LApps: Technological, Legal and Market Potentials of Blockchain Lightning Network Applications
跟随先驱比特币的脚步，许多山寨币以及彩色硬币已经被开发和商品化，采用区块链作为核心技术。然而，由于互操作性和可扩展性，由于高和上限（在特定情况下）的交易延迟在区块链技术的架构中根深蒂固，它们默认继承在任何基于区块链的应用程序中。闪电网络（LN）是为消除区块链技术的这一障碍而开发的支持技术之一，它通过促进加密货币的即时传输来消除这种障碍。由于LN的潜力仍然相对未知，本文调查了LN的发展现状以及可能的非货币用途，特别是在结算有色硬币（如证券）以及基于闪电应用程序（LAps）和微通道支付以及微交易的新商业模式的创建。法律上的挑战，可能会成为通过LN的障碍进行了讨论。
2019-06-20 cs.CR
3D Marketplace: Distributed Attestation of 3D Designs on Blockchain
增材制造（AM）或3D打印是一种新兴的制造技术，预计将产生深远的社会经济，环境和地缘政治影响。随着该技术的使用增加，对3D设计验证的需求也在增长。为了创建一个3D设计交易的市场，有必要开发一个平台，使3D设计的认证和促进真实性。在本文中，我们介绍了一个分布式市场的新概念，它将支持3D打印设计的认证。我们建立了一个数学信任模型，确保真实性之间的理性，自私，独立的代理人，这是基于奖励/惩罚系统。参与评估的报酬是根据代理商的声誉和同行反馈计算的。此外，我们描述了使用智能合约创建分布式市场的区块链上的信任模型的架构和实现。我们的模式依赖于理论和实践的最佳实践，以创建一个独特的平台，从参与者那里获得努力和真实性。
2019-08-19 cs.CR
Privacy-Preserving P2P Energy Market on the Blockchain
Quartierstrom为本地产生的太阳能创造了一个点对点的市场。该市场作为智能合约在由所有生产者管理的许可区块链上实现。提出了两个隐私设计概念，保证用户的个人负载配置文件不会泄露给任何第三方，尽管使用区块链。第一种方法利用基于UTXO的硬币混合协议与基于账户的链上智能合约相结合。第二种方法依赖于在可信执行环境中运行的链下智能合约。
2019-05-20 cs.CR cs.DC
Public and private blockchain for decentralized digital building twins and building automation system
School of Technology, Eastern Illinois University（东部伊利诺伊大学技术学院）；Myers-Lawson School of Construction, Virginia Polytechnic Institute and State University（弗吉尼亚理工学院和州立大学梅斯-劳森建设学院）
本文提出基于区块链的去中心化协议，提升智能建筑数字孪生的网络安全性，并通过案例验证了其在扩展性、成本和隐私保护方面的优势。
2026-04-16 cs.AI cs.CR cs.MA
chainBoost: A Secure Performance Booster for Blockchain-based Resource Markets
本文提出 chainBoost，通过与主链相互依赖的新型侧链架构及抑制、同步和自动恢复协议，提升去中心化资源市场的安全性、效率与可扩展性。
2024-06-16 cs.CR
Sidechains and interoperability
人们似乎对产生新的定制区块链以利用区块链技术提供的功能有着永不满足的渴望，导致不断有区块链初创公司带着自己独特的愿景和使命进入市场。一些公司瞄准了特定的利基市场，如供应链和金融服务，而另一些公司则努力通过提供新功能来使自己与日益饱和的市场区分开来。这种动态和不断变化的区块链生态系统使得跟上所有最新的突破和研究非常具有挑战性。很明显，人们越来越希望与其他人合作开发区块链解决方案，这为区块链互操作性研究带来了新的动力。我们回顾了区块链生态系统中的一些关键参与者已经实施或正在提议开发的策略，以满足对侧链之间跨链通信和交易日益增长的需求。互操作性是区块链技术更广泛应用的一个复杂而具有挑战性的绊脚石。我们发现，尽管有大量的区块链和互操作性实现或建议，但在更高的抽象层次上，只有少数几种方法。然而，它们的实施方式可能有很大的不同。为了便于比较和对比，我们在表格中列出了我们进行的审查摘要。
2019-03-22 cs.CR
Lightweight Blockchain Framework for Location-aware Peer-to-Peer Energy Trading
对等能源交易可促进大量小规模生产者和消费者融入能源市场。这些新的市场参与者的分散管理在市场结算、参与者声誉和考虑电网限制方面具有挑战性。本文提出了一个支持区块链的框架，用于智能电网中生产者和消费者代理之间的P2P能源交易。设计了一种完全分散的市场结算机制，不依赖于一个集中的实体来结算市场，鼓励生产者和消费者与他们附近的代理人进行真实的能源交易谈判。为此，在定价机制中考虑了代理商的电距离，以鼓励代理商与其相邻的代理商进行交易。此外，声誉因素被认为是每个代理，反映其过去的表现，提供承诺的能源。在开始谈判之前，代理商根据他们对贸易伙伴的声誉和接近程度的偏好来选择他们的贸易伙伴。提出了一种匿名位置证明算法（A-PoL），该算法允许代理在不暴露其真实身份的情况下证明其位置。通过几个案例说明了该框架的实用性，并对其安全性和隐私性进行了详细分析。
