Towards a secured smart IoT using light weight blockchain: An aim to secure Pharmacy Products
区块链已被证明是一种非常发达和安全的技术。它确保了与真实连接节点的数据完整性。如今，区块链与物联网是安全和智能端到端产品交付的绝佳组合。这一观察促使研究人员开发一个概念模型，通过开发与轻量级区块链集成的物联网来提供安全的药品交付。不发达国家和大多数发展中国家都面临着诸如药品假冒、短缺、鸦片制剂等问题，由于透明度较低，追踪这些问题变得困难。此外，对自然敏感的药物需要在受控温度下储存，称为冷链运输。在最近的软件中，这些信息的存储是在集中式数据库中完成的，这很容易受到数据操纵和黑客攻击。由于产量减少，需要进口药物，并依法维持药物供应链的规定。本文提出了一种基于物联网的制药行业轻量级区块链模型。这种模式以一种非常简单的方式确保了药物的可追溯性，与现有的方法相比，这种方法不那么复杂。
2022-06-07 cs.CR
Using Blockchain and smart contracts for secure data provenance management
区块链技术已经从加密货币交易的不可变分类账发展成为构建分布式可靠应用程序的可编程交互环境。虽然区块链技术已被用于解决各种挑战，但据我们所知，以前的工作都没有集中在使用区块链来开发一个安全且不可变的科学数据来源管理框架，该框架可以自动验证来源记录。在这项工作中，我们利用区块链作为平台，以促进可信的数据来源收集，验证和管理。开发的系统利用智能合约和开放来源模型（OPM）来记录不可变的数据跟踪。我们表明，我们提出的框架可以有效，安全地捕获和验证出处数据，并防止任何恶意修改捕获的数据，只要大多数参与者是诚实的。
2017-09-28 cs.CR
BlockMarkchain: A Secure Decentralized Data Market with a Constant Load on the Blockchain
在本文中，我们开发了BlockMarkchain，作为一个安全的数据市场，个人数据卖家可以在安全的环境中与买家交换经过认证的数据，各方之间没有任何相互信任，也不信任第三方作为中介。为了开发这个平台，我们依赖于部署在安全的公共区块链上的智能合约。这里的主要挑战是验证数据的有效性并防止各方的恶意行为，同时保护数据的隐私并考虑到区块链上可用的有限计算和存储资源。在BlockMarkchain中，买方可以选择质疑卖方的诚实性，并证明智能合约的数据无效。智能合约评估买家的索赔，并通过没收他/她的存款来惩罚不诚实的一方。BlockMarkchain具有几个显著的特征，包括（i）经过认证的数据从未在公共区块链上披露，（ii）区块链上发布的数据大小，区块链上的计算负载以及与区块链通信的成本是恒定的且可以忽略不计，以及（iii）各方验证的计算成本并不昂贵。
2020-03-25 cs.CR
A Secure Multiple Elliptic Curves Digital Signature Algorithm for Blockchain
大多数加密货币系统或基于区块链技术的系统目前都在secp256k1曲线上使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA），这容易受到曲线创建者（secp256k1）实施的后门的影响。本文提出了一种多椭圆曲线数字签名算法（MECDSA），该算法不仅可以根据实际安全要求设置椭圆曲线的个数，而且可以编辑每条椭圆曲线的参数。性能分析表明，该方案是安全有效的，能够避免曲线生成器的后门攻击。考虑到安全性与效率之间的矛盾，我们建议基于区块链的系统应该在两条椭圆曲线上运行。
2018-08-09 cs.CR
A Secure and Efficient Direct Power Load Control Framework Based on Blockchain
直接负荷控制（DLC）的安全性和隐私性是智能电网的一个基本挑战。在本文中，我们提出了一个基于区块链的框架来提高DLC的安全性和隐私性。我们提出了一种方法，使参与节点共享他们的数据与分销公司在一个匿名和安全的方式。为了减少数据分发的相关开销，我们提出了一种基于哈希的事务生成方法。我们还概述了DLC的过程中管理负载的消费者网站。定性分析证明了所提出的方法的安全性和隐私。
2018-12-20 cs.CR
A blockchain-based secure storage scheme for medical information
医疗数据涉及大量个人信息，隐私高度敏感。在大数据时代，医疗信息化的不断发展使得医疗信息的安全和准确存储变得至关重要。然而，目前的医疗信息存在隐私泄露的风险，难以共享。为了解决这些问题，本文提出了一种基于Hyperledger Fabric和基于属性的访问控制（ABAC）框架的医疗保健信息安全存储解决方案。该方案首先利用基于属性的访问控制，允许对医疗信息进行动态和细粒度的访问，然后将医疗信息存储在区块链中，可以通过制定相应的智能合约来保护和防篡改。此外，该解决方案还融入了IPFS技术，以缓解区块链的存储压力。实验表明，本文提出的基于属性的访问控制和区块链技术相结合的方案，不仅能够保证医疗信息的安全存储和完整性，而且在访问医疗信息时具有较高的吞吐量。
