基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型研究

零散、孤立的海量数据形成“数据孤岛”使得数据无法交互和连接,如何在保护原始数据隐私的前提下安全有效地共享数据中的知识信息已成为热点研究问题。基于以上内容,提出了一种基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型(BFDS)。区别于中心化架构,采用区块链联合多参与方组建教师网络,实现分布式协同工作;通过交换蒸馏输出的方式,传递数据中的知识信息,联合训练轻量化模型;提出了一种多权重节点可信评估算法,调用智能合约分配权重并生成可溯源全局软标签,降低因参与方质量差异而产生的负向影响。实验结果表明,BFDS模型能联合多参与方安全可信共享数据知识,协同蒸馏训练模型,降低了模型的部署成本;所提出的多权重节点评估算法能有效减小低质量节点的负向影响,提高了全局软标签的质量与安全性。

可撤销属性加密的区块链数据访问控制方法

针对区块链数据共享中存在的粗粒度访问控制问题,提出一种基于属性撤销密文策略属性基加密的区块链数据访问控制方法。在现有方案基础上进行改造,引入预解密过程,结合属性撤销列表实现属性实时撤销;基于非对称群下的DBDH困难问题假设进行安全性证明;基于超级账本Fabric进行系统设计,结合星际文件系统采用链上链下存储方式解决区块链容量不足和系统效率问题。实验结果表明,所提方案撤销属性时无需更新密钥密文重复上链,仅需要6次Pairing操作进行预解密和解密,且在大规模属性集下,预解密时间和解密时间平均保持在百毫秒左右的常量级上,实现区块链数据高效、细粒度的访问控制。

具有高价值密度的农业物联网数据区块链压缩存储方案

针对现有区块链物联网体系主要采用链上存储摘要链下保留原始数据的存储方式中链上无法直接获得真实数据的问题,该研究提出了一种具有高价值密度的农业物联网数据区块链压缩存储方案。首先,边缘服务器将收集的同一批数据聚合到同一批事务中;其次,设计离群值可处理的自适应有损压缩方法,在满足用户保真度要求的前提下降低数据冗余;最后,压缩数据上链,实现区块链上物联网数据的高价值密度存储。与现有方案相比,该方案能提高链上存储真实物联网数据的效率。试验结果表明,在使用自适应压缩方法压缩数据时,针对不同的数据集会自适应选取k值,在满足用户重建精度的前提下,获得良好压缩效果,减少链上存储空间,提高了数据价值密度;相对于风速之类频率较高的数据,温湿度、二氧化碳等变化频率较低的数据可以获得较高的压缩比;当假设正常数据压缩比为10:1时,该方案可节省约85%的链上存储空间,相应的价值密度提高了约85%。该研究可为农产品溯源过程中的物联网数据高效存储提供解决方案,为实现分布式农业物联网数据压缩存储提供技术支持。

基于工业互联网和区块链的“健康钱包”数据开放共享模式研究

现有健康数据共享模式面临效率低下、缺乏监管等诸多问题,无法满足国家对健康数据合规开放共享的要求,工业互联网和区块链技术的发展和应用为健康数据开放共享提供了新的路径。本研究通过引入这两种技术构建个人健康数据钱包,结合工业互联网高效的分布式数据管理及不依赖第三方公信力的特点,建立基于数据钱包的数据开放共享模式,实现对健康数据的可信流转,使患者能够更好地掌握和分享其健康信息。结果表明该数据开放共享模式可满足“数据不出域、可用不可见”要求,将健康数据所有权归还个人,有助于提高医疗服务连续性,能够为健康数据开放共享应用提供有益借鉴。

基于区块链加密技术的云会计数据安全探究

云会计因投入成本低、数据处理高效和业务效率高等优势而受到用户的青睐,但储在云端的数据所面临的安全问题已经成为云会计发展亟待解决的问题之一。为应对云会计数据安全问题,构建了基于区块链加密技术的云会计数据安全模型。首先,通过对云会计与区块链的回顾,明确云会计发展所面临的数据安全问题以及区块链技术与云会计融合发展的可行性;然后,引入非对称加密技术和哈希算法,以实现对云会计数据的加密安全存储和完整性检查;最后,通过分析得出区块链技术能够加强用户对其数据的控制、保障数据传输安全和增进用户与云会计服务提供商之间信任的结论。