2020-05-21 cs.CR
Golden Grain: Building a Secure and Decentralized Model Marketplace for MLaaS
ML-as-a-service（MLaaS）变得越来越流行，并彻底改变了人们的生活。然而，MLaaS的一个自然要求是提供高度准确的预测服务。为了实现这一目标，当前的MLaaS系统在其服务中集成和组合了多个经过良好训练的模型。然而，在现实中，由于缺乏激励措施，MLaaS提供商，特别是初创公司，没有简单的方法从个人开发人员那里收集足够训练有素的模型。在本文中，我们的目标是通过建立一个名为Golden Grain的模型市场来填补这一空白，以促进模型共享，从而在个人开发人员和MLaaS提供商之间执行公平的模型货币交换过程。具体来说，我们将交换过程部署在区块链上，并进一步引入区块链授权的模型基准测试过程，用于根据真实性能透明地确定模型价格，以激励训练有素的模型的忠实贡献。特别是，为了减轻模型基准测试的区块链开销，我们的市场仔细地卸载了繁重的计算，并基于可信执行环境（TEE）设计了一个安全的链下链上交互协议，以确保基准测试的完整性和真实性。我们在以太坊区块链上实现了我们的Golden Grain原型，并使用标准基准数据集进行了广泛的实验，以证明我们设计的实际可负担的性能。
2021-05-03 cs.CR
AGChain: A Blockchain-based Gateway for Trustworthy App Delegation from Mobile App Markets
AGChain提出一种基于区块链的移动应用市场可信委托网关，通过降低智能合约gas成本和实现分布式IPFS存储，在以太坊和Polygon上以极低成本实现安全去中心化的应用分发。
2023-07-06 cs.CR cs.NI
Construction Payment Automation Using Blockchain-Enabled Smart Contracts and Reality Capture Technologies
Stanford University（斯坦福大学）
本文提出了一种基于智能合约的工程进度款自主管理解决方案。它通过现实捕捉技术和建筑信息建模（BIM）弥合了付款（现金流）和施工现场进度评估（产品流）之间的差距。该方法消除了对现有支付应用程序的集中和大量中介机制的依赖。施工进度以分布式方式存储，使用内容可寻址文件共享;它被广播到智能合约，自动化链上支付结算和留置权转移。该方法被成功地用于处理支付给7个分包商在两个商业建设项目的进度监测进行了使用配备摄像机的无人驾驶飞行器（UAV）和无人驾驶地面车辆（UGV）配备了激光扫描仪。结果表明，该方法有可能提高支付的频率、粒度和透明度。本文最后讨论了项目管理的影响，引入了一个新的模型，项目作为一个单例状态机。
2021-03-02 cs.AI cs.CR cs.RO
Issuing Green Bonds on the Algorand Blockchain
绿色债券已被证明是可持续发展的有效工具，但市场增长受到高发行和交易成本的阻碍。缺乏适当的标准化和框架会引发对绿色清洗的担忧。在本文中，我们提出了在Algorand区块链上发行绿色债券的平台。它提供“绿色债券即服务”，通过自动化增加可访问性。该解决方案具有最小的相关成本，并支持部分资产所有权，这两者都将有助于采用，特别是在发展中国家。金融监管机构必须预先批准投资者，并可以在金融违规行为的情况下冻结资产。绿色债券可以直接从发行人或二级市场购买。我们还引入了一个新的机制，发行人可以上传影响报告的证明。一个绿色验证者使用这些来提交一个绿色评级;糟糕的绿色评级会导致声誉受损和经济处罚。
2021-08-23 cs.CR
Blockchain technologies in the design of Industrial Control Systems for Smart Cities
工业控制系统（ICS）中传感器技术的普及有助于将环境转变为更好的自动化，过程控制和监控。然而，传感器技术使未来的智慧城市面临复杂的安全挑战。幸运的是，传感功能还创造了捕获各种数据类型的机会，除了操作使用之外，这些数据类型还可以为开发保护ICS和关键基础设施的机制增加大量价值。我们讨论了区块链（BC），这是一种颠覆性技术，其应用范围从加密货币到智能合约，以及将BC技术集成到ICS设计中以支持现代数字取证准备的价值。
2022-09-24 cs.CR
Ownership preserving AI Market Places using Blockchain
