面向学历溯源的区块链共识机制研究
这是一篇关于区块链,共识机制,PBFT,学历溯源,节点信用积分的论文, 主要内容为学历信息是当今社会用来认证人才的重要依据,但国内外学历造假事件屡禁不止,影响了高等学历制度的公平性。目前学历认证方式存储数据过于集中化,易出现数据篡改问题。而区块链技术具有去中心化、不可篡改等特性,其中共识机制能够保证系统的一致性与有效性,也是区块链技术研究的重要内容。对于常用的PBFT共识机制,存在主节点选取简单、对恶意节点不惩罚、共识效率较低的问题,这影响了区块链应用的落地。为此,本文针对PBFT共识机制存在的不足,提出了一种考虑信用积分的PBFT共识算法(ICBFT),将该算法与学历认证相结合,设计并实现了一个基于区块链的学历溯源系统。具体工作内容如下:(1)通过考虑节点在共识过程中的共识行为与投票行为,构建节点信用积分模型。该模型引入信用积分概念,将节点共识行为评价与节点投票行为评价两者加权。在此基础上,利用信用积分随时间、历史行为的动态变化特性,设计基于时间衰减的信用评价方法与基于信用的节点投票评价方法;利用信用积分对节点的级别和权限进行评估,设计节点信用评价方法。为后续共识算法的研究奠定基础。(2)为解决PBFT共识算法在容错性、吞吐量与动态性方面存在的问题,结合节点信用积分模型,设计ICBFT共识算法。该算法能动态更新节点信用积分与信用级别,并根据节点信用级别划分诚实集合,保证可信度高的节点担任主节点,避免出现恶意节点参与共识,影响系统性能的问题。实验结果表明,在节点行为上,共识行为与投票行为均表现差的节点信用积分下降最快,很快会被剔除诚实集合无法参与共识;在吞吐量方面,恶意节点占比较高时,ICBFT算法相较于PBFT算法的吞吐量提高了78.2%,并且随着共识次数的增加ICBFT算法的吞吐量远大于PBFT算法;在容错性方面,ICBFT算法执行视图切换协议的概率相较于PBFT算法降低了28.3%。因此,ICBFT算法在吞吐量、容错性和处理能力方面均优于PBFT算法,能够有效降低视图切换概率,提升共识效率与系统可信度。(3)为解决现有学历溯源方式存在的问题,结合ICBFT共识算法,设计并实现基于区块链的学历溯源系统。首先对学历溯源系统进行需求分析,其次进行系统架构设计和功能设计,并结合具体业务逻辑设计智能合约,然后完成Fabric网络环境的搭建与智能合约的部署,实现学历溯源系统,最后对系统进行测试,结果表明该系统能够满足实际使用需求。本文结合ICBFT共识算法实现了基于区块链的学历溯源系统,该系统将学历信息存储上链,保证了学历信息的防篡改和公开透明,为实现学历信息可信溯源提供有力支持。
基于区块链的电子证据保全系统研究及实现
这是一篇关于区块链,电子证据,共识算法,PBFT,智慧司法的论文, 主要内容为移动网络迅速普及,数字化已渗透到了人类日常生活的方方面面。人们购物、租房、社交等活动均可通过电子设备完成。随之而来,在司法领域,电子证据的数量急剧上升,其在案件审判过程中的重要性日渐凸显。目前,电子数据在我国已被认定为法定的证据种类之一。然而,电子证据存在易篡改、易销毁、信任度低等缺点,给司法实践过程带来了许多的挑战。区块链技术具有防篡改、分布式存储、可信任等特点,可有效解决电子证据保全过程中的问题。为贯彻“智慧司法”信息化建设要求,本文提出利用区块链技术来解决电子证据保全过程中的问题。首先分析传统电子证据保全过程中存在的问题。其次,根据实际生活中的需求,设计基于区块链的电子证据保全系统,完善相应功能。然后针对电子证据保全场景,提出了一种相适应的共识算法,将该算法应用于电子证据保全系统中。最后对该系统进行实际搭建,并进行相关的功能测试,验证了系统的可行性。论文的主要研究内容如下:1、设计基于区块链的电子证据保全系统。针对目前的现状,从功能和非功能的角度进行需求分析。