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虚拟电厂可信交易的技术难点与解决方案

电力系统自动化 2024年

作者：王帝艾芊余涛左娟鲁意李嘉媚电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 国网上海市电力公司国网上海能源互联网研究院有限公司

虚拟电厂聚合海量分布式资源，诉求偏好不一，对交易的透明性、公平性、隐私性和实时性有着更高的要求，实现虚拟电厂的高效运营需要构建一个低信任成本的交易环境。文中聚焦虚拟电厂的可信交易，首先，从参与市场现状和交易组织架构2... 详细信息

虚拟电厂聚合海量分布式资源，诉求偏好不一，对交易的透明性、公平性、隐私性和实时性有着更高的要求，实现虚拟电厂的高效运营需要构建一个低信任成本的交易环境。文中聚焦虚拟电厂的可信交易，首先，从参与市场现状和交易组织架构2个角度分析了虚拟电厂的交易模式；其次，提出了可信交易透明、公正、安全与高效的核心特性与构建路径，结合虚拟电厂交易典型流程，分析了虚拟电厂可信交易的技术难点；再次，针对技术难点，从身份认证和市场准入、通讯安全与数据管理、市场机制与交易策略设计、自动化交易流程与平台设计4个方面提出了虚拟电厂可信交易的解决方案；最后，对未来继续支撑虚拟电厂可信交易的关键技术进行了展望。

关键词：虚拟电厂可信交易区块链隐私保护机制设计

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基于区块链的众包物流可信交易机制研究

基于区块链的众包物流可信交易机制研究

作者：张威威江苏大学

学位级别：硕士

近年来,随着经济的飞速发展与电子商务的普及,传统物流行业正面临着物流资源分散难以汇集、多样化物流需求难以满足以及物流成本过高等挑战。同时,伴随着共享经济理念的深化,众包物流凭借着有效整合社会物流资源、灵活的物流服务以及较... 详细信息

近年来,随着经济的飞速发展与电子商务的普及,传统物流行业正面临着物流资源分散难以汇集、多样化物流需求难以满足以及物流成本过高等挑战。同时,伴随着共享经济理念的深化,众包物流凭借着有效整合社会物流资源、灵活的物流服务以及较低的物流成本几大优势受到大众的认可,也为传统物流行业提供全新的解决思路。然而,对现有众包物流平台的分析,发现存在以下问题:1)用户身份隐私信息泄露风险。由于平台集中式的存储与管理用户身份数据,不仅让用户丢失自主管理个人身份的权力,而且还容易造成隐私数据的泄露及篡改机率;2)众包物流交易资金托管风险。在整个交易过程中需要平台作为资金托管方,易造成平台失信导致的交易者信任问题。因此,本文在共享经济的大背景下,将区块链技术应用于众包物流平台,并结合众包物流场景需求,对基于区块链的众包物流可信交易机制展开深入研究,主要工作内容如下:(1)通过分析现有众包物流平台中身份信息管理缺陷,提出一种基于UTXO模型区块链的可信身份认证管理方法。首先,该方法通过区块链技术实现身份注册、身份验证、身份撤销以及身份认证。在此基础上,针对链上存储用户隐私数据的风险,采用混合加解密方案对链上个人信息做安全存储与分享。针对平台认证用户身份问题,用户可凭借可信身份凭证以零知识证明方式登录实名制要求的众包物流平台。然后,对身份认证管理方法进行安全性分析,验证本文方法的有效性。最后,通过方法对比与实验分析表明该方法能够有效满足身份认证管理的功能与性能要求。(2)通过分析现有众包物流系统中第三方平台作为交易资金托管存在的不足,提出一种基于UTXO模型区块链的在线实物交易方法。首先,形式化描述UTXO模型区块链交易。接着,结合众包物流交易流程,详细设计了实体交易方法中押金阶段、承诺阶段以及结算阶段的具体工作流程。之后,根据时间Petri网对交易方法流程进行建模,验证该交易方法的安全性与公平性。最后,对本文方法进行对比评估以及交易实验分析,证明了该交易方法能够在低成本交易的同时满足系统的普适性与可行性。(3)在上述提出的两种方法基础之上,设计了众包物流原型系统的整体模块,并利用现有区块链技术与密码学技术完成众包物流原型系统的设计、实现与测试。

关键词：区块链众包物流身份认证可信交易公平交易

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基于区块链的光网络资源可信交易技术研究

基于区块链的光网络资源可信交易技术研究

作者：赵婧涵北京邮电大学

学位级别：硕士

随着光网络通信技术的不断发展,光网络中业务需求趋向多样化、定制化发展,并且物联网、云计算等技术也以光网络为通信承载网络进行了广泛应用。然而,这对光网络中资源的灵活分配和有效利用带来了巨大的挑战,打通各网络服务提供商的资源... 详细信息