我们提出了一个基于区块链的系统，允许数据所有者，云供应商和AI开发人员在不信任的AI市场中协作训练机器学习模型。数据是一种非常有价值的数字资产，是获取业务洞察的核心。我们的系统使数据所有者能够保留其数据的所有权和隐私，同时仍然允许AI开发人员利用数据进行培训。同样，人工智能开发人员可以利用云计算供应商的计算资源，而不会失去其训练模型的所有权或隐私。我们的系统协议旨在激励所有三个实体-数据所有者，云供应商和AI开发人员在分布式账本上如实记录他们的行为，以便区块链系统提供可验证的不当行为和争议解决证据。我们的系统在Hyperledger Fabric上实现，可以为不保证数据或模型隐私的集中式AI系统提供可行的替代方案。我们给出了实验性能结果，展示了在不同网络配置下其交易的延迟和吞吐量，其中区块链上的对等点可能分布在不同的网络中心和地理位置。我们的研究结果表明，所提出的解决方案可以很好地扩展到大量的数据和模型所有者，并且可以在12个节点的非优化区块链网络上每秒训练多达70个模型，在24个节点的网络中每秒大约训练30个模型。
2020-01-18 cs.CR cs.DC
Blockchain-Based Decentralized Knowledge Marketplace Using Active Inference
SRM Institute Of Science And Technology（SRM科学技术研究所）
知识市场可以被描述为一种市场，在这种市场中，有持续的数据供应来满足对信息的需求，并负责将潜在的问题解决者与需要这些解决方案的实体进行映射。可以将其定义为价值交换系统，其中知识资产的创造和交换的动态特征是各种利益相关者之间互动的频率，性质和结果的基本驱动力。此外，为研究提供资金支持是发展一个能够长期存在的知识市场的过程中的一个重要组成部分，也是科学调查取得进展的一个重要驱动力。本文强调了与传统知识市场相关的缺陷，包括但不限于过度的融资集中，无效的信息交换，缺乏安全性，实体映射等。作者提出了一个分散的知识市场框架，包括区块链，主动推理，零知识证明，拟议的去中心化框架不仅提供了一种有效的映射机制来映射市场中的实体，而且还提供了一种更安全和可控的方式来在不同的利益相关者之间共享知识和服务。
2022-10-04 cs.AI cs.CR cs.DC
OmniLytics+: A Secure, Efficient, and Affordable Blockchain Data Market for Machine Learning through Off-Chain Processing
Southeast University（东南大学）；HKUST(GZ)（香港科技大学（广州））
本文提出基于区块链和零知识rollup的去中心化数据市场OmniLytics+，通过链下服务器协作验证加密梯度，在保护数据与模型隐私的同时实现高效、低成本的大模型训练数据交易。
2024-04-17 cs.CR cs.LG
Credential Control Balance: A Universal Blockchain Account Model Abstract From Bank to Bitcoin, Ethereum External Owned Account and Account Abstraction
本文从学术与行业视角系统回顾区块链账户演进，提出一种通用账户模型，并通过多模型比较揭示安全性、成本与采用率之间的权衡，为区块链账户研究提供统一理论框架。
2024-02-16 cs.CR
Auto-Balancer: Harnessing idle network resources for enhanced market stability
本文提出一种嵌入区块链基础设施的机制，利用闲置资源内部捕获套利收益，减少价值泄漏并改善价格形成，专为Supra区块链设计以提升市场稳定性。
2025-02-28 cs.CR q-fin.GN
VPT: Privacy Preserving Energy Trading and Block Mining Mechanism for Blockchain based Virtual Power Plants
为了解决分布式能源的可靠性问题，研究人员提出了虚拟发电厂的概念。VPP应该在产消者，买家和发电站之间进行智能，安全和智能的能源交易，并提供有效的能源管理。因此，将区块链集成到去中心化的VPP网络中成为一种新的范式，最近对这种集成的实验已经取得了丰硕的成果。然而，由于DER的动态性质，这种分散化也受到能量管理、信任、可靠性和效率问题的影响。为了克服这一点，在本文中，我们首先工作在VPP提供一个有效的能源管理策略，以提高需求响应，然后我们提出了一个面向能源的交易和块挖掘协议，并命名为能源市场证明（PoEM）。为了进一步提高它，我们将差分隐私的PoEM，并提出了一个私人PoEM（PPoEM）模型。总体上，我们提出了一个私人分散VPP交易模型，并将其命名为虚拟私人交易（VPT）模型。我们进一步进行了广泛的理论分析，并得出了市场竞争概率，市场稳定概率，能源交易预期，获胜状态概率和预期领先时间利润值的逐步估值。之后，我们进行了基于仿真的实验，我们提出的模型。与其他最先进的作品相比，我们的VPT模型的性能评估和理论分析使其成为基于区块链的VPP网络最可行的模型之一。
2022-08-30 cs.CR
BDTF: A Blockchain-Based Data Trading Framework with Trusted Execution Environment
