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基于区块链和IPFS的科研管理平台模型构建
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作者 蒙杰 杨生举 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第2期54-60,共7页
分析研究目前科研管理工作面临的问题,利用区块链去中心化、不可篡改等独特优势,借助IPFS分布式大容量存储技术,提出一种基于区块链和IPFS的科研管理平台模型。详细设计平台的总体架构、科研币模型、功能模块和智能合约,并搭建Fabric联... 分析研究目前科研管理工作面临的问题,利用区块链去中心化、不可篡改等独特优势,借助IPFS分布式大容量存储技术,提出一种基于区块链和IPFS的科研管理平台模型。详细设计平台的总体架构、科研币模型、功能模块和智能合约,并搭建Fabric联盟链和IPFS私有集群验证平台模型的科学性和有效性,为科研管理提供新的理论依据和技术思路。 展开更多
关键词 区块链 科研管理 科研信用 ipfs 科研活跃度
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基于区块链多链架构的茶叶溯源信息监管系统设计与实现 被引量:3
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作者 张立杰 陈丹丹 +2 位作者 张恩 蒋双丰 李国强 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期171-177,共7页
为保护溯源企业敏感数据隐私以及提高区块链账本存储性能,实现茶叶产品质量安全有效监管,基于FISCO BCOS联盟链的群组技术,构建用于监管茶叶溯源信息的区块链多链模型,提出差异化数据上链和查询方法,采用星际文件系统存储图片、视频等... 为保护溯源企业敏感数据隐私以及提高区块链账本存储性能,实现茶叶产品质量安全有效监管,基于FISCO BCOS联盟链的群组技术,构建用于监管茶叶溯源信息的区块链多链模型,提出差异化数据上链和查询方法,采用星际文件系统存储图片、视频等非结构化溯源数据。为验证该模型的可行性,研发茶叶多链溯源信息监管原型系统,并利用区块链网络测试工具Hyperledger Caliper和接口测试工具Postman,分别测试区块链网络数据写入查询性能和应用接口响应性能。结果表明,该模型把区块链网络划分为种植采摘—监管、加工包装—监管、运输配送—监管和采购销售—监管4条链。基于该模型搭建的区块链网络写入操作吞吐量平均为185 tps,查询操作吞吐量平均为620 tps。原型系统数据上链时延平均为1 365.00 ms,消费者查询时延平均为54.82 ms,监管机构查询时延平均为73.02 ms。 展开更多
关键词 茶叶 溯源 监管 区块链 多链 星际文件系统
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基于主从多链的数据分类分级访问控制模型 被引量:4
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作者 陈美宏 袁凌云 夏桐 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期1148-1157,共10页
为解决数据混合存储导致精准查找速度慢、数据未分类分级管理造成安全治理难等问题,构建基于主从多链的数据分类分级访问控制模型,实现数据的分类分级保障与动态安全访问。首先,构建链上链下混合式可信存储模型,以平衡区块链面临的存储... 为解决数据混合存储导致精准查找速度慢、数据未分类分级管理造成安全治理难等问题,构建基于主从多链的数据分类分级访问控制模型,实现数据的分类分级保障与动态安全访问。首先,构建链上链下混合式可信存储模型,以平衡区块链面临的存储瓶颈问题;其次,提出主从多链架构,并设计智能合约,将不同隐私程度的数据自动存储于从链;最后,以基于角色的访问控制为基础,构建基于主从多链与策略分级的访问控制(MCLP-RBAC)机制并给出具体访问控制流程设计。在分级访问控制策略下,所提模型的吞吐量稳定在360 TPS(Transactions Per Second)左右。与BC-BLPM方案相比,发送速率与吞吐量之比达到1∶1,具有一定优越性;与无访问策略相比,内存消耗降低35.29%;与传统单链结构相比,内存消耗平均降低52.03%;与数据全部上链的方案相比,平均存储空间缩小36.32%。实验结果表明,所提模型能有效降低存储负担,实现分级安全访问,具有高扩展性,适用于多分类数据的管理。 展开更多
