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软件导刊 2020年第8期19卷 72-75页

作者：萧梓健唐屹广州大学数学与信息科学学院广东广州510006 广州大学广东省信息安全技术省市共建重点实验室广东广州510006

为减少在公链上基于哈希的工作量证明中无意义计算消耗,合理利用区块链网络算力,创建一个促进可满足性问题(SAT)研究的有用工作社区环境,基于SAT问题求解,开发一种有用工作量证明共识机制,通过竞争解决困难SAT问题的方法获得区块链中区... 详细信息

为减少在公链上基于哈希的工作量证明中无意义计算消耗,合理利用区块链网络算力,创建一个促进可满足性问题(SAT)研究的有用工作社区环境,基于SAT问题求解,开发一种有用工作量证明共识机制,通过竞争解决困难SAT问题的方法获得区块链中区块构造权,并使各节点间达成共识。实验证明,基于该共识算法的区块链系统性能稳定,且各算法在系统中运行平稳,基于SAT求解的工作量证明共识机制有助于解决基于哈希计算工作量证明的无意义消耗问题,更好创造SAT问题的研究环境。

关键词：共识机制区块链可满足性问题有用工作量证明

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基于多链协同区块链的分布式能源交易

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电力建设 2021年第11期42卷 34-43页

作者：玄佳兴柳旭李国民孙旭阳国网电子商务有限公司北京市100053 国网雄安金融科技集团有限公司河北省雄安新区071700 国网区块链科技(北京)有限公司北京市100053 北京邮电大学北京市100876

传统的电力市场交易方式主要是由电力调度交易机构根据市场需求及供需计划,通过集中的方式将发电厂的发电量调度给用电方。随着我国分布式能源的高速发展,并网需求急剧增加,集中调度处理速度成为发展瓶颈。采用分布式能源交易可有效解... 详细信息

传统的电力市场交易方式主要是由电力调度交易机构根据市场需求及供需计划,通过集中的方式将发电厂的发电量调度给用电方。随着我国分布式能源的高速发展,并网需求急剧增加,集中调度处理速度成为发展瓶颈。采用分布式能源交易可有效解决此类问题。而区块链具有节点对等、去中心化,数据公开透明等特点与分布式能源交易的诉求相吻合。文章针对分布式能源交易集中调度处理可靠性低,速度慢的问题提出了基于多链协同区块链的分布式能源交易方法。该方法根据地区分片划分从链并行处理交易的方法,解决了采用区块链系统交易速度缓慢的问题。将有用工作量证明机制与电力匹配调度算法有机结合起来,提出了分布式能源交易矩阵策略,在维持了去中心化的同时解决了工作量证明机制算力浪费问题。

关键词：区块链分布式能源交易主从多链有用工作量证明

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基于区块链及联邦计算的主机入侵检测方法

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浙江工业大学学报 2023年第1期51卷 42-50页

作者：常英贤桂纲杨涛王红梅宋益睿汤泉田野国网山东省电力公司山东济南250001 国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁272073 杭州链城数字科技有限公司浙江杭州310012

随着产业数字化进程的推进和能源互联网的发展,主机的安全保障已成为能源生产过程中至关重要的一环。然而,由于企业主机数量繁多、攻击者手段复杂多变,现有的主机入侵检测方法存在缺乏隐私保护、溯源分析困难和泛化能力不足等缺陷。为此... 详细信息

随着产业数字化进程的推进和能源互联网的发展,主机的安全保障已成为能源生产过程中至关重要的一环。然而,由于企业主机数量繁多、攻击者手段复杂多变,现有的主机入侵检测方法存在缺乏隐私保护、溯源分析困难和泛化能力不足等缺陷。为此,提出了一种基于区块链有用工作量证明及联邦计算的主机入侵检测方法,通过区块链和联邦学习技术,利用能源企业主机固有优势构建基于Intel SGX有用工作量证明(Proof-of-Useful-Work,PoUW)的共识机制,以保护数据隐私并减少资源开销,采用基于默克尔树的数据可信存储实现异常攻击行为追溯与模型迭代更新,构建基于自编码器的循环神经网络模型实现高精度的入侵检测,有效保障能源企业主机入侵检测系统的隐私性、安全性和可用性。

关键词：区块链联邦学习 SGX 有用工作量证明可信存储深度学习

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面向区块链的交易传播算法和去中心化机器学习框架研究

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作者：闫凯伦广西师范大学

学位级别：硕士

区块链作为一项革命性技术,解决了多方参与下的共识问题,为各行业带来了新的发展机遇。然而,区块链的交易吞吐量限制了区块链的发展,并且现有区块链的交易传播速度远低于区块传播,这危害了区块链的安全。机器学习在许多方面都有着优异... 详细信息

