基于区块链的匿名问卷系统

在传统的问卷系统中,用户需要经过认证才能填写问卷,然而这可能造成隐私信息的泄露。同时传统的问卷系统可能存在一个用户多次填写的问题。针对上述缺陷,基于非交互式零知识证明、消息摘要算法以及区块链提出一种新的问卷系统,该系统在保护用户隐私信息的同时保证一个用户只能提交一次问卷。系统将问卷调查的流程用智能合约实现,保证系统全部流程的公开透明可信。系统在以太坊上进行实际部署测试,消耗的gas值在可接受范围,可以解决传统问卷系统中的问题。

区块链技术综述

基于区块链整体架构介绍技术栈层级,以比特币为例分析区块链工作原理,从分布式账本的角度描述区块链账本存储模型和账本分类情况。区块链中的数据通过共识算法在全网传播、达成共识并存储。在不存在可信第三方的情况下,利用智能合约实现交易、事务及分布式应用的独立运行,保证区块链数据的完整性、安全性及合法性。同时将哈希算法与默克尔树相结合降低区块链存储空间,基于数字签名算法为区块链参与者提供匿名身份证明,并使用加解密技术进一步保护区块链数据隐私。针对区块链安全、隐私保护、钱包管理等问题对当前研究的不足和未来的研究方向进行分析和展望。

基于比特币技术的供应链管控与溯源方案

供应链管控系统多数采用中心化设计,系统负载上限受制于中心服务器性能,导致整条供应链无法正常流动。为此,提出一种结合区块链、比特币协议确定性分层钱包与多重签名技术的方案,以满足供应链中产品编码、权限管理、物权转移、产品溯源和防伪验证等需求。将供应链内部实体分为"人物实体""产品实体"和"权限实体",利用分层钱包技术进行实体密钥的分配。给出基于分层钱包技术的树形结构编码体系,并设计基于区块链交易的去中心化权限管控、物权转移信息记录与验证机制。分析结果表明,该方案具有区块链去中心化、交易可回溯和不可篡改等特性,可解决现有技术中的常见的问题,相比传统供应链管控方案有较大的优势。

动态图上基于2-HOP COVER的TOP-K最短路径算法

top-k最短路径问题是在给定图中查找两个节点的最短的k条路径的问题。对于大规模的图,这一问题的算法通常分为两个步骤:耗时的一次性预处理和快速的查询应答。但是,很多这样的算法都是针对静态图的。如果图进行了改变,耗时的预处理就要重做。基于静态图中的2-hop cover的top-k最短路径算法,提出一个适用于动态的有向带权图上的top-k最短路径算法,其创新部分是一个更新预处理数据的子程序。该算法只需要修改原始图的很小一部分索引集就可以得到更新后图的索引集,极大地减少了算法的总运行时间。证明了算法的正确性,并分析了算法的时间和空间复杂度。

基于LPN的抗擦除攻击认证协议

针对计算资源受限设备易遭受擦除攻击的问题,在HB协议的基础上提出2种改进方案,使基于带噪声的校验学习的加密认证协议能够抵抗擦除攻击。第1个方案为共享密钥增添一位校验位,从而检测并避免擦除攻击。第2个方案将密钥编码成汉明码,即使在擦除攻击发生的情况下也能恢复密钥。实验结果表明,2个方案都能在保证原协议安全性的基础上,增加抗擦除攻击的属性。

一种去中心化的隐私保护匿名问卷方案

针对传统匿名问卷系统不能抵抗合谋攻击及公布数据时无法保护用户隐私的问题,提出一种新的隐私保护匿名问卷方案。引入少数合谋的问卷工作节点集群,利用门限签名技术为用户进行注册,并以门限签名为问卷生成用户列表,从而抵抗合谋攻击,同时将用户回应进行同态加密上传至公开防篡改平台抵抗数据抵赖,采用差分隐私技术并借助安全多方计算技术输出隐私保护的问卷归总结果。在此基础上,将问卷过程融入零知识证明技术,保证密文的健壮性及方案的正确性。性能分析结果表明,该方案的安全模型满足匿名性、验证性、机密性及隐私保护性,与ANONIZE、Prio等方案相比,在合谋攻击抵抗、隐私保护方面更有优势,且在时间和存储开销上符合实际应用需求。

基于区块链和去中心可追踪属性签名的可控匿名认证方案

信息技术的发展以及人们对于个人隐私安全重视程度的提升对传统互联网应用的身份认证机制提出了更高的要求,既要实现用户的身份认证,同时也要最大程度地保护用户的隐私信息.与传统的数字签名方案相比,基于属性的数字签名方案天然具有匿名的特点,即属性签名可以隐藏签名者的身份信息,其他用户无法将一个签名链接到签名者的身份(属性集).而在实际应用场景当中,我们通常还需要对用户的身份进行监管,以防止匿名滥用和失信行为的发生.因此,为了平衡这两种看似矛盾的需求,本文提出了一个基于区块链和去中心可追踪属性签名的可控匿名认证方案,通过对已有的可追踪属性签名方案进行适当改进,在不影响效率的前提下实现了去中心化的属性授权机构,以防止单个属性授权机构的腐败对系统安全性造成影响.实验及对比分析结果表明,本方案适用于电子投票系统和其他具有去中心可控匿名认证需求的场景.

量子非局域性与量子通信复杂度研究

论述国内外量子通信研究现状,研究量子非局域性问题和量子通信复杂度问题,通过纠缠态粒子解决GHZ问题,利用分布式算法讨论传递比特的最小数目。分析非局域性与通信复杂度之间的关联关系,进而研究同时消息传递模型。分析结果表明,与经典通信相比,量子通信效率较高,且量子非局域性问题和量子通信复杂度问题可以相互转换。