关键词： 工业物联网   区块链   资源分配   数据储存   跨链储存  

摘要： 随着移动通信技术的发展,工业物联网已经融入人们生活的各个领域,工业物联网给工业领域带来了数字化与智能化。但是工业物联网迅速发展过程中所带来的数据可信问题也越来越明显。区块链是一种块链式存储的去中心化分布式账本,本质是一个高度安全的数据库。区块链的出现为解决工业物联网在资源分配、数据储存与共享方面的安全性提供了一个可行的解决方案。如何利用区块链的安全性来保证工业物联网在资源分配与数据储存方面的数据可信,设计可靠的工业物联网资源分配与计算卸载、数据储存与共享系统是当前工业物联网的研究热点,引起大量学者的研究。 首先,针对工业物联网中计算卸载与资源分配问题,本文构建了区块链辅助工业物联网数据通信与计算服务策略。首先建立工业物联网中区块链辅助的计算与通信资源分配模型,该模型将资源分配与计算卸载过程嵌入到区块链中,保证了资源分配和计算卸载过程中数据的可信性。其次,以区块链辅助的资源分配和计算卸载过程中系统能耗与时延加权和最小化为优化目标,提出基于区块链资源分配莱维飞行增强型JAYA优化算法。该算法把JAYA优化算法嵌入到区块链系统中,保证了JAYA优化算法在进行资源分配时数据的安全性,同时采用莱维飞行对算法进行修正,提升了算法的收敛速度。仿真表明,莱维飞行增强型JAYA优化算法相比于遗传算法能耗降低了21%,相比于粒子群算法能耗降低了17.7%。莱维飞行增强型JAYA优化算法负载均衡能力比粒子群算法,遗传算法相对较好。大大降低了工业物联网资源分配中的能量与时延耗费,提升了系统性能。 其次,针对工业物联网的数据储存缺乏数据安全保护机制,面临数据泄露,数据权归属问题,本文构建了区块链赋能工业物联网数据安全储存策略。首先构建区块链赋能工业物联网数据安全储存模型,该模型将工业物联网数据储存嵌入到区块链系统中,利用区块链系统的不可篡改性保证了工业物联网数据储存的安全性,设计了该模型的系统总体架构和数据储存时序。其次,针对物联网设备密集部署的特点,提出了面向物联网密集设备场景下的Smart-Io T-PBFT共识算法,该算法采用多层共识方式有效降低了节点共识的计算复杂度。仿真表明,采用Smart-Io T-PBFT共识算法有利于减少共识通信次数与共识功耗。通过对系统数据上链功能的实现与测试,表明了系统已经实现工业物联网数据上链储存,并且系统的共识能耗降低,共识性能良好,为工业物联网的数据安全储存提供一个方案。 最后,针对工业物联网设备种类多,数据结构复杂,单一区块链较难管理所有类型数据的问题,本文构建了基于多链储存与跨链访问的工业物联网数据安全储存策略。首先构建了基于多链的工业物联网数据跨链储存模型,该模型根据不同的数据需求将工业物联网数据储存到多条区块链系统中,利用不同的区块链储存不同的数据,然后提供一种安全跨链访问方式,使得工业物联网数据在不同区块链中共享,同时利用区块链系统的不可篡改性保证了工业物联网数据储存的安全性,设计了该模型的系统总体架构和跨链数据储存时序。其次,针对物联网数据跨链访问中的安全问题,提出了面向工业物联网跨链储存场景下的数据跨链安全访问CPHTLC合约算法,该算法是在传统的HTLC算法的基础上,增加多径访问方式,保证有多条路径同时进行数据交易操作,增加了访问的效率与安全性。仿真表明,采用CPHTLC数据访问控制算法有利于提高数据的安全性和访问效率。通过对系统吞吐量、容错率等的仿真,表明了基于多链的跨链数据储存系统相对于单链系统吞吐量大幅度提升,节点容错率基本和单链的PBFT共识容错率保持一致,这提升系统吞吐量的同时保存单链系统容错率,为工业物联网的数据安全储存提供一个方案。

关键词： 区块链技术   数字经济   信任机制   智能合约   共识算法  

摘要： 目前，信任危机成为阻碍发展的关键因素之一。区块链技术由于其去中心化、透明性和不可篡改的特性，为人们提供了一种新的信任机制构建途径。基于区块链的数字经济信任机制能够有效提升交易的可信度与安全性，减少信息不对称，增强参与方的信任关系。通过区块链技术的智能合约、共识算法及数据透明等优势，构建完善的信任管理体系，将为数字经济的发展提供更加稳定和可靠的支持。