2022-07-13 cs.CR
Secure and Efficient Multi-Signature Schemes for Fabric: An Enterprise Blockchain Platform
数字签名是区块链平台上交易的主要组成部分，特别是在企业区块链平台中，需要产生来自一组对等体的多个签名来支持交易。然而，这样的过程通常是复杂和耗时的。多重签名通过一组签名者合作产生一个联合签名，可以提高交易效率，受到了广泛的关注。在这项工作中，我们提出了两个多重签名方案，GMS和AGMS，这被证明是更安全和更有效的比国家的最先进的多重签名方案。此外，我们在一个真正的企业区块链平台Fabric中实现了所提出的方案。实验结果表明，该方案具有较高的事务处理效率、较低的存储复杂度以及对密钥攻击和k和问题攻击的鲁棒性。
2022-10-19 cs.CR
Arcula: A Secure Hierarchical Deterministic Wallet for Multi-asset Blockchains
这项工作提出了Arcula，一种分层确定性钱包的新设计，将基于身份的地址引入区块链。Arcula建立在可证明安全的加密原语之上。它从用户提供的种子中生成所有的加密秘密，并基于用户的身份导出新的公钥，而不需要任何秘密信息。与其他钱包不同，它实现了所有这些属性，同时可以防止特权升级。我们形式化的层次确定性钱包的安全模型，并证明攻击者妥协任意数量的用户在Arcula钱包不能提升他的特权和妥协的访问层次较高的用户。我们的设计可以与任何区块链一起使用，可以验证任意消息上的签名。我们评估了它在比特币现金网络上的真实场景中的使用。
2019-12-10 cs.CR
Eden: An Provably Secure, Ultra-Fast, and Fully Decentralized Blockchain Interoperability Protocol
针对区块链生态系统发展中网络间无缝互操作性的需求，本文提出基于零知识MapReduce框架的弹性去中心化 envoy 网络Eden协议，实现超快速、安全且完全去中心化的跨链通信，探讨其设计、安全模型及创新机制。
2024-11-28 cs.CR
Teechain: A Secure Payment Network with Asynchronous Blockchain Access
比特币和以太坊等区块链可以安全地执行支付交易，但其性能受到全球共识需求的限制。支付网络通过链下交易克服了这一限制。他们只与底层区块链结算最终的支付余额，而不是为每笔交易写入区块链。在当前支付网络中执行链下交易时，各方必须在有限的时间内访问区块链，以检测偏离协议的行为不端方。这为恶意方通过故意延迟其他方的区块链访问来窃取资金打开了一个窗口，并阻止各方在与区块链断开连接时使用支付网络。我们介绍了Teechain，这是第一个第二层支付网络，它相对于底层区块链异步执行链下交易。为了防止各方行为不端，Teechain使用受硬件可信执行环境（TEE）保护的金库来建立各方之间的链下支付渠道。美国国债保持抵押资金，可以高效安全地交换交易，而无需与底层区块链进行交互。为了减轻财政部的失败，并避免必须信任所有TEE，Teechain使用委员会链复制财政部的状态，这是一种具有阈值秘密共享的链复制的新变体。Teechain的交易吞吐量至少比最先进的Lightning支付网络高出33倍。30台机器的Teechain部署每秒可以处理超过100万笔比特币交易。
2019-10-26 cs.CR
Secure Blockchain-Based Supply Chain Management with Verifiable Digital Twins
针对区块链供应链管理中数字孪生不可靠的问题，提出结合区块链与数字孪生验证功能的模型，以安全计算形式化描述过程，并应用于食品可追溯性场景。
2023-09-01 cs.CR
SAI-BA-IoMT: Secure AI-Based Blockchain-Assisted Internet of Medical Things Tool to Moderate the Outbreak of COVID-19 Crisis
最近，中国武汉报告了一种传染病，即2019年冠状病毒病（COVID-19），随后在几个月内蔓延到全球。于二零二零年五月十六日，COVID-19疫情已影响全球多个国家。在本文中，我们将介绍区块链、加密技术、医疗物联网（IoMT）和人工智能（AI）技术的融合如何在COVID-19大流行的情况下解决这一问题。此外，我们提出了一个安全的基于AI的区块链辅助IoMT（SAI-BA-IoMT）模型，用于COVID-19危机中的医疗保健系统。本文还探讨了大流行后世界可能经历的后电晕危机。此外，我们展示了所提出的模型的潜在应用，以解决源于冠状病毒的困难。
2021-08-21 cs.CR
Blockchain and 6G: The Future of Secure and Ubiquitous Communication