关键词 区块链 星际文件系统 访问控制 多分类 数据安全
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支持去中心化存储的分块可搜索对称加密
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作者 徐飞 王涛 +1 位作者 杨波 张文政 《密码学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第3期621-636,共16页
可搜索加密已经发展多年,用于支撑密文数据的检索甚至复杂运算.随着以文件分块为主要特色的去中心化存储应用的快速发展,现有可搜索加密方案不能适应其效率需求.特别是,当索引文件较大时,执行检索操作的实体需要完整下载索引文件才能完... 可搜索加密已经发展多年,用于支撑密文数据的检索甚至复杂运算.随着以文件分块为主要特色的去中心化存储应用的快速发展,现有可搜索加密方案不能适应其效率需求.特别是,当索引文件较大时,执行检索操作的实体需要完整下载索引文件才能完成搜索,效率非常低.为此,本文提出了一种基于分块存储加密索引的可搜索对称加密方案.通过设计两级索引,在执行检索时,仅关键字命中的索引块才会被访问从而极大地提高了检索效率.配合区块链及智能合约,本文提出的方案可以构建数据所有者和数据用户之前的公平交易环境,分块检索的效率优势较好地适应了去中心化存储中密文检索的应用需求.实验表明,本文提出的方案在文档集合较大时,检索效率仅依赖于检索关键字命中文档的个数,且在存储开销、计算开销、Gas消耗等方面具有优势. 展开更多
关键词 可搜索对称加密 分块索引 区块链 智能合约 星际文件系统
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IDDS:一种双链结构传染病数据共享区块链模型 被引量:16
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作者 刘炜 李阳 +2 位作者 田钊 彭宇飞 佘维 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期675-679,共5页
现有传染病预防信息系统在工作过程中存在数据难以流通和共享等问题。为了解决这些问题,借由区块链的去中心化、不可窜改和集体维护等特点,提出了一个基于DPoS共识算法的传染病数据共享模型。该模型采用双链结构作为区块链架构,提高了... 现有传染病预防信息系统在工作过程中存在数据难以流通和共享等问题。为了解决这些问题,借由区块链的去中心化、不可窜改和集体维护等特点,提出了一个基于DPoS共识算法的传染病数据共享模型。该模型采用双链结构作为区块链架构,提高了工作效率;结合IPFS获得大容量存储空间,解决了区块数据存储面临的空间问题,保障了数据存储稳定性与共享安全性;提出了疾病防控共识算法,实现了传染病数据共享模型的高效运行。此外,通过与其他数据共享模型的对比,突出了该模型在数据存储与共享安全等方面的优势。 展开更多
关键词 区块链 双链 授权股份证明 ipfs 数据共享
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一种可隐藏敏感文档和发送者身份的区块链隐蔽通信模型 被引量:15
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作者 佘维 霍丽娟 +3 位作者 刘炜 张志鸿 宋轩 田钊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1002-1013,共12页
目前,区块链隐蔽通信的研究主要是通过发起多笔交易来传输一条短消息,这一方式不仅不适用于敏感数据量大的情况,还可能存在有些交易没有被打包而造成秘密信息的丢失,而且传输过程没有隐藏发送方身份.部分区块链隐蔽通信的研究中使用的... 目前,区块链隐蔽通信的研究主要是通过发起多笔交易来传输一条短消息,这一方式不仅不适用于敏感数据量大的情况,还可能存在有些交易没有被打包而造成秘密信息的丢失,而且传输过程没有隐藏发送方身份.部分区块链隐蔽通信的研究中使用的图像隐写术虽然具有嵌入率高这一优点,但是越来越难以抵御基于统计特征的检测分析.针对以上问题,本文提出一种可隐藏敏感文档和发送者身份的区块链隐蔽通信模型.