论区块链技术支持的学术诚信机制构建

[目的/意义]学术诚信是科研事业持续发展的基本保障。将区块链技术应用于学术诚信机制建设,有利于营造优良的学风,为学术繁荣提供有力保障。[方法/过程]分析当前学术诚信的现状和问题,尝试结合区块链技术特点进行学术诚信新机制构建。[结果/结论]从规范性、透明性和原创性3个维度构成的质量控制机制,以及基于科学代币交换的激励机制两大方面构建区块链技术支持的学术诚信新机制。     

基于CP-ABSE的农机社会化服务联盟链隐私匹配方案

针对多个农机社会化服务平台联合,实现跨平台任务匹配中存在的敏感数据泄露和集中式服务器不可信问题,该研究提出了基于密文策略属性基可搜索加密（ciphertext-policy attribute-based searchable encryption,CP-ABSE）的农机社会化服务联盟链隐私匹配方案。该方案基于联盟链构建农机社会化服务联合平台,为多平台数据共享提供去中心化的可信环境;基于CP-ABSE技术实现跨平台的任务匹配,支持对任务密文数据的检索以及细粒度的访问控制,保护作业任务发布方和农机手的敏感数据;使用智能合约实现农田作业任务与农机手之间的匹配服务,避免集中式服务器存在的单点故障和恶意违规操作等问题。安全性分析表明,该方案能够保证数据的完整性、机密性以及匹配结果的可信性。基于Hyperledger Fabric构建了一个原型系统,测试结果表明,当全局属性数量为200时,系统构建和私钥生成的运行时间分别约8和2.5 s,搜索令牌生成与数据加密的计算开销分别为60和80 ms,匹配智能合约平均时延约为250 ms。该方案破解了农机社会化服务平台间的“数据孤岛”问题,对于促进农机社...     

基于DEMATEL-ISM的粮油质量安全区块链优化

粮油质量安全直接关系人民生命健康和国家安全稳定。粮油供应链具有主体复杂、风险多、供应网络跨域、信息链难以打通等特点,以区块链为代表的新一代信息技术为食品质量安全保障和追溯提供了新的解决思路和应用模式,但同时也引入了新的系统性风险,并且存在安全性方面的挑战。在解析粮油质量安全区块链风险和信息特征基础上,改进并优化现有完全非可信执行场景中通用型区块链结构,在网络层提出了一种适用于非完全可信执行场景中粮油质量安全专用型区块链网络结构,在共识层提出了一种基于PBFT改进拜占庭容错能力的符合粮油质量安全区块链特征的Kafka共识优化算法P-Kafka,分别从正确性、去中心化、安全性、可扩展性、共识效率及一致性6个角度与传统共识算法做了性能对比分析。通过分析比较,所提出的网络节点分区与子链划分一定程度上节省了区块链系统运行成本并提高了节点的隐私安全,改进的P-Kafka共识算法具有了拜占庭容错能力并继承了Kafka分区优化的高吞吐量特性,更加适应粮油质量安全应用场景。     

集群式农产品供应链区块链密文策略可验多部门监管方案

集群式农产品供应链区块链上的数据逐渐采用加密存储模式，给跨企业、跨生产环节的监管带来挑战。为了适应集群式环境下的监管、减小监管带来的隐私泄露风险，该研究基于CP-ABE提出了集群式农产品供应链区块链密文策略可验多部门监管方案。明确划分监管部门的监管权限，根据链上数据的监管策略，企业用户基于CP-ABE加密数据，在保证数据隐私的同时实现数据对相关监管者的公开；设计基于CP-ABE的密文访问树验证方案，结合智能合约与监管策略，在数据上链前验证CP-ABE的访问树，以确保数据对指定监管者的公开。基于Hyperledger Fabric构建了测试原型系统，测试结果表明，监管策略中监管者数量每增加10个，系统上链时间延长约500ms，吞吐量约为438事务数/s(transactions/s)；安全性分析表明，系统具有较高的安全性。该方案实现了区块链密文条件下多部门的细粒度监管，减小了发生在监管端的隐私泄露风险，能够应对集群式农产品供应链区块链加密存储带来的监管挑战。     

基于区块链技术下饲料产品供应链金融体系发展研究

随着互联网等新技术的快速发展,区块链技术在各行业中有着较为广泛的应用。其中,区块链技术与供应链金融结合有诸多优势,不仅能解决传统供应链金融中信息安全的问题和信息传递效率低下等问题,还能催生出新的商业模式,为供应链上下游的中小微企业提供金融支持。我国饲料行业起步较早,目前市场上具有数万家饲料企业,其中绝大部分饲料企业以中小规模为主。这些饲料企业存在融资难、融资贵等问题,区块链技术为饲料产品供应链金融体系发展具有十分重要的意义。本文以饲料企业为研究对象,基于区块链技术下饲料产品供应链金融体系的现状,分析其存在的问题,针对问题提出加强供应链金融创新能力、提升管理水平、完善金融监管体系等对策,以期为饲料产品供应链金融体系发展提供技术支撑和理论指导。 [关键词]区块链技术|饲料产品|供应链金融|体系     

