基于区块链的可信制造联盟及其共识算法研究
发布时间：2021-06-08 18:44
随着全球化竞争的加剧,制造企业之间寻求合作,将传统制造模式与网络制造相结合来共同应对激烈的市场竞争是在未来信息化社会中继续发展的必要途径。企业间的合作联盟必然涉及利益分配、资源分配等问题,而利益和资源的分配需要依据企业的资源、产量、销量等数据。这些利益相关数据的中心化存储可能导致数据丢失、篡改和伪造,进而导致合作联盟内部利益分配不均等问题,最终导致合作联盟破裂。因此为解决制造企业联盟合作过程中利益相关数据的安全存储问题,结合区块链技术,提出可信制造联盟和基于区块链的制造联盟系统（Manufacturing Alliance System based on Block Chain,MASBC）,将区块链技术应用于可信制造联盟的数据存储过程,使联盟成员达成一致,获得可信的生产销售数据作为联盟最终权益分配的依据,促进联盟内部企业之间的信任,维持合作联盟的稳定。本文研究内容具体如下:（1）提出一种新的生产组织模式——可信制造联盟,其适用于产品标准化生产的制造行业;研究服务于可信制造联盟的信息平台——基于区块链的制造联盟系统MASBC。MASBC结合制造执行系统（MES）和区块链技术,利用区块链...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数据存储技术
第一章绪论91.4课题研究涉及的密码学技术1.4.1散列函数与数字摘要散列函数(HashFunction)[41]的具体计算方法是，给定输入x，经散列函数运算后，会得到相应的输出H(x)。散列函数的主要特征为：①输入值x可以是任意长度的字符串；②输出H(x)的长度是固定的；③计算H(x)的过程是高效的；④通过H(x)无法逆推出x；⑤不存在一个值y，当x≠y时，H(x)=H(y)。数字摘要则是将需要加密的数据经过单向哈希函数计算后得到的一个固定长度的散列值[42]。假设对数据d进行加密后得到它的数字摘要a，则有a=H(d)。其中数据d可以是任意长度任意形式的数据，只需要将其转换成字符串即可作为散列函数的输入，而摘要a是固定长度的二进制字符串。由上述散列函数的介绍可知，每一份数据d都对应着唯一一个摘要a，且无法从摘要a逆推出数据d的具体内容。一旦数据d的内容发生了改变，尽管只有微小的变化，经过散列函数获得的摘要a"都将与原来的摘要a不同。1.4.2数字签名技术数字签名技术主要用于信息交换过程，保证交换的数据不被篡改。Diffie和hellman[43]在文献中利用公钥密码学的思路初次给出数字签名的概念，Goldwasser[44]等人则初次给出了数字签名的定义。图1-2数字签名应用流程图数字签名流程图如图1-2所示。发送方将消息原文通过Hash算法计算得出数字摘要，并结合私钥和非对称加密算法进行运算得到数字签名，随后将消息原文和数字签名均发送到网络中。接收方从网络中接收到发送方发来的明文和数字签名
电子科技大学硕士学位论文10信息，将明文通过Hash算法计算得到摘要1，结合非对称解密算法和发送方公钥对数字签名进行解密得到摘要2，验证摘要1和摘要2，相同则证明数据传输过程中的明文信息未被篡改。1.4.3可验证随机函数Silvio和Michael在文献中给出了可验证随机函数（VerifiableRandomFunctions，VRF）的正式定义[45]——可验证随机函数包含了函数生成器G，函数求值器F和函数验证器V，其中函数求值器F实际上表示了两个函数，即F=(F1,F2)。VRF可以看作是一个随机预言机和一个非交互的零知识证明的组合。随机预言机有两个特征：①不同的输入得到的输出是均匀分布的随机值；②相同的输入得到的输出一定是相同的。VRF也具有随机预言机的这两个特征。图1-3VRF函数应用流程图VRF函数的计算和验证如图1-3所示。发送方将消息通过函数求值器F中的F1和F2两个函数分别计算得到随机值和零知识证明，并将消息、随机值和零知识证明发送到网络中。