Verifiable Manufacturing Using Blockchain
我们提出了一个基于区块链的解决方案，以实现制造过程的可验证性。我们的解决方案基于可验证计算的方法，该方法最初是为云计算开发的，使客户端能够将计算外包给更强大的服务器，而无需相信服务器正确执行所需的计算。可验证计算通过使客户端能够生成加密对象来实现这一点，服务器必须使用这些加密对象来生成验证结果正确性的加密证明。云计算中服务器的黑盒性质类似于上游制造商的制造过程。在这项工作中，我们开发了一个一对一的对应关系的物理过程和它们的数字表示为状态序列，这是实现可验证计算所需要的。由于在这种情况下直接应用可验证计算在计算上是禁止的，我们引入区块链来提供一种计算上可行的方法，用于将可验证计算应用于物理过程。我们在Hyperledger Fabric上开发的概念验证上实现并展示了我们实现的结果。
2023-02-26 cs.CR
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
Raziel: Private and Verifiable Smart Contracts on Blockchains
Raziel结合了安全的多方计算和携带证明的代码，为区块链上的智能合约提供隐私，正确性和可验证性保证。有效地解决了DAO和Gyges攻击，本文描述了一种实现，并给出了示例来证明其实际可行性（例如，私人和可验证的众筹和投资基金）。此外，我们展示了如何使用证明的零知识证明（即，Proof-Carrying Code证书）在智能合约执行之前向第三方证明其有效性，而不会泄露任何其他信息。最后，我们展示了矿工如何通过为安全多方计算生成预处理数据而获得奖励。
2020-02-13 cs.CR
AQUAREUM: Non-Equivocating Censorship-Evident Centralized Ledger with EVM-Based Verifiable Execution using Trusted Computing and Blockchain
Brno University of Technology（布尔诺理工大学）；Tokyo Institute of Technology（东京工业大学）；IOG；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
AQUAREUM通过结合可信计算和区块链，提供了一种非矛盾、具有审查证据的高性能集中式账本解决方案。
2026-01-05 cs.CR cs.DC
vChain: Enabling Verifiable Boolean Range Queries over Blockchain Databases
由于加密货币和去中心化应用程序的蓬勃发展，区块链最近受到了关注。对于查询存储在区块链数据库中的数据的需求越来越多。为了确保查询的完整性，用户可以维护整个区块链数据库并在本地查询数据。然而，这种方法如果不是不可行的话，也是不经济的，因为区块链的数据量巨大，维护成本相当高。在本文中，我们迈出了研究区块链数据库上可验证查询处理问题的第一步。我们提出了一个新的框架，称为vChain，它降低了用户的存储和计算成本，并采用可验证的查询来保证结果的完整性。为了支持可验证的布尔范围查询，我们提出了一个基于累加器的认证数据结构，使动态聚合任意查询属性。进一步开发了两个新的索引来聚合块内和块间的数据记录，以实现高效的查询验证。我们还提出了一个倒排前缀树结构，以加速处理大量的订阅查询同时进行。安全性分析和实证研究验证了所提出的技术的鲁棒性和实用性。
2018-12-06 cs.CR cs.DB
PoVF: Empowering Decentralized Blockchain Systems with Verifiable Function Consensus
本文提出基于可验证函数的公平共识机制 PoVF 及延迟缓冲结构，在保证去中心化和安全性的同时实现高交易吞吐量，实验显示其基尼系数低至 0.39，每秒可处理 4000 笔交易。
2025-01-02 cs.CR
Private, Fair, and Verifiable Aggregate Statistics for Mobile Crowdsensing in Blockchain Era
在本文中，我们提出了FairCrowd，这是一个私有的，公平的，可验证的框架，用于基于公共区块链的移动众测中的聚合统计。具体来说，鼓励移动用户收集和共享私人数据值（例如，当前位置）来完成由客户发布的共同感兴趣的任务，并且群体感知服务器计算移动用户的值的聚集统计（例如，最受欢迎的位置）。通过使用ElGamal加密，服务器几乎不了解私人数据或统计结果。聚合统计的正确性可以通过一种新的有效的和可验证的计算方法来公开验证。此外，在贪婪的服务提供商、客户和移动用户存在的情况下，基于公共区块链保证了激励的公平性，这些用户可能会发起逃避支付、减少支付、搭便车、双重报告和Sybil攻击来破坏奖励分配。最后，FairCrowd被证明可以实现可验证的聚合统计与隐私保护的移动用户。大量的实验进行了演示的高效率的FairCrowd的聚合统计在移动crowdsensing。