结合保障电子证据安全可信、提高司法效率、保护用户隐私等需求,进行系统设计。设计了系统的整体架构、业务流程和区块链系统。2、针对电子证据保全场景,提出了一种基于博弈论的改进共识算法。该方法借助博弈论分析理性节点下的PBFT算法,设计了收益诱惑策略、合作补助策略,使用了合作激励机制,改进主节点选择算法。解决了理性节点下,PBFT算法共识成功率低的问题,改善了区块链系统的性能。实验证明,共识成功率显著提升,达90%左右,有助于区块链系统长期稳定运行。3、实现电子证据保全系统。设计数据库中的表单,梳理关键模块的实现逻辑,借助Spring Boot、Vue等框架进行高效开发。经测试,该系统能够使用区块链技术保障电子证据安全,证明了研究内容的可行性,有助于通过技术手段提升司法效率和公信力。
基于区块链的电子证据保全系统研究及实现
这是一篇关于区块链,电子证据,共识算法,PBFT,智慧司法的论文, 主要内容为移动网络迅速普及,数字化已渗透到了人类日常生活的方方面面。人们购物、租房、社交等活动均可通过电子设备完成。随之而来,在司法领域,电子证据的数量急剧上升,其在案件审判过程中的重要性日渐凸显。目前,电子数据在我国已被认定为法定的证据种类之一。然而,电子证据存在易篡改、易销毁、信任度低等缺点,给司法实践过程带来了许多的挑战。区块链技术具有防篡改、分布式存储、可信任等特点,可有效解决电子证据保全过程中的问题。为贯彻“智慧司法”信息化建设要求,本文提出利用区块链技术来解决电子证据保全过程中的问题。首先分析传统电子证据保全过程中存在的问题。其次,根据实际生活中的需求,设计基于区块链的电子证据保全系统,完善相应功能。然后针对电子证据保全场景,提出了一种相适应的共识算法,将该算法应用于电子证据保全系统中。最后对该系统进行实际搭建,并进行相关的功能测试,验证了系统的可行性。论文的主要研究内容如下:1、设计基于区块链的电子证据保全系统。针对目前的现状,从功能和非功能的角度进行需求分析。结合保障电子证据安全可信、提高司法效率、保护用户隐私等需求,进行系统设计。设计了系统的整体架构、业务流程和区块链系统。2、针对电子证据保全场景,提出了一种基于博弈论的改进共识算法。该方法借助博弈论分析理性节点下的PBFT算法,设计了收益诱惑策略、合作补助策略,使用了合作激励机制,改进主节点选择算法。解决了理性节点下,PBFT算法共识成功率低的问题,改善了区块链系统的性能。实验证明,共识成功率显著提升,达90%左右,有助于区块链系统长期稳定运行。3、实现电子证据保全系统。设计数据库中的表单,梳理关键模块的实现逻辑,借助Spring Boot、Vue等框架进行高效开发。经测试,该系统能够使用区块链技术保障电子证据安全,证明了研究内容的可行性,有助于通过技术手段提升司法效率和公信力。
融合权重PBFT算法的BaaS系统设计与实现
这是一篇关于区块链,PBFT,信誉模型,权重分配,BaaS的论文, 主要内容为区块链具有分布式结构、透明可信、不可篡改等特性,被广泛应用于金融、医疗和政务等领域中。共识算法作为区块链的核心技术之一,其作用是在分布式网络中确保多节点对某一提案的意见一致性。联盟链是当前区块链应用主要部署形式,其共识算法可分为故障容错类(Crash Fault Tolerant,CFT)和拜占庭容错类(Byzantine Fault Tolerant,BFT)。CFT类共识算法保证在分布式系统中出现节点宕机等故障的情况仍然能够达成意见一致,典型的有Kafka、Paxos、Raft等。BFT类共识算法除了考虑节点宕机情况,还考虑了系统存在恶意节点情况下仍然能够达成意见一致性,典型的如PBFT、Hotstuff、Honey Badger BFT等。当前,PBFT解决了拜占庭将军问题(The Byzantine Generals Problem),成为众多BFT类共识算法优化的基础。