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1. 区块链系统的数据存储与查询技术综述
王千阁, 何蒲, 聂铁铮, 申德荣, 于戈
计算机科学    2018, 45 (12): 12-18.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2018.12.002
摘要 (null)   PDF (1924KB) (null)  
目前,以比特币和以太坊为代表的区块链系统已经日趋成熟,区块链技术成为学术界与工业界的研究热点。然而,这些区块链系统在实际应用中因数据存储模式限制而普遍面临着查询功能简单、查询性能较低等严重问题。文中重点对区块链系统的数据存储与查询技术的研究进展进行综述与展望。首先,介绍当前流行区块链系统中使用的数据存储机制和查询处理策略。然后,详细介绍在现有区块链系统基础上扩展查询处理功能的两种方法,并从查询效率、写性能优化、存储空间占用、数据安全性和可用性5个方面对其进行对比和分析。最后,分析了未来区块链系统的查询技术发展趋势,探讨了其主要的研究方向。
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2. 区块链系统中智能合约技术综述
范吉立, 李晓华, 聂铁铮, 于戈
计算机科学    2019, 46 (11): 1-10.   https://doi.org/10.11896/jsjkx.190300013
摘要 (null)   PDF (1481KB) (null)  
区块链是一个全球性的去中心化分布式数据库账本。智能合约作为一段由事件驱动的、具有状态的、运行于区块链系统之上的程序,能够保管、处理区块链账本上的数字资产;运行在通用平台上的智能合约还能够实现传统应用系统的部分功能。区块链技术的发展为智能合约提供了很好的运行基础,智能合约在区块链上能够发挥重要作用。随着比特币和以太坊等区块链平台的迅速发展,智能合约具备了良好的发展契机。然而,智能合约应用还处于早期发展阶段,相关研究相对较少,实际应用中智能合约的适用场景不够丰富。文中从智能合约编程语言、实现技术、发展现状和存在的挑战、未来前景等几个方面进行研究和探讨,重点描述了不同智能合约开发语言的特性,以及相互之间的对比;以智能合约运行环境为标准进行分类,研究了各种区块链系统中智能合约的开发、部署和运行机制,并探讨了不同类型智能合约平台的应用范围,对不同区块链系统在智能合约开发、社区支持以及相应的生态系统等方面进行了全面的比较;然后,介绍智能合约的研究现状和面临的挑战,从安全性、可扩展性、可维护性等方面进行深入分析;最后,分析了区块链和智能合约技术的发展趋势,探讨了未来的应用场景。
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3. 区块链技术与应用前瞻综述
何蒲,于戈,张岩峰,鲍玉斌
计算机科学    2017, 44 (4): 1-7.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2017.04.001
摘要 (null)   PDF (729KB) (null)  
区块链技术是一种去中心化、去信任化的分布式数据库技术方案。该数据库由参与系统的所有节点集体维护,具有去中心化、不可篡改、透明、安全等特性。区块链技术归功于比特币应用,它作为比特币的底层技术支持,是比特币系统的核心支撑。区块链技术 具有广阔的 发展前景,从关键技术、内容、原理、瓶颈、应用和前景几个方面进行介绍,对相关研究问题进行探讨。
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4. 基于区块链的身份管理认证研究
董贵山, 陈宇翔, 张兆雷, 白健, 郝尧
计算机科学    2018, 45 (11): 52-59.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2018.11.006
摘要 (null)   PDF (2876KB) (null)  
针对网络空间中的身份管理问题,分析了通用的基于区块链的身份管理认证模型。首先,概述了身份管理的定义要求,回顾了网络空间中身份管理在区块链应用方面的早期尝试,总结了其发展经验并分析了身份管理所面临的问题,对比了区块链的优缺点及其在身份管理方面的验证项目。然后,分析了通用的区块链身份管理模型及每个模块。最后,重点对较为成熟的ShoCard公司的应用场景和DIMS(Decentralized Identity Management System)做了分析对比,并对未来进行了展望。
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5. 多区块链交易分发和事件处理的系统方案
刘雄文
计算机科学    2018, 45 (11A): 580-583.  
摘要 (null)   PDF (2892KB) (null)  
在基于拜占庭容错协议设计的区块链系统中,系统的效率和性能较低,限制了区块链的应用与发展。提出了一种基于多区块链系统支持交易分片和事件处理的系统方案。该方案中,系统被划分为应用客户端、处理系统、各区块链3个层面。应用客户端用于发送交易请求和接收感兴趣的事件,处理系统进行交易的分发和事件处理,各区块链用于区块链内部处理交易请求和事件。处理系统适配区块链数量可变和不可变的两类多区块链系统,设计了选择区块链的两种策略,即映射关系表和哈希一致性,两种策略在交易分发时依据负载均衡、单调性和一致性的原则,并基于交易的业务类型和业务类型内部ID号把交易请求分发到合适的区块链。每个区块链与处理系统内部的交易调用客户端、事件和消息流客户端建立一一对应关系;每个应用客户端与处理系统内部的交易应用调用服务端、交易应用事件连接服务端、事件消息流服务端交互,发送交易的请求并获取交易的结果。对交易分发的方案和事件处理进行具体的设计,并对系统的整体方案进行了基本的测试和验证。
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6. 基于区块链的数字化指挥控制系统信息传输与追溯模式研究
杜行舟, 张凯, 江坤, 马昊伯
计算机科学    2018, 45 (11A): 576-579.  