验证方从网络中接收到发送方发来的消息、随机值和零知识证明，将零知识证明通过Proof2Hash()函数计算得到随机值1，验证随机值1和随机值，若相等，则结合消息、随机值、零知识证明和发送方公钥，通过VRF验证函数进行结果验证，若Verify()函数输出结果为true则验证成功，否则验证失败。VRF与数字签名的区别在于，通过VRF计算得出的随机值是伪随机且唯一确定的，而经数字签名算法得出的结果却不是唯一的，且不一定是伪随机的。1.4.4密码学抽签技术基于可验证随机函数（VRF）的密码学抽签[36]主要是参照参与抽签的每个用户占据的权重而随机选出一个用户子集。抽签算法详细过程如图1-4所示。假设参与者i的权重是wi，所有参与者总权重W=∑wii，抽签的具体做法为：第一步，通过
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于新一代信息技术引领下的航天器智能制造模式研究[J]. 刘军虎,邹广宝,侯颖辉,马坤. 航天工业管理. 2020(05)
[2]区块链技术对企业战略联盟稳定性的影响[J]. 翟金芝. 科技和产业. 2020(04)
[3]化学工业多尺度融合的智能制造模式——互联化工[J]. 吉旭,党亚固,周利,戴一阳. 化工进展. 2020(08)
[4]面向大规模个性化的交互式云制造模式[J]. 李强,汝渴,刘计良,张科. 中国机械工程. 2020(07)
[5]基于共享经济视角下智能制造共享商业模式创新研究——以沈阳机床为例[J]. 李建华,叶春明. 电子商务. 2019(10)
[6]面向服务的船舶配套领域工业混合云制造模式[J]. 李长松,汤敏,李沨,周密,郑芬芬. 船舶工程. 2019(S1)
[7]基于大数据的智能精益制造模式分析[J]. 滕刚. 集成电路应用. 2019(09)
[8]中集集团先进制造精益生产模式的创新路径分析[J]. 欧阳莹,桑晓明,罗文峰,袁安,陈婉莹,毕思韦. 化工管理. 2019(22)
[9]我国共享制造现有实践案例研究[J]. 董沁茹,芦莉莎,严江武. 商场现代化. 2019(08)
[10]从中国先进制造业发展现状看进入壁垒及其突破[J]. 穆朗峰. 金融经济. 2019(08)
博士论文
[1]中国制造业产能过剩问题研究[D]. 温湖炜.华中科技大学 2017
[2]动态联盟演化与知识扩散交互作用的研究[D]. 华光.北京交通大学 2011
本文编号：3218994
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数据存储技术
第一章绪论91.4课题研究涉及的密码学技术1.4.1散列函数与数字摘要散列函数(HashFunction)[41]的具体计算方法是，给定输入x，经散列函数运算后，会得到相应的输出H(x)。散列函数的主要特征为：①输入值x可以是任意长度的字符串；②输出H(x)的长度是固定的；③计算H(x)的过程是高效的；④通过H(x)无法逆推出x；⑤不存在一个值y，当x≠y时，H(x)=H(y)。数字摘要则是将需要加密的数据经过单向哈希函数计算后得到的一个固定长度的散列值[42]。假设对数据d进行加密后得到它的数字摘要a，则有a=H(d)。其中数据d可以是任意长度任意形式的数据，只需要将其转换成字符串即可作为散列函数的输入，而摘要a是固定长度的二进制字符串。由上述散列函数的介绍可知，每一份数据d都对应着唯一一个摘要a，且无法从摘要a逆推出数据d的具体内容。一旦数据d的内容发生了改变，尽管只有微小的变化，经过散列函数获得的摘要a"都将与原来的摘要a不同。1.4.2数字签名技术数字签名技术主要用于信息交换过程，保证交换的数据不被篡改。Diffie和hellman[43]在文献中利用公钥密码学的思路初次给出数字签名的概念，Goldwasser[44]等人则初次给出了数字签名的定义。图1-2数字签名应用流程图数字签名流程图如图1-2所示。发送方将消息原文通过Hash算法计算得出数字摘要，并结合私钥和非对称加密算法进行运算得到数字签名，随后将消息原文和数字签名均发送到网络中。接收方从网络中接收到发送方发来的明文和数字签名