随着光网络通信技术的不断发展,光网络中业务需求趋向多样化、定制化发展,并且物联网、云计算等技术也以光网络为通信承载网络进行了广泛应用。然而,这对光网络中资源的灵活分配和有效利用带来了巨大的挑战,打通各网络服务提供商的资源壁垒,对全局资源进行整合利用成为亟需解决的问题,如何对光网络资源进行安全共享是当前研究的热点。同时,物联网带来的大量智能设备的接入在光网络通信的安全可靠和隐私保护方面也产生了一定的压力,跨业务跨组织间的信息交互和资产流通由于难以信任受到限制,容易造成数据泄露和资源消耗,为其提供安全可信的信息和资产交互环境十分重要。本论文针对当前业务需求给光网络在资源利用和可信通信方面带来的问题,将区块链技术特性与光网络场景相结合,在可信交易层面展开了深入的探讨和研究,提出了基于许可链的光网络频谱资源交易架构,并且针对光网络中的跨链交易需求,对公证人机制进行优化,提出了基于信任值的跨链交易系统及方法。本文主要工作内容如下:第一,分析总结了当前光网络资源在灵活度和有效利用方面的需求,结合区块链特性,提出了基于许可链的光网络频谱资源可信交易架构,通过多个网络服务提供商与用户进行频谱可信交易,实现了网络资源有效整合和灵活利用,并且通过设计基于智能合约的交易方法,减少了空闲频谱的浪费,提高了整体频谱资源的利用率。第二.分析总结了基于区块链的光网络控制架构中存在的跨链可信交易需求,面向区块链间通信成本高、可信度低的问题,提出了基于信任值的跨链交易系统和基于社交感知的信任值设计,提出的跨链交易系统能够根据用户信任值的大小衡量其可信程度,从而对用户的交易权限进行设置,为跨链交易提供了安全可信的交易环境。仿真结果表明,提出的跨链交易系统具备良好的网络性能。第三,分析总结了当前跨链技术中公证人机制存在的中心化程度高,公证节点信誉低的问题,在对公证人机制进行优化的基础上提出了跨链可信交易方法,通过基于用户信任值进行的公证人选举来提升公证人的信誉度,设计了公证人组奖惩策略和交易保障措施以防止恶意用户扰乱跨链交易。仿真结果表明,该跨链交易方法有效提高了公证人的信誉度与跨链交易的安全程度。

关键词：光网络区块链跨链技术可信交易

基于以太坊和属性加密的物联网数据可信交易研究

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基于以太坊和属性加密的物联网数据可信交易研究

作者：吉晓辉山东大学

学位级别：硕士

随着物联网技术的持续发展,物联网技术的应用场景在不断的丰富,随之而来,各种物联网数据的也爆发式的不断增长。对物联网数据的分析和预测可以优化企业产业组成结构、改善公司管理流程从而提升整个企业的运行效能,尤其是结合大数据和人... 详细信息

随着物联网技术的持续发展,物联网技术的应用场景在不断的丰富,随之而来,各种物联网数据的也爆发式的不断增长。对物联网数据的分析和预测可以优化企业产业组成结构、改善公司管理流程从而提升整个企业的运行效能,尤其是结合大数据和人工智能技术通过对不断增长的物联网数据进行集中、整合和分析可以进一步深入挖掘物联网数据中的各种潜在价值。不少企业已经看到物联网数据交易市场的发展前景,三星、微软等企业分别推出了基于云端的物联网数据收集交易的方案,旨在协助企业尽快实现物联网的商业价值,这些方案为客户提供了数据代理、计量和支付系统等功能,通过允许客户将其数据用于产品和服务,从而挖掘数据的交易价值,并抵消他们自己的成本。但是,现有的中心化物联网数据交易系统,由于其基于第三方提供服务,必然存在数据易泄露、交易成本高、交易环节多和交易不公平等问题。区块链作为一项新兴技术近年来得到广泛应用和深入研究,区块链技术具有去中心化、可追溯、成本低、双方匿名、不可篡改和流程简单等特点,在金融、公证、物联网等领域运用广泛。物联网数据交易和区块链相结合可以解决依靠第三方进行数据交易的问题,可以避免传统中心化方案存在交易过程复杂、交易成本高、交易不公平等问题。属性加密技术(ABE)是一种支持访问控制的公钥加密方式,对比传统公钥加密的优势在于其公钥与私钥不是一对一的关系,无论数据分享给多少用户只需要加密一次,用户只要获得满足访问策略的属性密钥就可以实现对相应数据的访问,基于属性加密特性实现数据加密分享和保护在业界也有不少应用研究。零知识证明技术(zk-SNARK)可以在不泄露任何信息的前提下向验证者证明自己掌握某项信息,该项技术经过多年发展已基本成熟,并在与区块链技术相结合解决交易双方隐私保护和相互信任方面有了不少成功的应用。本文提出了利用属性加密技术保护物联网数据安全并实现数据的细粒度出售控制,结合区块链技术实现物联网数据的去中心化交易从而减少交易环节降低成本,利用以太坊智能合约和零知识证明解决买卖双方的隐私保护和可信交易问题。此外,本文根据所设计方案进行了具体实践,基于Charm-crypto实现了数据提供方和数据需求方利用属性加密技术进行物联网数据加解密的过程。并针对不同的属性个数(3到10个),设计了非交互式零知识证明电路,用以产生对数据提供方提供有效属性密钥的证明,借助jsnark、xJsnark、libsnark实现了所设计电路,并进行了性能测试。设计了区块链上数据提供方和需求方进行交易和验证的流程,并基于Go-Ethereum成功进行了实验,最后利用阿里云部署了 100个节点的区块链网络进行了交易性能测试。