首先发送方使用密文策略的属性基加密(Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption,CP-ABE)对敏感文档进行加密,得到加密文档后将其上传至星际文件系统(Inter Planetary File System,IPFS);然后发送方利用基于生成式对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)的图像隐写术将加密文档的哈希值嵌入载体图像中,得到载密图像后将其上传至IPFS;接着发送方创建一笔含有载密图像的哈希值的交易,交易经环签名之后广播到区块链网络中进行验证打包上链;之后,接收方从交易中读取载密图像的哈希值并通过上述步骤的逆过程得到加密文档;最后接收方根据CP-ABE设置的访问控制策略解密加密文档得到敏感文档.实验结果表明,该模型在传输秘密信息量上从KB提升至MB,而且具有较高的隐蔽性和安全性. 展开更多
关键词 区块链 隐蔽通信 基于生成式对抗网络的图像隐写术 环签名 密文策略的属性基加密 星际文件系统
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联盟链高效存储访问控制方案 被引量:1
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作者 黄保华 郑慧颖 +1 位作者 屈锡 陈宁江 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期37-45,共9页
联盟链平台上的超级账本Hyperledger Fabric提供了通道机制对数据进行隔离保护,但通道内部节点可随意获取链上数据且存在管理中心化的问题,使得联盟链面临数据泄露、访问权限无法更新等安全问题。为了解决以上问题,提出基于密文-策略属... 联盟链平台上的超级账本Hyperledger Fabric提供了通道机制对数据进行隔离保护,但通道内部节点可随意获取链上数据且存在管理中心化的问题,使得联盟链面临数据泄露、访问权限无法更新等安全问题。为了解决以上问题,提出基于密文-策略属性基加密算法的联盟链高效存储访问控制方案。针对访问策略及节点权限更新问题,创建数据链和属性集链,实现数据链上所有节点的属性更新,利用数据库进行访问策略更新并存储访问策略的历史修改记录。修改Hyperledger Fabric提供的Fabric-CA组件,提高节点属性私钥生成与分发过程中的安全性。设计星际文件系统的存储数据分块优化和数据请求协商机制,并使用SM4算法加密数据,实现数据的高效安全存储。测试结果表明,与TABE-DAC方案相比,该方案的访问控制和数据存储时间分别降低了100~200 ms和1~2 s,在保证较高安全性的同时具有更高的运行效率。 展开更多
关键词 联盟链 属性基加密 星际文件系统 访问控制 SM4算法
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基于区块链的可信数据共享方案设计 被引量:14
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作者 刘静静 邓浩江 李杨 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第6期1601-1607,共7页
针对数据共享时的隐私安全问题,提出一种基于区块链的可信数据共享方案。将星际文件系统和区块链技术结合,在可靠存储数据的同时降低区块链的存储负担。基于高级加密标准和密文策略属性基加密技术,提出双阶段数据访问控制机制,通过设置... 针对数据共享时的隐私安全问题,提出一种基于区块链的可信数据共享方案。将星际文件系统和区块链技术结合,在可靠存储数据的同时降低区块链的存储负担。基于高级加密标准和密文策略属性基加密技术,提出双阶段数据访问控制机制,通过设置访问策略限定数据共享范围。利用智能合约对数据进行全生命周期管理,提高数据共享效率。对方案进行性能测试和安全性分析,实验结果表明,所提方案具有可行性,能够有效保护数据隐私安全。 展开更多
关键词 区块链 智能合约 数据共享 访问控制 数据管理 隐私保护 星际文件系统
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基于联盟区块链的农产品质量安全高效追溯体系 被引量:43
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作者 王可可 陈志德 徐健 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第8期2438-2443,共6页