2020-07-19 cs.CR
A Trustless Architecture of Blockchain-enabled Metaverse
Metaverse重新点燃了人类通过融合虚拟和现实世界来进一步打破时空障碍的愿望。然而，安全和隐私威胁阻碍了我们建立一个乌托邦。一个元宇宙包含各种技术，同时继承它们的陷阱，从而暴露出大的攻击面。区块链于2008年提出，被认为是元宇宙的关键构建块。它使用防篡改的分散式分类账实现透明和可信的计算环境。目前，区块链支持去中心化金融（DeFi）和非可替代令牌（NFT）。然而，区块链的力量尚未得到充分利用。在这篇文章中，我们提出了一种新的基于区块链的Metaverse的无信任架构，旨在通过整合硬件和软件组件来提供有效的资源整合和分配。为了实现我们的设计目标，我们提供了一个按需可信计算环境（OTCE）技术的基础上本地信任评估。具体地说，该架构采用超图来表示一个虚拟实境，其中每个超边连接一组具有一定关系的用户。然后，可以基于图分析技术来评估每个用户组的信任级别。基于信任值，每个组可以根据需要确定其安全计划，不受无关节点的干扰。此外，OTCE支持大规模和灵活的应用环境（沙箱），同时保持强大的安全保障。
2022-12-16 cs.CR cs.DC
Blockchain for Trust and Reputation Management in Cyber-physical Systems
区块链的显著特征，如去中心化和透明性，允许开发分散的信任和声誉管理系统（DTRMS），其主要目的是定量评估网络参与者的可信度，并帮助保护网络免受攻击。在文献中，DTRMS的建议已被应用于各种网络物理系统（CPS）应用，包括供应链，智能城市和分布式能源交易。在本章中，我们将概述通用DTRMS的构建模块，并讨论它如何从区块链中受益。为了突出DTRMS的重要性，我们介绍了DTRMS在CPS应用的各个领域中的最新进展。此外，我们还概述了挑战和未来的发展方向，在CPS的DTRMS。
2021-09-16 cs.CR cs.DC
AxeChain: A Secure and Decentralized blockchain for solving Easily-Verifiable problems
虽然工作量证明（PoW）是区块链中使用最广泛的共识机制，但由于其大量浪费能量进行无意义的哈希计算，因此受到了严厉的批评。一些研究已经引入权益证明来解决这个问题。然而，这样的协议扩大了贫富之间的差距，在最坏的情况下导致寡头垄断，富人控制了整个网络。其他研究试图将PoW的能耗转化为有用功，但存在应用范围窄、安全问题严重、激励模式不实用等局限性。在本文中，我们介绍了AxeChain，它可以利用区块链的计算能力来解决用户提出的实际问题，而不会大大损害去中心化或安全性。AxeChain通过将困难问题解决与PoW挖掘相结合来实现这一点。我们对AxeChain的安全性进行了建模，并得出了功率利用率和系统安全性之间的平衡曲线。也就是说，在攻击功率不超过总功率的1/3的合理假设下，总功率的1/2可以安全地用于解决实际问题。我们还设计了一个新的激励模型的基础上，在解决问题所涉及的工作量，平衡用户和矿工的利益。此外，我们的实验结果表明，AxeChain提供了强大的安全保证，无论提交什么样的问题。
2020-03-31 cs.CR cs.DC
Blockchain based trust & authentication for decentralized sensor networks
传感器网络和无线传感器网络（WSN）是物联网发展的关键组成部分。这些网络受到两种约束。通过可变性和进化性以及诸如能量消耗、计算复杂性或存储器使用的约束节点资源来表示适应性。在这种情况下，现有的协议和模型都不允许可靠的对等身份验证和信任级别管理。在虚拟经济交易领域，比特币提出了一种新的去中心化和进化的方式，通过区块链来建模和确认对等网络中的信任和数据有效性。提出了一种基于区块链技术的传感器网络安全模型及其协议，以保证传感器网络从生命周期的开始到结束，加密认证数据的有效性和完整性，并关联节点的信任级别。
2017-06-06 cs.CR cs.DC
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
Private and Secure Post-Quantum Verifiable Random Function with NIZK Proof and Ring-LWE Encryption in Blockchain