未来的通信将以无处不在的连接和安全为特征。这些功能将是未来应用程序有效运行的基本要求。在本文中，为了突出区块链和6 G对未来通信系统的影响，我们将这些应用需求分为两大类。在第一类中，称为需求组I \mbox{(RG-I)}，我们包括数据率，延迟，可靠性和大规模连接的性能相关需求，而在第二类中，称为需求组II \mbox{(RG-II)}，我们包括数据完整性，不可否认性和可验证性的安全相关需求。通过区块链和6 G，网络分散和资源共享将最大限度地减少资源利用率，从而促进RG-I目标。此外，通过适当选择区块链类型和共识算法，也可以轻松满足6 G应用的RG-II需求。通过这项研究，区块链和6 G的结合成为安全和无处不在的未来通信的优雅解决方案。
2021-06-10 cs.CR
Atomic Transfer Graphs: Secure-by-design Protocols for Heterogeneous Blockchain Ecosystems
本文提出原子转移图（ATG）框架，基于条件时间锁合约（CTLCs）和支付通道，为异构区块链生态生成通用且可证明安全的设计协议，覆盖支付通道网络与跨币种交换等用例，性能匹配或优于现有专用协议。
2025-01-29 cs.CR
Blockchain-Based Secure Vehicle Auction System with Smart Contracts
针对中心化系统单点故障与数据可篡改问题，本文基于以太坊区块链和智能合约设计车辆信息存储与拍卖系统，实现安全、去中心化的车辆所有权转移。
2025-04-19 cs.CR
FL-DABE-BC: A Privacy-Enhanced, Decentralized Authentication, and Secure Communication for Federated Learning Framework with Decentralized Attribute-Based Encryption and Blockchain for IoT Scenarios
提出融合DABE、HE、SMPC与区块链的FL-DABE-BC框架，在物联网设备端实现去中心化认证加密，并通过雾层安全聚合与差分隐私保护模型训练。
2024-10-26 cs.CR
Secure IoT access at scale using blockchains and smart contracts
区块链和智能合约是一种新兴的、有前途的技术，受到了相当大的关注。我们使用区块链技术，特别是以太坊，来实现一个大规模的基于事件的物联网（IoT）控制系统。我们认为，“账本”的分布式特性，以及以太坊并行执行复制的“智能合约”的能力，提供了所追求的自动化、通用性、灵活性、弹性和高可用性。我们设计了一个现实的基于区块链的物联网架构，使用现有技术，同时考虑到物联网设备和应用程序的特点和局限性。此外，我们利用区块链的不变性和以太坊对自定义令牌的支持来构建一个强大而高效的基于令牌的访问控制机制。我们的评估表明，我们的解决方案是可行的，并提供了显着的安全性和可用性的优势。
2019-07-08 cs.CR
Blockchain Technology to Secure Bluetooth
蓝牙是用于在设备之间无线交换数据的通信技术。在过去的几年中，已经发现了大量的安全漏洞，并且对手正在利用它们造成伤害和重大损失。已经批准并安装了许多系统安全更新，以解决安全漏洞和错误，并防止可能暴露个人或其他有价值信息的攻击。但这些更新是不够的，适当的和新的错误不断出现。在蓝牙技术中，配对被认为是发现大多数错误的步骤，大多数攻击都针对蓝牙的这个特定过程部分。在安全性和敏感信息交换方面，一项已被证明是防弹的新技术是区块链。区块链技术有望很好地融入智能设备网络，并保护物联网（IoT），蓝牙技术正在广泛使用。这项工作提出了一个在蓝牙配对过程中发现的漏洞，并提出了一个区块链解决方案来保护配对并缓解此漏洞。本文首先介绍了蓝牙技术，并深入研究了区块链技术如何成为某些安全问题的解决方案。然后，解决方案方法展示了如何集成和实施区块链以确保所需的安全级别。某些攻击事件的蓝牙脆弱点进行了检查和讨论和结论给出了安全相关问题的扩展。
2022-11-11 cs.CR
Secure and Transparent Medical Record Management System Using Python and Blockchain
本文提出基于区块链与智能合约、使用 Python 实现的安全透明医疗记录管理系统，通过去中心化存储、自动化权限流程和患者密钥控制提升安全性、完整性与隐私。
2024-08-04 cs.CR
Towards Blockchain-Driven, Secure and Transparent Audit Logs
审计日志是企业业务系统中的关键组件，用于审计、存储和跟踪对数据所做的更改。然而，审计日志容易受到一系列攻击，这使得攻击者能够篡改数据和相应的审计日志。在本文中，我们介绍了BlockAudit：一个可扩展的防篡改系统，它利用审计日志的设计属性和区块链的安全保证来实现安全和可信的审计日志。为此，我们构建了BlockAudit的设计方案，并概述了其操作程序。我们在Hyperledger上实现了我们的设计，并从延迟、网络大小和有效负载大小方面评估了其性能。我们的研究结果表明，传统的审计日志可以无缝过渡到BlockAudit，以实现更高的安全性，完整性和容错。
2018-11-25 cs.CR
Blockchain-Based Secure Online Voting Platform Ensuring Voter Anonymity, Integrity, and End-to-End Verifiability
