高性能区块链关键技术研究综述

【目的】对高性能区块链的关键技术进行调研和总结,探讨高性能区块链的研究进展与面临的主要问题、关键技术以及研究趋势与未来发展方向。【文献范围】以“Consensus Algorithm”、“Smart Contract”、“Blockchain”、“共识算法”、“智能合约”为检索词在Web of Science、谷歌学术、中国知网及其他互联网资源平台检索文献,经过筛选共选择39篇文献进行综述。【方法】采用文献调研的方法,分别总结共识算法的演进过程、智能合约应用以及实现平台的优缺点。【结果】本研究有助于了解现阶段实现高性能区块链包含的共识算法以及智能合约方面的关键问题和关键方法。【局限】共识算法研究发展速度较快,出现的共识算法较多,文中提到的共识算法仅为分类中有代表性的部分算法。智能合约的实现平台也不断涌现,仅针对有代表性的实现平台进行介绍。【结论】对实现高性能区块链的关键技术——共识算法与智能合约,分别进行归类总结,可为后续高性能区块链的研究提供思路与启发。

联盟链共识机制研究综述

【目的】分析拜占庭问题的应用,梳理联盟链共识机制的相关研究。【文献范围】以Consensus Mechanisms和共识机制为检索词,分别检索WoS、ResearchGate、arXiv以及中国知网,人工筛选联盟链共识机制相关的文献,最终选取74篇相关文献。【方法】梳理区块链共识机制及其分类方法,回顾拜占庭问题在分布式领域的应用,研究强共识的共识机制和授权共识机制。【结果】总结拜占庭问题、布鲁尔定理、拜占庭系统和拜占庭容错机制的发展过程以及内在联系;提出联盟链共识机制的基本流程和评价标准;基于安全性和时延性将联盟链共识机制分为4类。【局限】理论上可用于联盟链的共识机制较多,本文未全部展开介绍。【结论】联盟链共识机制的研究推进了区块链的落地实践,从容错能力、通信时延、转换效率等维度改进共识机制是联盟链共识机制未来的研究方向。

区块链技术在食品溯源行业的研究

将食品溯源与区块链技术相结合,能有效弥补传统溯源中心化数据的缺陷。从食品溯源的行业现状入手,分析区块链技术优势,阐述基于区块链的食品溯源是如何运用优势保障数据的真实性、安全性、完整性;分析总结其发展前景及不足。利用区块链分布式存储、时间戳、智能合约、共识机制及数字签名等技术优势有效解决传统食品溯源中信息存储、数据保证和食品监管三大问题。基于区块链的食品溯源解决诸多问题的同时仍然面临缺乏技术实践、系统维护难、跨链协作难等挑战,与物联网、共享经济等新兴行业的融合是近年来研究热点。

EgoSF:基于区块链的食品安全数据监管集成模型

食品供应链中的供给侧种类多、业务杂,监督管理人员难以制定统一模板对上链节点进行安全评估,导致食品安全监管效率差、质量低。Ego SF是一个结合超级账本2.0去中心化和随机森林集成化的基于授权机制的企业级许可食品安全监管集成模型,交易确认时间短且具有高鲁棒性。通过在食品溯源产品中应用EgoSF模型,证明EgoSF可以在食品安全监管过程中提升监督管理人员的工作效率和工作质量,为进一步研究区块链技术与机器学习、数据挖掘的结合和探索区块链技术在食品溯源领域的应用奠定良好基础。