提出一种基于区块链的后量子VRF方案，采用Ring-LWE加密、NIZK证明和环签名，结合MPC与DID，通过NIST测试验证随机性，通过率达98.86%。
2024-02-07 cs.CR cs.DC
Blockchain Synchronous Trust Consensus Model
这项工作介绍了一种新的方法，用于治理区块链，其中包含下一代分布式账本的可扩展应用程序的社会结构和技术可行性。这种新的区块链分布式账本（BDL）的功能需求是从对大规模应用程序需求的分析中获得的。应用研究作为这项工作的一部分，以测试解决方案大纲的实用性和可扩展性。此应用程序中的新功能将网络安全、数字内容管理、许可和配置管理的控制和执行结合在一起。名为Project Philos的同步信任共识模型应用研究项目由区块链开发社区（BCDC）赞助，并得到科罗拉多大学的支持。研究遵循了理论化的概念和理论到实践的模型，以证明社区参与激励的科学合理性和可行性。结果表明，这种新模型证明了无限扩展的区块链分布式账本功能的可行性，同时也提供了一种新的参与者激励机制，在吸引从业者社区方面非常有效。
2021-12-07 cs.CR cs.DC
Exploring Blockchain Interoperability: Frameworks, Use Cases, and Future Challenges
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；St Vincent Pallotti College of Engineering & Technology, Nagpur, India（圣文森特帕洛蒂工程与技术学院）；Cardiff University（卡迪夫大学）
本文探讨了区块链互操作性解决方案的核心方法与主要贡献，强调了连接异构区块链的重要性及案例研究的应用价值。
2026-04-28 cs.CR cs.DC
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
Lightweight Selective Disclosure for Verifiable Documents on Blockchain
为了实现轻量级的选择性披露，以保护文档持有人的隐私，我们提出了一种XML格式的文件，可以隐藏任意元素使用加密哈希函数和盐，允许部分数字签名和有效地验证，以及JSON格式，可以转换为这样的XML。通过将多个这样的结构表示为Merkle树并将其根存储在区块链中，可以有效地证明文档的存在。我们表明，我们的建议具有优势，比已知的方法，代表文件本身作为一个Merkle树和部分隐藏它。
2021-10-09 cs.CR cs.CY
Reparo: Publicly Verifiable Layer to Repair Blockchains
虽然区块链的核心特征是不变性，但有几个例子已经暴露了完美不变性的危害。比特币中非法内容的永久性对国际刑警组织等执法机构构成了挑战，数百万美元在以太坊的错误智能合约中损失。随后，一系列关于可编辑区块链的研究应运而生，旨在解决从许可和非许可区块链中编辑非法内容的问题。然而，所有现有的提案都遵循构建新链的方法进行编辑，并且无法与比特币和以太坊等现有系统集成。我们提出了Reparo，这是一个通用协议，它作为任何区块链之上的可公开验证层来执行修复，从修复错误的合同到从链中删除非法内容。Reparo为区块链提供了额外的功能，同时保持了相同的可证明的安全保证;因此，Reparo可以与现有的区块链集成，并开始对预先存在的数据进行修复。任何系统用户都可以提出修复和审议过程，从而产生符合链的修复策略并且可公开验证的决策。我们的Reparo层可以很容易地根据不同的共识要求进行定制，不需要大量的加密机器，因此可以在任何许可或较少的设置中有效地实例化。我们通过在以太坊（带有PoS和PoW）、比特币和Cardano之上给出Reparo的有效实例来证明这一点。此外，我们使用以太坊主网评估了Reparo，并表明修复几个突出的智能合约错误的成本几乎可以忽略不计。例如，使用Reparo修复Parity Multisig钱包漏洞的成本低至修复后可以检索的Ethers的0.000000018%。
2021-03-10 cs.CR
The Philos Trust Algorithm: Preventing Exploitation of Distributed Trust
Philos Marketplace区块链系统是一种拟议的分层区块链架构，允许大量单独的区块链并行运行。这些并行链在有限的一组核心操作上达成共识，同时允许每个链上应用程序独立于其他应用程序管理自己的数据。这种架构解决了传统线性区块链的可扩展性问题，但需要新的共识机制。Philos共识机制的一个核心特征是其信任算法，该算法为每个网络节点分配一个数字信任值（或分数），以指示最近过去的性能质量。然后，该信任值用于确定节点在较高共识级别的投票权重。在本文中，我们正式定义的Philos信任算法，并提供了几个插图，其操作，理论和经验。我们还问一个行为不端的节点是否可以战略性地利用算法来谋取私利，并表明这种类型的利用可以通过简单地对每个并行链中的参与者数量施加温和的限制来普遍防止。