大数据视域下区块链技术在数据溯源中的应用探究

随着大数据时代的到来,数据的采集、存储和处理变得更加便捷和高效,区块链技术作为一种去中心化的分布式账本技术,具有不可篡改、可追溯和去中心化的特点,为数据溯源提供了新的解决方案。文章介绍了大数据和区块链技术的基本概念,阐述了大数据视域下区块链技术在数据溯源中的应用流程,包括数据采集、存储、查询、统计和溯源,构建了大数据视域下区块链技术在数据溯源中的应用模型,研究其在不同领域的具体应用,以供参考。

基于区块链且可验证的智能电网多维数据聚合与分享方案

针对如何支持轻量级多维数据聚合,实现系统整体过程中多维数据的双端完整性验证,以及处理云服务器集中化等问题,提出了一种基于区块链且可验证的智能电网多维数据聚合与分享方案。首先,为了满足智能电网对电量数据细粒度分析的需求,利用掩蔽值和霍纳法则实现了隐私保护多维数据聚合。在此基础上,针对现有数据聚合方案在云存储数据与第三方分享方面存在的数据完整性验证问题,借用基于RSA的乘法同态承诺方案和同态哈希函数的同态性设计了一种新的签名算法,使云服务器不仅可以验证聚合数据的完整性,还可以验证数据分享阶段的完整性,即实现了云存储数据的双端可验证性,并且可以抵抗内部攻击。同时,提出了一种基于联盟链多链的聚合数据分享体系结构,有效地避免单机处理瓶颈和易受攻击等集中化问题。理论分析证明了所提方案的安全性。性能实验表明,所提方案比已有方案具有更低的计算和通信成本。

基于区块链的云数据完整性审计方案

针对云存储数据完整性审计效率低的问题,提出一种基于区块链的云数据完整性审计方案。以树结构保存证据信息,状态通道内完成审计“挑战-验证”,实现高效审计;通过局部置信率随机抽取数据块生成挑战,聚合数据物理性和逻辑性生成挑战对应验证证据,实现数据的逻辑性完整验证;智能合约将审计结果打包成交易并保存区块中,实现审计结果的可追踪性。实验结果表明,BCDIAS方案提供数据隐私保护,能抵御单体攻击,整体审计效率提升12.14%,对实际应用场景有一定参考价值。

基于区块链的知识密集型服务业数据共享动态激励机制的构建

过高的初始投资和维护成本以及知识密集型服务组织间天然竞争关系限制区块链广泛应用及数据共享平台发展。通过对知识密集型服务业数据共享策略进行演化博弈分析,构建一种基于区块链智能合约的知识密集型服务组织的数据共享动态激励机制。针对产业数据共享现状,于博弈模型中引入区块链投资维护成本、数据竞争成本及激励成本/收益3个影响因素,通过复制动态方程分析组织间数据共享演化稳定策略。设计数据共享激励规则,并利用智能合约技术实现动态调整激励成本/收益,鼓励服务组织积极参与数据共享。结果表明:当服务组织接受符合数据共享策略条件的激励收益后,数据共享参与者比例最终达到饱和,且激励收益越大,趋近饱和状态的速度越快;针对不同数据共享策略的激励成本不仅有效增加知识密集型服务组织参与数据共享的意愿,且为知识密集型服务业数据共享平台带来额外收入。