数据交易的需要促进了数据市场的出现。然而，在传统的数据市场中，数据买家和数据卖家都必须使用一个集中的交易平台，这可能是不诚实的。不诚实的集中交易平台可能会窃取并转售数据卖家的数据，也可能在收到数据买家的付款后拒绝发送数据。严重影响数据公平交易，损害交易双方利益。为了解决这个问题，我们提出了一种新的基于区块链的数据交易框架，该框架具有可信执行环境（TEE），为公平的数据交易提供了一个可信的去中心化平台。在我们的设计中，提出了一个区块链网络来实现从数据买家到数据卖家的支付，并首次使用TEE构建了一个可信的交易所，以实现公平的数据传输。在这些帮助下，数据买家和数据卖家可以直接进行交易。在以太坊和Intel SGX平台上实现了该框架，安全性分析和实验结果表明，该框架能够有效地保证数据交易的公平完成。
2020-07-14 cs.CR
B-FERL: Blockchain based Framework for Securing Smart Vehicles
智能汽车中无处不在的连接技术及其功能的逐步自动化将带来巨大的好处，包括拥堵和道路死亡率的大幅下降。然而，自动化和连通性的提高扩大了攻击面，并提高了恶意实体成功执行攻击的可能性。在本文中，我们提出了一个基于区块链的框架，用于安全的小型车辆（B-FERL）。B-FERL使用许可的区块链技术来定制互联车辆生态系统中受限实体的信息访问。它还使用车辆和路边单元之间的挑战响应数据交换来监控车辆的内部状态，以识别车载网络受损的情况。为了在车辆网络中实现真实有效的通信，只有在区块链中具有可验证记录的车辆才能交换消息。通过定性的参数，我们表明，B-FERL是有弹性的识别攻击。此外，在模拟的情况下的定量评估表明，B-FERL确保一个合适的响应时间和所需的存储大小与现实情况兼容。最后，我们展示了B-FERL如何实现与汽车生态系统相关的各种重要功能，如信任管理，车辆取证和安全的车辆网络。
2020-07-20 cs.CR cs.DC
MARTSIA: Enabling Data Confidentiality for Blockchain-based Process Execution
本文提出MARTSIA框架，基于多授权机构基于属性的加密（MA-ABE）技术，在消息部分级别实现流程数据精确控制，解决了区块链流程自动化中的企业数据机密性问题，并验证了其在供应链管理中的有效性与引擎集成能力。
2023-08-30 cs.CR cs.MA
Dynamic Pricing for Non-fungible Resources: Designing Multidimensional Blockchain Fee Markets
公共区块链实现了一种收费机制，以在竞争交易中分配稀缺的计算资源。大多数现有的费用市场设计利用联合的、可替代的记账单位（例如，以太坊中的gas）通过硬编码它们的相对价格来定价其他不可替代的资源，如带宽，计算和存储。以这种方式固定每个资源的相对价格会抑制粒度价格发现，限制可伸缩性并打开拒绝服务攻击的可能性。因此，许多著名的网络，如以太坊和索拉纳，都提出了多维收费市场。在本文中，我们提供了一个原则性的方法来设计费用市场，有效地定价多种不可替代的资源。从网络设计者指定的损失函数开始，我们展示了如何计算动态价格，使网络的激励（最小化损失）与用户和矿工的激励（最大化他们的福利）保持一致，即使对这些资源的需求发生变化。我们的定价机制遵循自然分解的网络设计师的问题，通过资源价格相互关联的两个部分。这些结果可以用来有效地设置费用，以提高网络性能。
2022-11-03 cs.CR cs.GT math.OC
Blockchain-Driven Solutions for Carbon Credit Trading: A Decentralized Platform for SMEs
本文提出一个基于以太坊智能合约的区块链去中心化碳信用交易平台，面向台湾中小企业，通过降低信息不对称和中介成本简化碳交易，实验证明其节省时间费用并符合CBAM和CCA法规。
2024-12-27 cs.CR cs.CY
Hashcashed Reputation with Application in Designing Watchtowers
我们提出了一种新型的声誉系统来刺激在线市场的良好行为和竞争。我们的信誉系统适用于当一方行为不当时可以产生可公开验证的“不当行为证据”的市场。这些市场包括那些提供区块链服务的市场，例如通过瞭望塔提供监控服务。监视塔是代表其离线客户端监视区块链以保护客户端在诸如支付网络（例如，闪电网络）。在实践中，客户端和瞭望塔之间不存在信任，并且激励瞭望塔表现良好是具有挑战性的（例如，拒绝贿赂）。为了展示我们的声誉系统，在这项工作中，我们创建了一个开放的瞭望塔市场，在这个市场中，瞭望塔不仅有动力提供他们承诺的服务，而且在相互竞争中降低他们的服务费用。
2020-12-20 cs.CR
Role of Blockchain in Revolutionizing Online Transactional Security
本文强调了在传统银行业中使用现代区块链技术的必要性，以减少欺诈行为，并在永久区块链分类账上实现高安全性交易。回顾传统银行服务器可以整合区块链使用的不同渠道，这意味着如何对允许每天进行欺诈交易的银行服务器采取巨大的反欺诈立场。基于区块链的分类账的使用对银行组织的安全性具有很大的影响。基于区块链的货币代币，也称为加密货币，不受政府监管，高度不稳定，使用匿名。此外，投资于加密货币市场的任何资金都没有安全性。然而，在传统银行组织中集成区块链分类账将加强安全性，为其客户提供更多的稳定性和信心，同时，由于受到大型金融组织的信任，使区块链成为一种更可靠的方法。
