共识机制

摘要： 针对实用拜占庭容错(PBFT)共识机制中存在的拜占庭节点和主节点选取简单的问题,提出了一种基于动态信任值的实用拜占庭容错算法的优化方案。首先根据节点历史行为,对节点进行信任值初始化;然后构建信任模型,并在信任模型中引入时间影响因子,根据时间远近,对节点进行信任值评价;最后引入分级机制,根据信任值结果,将节点分为共识组和拜占庭节点组,共识组节点参与下一轮共识;优化主节点选择方法,选择信任值最高的节点为主节点。通过实验对比表明,改进后的PBFT-TV算法较于PBFT算法在公平性、安全性、容错性、共识效率等方面有一定提升,并降低了通信复杂度。

摘要： 目前已有一些学者基于区块链技术尝试搭建物联网系统,但基于区块链技术搭建的应用对计算资源要求较高,这些物联网系统往往无法良好地契合实际应用环境。为了降低基于区块链技术的物联网系统的复杂度,更契合实际应用环境的需求,通过分析现有区块链共识机制,提出一种基于区块链技术的物联网系统架构。首先,该架构将物联网网络内的所有终端设备划归至若干个覆盖范围较小的区域网络进行管理,提高了系统的灵活性;其次,使用基于轻量级共识机制搭建的区块链网络在所有区域网络之间实现信息交互,提高了系统的安全性;最后,数据使用者必须通过向区块链网络提出数据申请来获得数据,提升了系统控制数据访问的能力,进一步提高了系统安全性。

摘要： 针对经典区块链共识机制面临量子计算机攻击的问题,提出了一种量子安全拜占庭容错共识机制。首先,对于公钥数字签名存在的安全隐患问题,采用QKD网络进行量子密钥分发,通过经典网络传输消息和签名等信息,提出了一种基于量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)和多线性哈希函数族的无条件安全签名方案(Multilinear Hash-Unconditionally Secure Signature,MH-USS),该方案中的签名具备不可伪造性、不可抵赖性以及可传递性,并且该方案可在现有设备上实现,具有较高的实用价值。然后,针对经典拜占庭容错共识机制PBFT共识效率相对较低的问题,提出了一种QS-BFT(Quantum-Secured Byzantine Fault Tolerance)共识机制。最后,通过增设“快速-标准”双共识模式以及允许节点对空区块投票的方式,减少系统通信次数并消除视图转换过程,使方案不仅具备安全性与活性,还能够有效降低消息复杂度,提高共识效率。对所提方案进行仿真实现与性能测试,结果表明,与改进后基于MH-USS签名方案的PBFT共识机制相比,所提方案吞吐量更高、时延更短。

摘要： 区块链技术起源于数字货币,近些年来,随着比特币的兴起受到了世界各地的广泛关注和热议。区块链具去中心化、高度自治、可追溯、不可篡改等特性,颠覆了传统中心化的数据治理模式,具有极为广阔的发展前景。文章以区块链为研究对象,围绕区块链的链式结构、安全机制、智能合约、共识算法、跨链机制等核心要素展开了讨论,同时总结和梳理了相关技术的特点。

摘要： 区块链以其特有的安全性而在网络安全领域广泛应用,然而,对其网络安全漏洞的进一步研究往往被忽视。因此,文章立足区块链技术原理,深入分析了区块链技术在网络安全领域的应用,结合基于区块链的网络安全威胁,系统研究了基于区块链的网络安全保护技术,以期为更好地促进区块链架构优化与安全算法改进建言献策。

摘要： 区块链作为一种新兴技术,其以完全去中心化的特点为分布式系统提供了一种新的计算范式。同时,区块链共识机制解决了分布式系统中节点之间互相信任的问题。文章介绍了区块链技术中常见的几类共识机制,并从安全性、可扩展性等多个维度对现有的共识机制进行了对比分析,梳理了共识机制所存在的问题,建立了共识机制的评价标准,从而明确了未来区块链共识机制的设计方向和具体思路。

摘要： 文章分析了我国工程监理现状及存在监理工作效率低下、监理数据失真等问题,基于区块链技术中的区块共识机制、ECDSA加密算法等技术,提出将工程监理与区块链技术相结合的构想。在广州数次参与项目现场实地考察后,笔者提出了一种建设项目密钥分发策略,通过该策略,项目参与者可以验证自己的身份,并在承包双方之间以保密的方式共享敏感信息,以此提高监理工作的效率和杜绝监理数据伪造等问题。