然而,PBFT算法仍然存在公平性和性能略低的问题,一方面现有PBFT算法忽视了投票节点之间存在的差异性。可信节点与不可信节点在共识过程中具有同等投票权重,使得现有的算法在公平性上存在问题。另一方面,PBFT算法的容错能力与共识性能有待提升。PBFT算法可容忍的最大作恶节点数为总节点数的三分之一,共识的投票阶段需要收集到总节点数三分之二的投票,同时PBFT算法随机选取主节点的方式有较大的可能将作恶节点选为主节点并引起频繁的视图轮换,导致大规模节点场景下共识性能较差。针对以上问题,本文通过对PBFT算法进行研究,结合实际应用场景,提出了基于权重分配的PBFT算法WA-PBFT(Weight Assignment Practical Byzantine Fault Tolerance)。具体而言,本文的主要贡献有以下方面:(1)提出了基于深度森林信誉评估的节点权重计算模型。通过深度森林算法对节点所属企业的信用进行评估,并将评估为最高信誉等级的概率作为节点在区块链网络中的投票权重。模型利用深度森林算法,提高了预测性能,将企业信用作为节点的投票权重,解决了实际应用场景下对共识节点投票权重的合理分配问题。本文为了验证深度森林算法对企业信用评估的性能,选取了支持向量机,随机森林,逻辑回归,决策树等传统评估方法与深度森林算法在相同企业信用测试集下对准确率,查全率,查准率以及F1值等性能指标进行对比,确定了深度森林算法对企业信用评估具有更好的性能。(2)提出了基于节点权重分配的拜占庭容错共识算法WA-PBFT。通过基于深度森林信誉评估的权重计算模型,将节点权重纳入PBFT算法设计过程,通过考虑节点之间的差异性,为不同的节点在共识过程中分配不同的权重,以此保证共识过程的公平性,并提高了共识算法的性能。本文通过理论对WA-PBFT算法的活性、安全性以及容错能力进行了分析。设计实验对WA-PBFT算法的吞吐量与时延等性能指标进行了分析。证明WA-PBFT算法相较于PBFT算法在的活性、安全性、容错能力以及共识性能上有所提升,并且更符合实际的应用场景。(3)研发了融合WA-PBFT算法的区块链即服务(Blockchain as a Service,BaaS)系统。系统用于管理使用WA-PBFT作为共识算法的区块链网络,为WA-PBFT算法提供应用。该BaaS系统分为网络管理端与业务管理端,在网络管理端中可以可视化的查看,定制化的安装、部署区块链网络,在业务管理端可以通过智能合约技术实现对区块链网络的快速应用。
基于区块链的在线交易信任评价机制研究
这是一篇关于区块链,信任评价,智能合约,PBFT的论文, 主要内容为当前电子商务飞速地发展,在线交易规模逐步扩大,尤其是在疫情的冲击下,实体店铺的发展遇到更大阻力,但是与此同时,却给了电商巨大的发展空间。但是在其发展的过程中,也不断地暴露着诸多问题:第一是信息篡改的问题,用户信息全部由第三方平台保存,用户对交易参与方信任评价的信息存在被篡改的风险;第二是信息泄露问题,尽管用户可以进行匿名评价,但这种基于第三方的平台只能实现面向公众的信息隐藏,而非真正的匿名;第三是信任评价衡量维度单一,目前使用最为广泛的信任评价模型缺少交易金额等评判标准,其评价结果有失偏颇。本文将在线交易信任评价机制与区块链技术相融合,在信任评价过程中实现了去中心化与防篡改,同时增加了信息的透明度,避免了用户之间信息不平等的问题。针对现有信任评价系统不完善的问题,本文在考虑交易行为的同时考虑了共识行为,将信任值与节点共识相结合,提出了基于信任值的PBFT共识算法,通过节点筛选,鼓励节点诚实共识。其次,本文提出新的信任评价模型与匿名评价机制,添加多种衡量维度,实现全面评判。其中,匿名评价机制通过智能合约编写可链接环签名算法来实现。最后,本文根据文中提出的算法通过JAVA语言,基于Vue和Spring Boot编写了基于区块链的在线交易信任评价系统,并针对该系统进行了相关性能的测试。