2022-06-08 cs.CR
Strong Federations: An Interoperable Blockchain Solution to Centralized Third-Party Risks
比特币是第一个点对点的电子现金系统，它开启了无需许可、私密、无需信任的交易之门。试图重新利用比特币的底层区块链技术的尝试遇到了隐私，忠实执行和交易终结的基本限制。我们介绍\emph{Strong Federations}：可公开验证的、拜占庭式的强大交易网络，促进任何资产在不同市场之间的流动，而不需要第三方的信任。\emph{Strong Federations}支持商业隐私，支持资产类型和金额不透明的交易，同时保持可公开验证。与比特币一样，执行保真度是通过加密方式实现的;然而，\emph{Strong Federations}通过减少交易延迟和提高互操作性，大大降低了市场参与者的资本要求。为了展示这种创新的解决方案如何在今天得到应用，我们描述了\emph{\liquid}：部署在金融市场中的\emph{Strong Federations}的第一个实现。
2017-01-30 cs.CR cs.CY
A Taxonomy Study on Securing Blockchain-based Industrial Applications: An Overview, Application Perspectives, Requirements, Attacks, Countermeasures, and Open Issues
区块链技术在当今的工业应用中发挥了主导作用，自诞生以来就提供了显著的功能并显示出显著的性能。区块链从加密货币的概念开始了它的旅程，现在是一系列核心应用程序的一部分，以实现各种任务之间的弹性和自动化。随着区块链技术集成到不同的工业应用中，许多应用程序设计，安全和隐私挑战都出现了，对用户及其数据构成了严重威胁。尽管已经提出了几种方法来解决具有功能参数的目标应用程序的特定安全和隐私需求，但仍然需要对基于区块链的工业应用程序的应用程序，安全和隐私挑战以及要求进行研究，以及可能的安全威胁和对策。这项研究对基于区块链的工业4.0应用进行了最新的调查，重点关注关键的应用程序和安全与隐私要求，以及对区块链系统的相应攻击和潜在的对策。我们还分析并提供了这些应用程序中使用的不同安全和隐私技术的分类，以提高安全功能的先进性。此外，我们强调了工业应用中的一些开放问题，这些问题有助于设计安全的基于区块链的应用程序作为未来的发展方向。
2021-05-25 cs.CR
DeFi and NFTs Hinder Blockchain Scalability
众所周知，许多经典的区块链的交易吞吐量都非常低，低至比特币臭名昭著的每秒7笔交易的限制。在区块链研究的第一个十年中，出现了各种各样的提高吞吐量的建议和实现。但并发性有多大可能呢？在早期，区块链主要用于用户之间的简单传输。然而，最近，去中心化金融（DeFi）和NFT市场已经完全改变了区块链上正在发生的事情。两者都是使用智能合约构建的，并获得了极大的普及。DeFi和NFT市场上的交易通常与相同的智能合约交互。我们相信这一发展已经改变了区块链的使用。在我们的工作中，我们对以太坊的交易图进行了历史分析。我们研究历史上交易之间有多少互动，现在有多少。我们发现，DeFi和NFT市场的兴起导致了交易图中“中心化”的增加。更多的交易现在是相互关联的：目前每个区块大约有200个交易，它们之间有4000个相互依赖关系。我们进一步发现，以太坊当前互连交易工作负载的并行化能力是有限的。目前，超过五倍的加速是不现实的。
2023-03-07 cs.CR cs.DC
Debt Representation in UTXO Blockchains
我们提供了一个区块链交易的UTXO模型，它能够在同一个区块链上表示信用和债务。通常，UTXO模型仅用于表示贷方，而贷方和借方的表示则使用帐户模型来实现，因为它支持余额。但是，与帐户模型相比，UTXO模型提供了更好的隐私、安全性和可扩展性。在这项工作中，我们介绍了一个UTXO模型，具有灵活性的平衡与UTXO模型的通常好处。该模型扩展了传统的UTXO模型，将信贷表示为不匹配的输出，将债务表示为不匹配的输入。我们将我们的模型应用于解决反向抵押贷款市场的透明度问题，其中一些透明度对于健康的市场是必要的，但完全透明会导致不利的结果。在这里，UTXO模型的匿名属性保护了贷款接受者的隐私，同时仍然允许对贷款市场进行汇总。我们提出了一个原型，我们在Tendermint的实现，并讨论了设计和它的好处。
2021-01-29 cs.CR cs.DC
Enabling Data Confidentiality with Public Blockchains
本文提出MARTSIA方法，利用多权威属性基加密在公有区块链上实现消息部分级别的读取访问控制，并通过形式化分析和多平台实现验证其安全性与互操作性。
2024-11-22 cs.CR cs.SE
Secure Energy Transactions Using Blockchain Leveraging AI for Fraud Detection and Energy Market Stability