摘要 (null)   PDF (1736KB) (null)  
文中阐述了数字化指挥控制业务场景下的信息传输与追溯模式,典型的数字化指挥控制系统通常以对等网络拓扑运行,且能够详尽记录交互指令事务。提出了基于区块链的具备高效数据传输及关键事务追溯能力的系统设计方案,借助其加密、去中心化、防篡改的技术属性完善数据一致性、业务时效及信息安全,在持续追加数据区块的共识协议约束下实现指挥控制交互指令在系统控制端、受控端、观察端之间的完整传输及有序追溯。
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7. 融入区块链技术的大数据征信平台的设计与应用研究
琚春华, 邹江波, 傅小康
计算机科学    2018, 45 (11A): 522-526.  
摘要 (null)   PDF (3385KB) (null)  
信用是一笔无形资产,良好的信用记录不仅可以带来更高的借款成功率和更低的借款利率,还可以让人们享受信用服务带来的便利。未来信用红利将会突显,但也伴随着个人隐私泄露、信用数据篡改、大数据征信商业化的合法边界不明确等问题。为营造一个良性的互联网信用生态环境,首先总结了现有征信平台中存在的问题,探讨并分析了采用新兴技术解决这些问题的可行性;然后融入区块链技术设计了一种辅助未来征信系统的多源数据共享框架;接着以区块链的多源数据共享为基础,应用人工智能、数据挖掘、智能合约等方法建立了多源异构数据融合的大数据征信平台;最后以互联网借贷为例,设计了一款基于大数据征信平台的去中心化借贷应用。
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8. 基于区块链的RFID大数据安全溯源模型
刘耀宗, 刘云恒
计算机科学    2018, 45 (11A): 367-368.  
摘要 (null)   PDF (2629KB) (null)  
近年来,区块链技术不断发展,受到了广泛重视,被普遍视为解决数据安全问题的重要工具。RFID大数据是物联网中重要数据的来源,对数据的安全性要求也非常高。数据溯源追踪是RFID物联网技术的重要应用领域之一,目前广泛应用于农牧产品原产地追溯、工业生产的原材料和零配件追溯,以及消费品防伪等方面。区块链在改善大数据溯源安全性方面发挥着重要作用。文中提出了一种基于区块链技术的RFID大数据溯源安全模型,并在RFID大数据的追踪溯源过程中应用区块链技术,形成了多方参与且信息透明、共享、保真的溯源链;在RFID溯源物品的生产、加工、销售等多个环节建立区块链账本,建立起RFID大数据的溯源全程链式路径,路径直达终端使用者,从而实现RFID大数据的溯源安全管理。
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9. 区块链技术对人工智能的影响
潘吉飞, 黄德才
计算机科学    2018, 45 (11A): 53-57.  
摘要 (null)   PDF (2647KB) (null)  
区块链是比特币的支撑技术,具有去中心化、不可篡改、可追溯的特点,在金融、数字版权、公证、物联网、文档存储等领域开始逐步应用并取得了较大成果,已成为与人工智能、大数据、云计算等比肩的热门技术。人工智能建立在海量数据和强大计算力的基础上,区块链技术的特点可以很好地融入到人工智能应用中,从而推动人工智能的进一步发展。文中在介绍了区块链基本概念与工作机制的基础上,重点介绍区块链技术的发展对人工智能的影响,分析了区块链技术应用于人工智能领域的可行性,最后提出展望。
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10. 基于区块链的在线广告投放模型
陆歌皓, 李翔宇
计算机科学    2019, 46 (4): 300-308.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2019.04.047
摘要 (null)   PDF (1681KB) (null)  
以互联网广告为代表的数字媒体广告在飞速发展的同时也显示出许多亟需解决的问题,例如,数字广告的过程不透明,反馈数据造假、多级代理导致的效率低下等问题被放大,广告主的海量投资在不明就里的情况下被浪费掉。区块链技术提供了一种去中心化的、可信任的点对点分布式网络解决方案。文中基于区块链、智能合约等技术,尝试构建了具有分布式点对点网络、去中心化、数据不可篡改、交易过程透明且可追溯、共识信任机制等特点的在线广告投放模型,以探索一种新的广告商业生态系统,为广告主和广告从业者提供安全、自由、高效、自动化、智能化的交易市场。结合在线广告过程,阐述了基于区块链的在线广告投放模型的运行过程。最后,展望了方案中涉及的智能合约、商业模式以及与其他成熟技术相融合等可继续深入探究的方向。
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