基于区块链的在线交易信任评价机制研究
这是一篇关于区块链,信任评价,智能合约,PBFT的论文, 主要内容为当前电子商务飞速地发展,在线交易规模逐步扩大,尤其是在疫情的冲击下,实体店铺的发展遇到更大阻力,但是与此同时,却给了电商巨大的发展空间。但是在其发展的过程中,也不断地暴露着诸多问题:第一是信息篡改的问题,用户信息全部由第三方平台保存,用户对交易参与方信任评价的信息存在被篡改的风险;第二是信息泄露问题,尽管用户可以进行匿名评价,但这种基于第三方的平台只能实现面向公众的信息隐藏,而非真正的匿名;第三是信任评价衡量维度单一,目前使用最为广泛的信任评价模型缺少交易金额等评判标准,其评价结果有失偏颇。本文将在线交易信任评价机制与区块链技术相融合,在信任评价过程中实现了去中心化与防篡改,同时增加了信息的透明度,避免了用户之间信息不平等的问题。针对现有信任评价系统不完善的问题,本文在考虑交易行为的同时考虑了共识行为,将信任值与节点共识相结合,提出了基于信任值的PBFT共识算法,通过节点筛选,鼓励节点诚实共识。其次,本文提出新的信任评价模型与匿名评价机制,添加多种衡量维度,实现全面评判。其中,匿名评价机制通过智能合约编写可链接环签名算法来实现。最后,本文根据文中提出的算法通过JAVA语言,基于Vue和Spring Boot编写了基于区块链的在线交易信任评价系统,并针对该系统进行了相关性能的测试。
基于区块链的电子证据保全系统研究及实现
这是一篇关于区块链,电子证据,共识算法,PBFT,智慧司法的论文, 主要内容为移动网络迅速普及,数字化已渗透到了人类日常生活的方方面面。人们购物、租房、社交等活动均可通过电子设备完成。随之而来,在司法领域,电子证据的数量急剧上升,其在案件审判过程中的重要性日渐凸显。目前,电子数据在我国已被认定为法定的证据种类之一。然而,电子证据存在易篡改、易销毁、信任度低等缺点,给司法实践过程带来了许多的挑战。区块链技术具有防篡改、分布式存储、可信任等特点,可有效解决电子证据保全过程中的问题。为贯彻“智慧司法”信息化建设要求,本文提出利用区块链技术来解决电子证据保全过程中的问题。首先分析传统电子证据保全过程中存在的问题。其次,根据实际生活中的需求,设计基于区块链的电子证据保全系统,完善相应功能。然后针对电子证据保全场景,提出了一种相适应的共识算法,将该算法应用于电子证据保全系统中。最后对该系统进行实际搭建,并进行相关的功能测试,验证了系统的可行性。论文的主要研究内容如下:1、设计基于区块链的电子证据保全系统。针对目前的现状,从功能和非功能的角度进行需求分析。结合保障电子证据安全可信、提高司法效率、保护用户隐私等需求,进行系统设计。设计了系统的整体架构、业务流程和区块链系统。2、针对电子证据保全场景,提出了一种基于博弈论的改进共识算法。该方法借助博弈论分析理性节点下的PBFT算法,设计了收益诱惑策略、合作补助策略,使用了合作激励机制,改进主节点选择算法。解决了理性节点下,PBFT算法共识成功率低的问题,改善了区块链系统的性能。实验证明,共识成功率显著提升,达90%左右,有助于区块链系统长期稳定运行。3、实现电子证据保全系统。设计数据库中的表单,梳理关键模块的实现逻辑,借助Spring Boot、Vue等框架进行高效开发。经测试,该系统能够使用区块链技术保障电子证据安全,证明了研究内容的可行性,有助于通过技术手段提升司法效率和公信力。
基于区块链的电子证据保全系统研究及实现