2022-03-09 cs.CR cs.DC
XIR: A Framework for Interoperability across Cross-Chain Protocols Based on a Verifiable Intermediate Representation
Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院计算技术研究所）；Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院）；School of Computer Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学计算机科学与技术学院）；Beijing Advanced Innovation Center for Future Blockchain and Privacy Computing, Beihang University（北京航空航天大学未来区块链与隐私计算高精尖创新中心）；Shandong Key Laboratory of Blockchain Finance, Shandong University of Finance and Economics（山东财经大学山东省区块链金融重点实验室）
XIR提出基于可验证中间表示的框架，通过组合现有连接实现跨协议多跳路径，避免大量点对点配置，将区块链可达性从14.64%提升至96.86%。
2026-10-23 cs.CR cs.DC
TAPESTRY: A Blockchain based Service for Trusted Interaction Online
我们提出了一种新的基于区块链的服务，用于证明在线数字身份的来源，作为一种辅助工具，帮助非专家用户更好地决定在线信任谁。我们的服务利用数字人格（DP）;通过用户的终身数字互动创建的纵向和多模态信号，作为证明身份来源的基础。我们描述了用户如何可以交换信任的证据，从他们的DP，在粒度和隐私保护的方式，与其他用户，以展示他们的行为在网上的一致性和长寿。这是通过一种新型的安全基础设施实现的，该基础设施将混合链上和链下存储与用于DP分析和可视化的深度学习相结合。我们展示了我们的工具如何使用户能够更有效地决定是否在线信任未知的第三方，以及如何在自己的社交媒体足迹中发现表明帐户劫持的行为偏差。
2019-05-15 cs.CR cs.DC
Blockchain-based Zero Trust on the Edge
本文提出一种将区块链与零信任架构（ZTA）结合的方法，通过不可篡改地存储用户请求并识别恶意活动来增强物联网边缘安全，并在智慧城市测试平台上验证其可行性、性能、可扩展性与复杂性。
2023-11-28 cs.CR cs.DC
Extending On-chain Trust to Off-chain -- Trustworthy Blockchain Data Collection using Trusted Execution Environment (TEE)
区块链在严格的加密假设和严格的安全证明之上创建了一个安全的环境。它允许链上交互实现可信赖的属性，如可追溯性，透明度和问责制。然而，目前的区块链可信度仅限于链上，与物理的链下环境形成了“信任鸿沟”。这是由于缺乏一种能够以实时和一致的方式真实地反映物理世界的方案。这种缺失阻碍了现实世界区块链应用的进一步发展，尤其是对于安全敏感的应用。本文提出了一种将区块链信任从链上扩展到链下的方案，并以可信疫苗运输为例。我们的方案包括：1）一个支持可信执行环境（TEE）的可信环境监控系统，该系统由Arm Cortex-M33微控制器构建，通过可信传感器持续感知疫苗盒内部并生成防伪数据; 2）一个一致性协议，以真实、实时、一致、连续和容错的方式将环境状态数据从TEE系统上传到区块链。我们的安全分析表明，没有对手可以以任何方式篡改疫苗而不被抓获。我们进行了一项实验，记录疫苗运输箱在运输过程中的内部状态，结果表明，该系统在本地感知和处理中的平均延迟为84 ms，然后是130 ms的平均延迟，以便将感知数据传输到区块链并在区块链中可用。
2022-01-03 cs.CR
Cloak: Transitioning States on Legacy Blockchains Using Secure and Publicly Verifiable Off-Chain Multi-Party Computation