电子科技大学硕士学位论文10信息，将明文通过Hash算法计算得到摘要1，结合非对称解密算法和发送方公钥对数字签名进行解密得到摘要2，验证摘要1和摘要2，相同则证明数据传输过程中的明文信息未被篡改。1.4.3可验证随机函数Silvio和Michael在文献中给出了可验证随机函数（VerifiableRandomFunctions，VRF）的正式定义[45]——可验证随机函数包含了函数生成器G，函数求值器F和函数验证器V，其中函数求值器F实际上表示了两个函数，即F=(F1,F2)。VRF可以看作是一个随机预言机和一个非交互的零知识证明的组合。随机预言机有两个特征：①不同的输入得到的输出是均匀分布的随机值；②相同的输入得到的输出一定是相同的。VRF也具有随机预言机的这两个特征。图1-3VRF函数应用流程图VRF函数的计算和验证如图1-3所示。发送方将消息通过函数求值器F中的F1和F2两个函数分别计算得到随机值和零知识证明，并将消息、随机值和零知识证明发送到网络中。验证方从网络中接收到发送方发来的消息、随机值和零知识证明，将零知识证明通过Proof2Hash()函数计算得到随机值1，验证随机值1和随机值，若相等，则结合消息、随机值、零知识证明和发送方公钥，通过VRF验证函数进行结果验证，若Verify()函数输出结果为true则验证成功，否则验证失败。VRF与数字签名的区别在于，通过VRF计算得出的随机值是伪随机且唯一确定的，而经数字签名算法得出的结果却不是唯一的，且不一定是伪随机的。1.4.4密码学抽签技术基于可验证随机函数（VRF）的密码学抽签[36]主要是参照参与抽签的每个用户占据的权重而随机选出一个用户子集。抽签算法详细过程如图1-4所示。假设参与者i的权重是wi，所有参与者总权重W=∑wii，抽签的具体做法为：第一步，通过
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于新一代信息技术引领下的航天器智能制造模式研究[J]. 刘军虎,邹广宝,侯颖辉,马坤. 航天工业管理. 2020(05)
[2]区块链技术对企业战略联盟稳定性的影响[J]. 翟金芝. 科技和产业. 2020(04)
[3]化学工业多尺度融合的智能制造模式——互联化工[J]. 吉旭,党亚固,周利,戴一阳. 化工进展. 2020(08)
[4]面向大规模个性化的交互式云制造模式[J]. 李强,汝渴,刘计良,张科. 中国机械工程. 2020(07)
[5]基于共享经济视角下智能制造共享商业模式创新研究——以沈阳机床为例[J]. 李建华,叶春明. 电子商务. 2019(10)
[6]面向服务的船舶配套领域工业混合云制造模式[J]. 李长松,汤敏,李沨,周密,郑芬芬. 船舶工程. 2019(S1)
[7]基于大数据的智能精益制造模式分析[J]. 滕刚. 集成电路应用. 2019(09)
[8]中集集团先进制造精益生产模式的创新路径分析[J]. 欧阳莹,桑晓明,罗文峰,袁安,陈婉莹,毕思韦. 化工管理. 2019(22)
[9]我国共享制造现有实践案例研究[J]. 董沁茹,芦莉莎,严江武. 商场现代化. 2019(08)
[10]从中国先进制造业发展现状看进入壁垒及其突破[J]. 穆朗峰. 金融经济. 2019(08)
博士论文
[1]中国制造业产能过剩问题研究[D]. 温湖炜.华中科技大学 2017
[2]动态联盟演化与知识扩散交互作用的研究[D]. 华光.北京交通大学 2011
本文编号：3218994
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