区块链论文集【2020第1集】

区块链作为一种崭新的、颠覆性的技术，是国内外活跃的研究领域和毕业设计选题方向。本文列出最新的一组区块链方面的论文，希望可以对选择区块链毕业设计的同学们有所帮助，这是汇智网编辑整理的区块链毕业设计论文系列中的第5篇。

边缘计算是对时间延迟敏感的云应用用于提高服务质量的一种新颖的计算模式。然而，目前的边缘计算都是针对特定应用设计，无法在公共资源中分享资源边。在本论文中，我们利用支付通道技术设计并实现了EdgeTool，一种基于区块链的收费系统，可以用于异构公共边缘服务的分享。我们的测试系统表明论文提出的方案具有时间和成本方面的效率优势。

论文PDF下载：EdgeToll: A Blockchain-based Toll Collection System for Public Sharing of Heterogeneous Edges

PoW，即工作量证明，是比特币、以太坊等区块链中应用的最流行的共识算法，它需要大量能源才能运行，但是除了决定矿工的记账权再无其他有效产出。为了解决PoW共识的缺点，我们提出了一种新颖的能量循环共识算法，PoFL，即联盟学习证明算法。PoFL算法可以将PoW共识中浪费在难度计算上的能力投入联邦学习。

联盟学习和池化挖矿在组织结构方面有着天然的契合度。然而，区块链非结构话数据和属主之间的分离导致模型训练和验证中的数据隐私泄露，从而偏离联盟学习的初衷。为解决这一问题，我们提出了反向的基于游戏的数据交易机制和隐私保护模型验证机制，前者可以保护训练数据不会泄露，后者可以验证训练模型的精度同时保证不破环隐私。据我们所知，本论文是在区块链PoW共识中首次使用联盟学习。基于合成数据与真实数据的仿真展示了本论文所提议机制的有效性。

论文PDF下载：Proof of Federated Learning: A Novel Energy-recycling Consensus Algorithm

实现区块链的可伸缩性很复杂，并且成本高昂。随着企业开始采用区块链技术来解决业务问题，一个很现实的考量，就是区块链应用是否能够支持生产系统的交易规模。实际上，区块链应用底层所采用的分布式组件和协议让性能优化不是简单的任务，需要一种方法学来削减复杂性和所需的成本。更进一步，已有的性能测试结果通常缺乏生产环境应用的需求、负载和基础设施。在本论文中，我们首次开发了一种用于企业区块链应用性能调优的方法，来增加系统的交易容量和性能。

论文所提出的方法已经应用于一个基于[Hyperledger Fabric]的企业区块链应用的性能优化，并且不需要修改Hyperledger Fabric的源代码，就可以将应用交易吞吐量从30提升到3000TPS。

论文PDF下载：Performance Tuning and Scaling Enterprise Blockchain Applications

论文相关推荐：Hyperledger Fabric开发指南

监控摄像头产生的视频片段是支持犯罪调查的重要证据。视频证据可以来自公开（可信）或私有（非可信）监控系统。这引发了非可信视频源的数据完整性和可审计性的问题。在本论文中，我们聚焦于机场生态系统，其中可信度不等的多个实体之间都参与视频监控信息的生产与交换。我们提出了一个框架来确保所存储数据的完整性，以便执法机构可以验证视频片段是否被修改。本论文提议的方案采用一种轻量级的区块链技术，将视频元数据保存为区块链交易来支持对视频完整性的验证。论文提出的框架也可以确保视频的可审计性。我们的测试表明引入区块链来创建和查询交易的开销很小，仅仅引入了毫秒级的延迟。轻量级区块链推荐：Tendermint。

论文PDF下载：Leveraging lightweight blockchain to establish data integrity for surveillance cameras

智能合约技术正在重构传统的行业以及业务流程。内嵌于区块链的智能合约可以让合同条款自动执行，而无需可信第三方的接入。因此智能合约可以削减管理人员并节约服务成本，提高业务流程的效率并减少潜在的风险。虽然智能合约有潜力驱动商业流程的新一轮创新，还有不少问题需要解决。本论文描述了智能合约的考察情况。我们首先介绍区块链和智能合约，然而描述智能合约的挑战以及近期的技术进步，同时也比较了几种典型的智能合约平台，例如以太坊、EOS、Stellar、Corda等，划分了智能合约应用的范畴，并给出一些代表性的示例。

论文PDF下载：An Overview on Smart Contracts: Challenges, Advances and Platforms

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