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近年来,随着证书的普及,学历造假、隐私泄露等事件层出不穷。已有的解决方案大多是基于传统的中心化数据库存储技术,会造成数据丢失、泄露且难以恢复的情况,存在一定的弊端。即便能够保证数据可信,但单凭学历证书也并不能完全代表一个人的能力。
区块链技术的提出为解决上述问题提供了新的思路。学程链是一个基于区块链的学历鉴证平台,它通过将学生全周期的学习经历数据、数字身份存储于区块链上,保证学生数据安全且不可篡改,并基于智能合约技术提供有关学历的各种鉴证服务以及个人数据隐私保护。智能合约技术为自动执行学程链参与者之间的约定和互动提供了保障,本文以学程链中的智能合约关键技术为主要研究内容。论文的主要贡献如下:
(1) 针对智能合约开发复杂性较高、不同平台实现机制不一致等问题,提出了语义层次较高的有限承诺机方法,支持设计人员在业务语义层面描述智能合约的处理逻辑而不需要关心具体的编程细节,可以大幅度降低智能合约开发的难度。
(2) 根据智能合约的运行特点提出了有限状态机方法,有限状态机作为一种公共的中间表达形式,可以独立于具体的智能合约编程语言,描述智能合约的代码逻辑和编程细节,并能够翻译成不同编程语言的智能合约代码。
(3) 设计实现了有限承诺机自动转化为有限状态机的方法并对该方法的正确性进行了分析与证明,同时提出了有限状态机状态图的结构划分算法,实现其与以太坊Solidity语言、超级账本Fabric Go语言之间的结构映射,从而能够基于有限状态机自动生成以太坊和超级账本Fabric上可部署、执行的智能合约代码。
(4) 提出了基于智能合约的恶意查询过滤算法EBF-SC,并设计了弹性布隆过滤器改进现有布隆过滤器的误报问题,EBF-SC算法与弹性布隆过滤器的结合降低了恶意查询对系统响应速度的影响,保障了学程链的查询性能并提高了系统安全性。
(5) 分别对基于有限状态机的智能合约生成方法和 EBF-SC 算法进行实验验证和结果分析。实验结果表明,本文提出的解决方案是有效的,能够为简化智能合约的设计和生成、保障学程链的响应性能提供有力的支持。
区块链技术的提出为解决上述问题提供了新的思路。学程链是一个基于区块链的学历鉴证平台,它通过将学生全周期的学习经历数据、数字身份存储于区块链上,保证学生数据安全且不可篡改,并基于智能合约技术提供有关学历的各种鉴证服务以及个人数据隐私保护。智能合约技术为自动执行学程链参与者之间的约定和互动提供了保障,本文以学程链中的智能合约关键技术为主要研究内容。论文的主要贡献如下:
(1) 针对智能合约开发复杂性较高、不同平台实现机制不一致等问题,提出了语义层次较高的有限承诺机方法,支持设计人员在业务语义层面描述智能合约的处理逻辑而不需要关心具体的编程细节,可以大幅度降低智能合约开发的难度。
(2) 根据智能合约的运行特点提出了有限状态机方法,有限状态机作为一种公共的中间表达形式,可以独立于具体的智能合约编程语言,描述智能合约的代码逻辑和编程细节,并能够翻译成不同编程语言的智能合约代码。
(3) 设计实现了有限承诺机自动转化为有限状态机的方法并对该方法的正确性进行了分析与证明,同时提出了有限状态机状态图的结构划分算法,实现其与以太坊Solidity语言、超级账本Fabric Go语言之间的结构映射,从而能够基于有限状态机自动生成以太坊和超级账本Fabric上可部署、执行的智能合约代码。
(4) 提出了基于智能合约的恶意查询过滤算法EBF-SC,并设计了弹性布隆过滤器改进现有布隆过滤器的误报问题,EBF-SC算法与弹性布隆过滤器的结合降低了恶意查询对系统响应速度的影响,保障了学程链的查询性能并提高了系统安全性。
(5) 分别对基于有限状态机的智能合约生成方法和 EBF-SC 算法进行实验验证和结果分析。实验结果表明,本文提出的解决方案是有效的,能够为简化智能合约的设计和生成、保障学程链的响应性能提供有力的支持。