。实验结果表明,该模型能够为学分银行模式下学习成果的管理提供新的思路和技术支持。

  • 区块链专题
    夏昌琳,宋玉蓉,蒋国平
    计算机工程. 2019, 45(5): 25-28,34. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053516
    CSCD(2)

    区块链作为一种去中心化的分布式账本技术,主要功能是在无信任的节点之间达成共识。在区块链中合适的共识机制能提高区块链性能,保证交易数据安全。针对权益共识机制中存在的“无风险投注”问题,提出一种新的权益证明共识策略。该策略允许投票节点投出支持票和反对票,若节点对某一分叉投支持票且该分叉最后胜出,则节点获得收益,若节点对某一分叉投出反对票且该分叉最后失败,则节点也获得收益。在以太坊平台上部署智能合约验证该投票策略,结果表明,该策略可以正常执行,并且节点最终达到共识。

  • 区块链专题
    胡逸飞,熊焰,黄文超
    计算机工程. 2019, 45(5): 29-34. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053573
    CSCD(3)

    点对点加密是一种应用于在线通信软件的加密方式,多数的点对点加密通过非对称加密实现,但公钥分发的方案需要依赖于中心化的服务器,如果中心化的服务器攻击或被攻击则可能造成中间人攻击,从而导致聊天信息被泄露的风险。 为此,提出采用区块链技术进行审计的方式,构建一个去中心化的公钥分发方案。该方案所有公钥修改记录的摘要通过智能合约被保存在由CA共同维护的区块链上,使得恶意的修改记录可被追踪和验证,同时采用基于实用拜占庭容错(PBFT)改进的共识算法,达到低能耗和高效的拜占庭容错。实验结果表明,与原PBFT算法相比,该方案安全性明显提高。