关键词： 流程优化   分级诊疗   联盟链   智能合约   数据共享   代理重加密  

摘要： 分级诊疗是合理分配医疗资源的重要举措,该政策的实施需要加快推进医疗卫生信息化建设,实现电子健康档案和电子病历的连续记录以及不同级别、不同类别医疗机构之间的信息共享,确保转诊信息畅通。然而,在实际的转诊和数据共享过程中仍存在一定的阻碍因素。本文通过文献梳理,对分级诊疗的发展现状进行分析,找到我国目前分级诊疗数据共享和转诊流程中所存在的转诊手续复杂、政策执行不统一、连续性诊疗困难、数据共享的及时性和高效性不足、数据安全和患者隐私保护等问题。因此本文提出了一个面向流程优化的分级诊疗数据共享模型,旨在实现自动化转诊和安全、高效、及时、可控的医疗数据共享。 在该模型中,上下级医院组成联盟区块链,转诊数据实现链上链下协同存储。链下数据可根据转诊患者的紧急程度和数据的敏感程度,选择私有数据集合、专有通道和云存储三种不同的方式传输数据,同时采用基于联盟链的文件安全断点续传策略来提升数据的传输效率。链上数据采用基于SM2的代理重加密策略和在智能合约中使用基于属性的访问控制策略,实现数据的安全访问与可控共享。其次本文设计了存储智能合约、患者查询智能合约、医院查询智能合约来进行联盟链数据的查询和存储。 在医疗数据共享的基础上,为了实现自动化转诊流程,本文结合智能合约技术,设计了自动转诊智能合约、转诊确认智能合约、转诊查询智能合约。将转诊规则提前在智能合约中定义,实现基于统一规则的自动化转诊,这样不仅有助于提升医疗服务的质量和效率,优化医疗资源,提高资源利用率,同时也能够为患者提供更加精准、便捷、连续的医疗服务。 本文通过设计多维度的数值实验,对数据共享模型的效率和可行性进行系统化的分析,结果显示本文所提出的模型具有较高的运行效率,可以满足实际使用需求。然后和现有的模型进行对比,说明本文模型在安全、高效、及时、可控方面有一定的优势。最后对本文所提出的自动化转诊流程和数据共享模型进行功能性分析,结果显示该模型和自动化转诊流程可以满足本文的模型设计目标。虽然本文所提出的模型在实施过程中具有一定的挑战,但是可以为分级诊疗基层首诊、双向转诊、急慢分治、上下联动政策的实施起到一定的推动作用。

关键词： 战略性新兴产业集群   区块链技术   fsQCA   融合路径  

摘要： 在新一轮科技革命和产业变革的浪潮中,战略性新兴产业集群可以有效地推动制造强国目标的实现,促进经济高质量发展。然而战略性新兴产业集群面临着信任不足、沟通不畅、追责不易等问题。区块链技术凭借其去信任、可溯源、不可篡改的特性为解决战略性新兴产业集群存在的问题带来新思路,而且区块链技术也需进一步扩展应用场景,故二者的融合与创新成为必然趋势。然而双方的发展融合过程存在诸多障碍,如安全与隐私保护、技术能力不足、政策支持与监管困难等,因此应充分识别影响因素,降低不良影响,利用技术优势,促进区块链技术与战略性新兴产业集群的融合发展。为此,有必要开展区块链技术与战略性新兴产业集群融合的影响因素和实现路径研究。 在此背景下,本文基于TOE框架理论、耦合协调理论以及组态理论,结合产业集群理论对区块链技术、战略性新兴产业集群及二者融合的相关成果进行详细梳理分析,把握区块链技术与战略性新兴产业集群融合的研究现状与不足;采用文献分析法和内容分析法探究影响区块链技术与战略性新兴产业集群融合的因素,进而得到14个影响因素,进一步归纳至技术、组织、环境、网络4个维度形成影响因素体系;然后选择具有标志性的区块链技术与战略性新兴产业集群融合案例作为研究对象,并将集群内企业的年报作为数据来源,综合分析测度各影响因素和融合度,利用fs QCA方法,基于组态视角分析区块链技术与战略性新兴产业集群融合的路径,最终得到4条路径,结合选取的案例和因素体系提出相应的政策建议,为促进二者深度融合提供可行方案。 本文研究发现:(1)根据提取到的影响区块链技术与战略性新兴产业集群融合的14个驱动因素,结合战略性新兴产业集群的特点,将网络中心度加入其中,构建了影响融合的驱动因素体系,进一步探究发现技术、组织、环境、网络4类因素共同作用影响区块链技术与战略性新兴产业集群的深度融合;(2)区块链技术与战略性新兴产业集群深度融合的组态路径存在多条,且每一条都包含不同的影响因素,本文得到4条促进区块链技术与战略性新兴产业集群高融合度的路径:均衡型、技术引领型、技术-组织型、技术-网络型。由于不同战略性新兴产业集群所属行业不同,拥有不同的资源和能力,且它们所处集群网络和环境各有优劣,得到的政策扶持力度以及行业竞争形势也存在较大差异,故在运用区块链技术时侧重不同,所选路径也存在差异。(3)针对得到的4条区块链技术与战略性新兴产业集群融合路径,结合影响因素提出可行性建议,包括技术能力提升、资源及管理支持增强、市场及政策改善和集群优势发挥。 研究结果对区块链技术与战略性新兴产业集群融合有重要参考价值,丰富了区块链技术与战略性新兴产业集群融合因素的理论体系,探究了区块链技术与战略性新兴产业集群的融合路径,为战略性新兴产业集群内部企业的有序发展以及数实融合提供理论指导;同时对区块链技术与战略性新兴产业集群的融合提供一定实践启示,使区块链技术的优势在战略性新兴产业集群中充分发挥,促进集群的数字化转型,实现高质量发展。