针对农产品追溯系统中的安全和效率问题,依据区块链的去中心化安全特性,提出一种基于联盟区块链的高效解决办法。首先,通过星际文件系统(IPFS)对农产品数据进行hash转变,从而减小区块中单条事务数据量,并利用IPFS数据的不可逆原理,达到... 针对农产品追溯系统中的安全和效率问题,依据区块链的去中心化安全特性,提出一种基于联盟区块链的高效解决办法。首先,通过星际文件系统(IPFS)对农产品数据进行hash转变,从而减小区块中单条事务数据量,并利用IPFS数据的不可逆原理,达到数据的初步保障;其次,建立联盟区块链模型进行数据验证,区块链数据验证的共识算法采用实用拜占庭容错(PBFT)算法来减少全网共识时间;最后,根据仿真实验中参与节点数、区块大小和网络带宽,来拟合验证交易的时间曲线,进而计算出不同带宽下的区块链交易效率,并结合数以万计的传感器参与下的农产品追溯系统的实际情况,对比区块链双链结构,给出分析结果。实验结果表明,在低于1000个验证节点的条件下,区块链最大共识时长为32min,联盟链系统可支持35~40万条传感器数据,可适用于大范围、多数据的农产品追溯。 展开更多
关键词 联盟区块链 农产品追溯 星际文件系统 实用拜占庭容错算法 交易效率
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基于联盟链的音乐版权保护与交易系统 被引量:7
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作者 牛晓林 韩德志 孙志杰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期18-23,共6页
网络技术的快速发展促进了文字、图片、视频、音乐等数字内容的快速传播,这使数字内容的侵权变得更加容易。针对目前数据化音乐版权管理存在的确权难、耗时长、维权难等问题,结合区块链的去中心化和不可窜改的特点,使用Hyperledger Fab... 网络技术的快速发展促进了文字、图片、视频、音乐等数字内容的快速传播,这使数字内容的侵权变得更加容易。针对目前数据化音乐版权管理存在的确权难、耗时长、维权难等问题,结合区块链的去中心化和不可窜改的特点,使用Hyperledger Fabric平台设计并实现了一个基于联盟链的数字音乐版权保护与交易系统。采用Shazam算法提取能证明音乐的原创性的音乐特征指纹,将音乐特征指纹存储在星际文件系统(IPFS)上,IPFS返回的哈希地址存储在区块链中,在弥补区块链扩容难、存储空间昂贵的缺点的同时达到音乐作品的原创性证明,并利用音频水印技术的鲁棒性和隐蔽性,为创作者维权提供可信凭证。仿真实验结果表明,数字音乐版权保护与交易系统中音乐版权登记用时增幅约为0.238 s,每首音乐的特征指纹在IPFS上所占空间约为192 KB,并且区块链系统能够保持较高的吞吐量,具有良好的性能和较高的安全性。 展开更多
关键词 区块链 音乐版权 Shazam算法 星际文件系统 联盟链
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基于区块链的人事档案管理系统研究 被引量:25
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作者 王辉 陈博 刘玉祥 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第S02期713-718,共6页
根据我国人事档案管理的现状,提出了一种基于区块链的人事档案管理系统方案,从系统框架出发介绍改进的PBFT共识算法和系统方案设计。系统采用改进的PBFT共识算法,将档案数据安全有效地存储在人事档案区块链系统中,保证了档案数据的可追... 根据我国人事档案管理的现状,提出了一种基于区块链的人事档案管理系统方案,从系统框架出发介绍改进的PBFT共识算法和系统方案设计。系统采用改进的PBFT共识算法,将档案数据安全有效地存储在人事档案区块链系统中,保证了档案数据的可追溯性和有效性;并利用智能合约和星际文件系统(IPFS)等技术实现人事档案的本地备份和转移共享,以防止不可信的第三方对档案数据的恶意破坏,保证了档案数据的安全性。实验数据表明,改进的PBFT共识算法与其他成熟的共识算法相比,在输出性能、共识速度以及安全性等方面具有明显的优势,提供了更高的安全性和吞吐量。实验分析表明,基于区块链的人事档案管理系统有望改变传统人事档案管理的弊端,以满足日益增长的人事档案数据保护与共享的需求。 展开更多