本研究针对在线投票的隐私与安全顾虑，提出结合私有链存加密选票、公链锚定哈希及盲签名令牌保匿名的混合区块链投票模型，实现了原型并验证其可行性与实用性。
2025-09-30 cs.CR
Leveraging Blockchain and Proxy Re-Encryption to secure Medical IoT Records
针对医疗物联网数据安全共享问题，提出结合私有区块链与代理重加密的架构，实现防篡改记录与细粒度访问控制，保障数据隐私与信任。
2025-09-10 cs.CR
SoftPUF: a Software-Based Blockchain Framework using PUF and Machine Learning
针对传统PUF依赖专用硬件难以广泛应用的问题，本研究提出基于软件的SoftPUF区块链框架，通过在PUF数据上训练的机器学习模型生成软件密钥实现身份认证，集成成熟防御机制抵御多类攻击，支持多领域遗留设备接入，实现安全可扩展的区块链身份认证。
2025-08-04 cs.CR
SPB: A Secure Private Blockchain-based Solution for Energy Trading
区块链越来越多地被用于为智能电网中的能源交易提供分布式、安全、可信和私有的框架。然而，现有的解决方案存在缺乏隐私、处理和分组开销以及依赖可信第三方（TTP）的问题。为了应对这些挑战，我们提出了一个基于安全私有区块链（SPB）的框架。SPB使能源生产者和消费者能够直接谈判能源价格。为了减少相关的数据包开销，我们提出了一种路由方法，路由数据包的目的地公钥（PK）的基础上。SPB通过引入原子元事务消除了对TTP的需要。形成元交易的两个交易只有在它们都生成之后才能对区块链参与者可见。因此，如果参与者之一在预定义的时间内没有承诺其任务，则能量交易到期并且对应的交易被视为无效。消费者的智能仪表通过生成能量接收确认（ERC）来确认能量的接收。为了验证ERC是由真正的智能电表生成的，SPB支持匿名智能电表的身份验证，这反过来又增强了电表所有者的隐私。定性安全分析表明SPB对一系列攻击的弹性。
2018-07-28 cs.CR
Secure Personal Content Networking over Untrusted Devices
在多设备环境中，秘密共享和管理个人内容是一项具有挑战性的任务。在本文中，我们设计并实现了一个新的平台，称为个人内容网络（PCN）。我们的工作受到以内容为中心的网络（CCN）的启发，因为我们的目标是使用其名称而不是其位置来访问个人内容。PCN的独特挑战是支持安全的文件操作，如复制、更新和对分布式不受信任设备的访问控制。这项工作的主要贡献是设计和实现了一个安全的内容管理平台，支持安全更新，复制和细粒度的内容为中心的文件访问控制。此外，我们通过CCNx骨架上的原型实现证明了其可行性。
2015-06-01 cs.CR cs.NI
Garou: An Efficient and Secure Off-Blockchain Multi-Party Payment Hub
为了缓解比特币和以太坊等去中心化加密货币的可扩展性问题，已经提出了允许双方在不涉及区块链的情况下执行安全硬币转移的支付通道。支付通道将双方的交易吞吐量提高到仅受其网络带宽限制的水平。最近的提案侧重于将双方支付渠道扩展到N方支付中心。不幸的是，在没有可信的第三方的情况下，它们都无法实现效率和灵活性。在本文中，我们提出了Garou，一个安全的N方支付中心，允许多方执行安全的链下硬币转移。除非发生纠纷，支付中心内的参与者可以在没有区块链或任何第三方中介参与的情况下相互进行并发和直接的硬币转移。这使得Garou能够实现高性能和灵活性。狼人还保证一个诚实的一方总是保持平衡安全对抗强大的敌对能力。为了证明Garou协议的可行性，我们为以太坊网络开发了一个概念验证原型。我们的评估结果表明，Garou的最大交易吞吐量是最先进的支付中心的20倍。
2020-10-15 cs.CR
MedExChain: Enabling Secure and Efffcient PHR Sharing Across Heterogeneous Blockchains
Tianjin University（天津大学）；Griffith University（格里菲斯大学）；The University of Queensland（昆士兰大学）；Southern Cross University（南十字星大学）
MedExChain通过跨异构区块链的安全高效PHR共享方案，解决医疗数据在不同区块链架构间共享的性能与安全挑战。
2026-02-12 cs.CR
Secure and Efficiently Searchable IoT Communication Data Management Model: Using Blockchain as a new tool
随着物联网（IoT）的快速发展，越来越多的IoT设备连接并频繁通信。在此背景下，传统的物联网集中式安全架构将在数据存储空间、数据可靠性、可扩展性、运营成本和责任判断等方面受到限制。本文基于区块链技术和云存储生成的小型分布式数据库，提出了一种新的关键信息存储框架。具体来说，所有加密的密钥通信数据将被上传到公共云服务器以进行足够的存储，但这些数据的摘要（称为“通信日志”）将被记录在“物联网账本”（即，一种分布式数据库），由所有物联网设备按照区块链生成方式维护，可以解决数据的可靠性、可扩展性和可靠性判断问题。此外，为了有效地搜索通信日志，并且不泄露任何通信数据的敏感信息，我们为我们的“物联网账本”设计了安全搜索方案，该方案利用非对称标量积保持加密（ASPE）方法来保证数据安全，并利用为区块链数据库量身定制的2层索引来提高搜索效率。安全性分析和在合成数据集上的实验表明，我们的方案是安全和有效的。