关键词：物联网数据交易区块链属性加密零知识证明可信交易

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基于区块链的微电网电能可信交易研究

基于区块链的微电网电能可信交易研究

作者：杨升宝南昌大学

学位级别：硕士

随着微电网在电力行业的快速发展,微电网电能交易开始走向市场化,对微电网电能可信交易的研究具有重要的理论研究价值和社会价值。现有基于区块链的微电网电能可信交易存在以下问题。问题一是现有基于区块链的微电网电能可信交易模型大... 详细信息

随着微电网在电力行业的快速发展,微电网电能交易开始走向市场化,对微电网电能可信交易的研究具有重要的理论研究价值和社会价值。现有基于区块链的微电网电能可信交易存在以下问题。问题一是现有基于区块链的微电网电能可信交易模型大都针对某一特定层面,忽略整个模型数据间的联系与交互问题,导致模型缺乏灵活性。并且,现有基于区块链的微电网电能可信交易模型使用单链存储方式,导致模型产生的所有数据都进行了大量重复存储,存在存储资源浪费问题。问题二是现有基于区块链的微电网电能可信交易模型在进行电能交易时,大都专注于微电网间能量管理、调度控制方面,未充分考虑微电网电能进行市场化交易中存在的竞价问题,导致交易策略难以适应新的市场变化。针对问题一中基于区块链的微电网电能可信交易模型存在灵活性不足和资源浪费的问题,提出带有双链存储结构的微电网电能可信交易模型。将模型分为物理层、数据信息层和网络金融层,并在每层设置多代理,可以提高模型的灵活性。模型的存储方式采用物理区块链和交易区块链进行存储,每条链的功能不同,存储的数据类型不同,可以有效解决基于区块链的微电网电能可信交易模型存在的存储资源浪费问题。针对问题二中基于区块链的微电网电能可信交易模型存在的竞价问题,研究了不完全信息博弈的微电网电能可信交易策略以及连续双向拍卖机制的微电网电能可信交易策略。前者考虑到微电网内不同的分布式电源出力类型,应用不完全信息博弈理论对微电网电能交易策略进行分析。在满足供需平衡的条件下,应用拉格朗日乘数法对交易双方的利润进行优化,达到优化微电网电能可信交易的目的。通过实验数据的仿真,结果表明在不完全信息博弈的交易策略下,交易双方在电能交易中利润得到了均衡,保障了交易双方的利益。后者考虑到微电网电能交易市场中电能价格的波动情况,应用连续双向拍卖机制对微电网电能交易策略进行分析。在微电网电能交易中,应用自适应学习理论对交易双方报价进行调整,使得交易双方能够根据市场环境进行合理报价。通过实验数据的仿真,结果表明在连续双向拍卖机制的交易策略下,交易双方能够根据市场交易信息动态地调整报价,对微电网电能市场化交易有很好的适应性。本文研究了基于区块链的微电网电能可信交易问题。提出基于区块链的微电网电能可信交易模型,解决了原有模型灵活性不足和资源浪费的问题,保证了电能交易的可信。研究了两种微电网电能交易策略问题,实验结果表明,与现有交易策略进行比较,本文的交易策略更能适应微电网电能交易的市场化环境,这为微电网电能交易平台的建设提供一定的参考价值。

