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郑州广告传媒公司:区块链安详技术的研究与应用

【摘要】:随着信息技术的快速生长,网络安详、隐私珍惜等问题越来越受到人们的重视。传统的打点这些问题的方式是设计复杂的暗码学协议强化安详性,但传统的打点方式都是基于中心化的系统,系统中心机构的掌握力越强,就越容易受到进攻者的进攻。而近几年来兴起的区块链技术却革命性的采纳了去中心化的打点思路。比特币是最早的区块链技术应用,开创人中本聪设计了一种工作量证明机制来包管去中心化系统的资产转移的安详性。在不成信的网络环境中,采纳工作量证明机制的区块链系统能够在存在不成信节点的情况下完成数字资产的发行及转移。不同的区块链基于不同的经济激励和惩办机制,可以获得不同的安详性。此中,工作量证明目前仍然是区块链中最安详的共识机制,在此基础上采纳的不同挖矿算法是包管新区块链免受51%进攻的需要手腕。为了包管区块链的安详性,幸免算力过于集中到某几个节点,免受51%的算力进攻,则须要尽量将算力分散到普通用户。这就要求提高普通用户的挖矿比例,降低挖矿的准入门槛。每个用户都有CPU和GPU资源,如果挖矿算法对CPU和GPU友好,那么就能在制止水平上增加普通用户挖矿的比例。ASIC矿机虽然挖矿效率高,但是普通用户挖矿有制止的准入门槛。为了按捺ASIC矿机的列入,须要在算法设计上提高对内存资源的支配要求。因为在ASIC矿机中,对于内存的造访有制止的限制,硬件电路造访内存资源的速度严格受限,所以对内存资源要求较高的算法不适合设计专业的ASIC矿机。这就给挖矿算法的设计提供了一个思路,那便是将挖矿算法的内存资源要求提高,则就可以在制止水平大将算力分散化,从而降低51%进攻的也许性,包管区块链的安详。与此同时,以太坊智能合约又在包管系统安详不变的基础上为区块链提供了一个可扩展的应用平台,在以太坊智能合约上运行的去中心化应用可以在不信任网络环境下到达安详不变运行目的。去中心化应用的高度安详性使得人们越来越存眷其巨大的生长潜力。基于以上几点,本文次要介绍以下贡献:1.基于传统的默克尔树,提出了一种基于默克尔树的工作量证明挖矿算法。本算法首先根据制止的规则生成一个随机数集合并生成默克尔树,之后在默克尔树的每层任意选择一个节点,最后连接所有的节点做哈希运算。整个算法过程须要消耗大量的内存资源,这符合区块链中挖矿算法须要占用计算机资源的要求。而且,因为挖矿算法占用系统内存较多,可以在制止水平上增加ASIC矿机的设计难度,缓解挖矿算力的中心化问题。2.基于传统的布隆过滤器,提出了一种基于布隆过滤器的工作量证明挖矿算法。本算法首先根据制止的规则生成一个随机数集合并挨次通过布隆过滤器的散列函数计算填充到布隆过滤器的数组中。然后计算出第一个数组元素和一个其他数组元素的值之和。该方案在计算布隆过滤器的过程中须要消耗大量的内存资源,符合区块链挖矿算法须要占用计算机资源的要求。3.基于以太坊智能合约提出了一种公钥证书发放方案。传统的公钥证书发放总是陪随着进攻者对信道、证书发放机构的进攻。而支配以太坊智能合约发放公钥证书,用户和证书发放机构都可以绕过传统的信道。同时,以太坊高度安详的共识机制又可以担保进攻资本非常高。

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