2018-12-20 cs.CR
A Secure Medical Record Sharing Scheme Based on Blockchain and Two-fold Encryption
针对电子医疗记录共享中的隐私与完整性问题，提出结合非对称加密、动态DNA编码和区块链分用户存储的双重加密共享方案，并验证其有效性。
2023-02-09 cs.CR
Machine Learning on Cloud with Blockchain: A Secure, Verifiable and Fair Approach to Outsource the Linear Regression for Data Analysis
线性回归（LR）是一种经典的机器学习算法，在网络物理社会系统（CPSS）中有许多应用，以塑造和简化我们生活，工作和交流的方式。本文主要研究线性回归在CPSS中的应用。LR的训练过程是耗时的，因为它涉及复杂的矩阵运算，特别是当它在CPSS中获得大规模训练数据集时。因此，如何使设备能够有效地执行线性回归的训练过程是非常重要的。为了解决这个问题，在本文中，我们提出了一个安全的，可验证的和公平的方法来外包LR到一个不可信的云服务器。在该方案中，计算输入/输出被掩盖，从而保护敏感信息的隐私免受云服务器的攻击。同时，云服务器的计算结果是可验证的。此外，区块链还保证了公平性，确保云只有在正确执行外包工作量时才能获得报酬。基于所提出的方法，我们在以太坊区块链上开发了公平，安全的外包系统。从理论和实验两个方面对该方案进行了分析，结果表明该方案是有效的、安全的和高效的。
2021-11-22 cs.CR
Fabric-SCF: A Blockchain-based Secure Storage and Access Control Scheme for Supply Chain Finance
供应链金融（SCF）致力于为信用额度低、融资规模小的中小企业提供信贷。由此产生的金融信用数据和相关的商业交易数据是高度机密和私人的。然而，传统的SCF管理方案大多采用第三方平台和集中式设计，无法实现高可靠的安全存储和细粒度的访问控制。为了填补这一空白，本文设计并实现了一个基于区块链和基于属性的访问控制（\textbf{ABAC}）模型的安全存储和访问控制系统Fabric-SCF。该方案利用分布式共识实现数据的安全性、可追溯性和不变性。我们还使用智能合约来定义系统流程和访问策略，以确保系统的高效运行。为了验证Fabric-SCF的性能，我们设计了两组仿真实验。仿真结果表明，Fabric-SCF在保持高吞吐量的同时，实现了动态细粒度的访问控制。
2021-11-26 cs.CR
BlockLoc: Secure Localization in the Internet-of-Things using Blockchain
一些物联网应用程序紧密依赖于设备的位置。然而，定位算法可以很容易地通过注入错误的位置而受到损害。在本文中，我们提出了一种基于区块链的物联网（IoT）安全定位算法。该算法使用一个公共账本（区块链），其中包含节点位置及其邻居节点列表。该分类账在IoT设备之间共享。一旦物联网设备被定位，其新位置和邻居节点列表就会被添加到区块链中。这些共享的本地化数据稍后将被其他物联网设备用于其本地化过程。为了避免恶意节点发送虚假位置的攻击，在将其添加到区块链之前，需要验证所声称位置的正确性。此外，节点（物联网设备）之间交换的数据经过签名，以保证其真实性和完整性。将这些安全机制集成到本地化过程中可以排除错误数据，从而减少本地化错误。仿真结果表明，在存在恶意节点的情况下，加入安全机制后，算法的定位精度得到了提高。
2019-04-30 cs.CR
Consortium Blockchain for Security and Privacy-Preserving in E-government Systems
自2008年作为安全加密货币共享的解决方案诞生以来，区块链技术现已成为通过无信任和分散的点对点系统进行安全数据共享和存储的核心技术之一。电子政务是存储有关公民、企业和其他附属机构的敏感信息的系统之一，因此成为网络攻击者的目标。现有的电子政务系统是集中式的，因此容易出现单点故障。本文提出了一种基于联盟区块链技术的安全和分散的电子政务系统，这是一个半公开和分散的区块链系统，由一组预先选择的实体或组织组成，负责共识和决策，以使整个网络的同行受益。此外，在添加到区块链网络之前，预先选择了一些电子政务节点来执行用户和交易验证的任务。因此，联盟区块链网络的电子政务用户有权创建、提交、访问和审查交易。单笔交易时间和每秒处理的交易的性能评估证明了所提出的基于联盟区块链的电子政务系统在所有利益相关者之间安全共享信息的实用性。
2020-06-25 cs.CR
Decentralized Vulnerability Disclosure via Permissioned Blockchain: A Secure, Transparent Alternative to Centralized CVE Management
