面向POW共识的日蚀攻击动态防御机制

日蚀攻击是区块链系统中一种恶意攻击手段,攻击者通过垄断受害节点网络,达到欺骗、控制目的。从实际区块链应用中得知,目前为止还没有防御日蚀攻击的好方法,因此为了解决该问题,设计了一种针对POW共识区块链系统的日蚀攻击动态防御模型,其基于节点间互相评价机制。具体来说,通过综合客户端之间互相评价的结果,基于kademlia算法和设计的等级值评估机制,为每个节点评估、存储一个等级,节点根据等级值和等级限定值之间的关系选择正常对等节点作为邻居,以避免恶意节点。经过实验证明,该方法可以有效抵御日蚀攻击。该方法改进了先前提出的一系列防御策略,无需对区块链系统协议、网络等进行更改,能够较高概率地成功抵御日蚀攻击,并且模型产生的开销也很小,非常适合实际部署。

基于门限密码方案的共识机制

针对比特币的PoW(proof of work)共识机制中资源消耗巨大、系统性能存在瓶颈和“公地悲剧”问题,从博弈论的角度分析了比特币系统后期只有交易费奖励所带来的“公地悲剧”现象,提出了基于门限密码方案的共识机制(a consensus mechanism based on threshold cryptography,TCCM).首先,新共识协议引入了节点保证金的思想,提出了一种基于门限群签名理论的保证金模型.该模型既能够确保保证金的安全,又为节点诚实地记账提供保障.其次,利用门限加密的思想构造了记账权竞价模型来产生区块链记账节点,这能够保证记账权竞价环境的公平性和记账节点产生的随机性.同时,在原有的区块奖励基础上,设计了新的激励机制,使得更多的节点能够参与共识的全过程.最后,安全性和性能分析结果表明,该共识机制既有效地降低了资源消耗,又提高了交易处理效率,使得整个区块链系统变得更加安全可靠.

基于新型区块的售票系统的设计与实现

以电影院售票系统为例,将区块链技术应用于传统电影院售票系统,设计并实现了基于新型区块的电影院售票系统。在以太坊上实验结果表明,新型区块存储的数据量高于传统区块存储数据量3.95倍。基于新型区块的电影院售票系统,改进了传统电影院售票系统存在的数据被篡改、虚假票房、偷税漏税等缺陷,为区块链技术在售票系统中的应用提供参考。

基于区块链的虚拟货币估值研究——以比特币为例

论文首先阐述了虚拟货币的背景,以比特币为例,阐明了虚拟货币价值相关因素,并且结合市场价格的行情走势、国家政策调整等多因素,用数据对其进行估值,解析出比特币的价值。论文运用R语言进行编程处理,将各因素对价格的影响进行回归,并且验证了其相关性。

基于区块链的能源电力供需网调度优化模型

针对传统电力调度过程中难以调控能源、易产生网络损耗等缺陷,提出基于区块链的能源电力供需网调度优化模型。结合区块链的去中心化、可信任、交易透明化的特性,建立能源电力供需网模型;利用区块链激励机制,实现能源电力供需网协调控制分布式能源独立并网的行为;在此基础上,根据运营成本最低、有功损耗最小等目标函数建立调度优化模型,运用协作型协同进化算法(CCEA)对模型进行求解,并通过区块链的POW共识机制,安排能源电力供需网各节点进行分布式计算,实现调度方案的二次验证与优化。算例结果表明,与传统的电力能源调度模型相比,本文所提出的方法可使总运营成本降低9.9%,有功网络损耗降低3.5%,日负荷方差等因素也有所改善,提高了电力系统的稳定性,为优化能源电力调度问题提供决策支持和理论支撑。

能源区块链多交易主体博弈模型及阻塞管理

为了提高能源电力交易的自主性,缓解交易中心的管理压力,提出了能源区块链多交易主体博弈模型,结合负荷预测结果和运行成本给出了多主体适用的能源电力交易竞价策略.在此基础上,利用POW共识机制验证线路潮流的安全性,采用阻塞价格调整法和交易中心优化管理法解决线路阻塞问题,并分析了基于区块链的智能合约和数据存储的实现过程.算例分析表明,采用阻塞价格调整法和交易中心优化管理法均能有效进行阻塞管理,所提出的模型能够灵活地运用智能合约,降低运行成本,提高交易的安全性.