关键词 区块链 共识算法 数字档案 ipfs 智能合约
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基于区块链的精准扶贫数据保护方案 被引量:4
12
作者 张利华 黄阳 +3 位作者 王欣怡 白甲义 曹宇 张赣哲 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期135-150,共16页
针对目前数据管理中普遍存在的中心化存储、防篡改性弱、可追溯性差、缺乏安全有效的共享渠道等问题,借助区块链技术的去中心化、不可篡改等特性研究了一种基于区块链的精准扶贫数据保护方案。以个人档案的形式记录扶贫数据,依托智能合... 针对目前数据管理中普遍存在的中心化存储、防篡改性弱、可追溯性差、缺乏安全有效的共享渠道等问题,借助区块链技术的去中心化、不可篡改等特性研究了一种基于区块链的精准扶贫数据保护方案。以个人档案的形式记录扶贫数据,依托智能合约和星际文件系统等技术使数据以数字档案形式进行新增、更新、验证、共享。将公有链和联盟链结合,以锚定数据快照信息的方式保障数据的安全性。在智能合约构建过程中,采用安全多方计算(secure multi-party computation,SMPC)技术增强合约的执行安全性,解决资金转账等敏感问题。改进Raft共识算法,将各节点的性能、可靠性、地区影响力等维度作为综合性能,设计基于节点综合性能的Raft共识算法,解决数据存储和数据处理效率的问题。利用Postman、JMeter等工具对系统的存证、吞吐量进行测试,所得结果能满足系统的需求。 展开更多
关键词 精准扶贫数据 区块链 安全多方计算 星际文件系统 Raft共识算法
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基于区块链的商业数据共享模型 被引量:5
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作者 陈丽燕 吕光金 芮廷先 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第5期1257-1263,共7页
针对现有商业数据管理中存在的安全隐患和无法共享等问题,提出一个基于区块链的商业数据共享模型。通过区块链智能合约技术实现商业数据中心身份认证和商业数据的所有权确定;通过星际文件系统等技术,实现商业数据的保护、共享等基本操作... 针对现有商业数据管理中存在的安全隐患和无法共享等问题,提出一个基于区块链的商业数据共享模型。通过区块链智能合约技术实现商业数据中心身份认证和商业数据的所有权确定;通过星际文件系统等技术,实现商业数据的保护、共享等基本操作;通过联盟中心和公有区块链相结合的方式,在保障商业数据安全的前提下降低成本。该模型具有去中心化、不可篡改、安全共享等特性,有益于促进商业数据管理的转型升级。 展开更多
关键词 区块链 商业数据中心 智能合约 星际文件系统 数据共享
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一种基于区块链的电子合同共享方案 被引量:1
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作者 赵海鸿 姚中原 +3 位作者 祝卫华 朱自强 潘长风 斯雪明 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期359-368,共10页
为解决电子合同在存储、共享过程中出现的数据被篡改或泄露等问题,提出了一种基于区块链的电子合同共享方案。首先,将智能合约与代理重加密技术相结合,构造出一个代理智能合约来代替传统代理重加密过程中的代理商,去中心化地实现了电子... 为解决电子合同在存储、共享过程中出现的数据被篡改或泄露等问题,提出了一种基于区块链的电子合同共享方案。首先,将智能合约与代理重加密技术相结合,构造出一个代理智能合约来代替传统代理重加密过程中的代理商,去中心化地实现了电子合同的安全共享。其次,利用星际文件系统(inter planetary file system,IPFS)存储电子合同密文,区块链存储电子合同索引地址,有效缓解了区块链的存储压力。最后,从方案对比、安全性等方面对所提方案进行分析。 展开更多
关键词 电子合同 区块链 智能合约 代理重加密 星际文件系统
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