基于区块链高效安全的多部门铁路工程数据访问控制策略

针对铁路工程建设中各参建部门之间的数据资源,具有共享效率差、利用率低和安全程度不高的问题,提出一种基于区块链(Blockchain)铁路工程数据的共享及安全存储方案来弥补现有的铁路工程数据平台的不足。在工程建设平台中,引入了基于外包的属性加密技术(Outsourcing-Attribute Based Encryption technology, OABE)、区块链技术和星际文件系统(Interplanetary File System, IPFS)以及边缘节点(Edge Nodes, EN),并提出一种适用于铁路工程建设的多部门区块链与IPFS的协作网络。研究结果表明:当施工现场资源设备有限时,相比于较为传统基于云辅助的密文策略属性基加密技术(Ciphertext Policy Attribute Based Encryption, CP-ABE),通过将铁路工程数据外包给边缘节点,可以更好地为资源受限设备提供大量的计算,减轻设备的计算负担,确保了数据的安全性并且提高了设备的计算效率。而且将铁路工程数据存储在星际文件系统上,避免集中式的服务器机制在故障时造成数据的丢失和泄露。此外,通过使用区块链网络可以提高参建单位之间的数据资源共享效率,增强了数据的利用率,利用区块链的共识性来实现每个参建单位之间数据的一致性,确保了不同参建单位间的信任度。经过安全性证明,采用基于双线性迪菲赫尔曼指数假设(Decision q-Bilinear Diffie Hellman Exponent Assumption, q-BDHE)下具有不可区分性是安全的。实验结果表明,该策略在本地用户计算时间效率上与现有的带关键字搜索的外包属性基加密方案以及属性基加密的方案相比是最优的,可以很好地减轻现场设备的计算负担。

企业数据资产的区块链交易定价机制研究

数据资产是数据时代的重要资产形式,只有推动数据的充分利用、高度分享,才能引领颠覆性技术创新,形成数字经济时代经济增长的新动能。当前,数据资产在市场上的归属权和使用权较为模糊、定价不统一,其交易存在收益激励不足、价格机制不统一、交易技术不安全等问题。数据资产的需求日益增长,但其交易定价机制尚未形成有效共识,其重要性、模糊性、安全性要求加快技术研发,完善数据资产确权制度和追溯技术。为充分挖掘数据价值、保障数据资产的产权权益、推动数据共享,需确立数据资产的交易定价制度。从数据所有、经营、使用和监管的角度分析数据资产的形成过程和交易流程,提出基于收益分工的数据资产定价策略和基于区块链智能合约的自动化交易方法。

基于属性加密的联盟区块链数据共享方法

在保证区块链内数据安全的前提下,数据共享的速度通常较慢,为减少数据共享所需时间,基于属性加密算法设计联盟区块链数据共享方法。构建分层访问树,在无密钥托管模式中完成对用户代理加密的分类,使用哈希函数简单处理分层模型;基于属性加密构造数据访问共享模型,定义数据库域值,设置系统公共参数,建立主密钥与公密钥,完成集中式的数据共享管理;设计区块链数据共享算法,依据公钥格式生成用户私钥,完成区块链内的数据共享。分别计算数据共享过程中安全索引、陷门生成、关键字搜索三个步骤的用时,由数据可知,在安全索引与关键字搜索时,属性加密算法的运算效率更高,在陷门生成过程中,属性加密算法的运算效率相对较高。该方法的数据共享总用时为991 ms,共享时间更短,速度更快。

基于混合共识优化的区块链安全数据共享技术应用研究

为实现更高效、更安全的数据共享,文章提出基于混合共识优化的区块链安全数据共享技术,通过权益证明(Proof of Stake, PoS)选举出一部分验证节点,然后采用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance, PBFT)算法达成共识。最后,研究将数据加密和共识算法相结合,设计出一种区块链安全数据共享方案。数据显示,在节点数量为120时,PBFT的交易时延为19ms,混合共识优化算法的交易时延为3ms。当并行事务数达到1000时,每秒事务执行量平均值为40。结果表明,研究提出的混合共识优化算法和区块链安全数据共享方案在提高区块链网络性能和能源效率、保障数据安全性和隐私保护方面具有一定的优势和可行性。

以大数据技术激发高等教育信息化改革的内生动力——评《教育数字化:区块链技术与实践》

高等教育信息化改革不仅是实现教育公平和提升教育效率的重要手段,还是高校发展的战略选择,也是实现教育公平和提升教育效率的战略选择。在教育教学过程中引入大数据技术,应用高等教育信息化建设的成果优化教学理念、过程和方法,不仅有利于推动高等教育改革创新,还为进一步拓展新时代中国高等教育信息化发展空间提供了内生动力。

