基于私有区块链的共识算法性能分析

共识算法是区块链框架的核心,解决了分布式网络中节点之间的相互信任问题。然而现有的私有区块链平台缺乏对共识算法性能分析的理论和数据支持。故提出了一种在以太坊和Hyperledger私有区块链平台上评估共识算法性能的方法。通过对延迟和吞吐量的定量分析,获得了具有不同事务数量的共识算法的性能评估结果。结果表明:在平均吞吐量和平均延迟方面,Hyperledger的PBFT算法优于以太坊的PoW算法,两种共识算法的性能差异随事务数量的增加而增加。实验结果可为共识算法的进一步研究提供定量数据支持,为区块链从业者选择共识机制提供指导。     

基于可满足性问题的有用工作量证明共识机制

为减少在公链上基于哈希的工作量证明中无意义计算消耗,合理利用区块链网络算力,创建一个促进可满足性问题（SAT）研究的有用工作社区环境,基于 SAT 问题求解,开发一种有用工作量证明共识机制,通过竞争解决困难 SAT 问题的方法获得区块链中区块构造权,并使各节点间达成共识。实验证明,基于该共识算法的区块链系统性能稳定,且各算法在系统中运行平稳,基于 SAT 求解的工作量证明共识机制有助于解决基于哈希计算工作量证明的无意义消耗问题,更好创造 SAT 问题的研究环境。     

基于阶段投票和门限签名的改进PBFT协议（英文）

为了降低PBFT协议的通信复杂度,通过阶段投票实用拜占庭容错协议(PV-PBFT)将阈值签名技术应用于共识过程.大部分通信发生在主节点和副本节点之间,通过门限签名完成一致性验证,分阶段多重投票多重共识.视图更换协议引入节点权重影响主节点的选举,以降低同一节点多次当选主节点的概率.针对共识算法的实验结果表明,相比传统PBFT,PV-PBFT的通信开销下降约90%,吞吐量提高了近1倍,共识时延下降约2/3,且低于SHBFT的时延.与传统PBFT协议的通信复杂度O(N²)相比,PV-PBFT协议的通信复杂度仅为O(N),说明区块链系统的运行效率明显提高.     

TD ASD调度算法在ZigBee网络中的应用研究

由于无线信道的广播特性,无线网络中任一节点发送的无线信号都可能被其通信范围内的其它节点接收。因此,当同一地理区域范围内的节点同时传输信号时,会形成相互干扰,从而导致信号无法正确接收。有效协调多个簇共享无线信道资源,避免冲突发生是ZigBee簇树网络面临的关键问题之一,直接影响无线资源的使用效率、网络吞吐和时延等重要性能。针对这一问题,提出基于时分的自适应SD（TD-ASD）调度算法。理论分析和仿真结果证明,TD-ASD算法可以运用在ZigBee网络中,并且在不同输入业务条件下,与传统ZigBee算法相比,该算法提高了系统吞吐量,降低了网络工作负载和端到端的平均延迟。     

基于区块链的教师继续教育生态系统构建研究

基于区块链分布式账本、共识机制、智能合约、时间戳、非对称加密算法等技术,构建基于区块联盟链的省域内中小学教师继续教育生态系统,实现省域内各级教育行政部门、师范院校等相关培训机构、中小学校等联盟链内各节点成员,数字教育资源的透明记账及全量存储、审核及认证、智能交易及管理、溯源及信任背书、数据及信息加密等共建共享活动;保障联盟链内各节点成员学习成果的真实可靠,达成链内学习成果的积累、互认、管理及安全等;并通过构建基于区块链技术的中小学教师继续教育激励机制,促进联盟链内各节点成员共建共享及学习成果积累、互认的参与度。多措并举,提升中小学教师继续教育质量,促进中小学教师的生态型成长,助推中小学教育的数字转型。     

区块链之于高校网络学习共同体构建的应用前瞻

在科技的推动下,远程教育、虚拟知识社区、MOOC等形式的网络学习共同体成为了教育界的关注焦点,而在实践过程中,它们也遭遇了诸多困难与障碍。同时,随着区块链技术及其应用风潮的兴起,越来越多有识之士看到了其可能会给教育领域所带来的革命性影响。本文揭示了区块链技术在高校网络学习共同体建设过程中的应用前景。首先总结了区块链的基本技术特质与优势:去中心化账本、智能合约以及数字通证,接着论述了高校网络学习共同体的发展历程及其在建设中所遇到的阻碍,随后分析、探讨了区块链技术应用于网络学习共同体的可行性及阶段性:知识共享、知识共建以及形成无边界的学习网络。最后,总结认为:基于区块链技术,人们能够打造一个功能丰富、安全可信、公开透明的网络平台,从而建设一个无边界的高校网络学习共同体。     