Southern New Hampshire University（南新罕布什尔大学）；Mercy University（默西大学）；International American University（国际美国大学）；Washington University of Science and Technology（华盛顿科学技术大学）；Gannon University（甘农大学）；Farmingdale State College（法明代尔州立学院）
本研究针对去中心化美国能源市场的安全挑战，提出结合区块链与人工智能的能源交易系统，利用超120万条模拟P2P交易记录，通过双层架构实现欺诈检测与市场可靠性提升。
2025-06-21 cs.AI cs.CR cs.LG
Blockchain Based Residential Smart Rent
针对房地产租赁中介流程复杂低效的问题，提出一个符合GDPR的基于区块链的住宅智能租赁平台，使房东和租户能安全签订合同并支付租金。
2024-02-08 cs.CR
Fine-grained Data Access Control for Collaborative Process Execution on Blockchain
Sapienza University of Rome（罗马大学）；Technische Universitaet Berlin（柏林工业大学）
本文提出了一种基于区块链的细粒度数据访问控制方法，通过加密数据存储和智能合约实现流程数据的隐私保护与安全访问。
2022-07-19 cs.CR cs.SE
PayPlace: Secure and Flexible Operator-Mediated Payments in Blockchain Marketplaces at Scale
去中心化的市场应用需要快速、廉价和易于使用的加密货币支付机制，以促进高交易量。链下支付的标准解决方案，即状态通道，针对两个实体之间的频繁交易进行了优化，并对市场交易的支付系统施加了禁止性的流动性和资本要求。我们提出了PayPlace，这是一个可扩展的链下协议，用于消费者和卖家之间的支付。使用PayPlace，消费者与中介运营商建立了一个虚拟的单向支付渠道，以支付他们的交易。然而，与国家渠道不同的是，PayPlace运营商可以参考这些渠道中链下积累的托管资金，从而向商家进行防篡改的链下支付，而无需将相应的资金锁定在与商家的渠道中。我们的设计确保了向商家进行的新支付在经过公证后是安全的，并可证明减轻了以前结构中众所周知的缺点，如数据可用性攻击，并确保消费者和商家都不需要在线以确保其公证资金的持续安全。我们发现，PayPlace的链上货币和计算成本在处理的支付交易数量上是O（1），并且在大多数情况下在其他参数上接近恒定。因此，PayPlace可以在没有边际成本的情况下扩展大规模市场的支付吞吐量，并且比非成对链下支付的最新解决方案零知识滚转便宜几个数量级。
2020-08-04 cs.CR cs.NI
OmniLytics: A Blockchain-based Secure Data Market for Decentralized Machine Learning
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；University of Southern California（南加州大学）
我们提出了OmniLytics，一个基于区块链的安全数据交易市场，用于机器学习应用。利用OmniLytics，许多分布式数据所有者可以贡献他们的私有数据来集体训练一些模型所有者请求的ML模型，并获得数据贡献的补偿。OmniLytics支持这样的模型训练，同时提供1）针对好奇数据所有者的模型安全性; 2）针对好奇模型和数据所有者的数据安全性; 3）对恶意数据所有者提供错误结果以毒害模型训练的弹性;以及4）对恶意模型所有者意图逃避付款的弹性。OmniLytics作为区块链智能合约实现，以保证支付的原子性。在OmniLytics中，模型所有者将其模型分为私有和公共部分，并在合同上发布公共部分。通过执行合同，参与的数据所有者安全地聚合其本地训练的模型，以更新模型所有者的公共模型并通过合同获得补偿。我们在以太坊区块链上实现了一个OmniLytics的工作原型，并进行了大量的实验来测量其气体成本，执行时间和各种参数组合下的模型质量。在MNIST数据集上训练CNN，MO能够在500 ms的区块链处理时间内将其模型准确率从62%提高到83%。这证明了OmniLytics在实际部署中的有效性。
2021-11-15 cs.CR cs.DC cs.LG
Blockchain Metrics and Indicators in Cryptocurrency Trading
本文利用比特币区块链公开数据构建受Hash Ribbon启发的交易指标，并通过算法交易模拟、统计模型与机器学习验证其在价格方向预测和买入信号识别中的统计优势。
2024-02-11 cs.CR q-fin.ST
SoK: Oracles from the Ground Truth to Market Manipulation