基于区块链模式的政务主数据治理机制模型研究

阐述了政务主数据在政府不同部门和系统之间业务协同、共享需求中的重要性,分析了大数据网络中各节点政务主数据一致性和安全性的保障问题,提出了基于区块链模式的政务主数据治理机制。通过运用信息规划研究方法,分析了3种经典的数据治理模式,进而提出一种新的治理机制,旨在解决数据运用过程中政务主数据一致性得不到保障和隐私安全受到威胁的问题。该机制利用区块链技术的价值,将区块链的思维方式嵌入政务主数据治理结构中,以赋能政务主数据一致性治理的全过程,从而提高数据质量和业务办理的专业性,实现政务主数据价值的最大化。

基于区块链的大数据安全云存储框架分析与实现

阐述基于区块链可靠、安全的云存储框架设计,通过管理元数据和存储策略,实现大数据的安全存储。系统使用移动代理来检查新用户设备的安全要求,减少云存储流量开销,实现高智能和移动性。

基于区块链的医疗数据共享隐私保护的研究

随着物联网技术的飞速发展和智能医疗设备的大量接入,大量异构医疗数据产生。传统云服务器的使用在一定程度上提高了医疗数据的存储、检索和共享效率。但是,中心化的数据管理结构极易造成医疗数据存储机构对病患医疗数据的垄断,控制一些敏感数据不被共享,难以满足海量医疗数据共享及数据隐私保护的处理要求。同时,医疗机构主要使用半可信的第三方服务器存储病患的医疗数据,存储的服务器一旦受到攻击将导致医疗数据泄露。本文通过区块链与云存储、加密算法等技术,提出基于隐私保护的医疗数据安全共享机制,探讨解决智慧医疗的数据共享过程中存在的数据安全和隐私保护问题。

IPv6和区块链驱动的油田数据共享模型研究

在油田产业中,跨越部门“数据孤岛”,实现部门间信息融合,是各部门互惠互利、和谐共生发展面临的一项迫切需求。在这种背景下,构建基于区块链的石油产业数据共享机制,将成为推动数字中国建设的重要举措。区块链技术为油田产业数据的共享提供了可信保障。IPv6为油田产业的数据传输提供了更高的效率和更稳定的连接。探讨了IPv6技术、区块链技术在实现油田业务数据共享中的潜力,并搭建IPv6和区块链驱动的油田产业数据共享模型,使得组织管理者可以提高效率、透明度和安全性,从而改善决策,赋能石油产业经济发展。

基于区块链的计算机数据访问控制研究

为避免计算机数据受到攻击,提高数据的安全性,研究将以区块链技术为基础提高计算机的数据防护能力。通过区块链技术,建立一个去中心化、安全且不可篡改的数据管理系统,重点在于如何利用区块链的特性,实现能源数据的安全存储、精准访问控制以及跨链数据共享,介绍能源数据访问控制方案的设计原理,包括数据的加密存储、智能合约控制的访问权限,以及跨链协作的实现。此研究为能源行业提供一种新型的数据管理解决方案,确保数据安全性的同时促进数据的合理利用。

基于区块链的中医消化领域临床科研一体化数据共享平台的研究与设计

利用区块链和联邦学习等技术,构建基于区块链的中医消化领域临床科研一体化数据共享平台,包括中医消化领域优势病种数据管理系统、中医消化领域优势病种可信联合循证分析联盟链和中医消化领域优势病种可信联合循证分析平台。该方案支持多途径数据采集,包括医院信息管理系统(Hospital Information System, HIS)/医学实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System, LIS)/电子病历(Electronic Medical Record, EMR)等业务系统中临床数据定时抽取和手动导入,科研数据经病例报告表(Case Report Form, CRF)手动录入和自动映射等方式;并支持原始数据本地存储,仅将数据索引和数据Hash特征进行共识上链存证;基于RegLang智能合约监管,实现监管规则的数字化、自动化和智能化,保证智能合约的安全性,实现数据安全共享的函数级控制;借助分布式算法实现各节点本地单独计算、汇总结果链上流转等功能,做到“算法多跑路,数据不跑路”,充分保障数据安全与隐私。整个平台架构在数据安全存储和可信计算之上实现了多中心医学研究全场景的解决方案,拥有面向多样化医疗科研场景所需的上层应用能力,如多中心临床研究开展、跨区域专病数据库建设等。临床科研一体化数据共享平台的建立,对促进中医药临床与科研数据多方平等共享、合作共赢提供了有力支撑,为中医药行业快速发展奠定了坚实基础。