本文提出一种基于许可链的去中心化CVE发布系统，仅授权认证CNA提交并利用智能合约支持受限披露与去中心化治理，通过Hyperledger Fabric原型验证了其在透明度、信任与可审计性上优于现有中心化模式。
2025-05-01 cs.CR
A Blockchain-Based Approach for Secure and Transparent e-Faktur Issuance in Indonesia's VAT Reporting System
本文提出基于Hyperledger Fabric和FireFly的区块链电子发票系统，解决印尼增值税发票签发验证问题，提升安全性、透明度和可审计性，经网络攻击场景验证其稳健性。
2025-04-18 cs.CR
Quantum-Resilient Blockchain for Secure Transactions in UAV-Assisted Smart Agriculture Networks
本文提出量子弹性区块链框架，结合后量子密码与轻量共识，提升无人机辅助智能农业交易的安全性、吞吐量和抗量子能力。
2025-05-21 cs.CR
A framework of blockchain-based secure and privacy-preserving E-government system
电子政府（e-government）利用信息和通信技术有效、高效和透明地向个人和组织提供公共服务。电子政务是最复杂的系统之一，需要分布式、安全和隐私保护，这些系统的失败可能会在经济和社会上付出高昂的代价。大多数现有的电子政务系统，如网站和电子身份管理系统，都集中在重复的服务器和数据库上。集中式管理和验证系统可能遭受单点故障，并使系统成为网络攻击的目标，例如恶意软件、拒绝服务攻击（DoS）和分布式拒绝服务攻击（DDoS）。区块链技术可以实现高度安全和隐私保护的分散系统，其中交易不受任何第三方组织的控制。使用区块链技术，现有数据和新数据存储在块的密封隔间中（即，账本）以可验证和不可变的方式分布在网络上。区块链技术增强了信息安全和隐私，其中数据在整个网络中加密和分布。本文提出了一种基于区块链技术的去中心化电子政务点对点（P2P）系统框架，该框架可以在保证信息安全和隐私的同时，提高公共部门的信任度。此外，提出了一个原型的建议系统，与理论和定性分析的支持，这种系统的安全和隐私的影响。
2020-06-25 cs.CR
Secure Physical Layer Communications for Low-Altitude Economy Networking: A Survey
本文系统综述了低空经济组网中物理层通信的安全对策，涵盖抗窃听、认证、抗干扰、欺骗防御、异常检测与注入防护，并展望了高能效安全、多无人机协作、AI防御、空天地一体化及6G安全通信等未来方向。
2025-04-12 cs.CR
FL-DECO-BC: A Privacy-Preserving, Provably Secure, and Provenance-Preserving Federated Learning Framework with Decentralized Oracles on Blockchain for VANETs
本文提出FL-DECO-BC框架，结合区块链去中心化预言机与联邦学习，为VANETs提供隐私保护、可证明安全和数据来源可追溯的分布式机器学习方案。
2024-07-30 cs.CR
Secure Spectrum and Resource Sharing for 5G Networks using a Blockchain-based Decentralized Trusted Computing Platform
5G网络将推动下一代高带宽技术，如工厂车间的自动化、物联网和人工智能。它将通过在工作流程中支持AR叠加来提高效率，并通过预测分析和实时检测损坏来确保更安全的实践并减少缺陷数量。5G网络中的动态频谱共享（DSS）将允许5G NR和4G LTE共存，并将提供具有成本效益和效率的解决方案，实现从4G到5G的平稳过渡。然而，这增加了5G网络中的攻击面。据我们所知，目前的工作都没有为5G网络引入实时安全频谱共享机制来保护频谱资源和应用。本文旨在提出一种基于区块链的分布式可信计算平台（BTCP），以及时，动态和准确的方式自我保护大规模5G频谱资源免受网络攻击。此外，该平台提供了一个分散的、可信的和不可否认的平台，以实现5G频谱资源之间的安全频谱共享和数据交换。
2022-01-03 cs.CR
Hygiea: A secure, smart, privacy-preserving and interoperable Blockchain solution for the Covid-19 pandemic
在这篇文章中，我们介绍了一个基于区块链的端到端解决方案，用于COVID-19大流行。GREEEA有两个主要目标。首先是允许各国政府向公民颁发新冠肺炎相关证书，这些证书可以由指定的验证机构进行验证，以确保工作场所更安全。第二个目标是为专家和决策者提供必要的工具，通过在平台收集的数据基础上建立的统计模型，更好地了解大流行病的影响。这项工作涵盖证书颁发、核查和撤销周期的所有步骤，并明确界定了所有利益攸关方的作用。我们还提出了一个通过智能合约实现的治理模型，以确保安全性，透明度和可扩展性。最后，我们提出了技术，用于获得统计模型，可供决策者使用。