关键词：区块链双链存储微电网电能可信交易交易策略

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可信交易区块链实验平台关键问题研究

信息安全研究 2022年第5期8卷 437-442页

作者：张勖鲁梦楠李婧张作义王义北京邮电大学网络空间安全学院北京100876 可信分布式计算与服务教育部重点实验室(北京邮电大学) 北京100876 北京邮电大学网络教育学院北京100876 北京同邦卓益科技有限公司北京100176

最近国内外推出许多区块链平台,包括开源软件,但是实际上平台的开发还是困难重重.平台的关键问题是要满足现代服务业可信交易所必须的交易性和可监管性,由于一些系统的设计初衷就是逃避监管或是采取中心化方式,这样的设计很难在现代交... 详细信息

最近国内外推出许多区块链平台,包括开源软件,但是实际上平台的开发还是困难重重.平台的关键问题是要满足现代服务业可信交易所必须的交易性和可监管性,由于一些系统的设计初衷就是逃避监管或是采取中心化方式,这样的设计很难在现代交易系统中使用.首先分析可信交易对区块链系统的应用模式提出的挑战,然后从新型区块链分布式技术架构、智能合约服务、监管模型等方面,提出可信交易区块链平台设计与实现的核心关键问题是要从系统工程角度出发,平衡系统的“交易+共识+监管+安全智能合约”多维度特性.

关键词：现代服务业可信交易区块链平台智能合约监管模型

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基于区块链的可信交易完备性模式设计

信息安全研究 2022年第5期8卷 460-467页

作者：迟占博张勖李婧邵苏杰王东滨北京邮电大学网络教育学院北京100876 北京邮电大学网络空间安全学院北京100876 可信分布式计算与服务教育部重点实验室(北京邮电大学) 北京100876 北京同邦卓益科技有限公司北京100176 北京邮电大学计算机学院(国家示范性软件学院) 北京100876

可信交易是现代服务业的核心和基础.以往数字交易方式中,最大的问题是虚假交易发生之后产生交易回滚,再通过券款对付(delivery versus payment,DVP)结算方式蔓延,造成交易双方之外的各方损失.另外,现代服务业中的交易涉及多方多阶段,一... 详细信息

可信交易是现代服务业的核心和基础.以往数字交易方式中,最大的问题是虚假交易发生之后产生交易回滚,再通过券款对付(delivery versus payment,DVP)结算方式蔓延,造成交易双方之外的各方损失.另外,现代服务业中的交易涉及多方多阶段,一个完整的应用层交易需要区块链底层的多次交易共识来支撑,当前的研究仍集中于底层交易共识的优化,缺少纵向对应模式探讨.针对可信交易这2个关键问题,提出基于区块链的可信交易完备性模式设计.利用区块链的可追溯、防篡改特点,确保交易过程中的安全性.利用身份验证控制恶意节点的攻击,较好地保护用户的隐私安全.加入回滚机制保证交易方的数字资产安全.最后利用应用层交易与区块链底层交易的对应设计,通过资产证券化(asset-backed securities,ABS)业务说明该模式的合理性.

关键词：现代服务业可信交易可信交易完备性身份验证回滚机制 ABS业务

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浅析对我国电子商务可信交易标准的认识

中国标准化 2017年第2期 58-61页

作者：曹新九程越中国标准化研究院

本文就电子商务可信交易标准化所涉及的对象、内容、意义、思路等进行了一般性分析探讨,旨在引起有关各方就相应问题展开更加深入的研究和交流,共同促进电子商务可信交易标准化的实现与应用。

关键词：电子商务可信交易标准化

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我国网络购物市场可信交易环境的现状分析

江苏商论 2017年第8期 58-59,71页

作者：徐伟苏州市职业大学管理学院江苏苏州215104

电子商务的迅猛发展,已成为我国经济增长的强劲动力。网络购物市场作为电子商务交易最活跃的市场,一直保持着稳定发展的趋势。但是网络购物市场作为一个新兴的虚拟市场,与传统购物市场有很大的不同,还存在很多问题。其中网络消费者的权... 详细信息

电子商务的迅猛发展,已成为我国经济增长的强劲动力。网络购物市场作为电子商务交易最活跃的市场,一直保持着稳定发展的趋势。但是网络购物市场作为一个新兴的虚拟市场,与传统购物市场有很大的不同,还存在很多问题。其中网络消费者的权益无法得到保障的问题日益严重,部分网络经营者缺乏诚信意识,网络购物市场的可信交易环境还没有很好地建立。本文为进一步构建网络购物市场可信交易环境提供建议。

关键词：网络购物市场可信交易环境现状