基于深度强化学习算法的高能效数据负载均衡方法

网络用户大幅度增加为网络发展带来机遇的同时也带来了挑战,当前使用的数据负载均衡方法节点数据分发能力较差导致网络节点吞吐量较低。因此,设计了基于深度强化学习算法的高能效数据负载均衡方法。选择隐式并行程序设计方法,设计网络数据并行程序。根据存储节点个数,设计数据分配与迁移方法。根据存储节点数据量与特征,选择深度强化学习算法,实现高能效数据负载均衡。构建仿真分析环节,经多次测试证实,深度强化学习负载均衡方法具有调节网络节点平均吞吐量的能力,且此方法的使用效果优于当前所使用的其他方法。     

“知识管理+区块链”企业机构知识库构建研究

文章简述了区块链的含义、发展及其特点,分析了机构知识库建设中知识共享障碍及其原因,以及区块链技术在企业机构知识库建设中的应用可能性与有效性,提出利用区块链技术解决知识共享难题,为解决机构知识库建设中的知识共享障碍问题提供了新的方法与思路。     

基于区块链技术的新能源汽车供应链“牛鞭效应”弱化研究

为弱化信息从最终客户端向原始供应商传递而引发的“牛鞭效应”,本文基于信息传递的视角,提出了一种运用区块链技术构建的新能源汽车供应链信息管理系统。在对新能源汽车供应链运用区块链技术弱化“牛鞭效应”原理进行分析的基础上,完成系统的总体设计和程序编码,并对系统功能应用及性能进行了测试和对本系统弱化“牛鞭效应”的效果进行了验证,结果表明：系统所有功能都能够正常运行并完成基本要求;系统的性能测试结果显示该系统的最大平均时延为6.2 s,最高吞吐量为每秒处理187个事件;系统在供应商、主机厂和销售商3个节点的“牛鞭效应”值分别弱化了70.1%、64.9%和24.6%,实现了预期效果并验证了系统对供应链“牛鞭效应”的弱化具备可行性。     

基于LT-YOLOv5s的PCB缺陷检测方法

针对传统PCB缺陷检测算法检测准确度低、实时性差等问题，提出一种改进的YOLOv5s网络PCB缺陷检测方法。针对缺陷特性，去除大目标的检测尺度，保留中小目标检测尺度；在网络模型末端用Transformer替代BottleneckCSP模块，提升了网络模型捕获目标特征的能力；结合坐标注意力模块，提升模型的性能并减少参数。以某PCB数据集为测试对象，结果表明，改进后的算法平均精度均值(mAP)达到99.04%,平均检测速度为19ms/帧，改进后的算法能够更加快速有效的检测出PCB缺陷。     

面向区块链物联网的缓存能耗优化策略研究

为了兼顾提供高质量服务和降低能源消耗，提出了请求图卷积模型(RGC)来捕获基于区块链的物联网网络中的时空请求模式并进行预测.提出了一种基于预测的启发式算法，制定预缓存策略，确定要缓存的数据和位置，以最小化受物联网网络实体缓存空间和物联网内容新鲜度限制的平均数据检索延迟.实验表明，本文算法提高了缓存的综合性能.     

负载均衡的异构传感器网络分簇路由算法研究

有限的能量资源是无线传感器网络（WSNs）广泛应用的主要限制之一。为了最大化整个网络的生存时间,需要优化无线传感器网络中节点的能量消耗。协议使用的无线传感器网络模型包含两种节点：普通节点和能量较高的高级节点。算法中综合考虑了节点当前剩余能量、网络中平均能量、簇头到基站的距离和节点类型等因素,设计了一种适合于异构无线传感器网络路由协议（HCEEC）。在该协议中,基站在对应的区域中选择能量更大、更加靠近基站的节点作为簇头来搜集本区域内的信息,簇头节点对本簇内的信息进行融合之后发送至基站节点。实验表明,该算法能够更好地综合网络中能量的负载、提高网络吞吐量和延长网络生存时间。     

融合区块链和云存储的医疗数据安全存储和共享模型

医疗数据具有数据量大、涉及患者隐私等特点，针对现有区块链难以满足大容量医疗数据存储、隐私保护性差等缺陷，提出了一种融合区块链和云存储的医疗数据安全存储和共享模型。在数据存储方面，采用链上链下相结合的方式，对原始医疗数据采用对称加密后上传到分布式云服务器中存储，将医疗数据的哈希值存储在由医院组成的区块链上，保证数据的机密性，防止医疗数据被篡改。在数据共享方面，采用基于属性基加密的访问控制机制，通过调整访问控制策略，实现了对加密数据的细粒度访问。另外，采用基于区块链和智能合约共享模式实现防抵赖、可追溯的数据共享。安全性分析与实验仿真结果表明，该方案能够有效地降低区块链节点存储开销，提高数据共享效率。     