这是一篇关于区块链,电子证据,共识算法,PBFT,智慧司法的论文, 主要内容为移动网络迅速普及,数字化已渗透到了人类日常生活的方方面面。人们购物、租房、社交等活动均可通过电子设备完成。随之而来,在司法领域,电子证据的数量急剧上升,其在案件审判过程中的重要性日渐凸显。目前,电子数据在我国已被认定为法定的证据种类之一。然而,电子证据存在易篡改、易销毁、信任度低等缺点,给司法实践过程带来了许多的挑战。区块链技术具有防篡改、分布式存储、可信任等特点,可有效解决电子证据保全过程中的问题。为贯彻“智慧司法”信息化建设要求,本文提出利用区块链技术来解决电子证据保全过程中的问题。首先分析传统电子证据保全过程中存在的问题。其次,根据实际生活中的需求,设计基于区块链的电子证据保全系统,完善相应功能。然后针对电子证据保全场景,提出了一种相适应的共识算法,将该算法应用于电子证据保全系统中。最后对该系统进行实际搭建,并进行相关的功能测试,验证了系统的可行性。论文的主要研究内容如下:1、设计基于区块链的电子证据保全系统。针对目前的现状,从功能和非功能的角度进行需求分析。结合保障电子证据安全可信、提高司法效率、保护用户隐私等需求,进行系统设计。设计了系统的整体架构、业务流程和区块链系统。2、针对电子证据保全场景,提出了一种基于博弈论的改进共识算法。该方法借助博弈论分析理性节点下的PBFT算法,设计了收益诱惑策略、合作补助策略,使用了合作激励机制,改进主节点选择算法。解决了理性节点下,PBFT算法共识成功率低的问题,改善了区块链系统的性能。实验证明,共识成功率显著提升,达90%左右,有助于区块链系统长期稳定运行。3、实现电子证据保全系统。设计数据库中的表单,梳理关键模块的实现逻辑,借助Spring Boot、Vue等框架进行高效开发。经测试,该系统能够使用区块链技术保障电子证据安全,证明了研究内容的可行性,有助于通过技术手段提升司法效率和公信力。
基于区块链的电子证据保全系统研究及实现
这是一篇关于区块链,电子证据,共识算法,PBFT,智慧司法的论文, 主要内容为移动网络迅速普及,数字化已渗透到了人类日常生活的方方面面。人们购物、租房、社交等活动均可通过电子设备完成。随之而来,在司法领域,电子证据的数量急剧上升,其在案件审判过程中的重要性日渐凸显。目前,电子数据在我国已被认定为法定的证据种类之一。然而,电子证据存在易篡改、易销毁、信任度低等缺点,给司法实践过程带来了许多的挑战。区块链技术具有防篡改、分布式存储、可信任等特点,可有效解决电子证据保全过程中的问题。为贯彻“智慧司法”信息化建设要求,本文提出利用区块链技术来解决电子证据保全过程中的问题。首先分析传统电子证据保全过程中存在的问题。其次,根据实际生活中的需求,设计基于区块链的电子证据保全系统,完善相应功能。然后针对电子证据保全场景,提出了一种相适应的共识算法,将该算法应用于电子证据保全系统中。最后对该系统进行实际搭建,并进行相关的功能测试,验证了系统的可行性。论文的主要研究内容如下:1、设计基于区块链的电子证据保全系统。针对目前的现状,从功能和非功能的角度进行需求分析。结合保障电子证据安全可信、提高司法效率、保护用户隐私等需求,进行系统设计。设计了系统的整体架构、业务流程和区块链系统。2、针对电子证据保全场景,提出了一种基于博弈论的改进共识算法。该方法借助博弈论分析理性节点下的PBFT算法,设计了收益诱惑策略、合作补助策略,使用了合作激励机制,改进主节点选择算法。解决了理性节点下,PBFT算法共识成功率低的问题,改善了区块链系统的性能。实验证明,共识成功率显著提升,达90%左右,有助于区块链系统长期稳定运行。3、实现电子证据保全系统。设计数据库中的表单,梳理关键模块的实现逻辑,借助Spring Boot、Vue等框架进行高效开发。经测试,该系统能够使用区块链技术保障电子证据安全,证明了研究内容的可行性,有助于通过技术手段提升司法效率和公信力。
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