区块链作为一项革命性技术,解决了多方参与下的共识问题,为各行业带来了新的发展机遇。然而,区块链的交易吞吐量限制了区块链的发展,并且现有区块链的交易传播速度远低于区块传播,这危害了区块链的安全。机器学习在许多方面都有着优异的表现,但是依赖于一个中心的第三方软件更新服务,这阻碍了多方联合培训模型和软件开源共享。机器学习需要算力支持,且具有不可预知、可验证的特点,有希望取代哈希算法作为工作量证明。不过机器学习作为有用工作量证明存在验证时间过长的问题,影响了交易或区块的传播速度。以上述问题为切入点,本文的研究工作内容和贡献如下:首先,测量了比特币网络中366个区块的交易数据,分析表明,交易的验证时间是影响交易传播效率的主要原因。基于比特币网络存在高聚集系数,高平均度的特点提出了一种局部团网络结构。在局部团网络中,节点间存在团内和团外两种关系,团内和团外分别使用不同的传播策略转发交易。实验表明,局部团网络可以有效降低交易传播过程中的消息冗余,显著的提高交易的传播效率,并且在节点平均度较高的情况下有良好的鲁棒性。然后,提出一种用于数据和模型分享的模型链,实现了去中心化更新软件中的神经网络模型。具体而言,节点通过环签名实现匿名分享本地数据到模型链,并且可以基于骨架网络使用节点分享的数据来训练神经网络模型。拟合的模型在统一的测试数据集上进行评估,通过评估的模型作为节点的有用工作量证明,而全网通过带工作量证明的投票达成共识。本文针对模型链提出了两种可行的激励机制,即物质奖励和模型奖励。同时,本文讨论了模型链中潜在的威胁,例如账本分析、脏数据攻击和欺骗投票。基于以上工作,本文实现了一个以数字识别为应用场景的模型链,实验结果表明,模型链中训练得到的模型可以适应实际场景下发生的用户变迁和数据变化场景。最后,将局部团网络应用到模型链,对模型链中模型事务的传播进行了改进。传播实验表明,局部团网络可以有效降低因验证产生的传播时延,这对于使用机器学习作为有用工作量证明具有重要的意义。

关键词：区块链技术比特币网络交易传播有用工作量证明分布式机器学习

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PoLe共识算法的改进以及在商业数据共享模型中的应用

PoLe共识算法的改进以及在商业数据共享模型中的应用

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作者：张博文哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

区块链是一种基于密码学和分布式网络的技术,其技术可以实现数据的安全、透明、不可篡改和去中心化的存储和传输。数据共享是指在不同主体之间交换、使用或利用数据资源的过程,传统的数据共享模式面临着诸多挑战,利用基于区块链的数据... 详细信息

区块链是一种基于密码学和分布式网络的技术,其技术可以实现数据的安全、透明、不可篡改和去中心化的存储和传输。数据共享是指在不同主体之间交换、使用或利用数据资源的过程,传统的数据共享模式面临着诸多挑战,利用基于区块链的数据共享可以提高数据价值、促进创新和协作等。目前传统区块链共识算法与数据共享仍存在一些问题。在共识算法层面,虽然工作量证明共识算法安全性非常高,但是同时存在着一些问题,例如效率低、浪费资源等。在数据共享方面,大多都是基于区块链的针对某种具体数据类别的共享的研究,而在商业数据共享领域,很少人关注于商业数据共享。基于此背景,本文在现有基于学习的共识算法的基础上进行了改进,同时完善了基于区块链商业数据共享模型,具体如下:(1)对速度方面的需求进行改进,提出基于学习的两阶段共识算法。此共识算法在原有共识算法的基础上增加一轮节点预共识,即训练节点在执行训练任务时并非是一直训练模型直至达到最终模型精度,而是在达到预共识精度后进行初步共识,进行账本更新。之后各训练节点继续进行模型训练,直到达到最终模型精度,此时共识完成,进行第二次账本更新,同时给予贡献预共识模型以及最终模型节点一定的奖励。(2)在保证安全性方面的改进,提出非线性共识算法。此共识算法利用原共识算法验证以及奖励浪费的时间进行下一个机器学习任务的训练,把原本线性共识变为非线性共识,在保证原算法的安全性的条件下,一定程度的提高了出块速度。同时设置验证列表保证验证以及奖励的正常进行。(3)将改进的共识算法运用在基于区块链商业数据共享模型中,并进行了完善,论述了模型的各个环节的具体内容,并且在超级账本联盟链中初步实现。其中商业数据共享模型包括:用户元数据如何进行上链以及用户的原始数据如何与IPFS文件系统进行交互;用户如何购买数据并且扣除相应费用;用户查询、删除相关数据,更改数据所有权。

关键词：区块链商业数据共享共识算法有用工作量证明超级账本

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