基于区块链的智能合约的一个基本限制是它们在封闭的环境中执行。因此，他们只能访问已经在区块链上的数据和功能，或者输入到区块链中。与现实世界的任何交互都需要通过桥服务进行调解，这被称为Oracle。随着去中心化应用程序的成熟，Oracle正在发挥越来越重要的作用。随着它们的发展，会出现更多的攻击，需要更多地关注它们的信任模型。在这个系统化的知识论文（SoK）中，我们剖析了预言机的设计方案，展示了攻击，并讨论了攻击缓解策略。
2021-09-02 cs.CR cs.SY eess.SY
SoK: Transparent Dishonesty: front-running attacks on Blockchain
我们认为，抢先交易是指一个实体因事先获得有关即将进行的交易和交易的特权市场信息而受益的一种行为。自20世纪70年代以来，抢先交易一直是金融工具市场的一个问题。随着区块链技术的出现，我们在这里探索的新形式重新出现了领先，这是由区块链分散和透明的性质引起的。在本文中，我们从分散的知识体系和部署在以太坊区块链上的前25个最活跃的分散应用程序（DApps）的前端运行实例中汲取经验。此外，我们对Status.im的首次代币发行（ICO）进行了详细分析，并显示了异常矿工行为的证据，表明了领先的代币购买。最后，我们将所提出的解决方案映射到有用的类别中。
2019-04-09 cs.CR cs.CY cs.SI
Trustworthy Decentralized Autonomous Machines: A New Paradigm in Automation Economy
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Dobprotocol；Cybernetica AS；University of Tartu（塔尔图大学）
本文提出去中心化自主机器（DAMs）作为自动化经济的新范式，通过整合AI、区块链和物联网技术，实现无信任的资产管理和经济机会民主化。
2025-04-22 cs.CR cs.MA
Blockchain-Anchored Audit Trail Model for Transparent Inter-Operator Settlement
本研究提出基于区块链的审计轨迹模型，实现透明、自动化的跨操作员结算，显著降低交易成本和结算周期，提升行业效率与合规性。
2025-12-03 cs.CR cs.CY
Proof-of-Contribution-Based Design for Collaborative Machine Learning on Blockchain
University of California Irvine（加州大学欧文分校）；Texas A&M University（得克萨斯农工大学）；Theta Labs Inc.（西塔实验室公司）；Camford Capital（坎福德资本）；University of Southern California（南加州大学）；FedML Inc.（FedML公司）
我们考虑一个项目（模型）所有者，他希望通过利用感兴趣的数据所有者的本地私有数据和计算能力来训练模型，即，教练.我们的目标是为这种分散的协作/联邦学习应用设计一个数据市场，同时提供i）基于贡献证明的奖励分配，使得训练者基于他们对训练模型的贡献得到补偿; ii）通过避免来自数据所有者的任何数据移动来保护隐私的分散模型训练; iii）对恶意方的鲁棒性（例如，旨在毒害模型的训练器）; iv）在完整性的意义上的可验证性，即，数据市场协议中的所有计算的正确性，包括贡献评估和离群值检测，都可以通过零知识证明来验证;以及v）有效和通用的设计。我们提出了一个基于区块链的市场设计，以实现上述所有五个目标。在我们的设计中，除了项目所有者和培训师之外，我们还利用了分布式存储基础架构和聚合器。聚合器是执行某些计算的处理节点，包括评估训练器贡献，删除离群值和更新超参数。我们通过区块链智能合约执行拟议的数据市场。部署的智能合约确保项目所有者无法逃避付款，诚实的培训师在培训结束时根据他们的贡献获得奖励。最后，我们实现了所提出的数据市场的构建模块，并通过广泛的实验证明了它们在实际场景中的适用性。
2023-02-27 cs.CR cs.DC cs.LG
From Network Intrusion Detection to Blockchain-Backed Endpoint Detection and Response: Mapping the Landscape of Decentralized Detection-and-Response Architectures
École de technologie supérieure (ÉTS)（高等技术学院（ÉTS））；University of Calgary（卡尔加里大学）
针对现有综述忽视EDR/XDR架构及混淆区块链角色的局限，提出三轴分类法系统化分析2019-2026年文献，揭示每端点区块链响应缺失的根因，并规划混合链上/链下编排的研究议程。
2026-10-02 cs.AI cs.CR cs.NI
A Blockchain-based Trust System for Decentralised Applications: When trustless needs trust