2021-07-22 cs.CR
Secure Blockchain Platform for Industrial IoT with Trusted Computing Hardware
作为一种起源于加密货币的颠覆性技术，区块链提供了一个可信的平台来促进工业物联网（IIoT）应用。然而，由于严格的部署条件，在IIoT场景中实施区块链平台面临各种安全挑战。为此，我们提出了一种基于可信计算硬件的安全区块链的新设计，用于IIoT应用。具体来说，我们采用可信执行环境（TEE）模块和定制的安全芯片来保护区块链免受不同的攻击载体。此外，我们在基于ARM的嵌入式设备上实现了所提出的安全IIoT区块链，并构建了一个小规模的IIoT网络来评估其性能。我们的实验结果表明，安全的区块链平台实现了高吞吐量（150 TPS）和低交易确认延迟（低于66 ms），证明了其在实际IIoT场景中的可行性。最后，我们概述了开放的挑战和未来的研究方向。
2021-10-28 cs.CR cs.NI
Scalable and Communication-efficient Decentralized Federated Edge Learning with Multi-blockchain Framework
新兴的联邦边缘学习（Federated Edge Learning，FEL）技术在保证机器学习性能的同时，也解决了数据隐私带来的“数据孤岛”问题，引起了广泛关注。然而，大规模自由电子激光仍然面临着以下关键挑战：（1）缺乏一个安全和通信效率高的模型训练计划的自由电子激光;（2）没有可扩展的和灵活的框架，更新本地模型和全球模型共享（交易）管理。为了弥合差距，我们首先提出了一个区块链授权的安全FEL系统，该系统具有由主链和子链组成的分层区块链框架。该框架可以通过单独管理本地模型更新或模型共享记录来实现性能隔离，从而实现可扩展和灵活的分散式FEL。然后设计了一个一致性证明方案，以去除低质量的模型更新，并以分散和安全的方式管理合格的模型更新，从而实现安全的FEL。为了提高区块链授权的FEL的通信效率，梯度压缩方案被设计成生成稀疏但重要的梯度，以在不影响准确性的情况下减少通信开销，并且还进一步加强训练数据的隐私保护。安全性分析和数值结果表明，所提出的方案可以实现安全的，可扩展的，和通信效率的分散FEL。
2020-08-10 cs.CR
FAPL-DM-BC: A Secure and Scalable FL Framework with Adaptive Privacy and Dynamic Masking, Blockchain, and XAI for the IoVs
本文提出FAPL-DM-BC框架，结合自适应隐私学习、动态掩码、区块链溯源、安全聚合与可解释AI，为车联网提供安全、可扩展且可解释的联邦学习方案。
2025-01-02 cs.CR
Privacy protection of occupant behavior data and using blockchain for securely transferring temperature records in HVAC systems
建筑行业的能源消耗比例很大，制冷和供暖系统的数量也很大。建筑采暖、通风、空调等系统的节能一直是学者们研究的课题。将居住者行为数据应用于建筑节能优化已开始受到学者们的关注。然而，乘员行为数据涉及乘员隐私的许多方面。不同类型的乘员行为数据包含不同层次的乘员隐私信息。在利用乘员行为进行节能时，对乘员行为数据进行隐私保护至关重要。本文介绍了使用乘员行为数据时的隐私问题，以及使用区块链技术保护数据隐私的方法。使用区块链进行隐私保护的两种选择，将数据记录作为交易发送并将文件存储在区块链上，都将通过开放获取论文中的温度记录进行解释和评估。可以在传感器和本地建筑物管理系统之间使用发送数据作为事务。在区块链上存储文件可以用于不同建筑管理系统的协作。讨论了使用区块链进行数据和文件传输的优点，缺点和潜力。研究结果对利用居住者行为数据进行建筑节能优化具有一定的参考价值。
2019-04-09 cs.CR
Towards a secure behavior modeling for IoT networks using Blockchain
物联网（IoT）占据了我们日常生活的重要方面。由智能设备组成的物联网网络，这些设备在没有人类物理干预的情况下通信和传输信息。由于物联网系统的这种扩散和自主性，使得这些设备受到威胁，并且容易受到严重的威胁。在本文中，我们介绍了区块链支持的智能物联网系统中的行为捕获和验证过程，这些系统可以向外部网络显示信任级别的置信度。我们定义了一个自定义的\emph{Behavior Monitor}，并在选定的节点上实现，该节点可以提取每个设备的活动，并使用深度机器学习策略分析行为。此外，我们还部署了可信执行技术（TEE），可用于为区块链上的敏感应用程序代码和数据提供安全的执行环境（飞地）。最后，在评估阶段，我们分析了受Mirai攻击感染的各种物联网设备数据。评估结果表明，我们提出的方法的强度在检测所需的准确性和时间。
2020-01-06 cs.CR
