区块链技术原理与应用综述

近年来,随着数字加密货币逐步走进人们的视野,其底层的区块链技术也引起了研究者的高度重视。区块链作为一种分布式账本技术,具有多方维护、不可篡改、公开透明等特点。首先,将区块链结构按层级进行划分,从低到高介绍了每层的作用和原理,根据开放程度将区块链分为公有链、联盟链、私有链,以比特币、Hyperledger Fabric为例分析了公有链和联盟链的工作机理。其次,对区块链的底层核心技术共识算法、智能合约、隐私安全做了详细阐述。最后,分析了区块链的研究进展并进行了展望。

基于轻量级同态加密和零知识证明的区块链隐私保护方案

为了解决区块链隐私保护及随之所带来的效率问题,文中提出了一种基于轻量级同态加密和零知识证明的版权区块链隐私保护方案。该方案改进了同态加密算法来降低密钥生成和加密时间,同时引入零知识证明,避免无效的同态运算,经过轻量级同态加密处理后的隐私数据将以密文的形式写入区块,并由获得记账权的节点上传到区块链网络。该方案弥补了区块链网络中全部数据公开的不足,同时使效率问题得到改善。通过对该方案的安全性的分析,证明了此方案具有不可伪造、隐私数据安全等特性。通过性能仿真实验和理论推导证明,实现隐私数据以密文状态分发、共享和计算的过程中效率低下的问题得以改善,所提方案比传统数字版权模型能更有效地保护客户隐私。

基于信用投票共识的主从多链分层跨链模型

该文提出了一种适用于联盟链的基于信用投票机制的共识算法(PoVT)。该算法通过引入投票机制来决定记账权的归属,避免了节点之间的算力竞争,使系统中的节点能够公平地获得记账权;通过给节点赋予信用值,减小权益对系统的影响,同时对节点的行为进行量化评价能够更好地约束节点的行为,使其对恶意行为产生顾虑;此外,在PoVT的基础上提出了一个主从多链的分层跨链模型,对其性能进行了实验分析,结果表明系统的效率有了提高,且对双花攻击、自私挖矿、权益粉碎等攻击手段都有一定的防御能力。