区块链技术被设想为开始一个分散的应用程序和服务（DApps）的时代，而不需要可信的中介。这样的DApp打开了一个市场，在这个市场中，服务由贡献者交付给最终用户，然后由加密货币以自动化、点对点和不信任的方式激励。然而，由智能合约整合的区块链仅确保智能合约中定义的业务逻辑执行的链上数据安全性，自治性和完整性。它无法保证DApp的服务质量，这完全取决于服务的性能。因此，迫切需要一种信任系统来降低在区块链网络中处理欺诈对手的风险。这些原因促使我们开发一个完全分散的信任框架，部署在区块链平台之上，与市场上的DApps一起运作，以打击欺骗性实体的士气，同时鼓励值得信赖的实体。信任系统作为一种底层的去中心化服务，为最终用户提供反馈机制，并相应地在生态系统中维护它们之间的信任关系。我们相信，这项研究通过为DApps引入通用信任中间件来加强DApps生态系统，并为分散式信任系统的实现提供了启示。
2021-01-26 cs.CR cs.DC
Optimality Despite Chaos in Fee Markets
交易费市场是区块链经济的重要组成部分，因为它们解决了可以添加到每个区块的交易数量的固有稀缺性。在早期的区块链协议中，这种稀缺性是通过一级价格拍卖来解决的，在这种拍卖中，用户被迫从最近的区块链数据中猜测适当的出价。以太坊的EIP-1559费用市场改革通过使用基本费用来简化这一过程，每当区块超过（或未能达到）指定的目标区块大小时，该费用就会增加（或减少）。先前的工作已经发现，EIP-1559机制可能导致一个基本费用过程，这是固有的混乱，在这种情况下，基本费用不收敛到一个固定点，即使在理想条件下。然而，这种混乱的行为对收费市场的主要设计目标的影响-长期平均大小等于目标的区块-以前没有被探索过。作为我们的主要贡献，我们获得了接近最佳的上限和下限的时间平均块大小的EIP-1559机制，尽管它可能是混乱的演变。我们的下限等于目标利用率水平，而我们的上限比最佳值高出约6%。经验证据表明，在很大程度上与这些理论预测。具体来说，历史平均值比工作量证明下的目标值高出约2.9%，在以太坊过渡到权益证明后下降到约2.0%。我们还发现，一个近似版本的EIP-1559达到最优，即使在没有收敛。
2022-12-15 cs.CR cs.GT
Economic Implications of Blockchain Platforms
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；Yale University（耶鲁大学）
本文研究了区块链平台在信息不对称经济中的作用，探讨了智能合约的边际创新对交易价值、资产价格、加密货币价格和消费者福利的非单调影响，并指出在信息不对称不严重时，区块链管理者可能因保持智能合约创新水平较低而造成消费者福利损失。
2018-10-09 cs.CR econ.GN q-fin.EC
A Framework of Transaction Packaging in High-throughput Blockchains
我们开发了一个去中心化多边市场的协调和分配模型，其中我们的理论分析有望优化高吞吐量区块链或Web 3.0平台上的去中心化交易包装过程。与程式化的集中式平台相比，分散式平台由区块链技术提供支持，允许用户之间进行安全透明的点对点交易。传统的基于单链的区块链受到众所周知的区块链三难困境的困扰。除了基于单链的方案之外，去中心化的高吞吐量区块链采用并行协议来协调区块链三元困境，实现任何任务和所需的分配。然而，不可忽视的网络延迟可能会导致部分可观察性，导致当前高吞吐量区块链协议下分散交易打包过程的不协调和错误分配问题。为了解决这个问题，我们使用博弈论方法考虑去中心化交易包装过程的战略协调机制。在一个易于处理的两阶段模型下，我们发现了部分可观测条件下矿工策略交易包装的贝叶斯纳什均衡。随着计算均衡收益的新算法，我们表明，分散的平台可以实现有效和稳定的市场结果。该模型还强调，拟议的机制可以内生地提供每种气体的基本费用，而无需对初始区块链交易费用机制进行任何重组。作为算法基础的理论结果也暗示了平衡收益的计算复杂性的界限。
2023-01-26 cs.CR cs.DC cs.GT
Adoption of Blockchain Platform for Security Enhancement in Energy Transaction
本文提出并实现了一个基于区块链的能源交易平台，通过P2P市场机制和共识机制增强交易安全性、降低运营成本并保护用户隐私。
2023-05-31 cs.CR cs.SY eess.SY
Optimizing Day-Ahead Energy Trading with Proximal Policy Optimization and Blockchain
Kennesaw State University（肯纳邦大学）
本文提出结合PPO与区块链的框架，用于优化日前能源市场中prosumers的自动化交易策略，实现供需平衡与电网韧性。
2025-12-07 cs.CR cs.LG cs.MA
Dynamic Posted-Price Mechanisms for the Blockchain Transaction Fee Market
本文针对区块链交易费波动问题提出动态标价机制，利用区块利用率和历史出价计算标价，并证明在需求稳定时该机制可近似福利最优且价格稳定。
2021-11-16 cs.CR cs.GT econ.TH