Blockchain-Enhanced Framework for Secure Third-Party Vendor Risk Management and Vigilant Security Controls
本文提出一个整合区块链与智能合约的第三方供应商风险管理框架，通过实时监控关键安全控制并以iHealth迁移AWS Cloud为例验证其可显著减少脆弱性并改善事件响应。
2024-11-20 cs.CR
Stateless and Secure Delivery versus Payment across Blockchains
本文提出无状态安全可组合的跨链DvP方案，无需时间锁、中心化托管或有状态中介，借助无状态解密预言机消除竞态条件，兼容现有区块链，支持多链多方DvP，可降低流动性需求、提升跨链原子结算性能。
2025-11-17 cs.CR
A Novel Endorsement Protocol to Secure BFT-Based Consensus in Permissionless Blockchain
针对无许可区块链中基于 BFT 共识易受 Sybil 攻击的问题，提出一种结合签名算法的新型背书引导协议，实现可扩展身份验证，并通过安全分析与仿真验证其防护效果。
2024-05-04 cs.CR
PoDT: A Secure Multi-chains Consensus Scheme Against Diverse Miners Behaviors Attacks in Blockchain Networks
随着跨链技术使不同区块链（以下简称“链”）之间的交互成为可能，多链共识在区块链网络中变得越来越重要。然而，更多的注意力集中在单链共识方案。没有考虑可信矿工参与的多链共识，从而为恶意用户提供了在不同链上发起多样化矿工行为（DMB）攻击的机会。DMB攻击者可以在一些称为掩码链的共识过程中表现出友好性，以提高信任值，而在另一些称为掩码链的链上，他们从事破坏网络的行为。在本文中，我们提出了一个多链共识方案命名为证明的DiscTrust（PoDT），以抵御DMB攻击。引入区分信任的思想（DiscTrust）来评估每个用户对不同链的信任值。设计了一种动态行为预测机制来增强DiscTrust，以防止密集的DMB攻击者通过在加密链上交替创建真块或假块来保持高信任。在此基础上，实现了一轮区块创建时多链可信矿工选择算法。实验结果表明，PoDT方案在多链环境下具有较好的抗DMB攻击能力，且比传统的一致性方案更有效.
2021-11-02 cs.CR
Blockchain-Envisioned Post-Quantum Secure Sanitizable Signature for Audit Logs Management
提出首个基于多元的抗量子安全可清洗签名方案Mul-SAN，结合区块链技术，为企业组织和政府等场景提供安全、高效且防篡改的审计日志管理机制。
2024-03-25 cs.CR
Sustainable blockchain-enabled services: Smart contracts
本章通过扩展区块链执行的智能合约的功能，有助于发展区块链支持的服务的多功能性和复杂性。这些贡献包括：（i）一种通过智能代理的层次结构和使用层次加密密钥对来自动管理具有层次条件性结构的合同的方法;（ii）一种用于智能合同基础的高效和安全匹配和转移的方法（实体）在不同的智能合约/分包合同之间;（iii）一种用于产生公共秘密的层次结构的方法，以促进在智能合约/分包合约/底层的背景下具有增加的安全性的分层通信信道;以及（iv）一种用于在合同/分包合同/基础的上下文中通过分布式哈希表来构建安全且优化的储存库的方法。这些方法有助于提供服务，使资源的范围和分布更窄和更广。区块链技术的长寿是通过不断创新实现的。支持区块链的服务可能是一种高效、安全、自动化和具有成本效益的替代方案，或对一系列领域（法律、医疗、金融、政府、物联网）中现有服务基础设施的补充。
2018-06-18 cs.CR
Towards Secure IoT Communication with Smart Contracts in a Blockchain Infrastructure
物联网（IoT）正在IT行业中快速增长，但由于其规模庞大，分散的拓扑结构和资源受限的设备，它仍然与一些安全和隐私问题相关。区块链（BC）是一种用于加密货币的分布式账本技术，在物联网安全和隐私领域引起了极大的关注。然而，在大多数情况下，采用BC到IoT并不简单，这是由于BC操作造成的开销和延迟。在本文中，我们将称为Hyperledgder Fabric的BC技术应用于物联网网络。该技术为事务引入了执行顺序技术，将事务执行与共识分离，从而提高了效率。我们证明了我们提出的IoT BC架构在基本安全目标方面是足够安全的，即，机密性、完整性和可用性。最后，强调了模拟结果，表明与我们的方法相关的性能开销与Hyperledger Fabric框架相关的性能开销一样小，并且在安全性和隐私方面可以忽略不计。
2020-01-06 cs.CR
A Quantum-Secure and Blockchain-Integrated E-Voting Framework with Identity Validation
本文提出一种结合量子安全和区块链的电子投票框架，通过Falcon签名和生物识别技术实现身份验证和防篡改，验证结果表明其在效率、可审计性和抗量子攻击方面的优势。
2025-11-20 cs.CR