基于OPNET的无线信道接人协议仿真

基于对CSMA/CA和ALOHA协议的研究,利用OPNET软件自带的支持CSMA/CA协议的节点模型构建网络模型。结合仿真结果,利用Mathematica软件,绘制了CSMA/CA协议吞吐量特性图,并与ALOHA的吞吐量特性图进行比较,证明了在任意业务总负载的情况下,CSMA/CA协议都表现出比ALOHA协议更加优越的性能。证实了在保证吞吐量性能的前提下,通过网络参数的配置,使网络的性能达到最优化的可行性,并且揭示了网络参数的关联性,指出了网络最优化参数的唯一性。     

基于区块链技术的数字资产确权交易模型研究

针对传统数字资产版权登记、签权、授权、交易等问题,提出基于区块链技术的数字资产确权交易模型;研究并设计该模型的逻辑结构及模型中数字签名、版权注册、区块链智能合约等模块的流程设计;在模型关键模块流程设计的基础上,重点结合数字签名技术、区块链智能合约、非对称数字加密等技术和相关的算法,实现了基于区块链技术的数字资产确权交易模型。最后,通过实验验证了模型中数字签名身份验证及数字内容解密算法的安全性和相关性能。     

基于一致性哈希的Web动态负载均衡算法研究

随着Internet的迅猛发展,Web服务器集群中的负载均衡算法备受关注。为优化Web集群负载均衡能力,提出了基于一致性哈希的负载均衡算法（DCH）。首先定义了集群中服务器各项性能指标的量化值,根据量化值计算初始虚拟节点集合,优化了由服务器性能差异导致的负载分配不均|然后细化周期内负载定义,根据量化的服务器性能值与负载值动态计算虚拟节点集合,使集群负载更均衡。实验比较分析表明,该算法能有效降低集群系统的平均响应时间,提高系统吞吐量,从整体上提升集群系统性能。     

基于区块链和隐私保护的网络数据共享技术研究

随着大数据和云计算的快速发展,借助第三方平台进行数据共享已成为主流模式,但在数据共享过程中容易出现交易双方互不信任、数据被窃取、标识不唯一等问题.针对这一情况,结合区块链技术构建网络数据共享平台,利用区块链集中维护不易篡改、去中心化、数据库可靠等特点,解决数据隐私保护和共享难题.首先,根据网络数据共享难题构建安全模型建立共识机制,继而通过数据加密和访问控制机制保护数据隐私,最终实现网络数据安全、实时共享,构建健康可信的网络环境.通过与其他模型在隐私保护和安全性上进行比较,验证本设计具有较强的实用性.     

区块链驱动的高等学历继续教育治理模型研究

区块链技术的发展和日趋成熟对提升政府治理和公共服务水平具有重要意义。目前在高等学历继续教育治理中还存在“入口关”规范不足、“过程关”监督薄弱、“出口关”把关不严、部门“联动关”协同乏力的痛点问题。通过区块链在高等学历继续教育中的治理价值分析,厘清痛点原因,构建以联盟链、公共链为基础的七层应用模型框架,并提出区块链在其治理中的优化路径：去中心化账本确保教育信息真实可信;加密算法保障教育数据安全;共识机制助力教育信息核验;对等式网络、互操作性创新推动全员参与治理;智能合约提升治理效能。实现以区块链技术赋能提高高等学历继续教育治理水平。     

基于联盟链的高校课程资源共享模式研究

课程资源共享是教育主管部门、高校和教师的共同愿望。当前的课程资源共享因缺乏信任机制,存在依赖特定平台、难以碎片化共享、共享数据使用不便等问题。区块链技术因其去中心化、不可篡改等安全可信的特点为课程资源的共享提供了新的有效途径。文章提出了一种基于联盟链的高校课程资源共享模式,通过区块链技术实现课程资源版权的有效保护和细粒度的课程资源共享,研究了基于联盟链的课程资源应用框架、体系架构和共享数据的类型等,同时提出激励机制和组织机构建设的建议。     

基于传感器的无线网络恶意节点检测研究

无线传感器网络是物联网的一个重要组成部分,因此其安全性是物联网成功部署的关键.针对无线网络的恶意节点问题,设计了一种有效的恶意节点检测算法.该算法不仅能够检测非协作恶意节点,还能有效地检测协作恶意节点.使用仿真实验评估本算法的性能.实验结果表明,与现有算法相比,本算法更能有效地检测恶意节点.