摘要： 元宇宙已经引爆为社会热点。人们对元宇宙的秩序是否应该受法的规范产生了好奇。任何宇宙都有规则。元宇宙也是宇宙。当前所说的元宇宙是以区块链为底层技术、互联互通、自由平等、开源开放的现实与虚拟融合的世界。在元宇宙,现代意义上的国家和政府将不存在。但无论是在元宇宙的现实中,还是在元宇宙的虚拟中,活动主体都是人,人的行为都需要符合共识规则的要求。元宇宙中的任何活动主体,在人工智能、算法、数据、隐私、安全等方面的行为都必须遵守法的基本精神,并在法的精神的基础上创造和发展。

摘要： 区块链技术已广泛应用于金融、公共服务、物联网、网络安全、供应链等多个领域,但传统单链结构的区块链在吞吐量、交易确认速度和可扩展性方面存在不足,导致其在一些短时高并发量数据场景中难以落地应用。基于有向无环图(DAG)的区块链技术因其具有交易并发确认功能、吞吐量高、可扩展性强等优势受到研究者广泛关注。通过分析研究现有DAG区块链的发展和演化过程、评估方法、优化方向以及应用场景,探索DAG区块链在落地应用中的可行性。阐述主流DAG区块链的研究现状,比较传统区块链与DAG区块链的优势与不足,并分析现有区块链属性评估方法,总结DAG区块链评估结果。在此基础上,从交易确认速度、系统吞吐量、系统安全性、存储结构等方面对比现有DAG区块链的优化方法,介绍DAG区块链在数据管理、基于边缘计算和联邦学习的数据共享以及面向访问控制和隐私保护的数据安全等场景中的应用情况,并指出当前研究中存在的主要问题和挑战,对未来的研究方向进行展望。

摘要： 针对微网群碳权分配机制不合理、碳权交易效率低以及节点参与度不高等问题,提出了基于区块链的微网群碳权交易优化决策模型。结合区块链的信息透明、去中心化、安全可信的特性,建立微网群碳权交易架构。采用微网群违约惩罚机制,对微电网节点的信誉值进行定量计算,实现信誉值与微电网节点交易优先级的深度融合。利用改进的PBFT共识机制,将联盟链内节点进行等级划分,达到约束节点共识权限的目的。在此基础上,设计基于违约惩罚机制的碳权交易流程和算法,实现微网群内部多对多交易的自动执行,保障了碳权交易的高效性。根据微电网节点碳排放量阈值,将微电网节点分类,完成微网群碳权分配方案的针对性设计。在买方市场环境下,依据用户总效用收益最大为目标函数建立碳权交易优化决策模型,使微网群用户参与碳权交易市场的积极性得到极大提高,保障了微电网节点用户的经济利益。算例分析表明,该模型可以保障微网群碳权分配的合理性,在提高碳权交易效率的同时改善了微电网节点用户的效用收益,进一步提高了微电网节点参与市场交易的积极性。

摘要： 区块链作为比特币系统中的底层技术受到了广泛关注,是解决分布式系统一致性问题的一种可行方法.区块链技术的核心是如何实现共识.良好的共识机制可提升系统性能,促进区块链技术的应用.文章从现有区块链技术中的共识机制出发,对工作量证明、权益证明和拜占庭一致性协议等基本共识机制进行总结,从安全性、扩展性、性能效率等方面对这些共识机制进行评价.未来区块链上共识机制的研究将根据各共识机制的不同特点,围绕不同共识机制的组合展开设计.

摘要： 共识机制是区块链技术的核心与灵魂,根据不同的应用场景与信任分级,选择适合的共识机制,也是制定相应的规范时应当考量的重要因素.文章首先介绍了常见的共识机制,包括Proof of X系列的PoW、PoS、DPoS,以及拜占庭容错算法的代表PBFT;然后从容错性、一致性与安全攻击3个维度分析对比了常见的共识机制.

摘要： 从共识机制产生到区块链技术的应用,可以使物联网建立一个规模可以不断拓展的通用网,同时这些设备之间建立了低成本的直接沟通桥,并保证隐私和安全,而且无需信任交易成本.这样,前所未有的全球互信展开大规模合作,人类向着商品和服务几乎免费的时代加速迈进,区块链的去中心化协同共享模式将势不可挡成为新经济的主流.

摘要： 工作量证明机制(PoW)是比特币用来证明采矿的主要共识算法,而工作量证明、区块和难度值决定了区块链是否安全.文章基于一种新的定量模型来衡量PoW机制在不同参数下的性能和安全性,比较分析了PoW和现存的共识机制的一些优缺点,最后介绍了PoW区块链的实际应用和改进方向.

摘要： 公链是公有区块链(PublicBlockChains)的简称,又称公有链.公链是区块链基础技术设施,是区块链世界的"操作系统",它支撑起区块链大规模商业化工程级应用.公链为成千上万区块链应用DAPP搭建起分布式数据存储空间、网络传输环境、交易和计算通道,利用加密算法保证网络安全,通过共识机制和激励机制实现节点网络的正常运行.公链需要提供API接口供开发者调用,以开发符合公链生态的应用.