语义网技术与区块链技术的交集在农产品质量安全追溯领域的应用

农产品的质量追溯信息平台覆盖了农产品供应链的各环节,其使用效率和效果受到两方面因素的影响:(1)数据采集形式对追溯履历(pedi gr ee)获取的及时性、准确性和完备性的影响;(2)数据登记和服务形式对数据安全与查询服务体验的影响。归结起来是农产品质量安全数据的关联价值与可靠性的范畴。文章讨论了在供应链各环节数据化程度基本满足的前提和半开放的应用场景下,通过语义网技术与区块链技术结合,建立起分布式、有信用保障的农产品质量安全追溯应用体验的可能性,并提出一个概念验证系统的设计。     

基于区块链的农产品追溯系统信息存储模型与查询方法

针对区块链追溯系统信息数据存储负载过大、查询效率低等问题,该文以果蔬菜类农产品为例,基于Hyperledger Fabric设计了一种区块链农产品追溯信息存储模型和查询方法。提出"数据库+区块链"的链上链下追溯信息双存储设计,本地数据库存储追溯明文数据,区块链上存储追溯数据加密后的哈希值,并在此基础上建立了外联数据库索引的查询方法。通过该方法与基于key键遍历查询和批次号字段查询的2种传统区块链数据查询方法进行对比测试,结果表明当区块链追溯记录总量达到11×10~4条,批次追溯记录条数为400时,该方法查询效率分别提高了70.56%和88.66%,有效解决了区块链链式结构中数据查询效率低的问题,保证了数据隐私安全,提高了追溯信息的可靠性与时效性。     

基于PBFT的猕猴桃溯源联盟链应用访问控制方案

针对基于属性的联盟链应用访问控制模型可能存在拜占庭节点而导致属性信息、访问控制策略查询结果不可信的问题,结合猕猴桃溯源场景的实际需求,提出了一种基于PBFT的联盟链应用访问控制方案。该方案使用属性权威作为联盟链实体组织的属性证书颁发机构以及PBFT的查询验证节点,对访问请求内容生成签名并验证;属性证书中存储主体与权限相关的属性信息;基于PBFT对用户属性、数据属性、访问控制策略查询验证,确保访问控制过程的可信性。基于Hyperledger Fabric原型系统测试表明,当记账节点中的拜占庭节点少于节点总数1/3时系统能够正常运行;当交易发送率在100～1 500 TPS之间变化时,交易吞吐量在交易发送率达到300 TPS后趋于稳定,平均时延在交易发送率达到400 TPS后趋于稳定,满足联盟链猕猴桃溯源的应用需求。     

基于区块链的农产品供应链溯源数据多条件查询优化方法研究

随着基于区块链的农产品溯源系统迅速发展,区块链查询能力面临着巨大挑战。对于供应链参与方来说,区块链中保存的数据多为编码或序列化的数据,使得供应链参与方的审计和监督等存在多条件查询的工作变得十分困难。通常情况下,原生区块链并未提供满足多条件查询的查询方式。因此,为了实现多条件查询并提高查询效率,本研究提出一种农产品溯源数据多条件查询优化方法。首先,该方法采用一种优化的Merkle树结构（n-Tree）对交易信息进行重构,从而提供更高效的条件验证能力。其次,通过自适应多条件区块布隆过滤器判断交易信息中查询条件的存在性,进而快速过滤区块。最后,提出一种应用TWTN-Heap（Time weight and transaction number based heap）结构的索引构建方法,以区块权重为序构建主条件相关的区块号索引列表。产品数据的查询过程包括遍历区块号索引列表、过滤非相关区块以及验证特定查询条件,从而获得条件查询结果。实验结果表明,本研究提出的产品数据条件查询优化方法能够有效地解决农产品供应链面临的条件查询问题,同时保证查询时间消耗维持在15ms左右,查询效率较默克尔语义字典树(Merkle semantic trie,MST)方法提高60.9%,较原始遍历（Orignal traverse, OT）方法提高87.7%。     

区块链技术在食用菌物流配送模式中的应用

为了促进区块链技术在食用菌物流配送中的应用,讨论了区块链中的编码技术和智能合约技术在食用菌物流配送中的应用。实践证明,区块链技术十分契合在食用菌物流配送领域应用,为食用菌物流配送市场打开了广阔的应用前景,有助于现代物流行业的创新发展。