关键词： 联盟区块链   多链   数据共享   链下查询服务  

摘要： 近年来,随着计算机技术的逐渐发展,基于区块链的数据共享研究得到了广泛的应用,但仍存在很多问题。首先,基于区块链的数据共享的研究中,往往关注单链的情况,而较少地考虑多链数据共享,这将导致数据孤岛问题;其次,虽然有些研究在多链数据共享中做出了一定贡献,但这些研究大多使用公链作为多链数据共享框架的底层区块链平台,然而公链的挖矿机制将导致电力等资源的浪费,维护也成本也将增加;此外,在区块链上进行查询存在效率低下等问题,这也导致了多链数据共享框架在查询数据或区块数据时的效率低下,进而使得用户获取数据的速度较慢。 为了解决上述问题,本文基于联盟链提出了一个具有高效查询机制的多链数据共享框架。在该框架中,通过对多个区块链上的数据进行聚合和重组,在一定程度上缓解了数据孤岛问题;通过基于外联数据库的方法,对区块链查询进行了优化,提高了多链数据共享框架的查询效率;通过改进数据库指纹生成算法,提高了数据库指纹生成速率,保证了链上链下的数据一致性和可验证性。 以下是本文的研究工作: (1)针对目前基于区块链的数据共享领域常出现的单链数据孤岛问题,本文设计了一个基于联盟链的多链数据共享框架,并通过Hyperledger Fabric区块链平台对其进行了实现。它可以聚合多个区块链共享的数据元数据,通过联盟链中的状态数据维护,同时,通过区块数据来维护对数据的操作数据。并通过非对称加密和P2P传输任务技术相结合,实现数据请求者和数据拥有者之间的真实数据的点对点传输。 (2)为了提高多链数据共享框架的查询效率,解决区块链上查询数据的低效率问题,本文采用基于外联数据库的方法,构建了链下查询服务来对区块链查询的效率进行优化。此外,为了保证链下查询服务与区块链之间数据的一致性,以及数据的可验证性,本文通过改进现有的数据库指纹生成算法,设计了一种高效的数据一致性机制,提高了数据库指纹生成的速度,同时提高了吞吐量。 (3)进行了智能合约算法的设计与实现,其中包括数据聚合智能合约、数据验证智能合约、改进前后的数据库指纹生成智能合约等。同时,将它们部署到了本文所提出的多链数据共享框架上。 (4)本文对查询优化前后以及数据库指纹生成算法改进前后的效果进行了对比实验和压力测试实验。实验结果表明,本文的框架在时间性能和压力测试方面优于改进前的数据库指纹生成算法,查询效率上也有非常明显的改善。此外,通过安全分析、功能分析等对提出的多链数据共享框架进行了全面的分析,证明了所提出的框架是安全且有效的。

关键词： 区块链   通证积分   可信政务系统   数据绩效评价   政务数据上链  

摘要： 阐述针对政务系统绩效评价中存在的准确性与时效性问题，提出基于区块链技术的政务系统数据绩效评价方法，该方法利用区块链不可篡改、可追溯的特性，形成一种高效、公正、透明的评价机制。该评价以政府数据主管部门、系统建设部门为主体，以政务系统链上数据为客体，从多个维度评价政务系统数据效能，并形成政务系统数据绩效指标及通证积分三元组，为政府部门政务系统的验收、数据绩效评估及政务系统建设的统筹规划等提供参考。

关键词： 区块链   档案管理   跨域共享   安全机制  

摘要： 随着数字化转型加速,档案跨域共享需求日益增长,但传统共享模式面临信任机制缺失、安全标准不统一等挑战。本文围绕档案跨域共享可信安全机制展开研究,针对身份验证、数据完整性、审计追踪等核心需求,深入分析当前存在的信任机制缺失、安全标准差异、技术融合障碍及法律滞后问题。基于区块链技术特性,提出构建分布式信任网络,通过共识算法与去中心化身份认证建立跨域信任,设计全生命周期安全防护体系,利用智能合约优化协同管理效率,实现借阅流程自动化与元数据同步,依托区块链审计追踪能力强化监管合规支持,固化证据链并智能匹配法律法规,以降低信任成本,提升共享安全性与效率,为档案跨域共享提供系统性解决方案。