摘要： 区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网浪潮下应用的一种创新模式,其作为第四次工业革命的成果,在金融、科技、能源等诸多领域将产生广泛而深远的影响,但在教育领域仍处于积极探索阶段.本研究在分析有关区块链技术的各种文献资料的基础上,首先对区块链的概念、特征等进行阐述,其次分析了区块链的四大核心技术,即分布式账本技术、非对称加密技术、智能合约以及共识机制,接着概述了区块链在教育领域的研究现状以及发展潜力,最后呈现了区块链技术在教育教学过程中面临的问题与挑战.

摘要： 区块链技术本身正在推动一场信息安全技术变革,另一方面区块链技术应用面临的安全风险一直以来也是业界的关注重点.本文跟踪研究了区块链技术的国内外组织研究进展,综合分析了各类共识机制的安全性以及区块链技术在安全方面的应用案例.

摘要： 电子医疗记录(EMR)是患者在诊疗过程中的原始记录,其共享对患者的准确诊治、医疗的发展具有重大意义.现实中由于各医疗机构电子医疗记录系统不兼容、数据安全得不到保证、权限验证周期长等问题,造成电子医疗记录不能共享.本文阐述了区块链主要原理和关键技术,并基于区块链去中心化、不可篡改、开源透明、可编程等特点,设计了改进的拜占庭容错系统共识机制的电子医疗记录(EMR)共享模型,为数据安全和隐私存储提供保障,减少医学数据共享周转时间.接着,对电子医疗记录模型进行分析评价,并探讨了基于区块链技术的医疗共享系统目前有待解决的问题和局限性.

摘要： 基于P2P网络具备去中心化特征的区块链公有链技术具有广阔的应用前景.目前在比特币等实际应用中存在亟需解决的区块链分叉安全问题.文章以比特币为例,通过在数据层引入空间坐标实现链上扩容,同时提出一种基于时空同步汇聚认证的共识方法,最终形成一套处理区块链数据分叉问题的解决方案.文章最后对该方案的安全收益和数据空间额外成本进行了分析.

摘要： 基于P2P网络具备去中心化特征的区块链公有链技术具有广阔的应用前景.目前在比特币等实际应用中存在亟需解决的区块链分叉安全问题.文章以比特币为例,通过在数据层引入空间坐标实现链上扩容,同时提出一种基于时空同步汇聚认证的共识方法,最终形成一套处理区块链数据分叉问题的解决方案.文章最后对该方案的安全收益和数据空间额外成本进行了分析.

摘要： 本发明实施例公开了一种区块链共识机制和基于该共识机制的区块链系统，涉及区块链领域。该机制包括：响应竞争记账节点事件，获取参与竞争的各节点的投标金额；比较所述投标金额，根据比较结果确定出记账节点，由所述记账节点产生指令发送给其他节点执行；从所述记账节点的账户中减去所述记账节点所投注金额的资产。本发明实施例提供一种区块链共识机制和基于该共识机制的区块链系统，解决了区块链的适用场景非常有限的问题。

摘要： VBFT共识机制的随机数生成方法和共识机制系统涉及VBFT共识机制技术领域，解决了现有VBFT共识机制不够安全的问题，包括秘密共享、子份额的非交互式零知识证明验证、参与者将接收的所有秘密子份额进行同态相加、参与者采用自己私钥为同态相加的结果进行解密得到解密和进行解码；参与者生成并提供用于验证其自身解密的非交互式零知识证明；所有验证通过的参与者根据解码后的子份额之和计算可验证随机数。秘密共享包括生成多项式、计算子份额、明文编码、公钥加密以及分发秘密子分额等步骤。基于本发明，互不信任的多方共同生成一个由多方完成计算、任何人可验证的随机数，随机数的真伪以及生成过程能被任何人验证，具有高效安全的优点。

摘要： 本发明公开了一种区块链底层共识机制以及基于该共识机制的区块链系统，区块链底层共识机制包括：共识网络结构和参与者，共识网络结构用以提供传输和同步数据的载体，参与者用以参与共识网络结构中的数据存储与评估，还包括：第一协议，用以基于轮转记账子协议投票选择出特定的参与者，以及在等概率轮转时产生新区块，第二协议，用以基于集体评估共识子协议对所有持有代币或数字股权的参与者提供集体投票或评估，并产生额外的新区块，第三协议，用以基于齿轮共识路由子协议与任一共识机制网络相互连通。本发明结合区块链数据结构和点对点网络通信的特点，实现安全、高效、去中心化、应用场景灵活的数据同步共识。

摘要： 本公开提供了一种选择区块链共识机制的方法、装置、共识节点及计算机可读存储介质，涉及计算机技术领域。选择区块链共识机制的方法包括：在接收到业务数据后，根据业务数据中的共识机制影响因子信息，确定业务数据的共识机制等级；利用业务数据的共识机制等级，从所有备选区块链共识机制中为业务数据选择相对应的区块链共识机制。本公开能够根据业务数据中的共识机制影响因子信息，实时动态的选择合适的区块链共识机制，从而减少了区块链技术中因共识机制导致的资源开销。

摘要： 本发明提供了实用拜占庭容错共识机制中动态更改共识节点的方法，其包括：系统管理员向共识节点发起增减共识节点的更改请求作为系统级别事务，使用系统管理员的私钥对更改请求签名；共识节点验证更改请求，若验证通过则为更改请求添加特殊系统事务头，并广播更改请求，各共识节点将更改请求放入优先事务队列；进行新一轮共识，由选出的提案节点提出包含更改请求的提案区块并将其广播给所有共识节点，由所有共识节点验证提案区块中的事务，先检验事务的事务头，当检验到特殊系统事务头时进入系统事务操作逻辑而非智能合约；在达成共识后，节点执行更改请求并更新共识节点集合列表，更新后的共识节点集合列表被存储在节点的本地文件中。

摘要： VBFT共识机制的随机数生成方法和共识机制系统涉及VBFT共识机制技术领域，解决了现有VBFT共识机制不够安全的问题，包括秘密共享、子份额的非交互式零知识证明验证、参与者将接收的所有秘密子份额进行同态相加、参与者采用自己私钥为同态相加的结果进行解密得到解密和进行解码；参与者生成并提供用于验证其自身解密的非交互式零知识证明；所有验证通过的参与者根据解码后的子份额之和计算可验证随机数。秘密共享包括生成多项式、计算子份额、明文编码、公钥加密以及分发秘密子分额等步骤。基于本发明，互不信任的多方共同生成一个由多方完成计算、任何人可验证的随机数，随机数的真伪以及生成过程能被任何人验证，具有高效安全的优点。

摘要： 本发明实施例公开了一种区块链共识机制和基于该共识机制的区块链系统，涉及区块链领域。该机制包括：响应竞争记账节点事件，获取参与竞争的各节点的投标金额；比较所述投标金额，根据比较结果确定出记账节点，由所述记账节点产生指令发送给其他节点执行；从所述记账节点的账户中减去所述记账节点所投注金额的资产。本发明实施例提供一种区块链共识机制和基于该共识机制的区块链系统，解决了区块链的适用场景非常有限的问题。

摘要： 本发明公开了一种区块链底层共识机制以及基于该共识机制的区块链系统，区块链底层共识机制包括：共识网络结构和参与者，共识网络结构用以提供传输和同步数据的载体，参与者用以参与共识网络结构中的数据存储与评估，还包括：第一协议，用以基于轮转记账子协议投票选择出特定的参与者，以及在等概率轮转时产生新区块，第二协议，用以基于集体评估共识子协议对所有持有代币或数字股权的参与者提供集体投票或评估，并产生额外的新区块，第三协议，用以基于齿轮共识路由子协议与任一共识机制网络相互连通。本发明结合区块链数据结构和点对点网络通信的特点，实现安全、高效、去中心化、应用场景灵活的数据同步共识。

摘要： 本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种基于区块链PBFT共识机制的数据一致性共识方法，包括：客户端设置五个语言术语作为投票选项；备选节点根据五个语言术语相互之间进行投票；客户端根据投票内容选取主节点并向主节点发送交易请求，激活主节点的服务操作；主节点接收交易请求后，启动序号分配阶段、交互阶段、序号确认阶段的协议，向普通节点广播请求；普通节点根据三阶段协议处理交易请求，并返回响应消息给客户端；客户端收集来自主节点和普通节点的响应消息；主节点将达成共识的交易执行区块，同步区块数据并更新本地账本，完成区块上链，满足决策者给出多个语言变量信息的需求且能够快速、高效、准确的选举出主节点完成客户端的请求。

摘要： 本文件提供一种蜜獾拜占庭容错共识机制的区块链共识方法、节点及系统。方法包括：统计本轮共识N个共识提议的共识投票。遍历第一集合：将有≥f+1且＜2f+1个相同共识投票的共识提议迁移至第二集合；将未有f+1个相同共识意见的共识提议迁移至第三集合，并更新为反对意见。遍历第四集合：将有≥2f+1个相同共识意见的共识提议迁移至第二集合；针对有≥f+1且＜2f+1个相同共识意见的共识提议，将不能够追溯的迁移至第三集合并更新为反对意见，将能追溯的迁移至第二集合并更新为赞成意见。将第二集合并至第一集合，将第三集合并至第四集合，执行下一轮共识，直至第一集合有可达成共识的N个共识提议。基于最后一轮统计的共识投票，确定共识结果。