近年来，智能合约的保密性已成为实际应用的基本要求。虽然已经做出了许多努力来开发用于执行机密智能合约的架构能力，但也有一些工作将机密智能合约扩展到多方计算（MPC），即，多方联合评估链下事务并在链上提交输出，而不向彼此泄露它们的秘密输入/输出。然而，现有的解决方案缺乏公共可验证性，需要O（n）的事务来实现协商或抵抗对手，因此效率低下，安全性受损。在本文中，我们提出了Cloak，这是一个在现有区块链上实现多方交易（MPT）的框架。MPT是指通过可公开验证的链下MPC转换区块链状态。我们通过协调TEE和区块链来识别和处理保护MPT的挑战。因此，Cloak保护了链下不确定性协商过程（一方加入MPT，而不知道身份或各方的总数，直到MPT提案解决），实现了公共可验证性（公众可以验证MPT正确处理来自多方的秘密输入/输出，并在链上读取/写入状态），并抵抗拜占庭式的对手。根据我们的证明，Cloak仅用2个事务就实现了更好的安全性，优于以前以O（n）事务成本实现妥协安全性的作品。通过评估示例和真实世界的MPT，Cloak的天然气成本平均降低了32.4%。
2023-02-10 cs.CR
Verifiable Randomness for Blockchain-Based Lottery Systems
Univ. of Aveiro（阿威罗大学）；IEETA / LASI, Univ. of Aveiro（阿威罗大学 IEETA / LASI）；Instituto de Telecomunicações（电信研究所）
针对链上随机数生成缺乏可验证性的问题，本文提出基于提交-揭示方案的新平台，通过解决最后揭示者攻击，并在Polygon 2.0上实现低成本原型，提供可验证的链上随机性。
2026-09-28 cs.CR cs.CY
TrustBoost: Boosting Trust among Interoperable Blockchains
TrustBoost通过多区块链交互构建组合账本，在不改变底层共识协议的前提下以智能合约实现“共识之上的共识”，并形式化证明其容忍不安全区块链的最优阈值，实验显示其成本与高安全性链相当。
2023-09-21 cs.CR
Non-Disclosing Credential On-chaining for Blockchain-based Decentralized Applications
许多服务系统依赖于其用户的可验证的身份相关信息。然而，必须同时防止和避免操纵和不必要地暴露这些与隐私有关的信息。基于点对点区块链的去中心化，具有基于智能合约的执行模型和利用零知识证明的可验证链下计算，有望为下一代非公开凭据管理解决方案提供基础。在本文中，我们提出了一种新的证书链系统，该系统在保持匿名性的同时确保了基于区块链的透明度。我们提出了一个通用的模型符合W3C可验证的凭证建议，并演示了它如何可以应用于解决现有的问题，需要计算身份相关的属性验证。我们的基于zkSNARKs的参考实现和评估表明，与基于以下内容的相关方法相比，CL签名，我们的方法提供了显着的性能优势和更灵活的证明机制，支持我们日益分散，透明和值得信赖的服务系统的愿景。
2022-09-20 cs.CR
VerifBFL: Leveraging zk-SNARKs for A Verifiable Blockchained Federated Learning
University of La Rochelle（拉罗谢尔大学）
本文提出 VerifBFL 框架，结合区块链、zk-SNARKs、IVC 与差分隐私，实现联邦学习本地训练和聚合的链上可验证性，并通过概念验证证明其高效性。
2025-01-08 cs.CR cs.DC cs.ET
Blockchain-based Trust Information Storage in Crowdsourced IoT Services
我们提出了一种新的分布式完整性保护框架，用于在众包物联网环境中存储信任信息。信任信息的完整性和可用性对于确保准确的信任评估至关重要。我们提出的框架利用区块链为信任相关信息构建分布式存储介质，以确保其完整性。我们提出了一个地理范围的方法，确保信任相关的信息只在需要的地方，从而实现快速访问和存储空间的保护。我们使用真实数据集进行了几次实验，以突出我们的框架的有效性。
2021-07-15 cs.CR
Blockchain-Enabled IoV: Secure Communication and Trustworthy Decision-Making
针对车联网通信安全与自动化决策可靠性问题，本文提出含车际通信主层和车内交互安全子层的去中心化框架，并利用BiSA与DBNR等区块链协议实现可信身份管理和数据交换。
2024-09-18 cs.CR cs.DC cs.NI
Verilay: A Verifiable Proof of Stake Chain Relay
区块链中继方案可以在不需要可信中介的情况下实现跨链状态证明。这是通过在目标区块链上应用源区块链的共识验证协议来实现的。现有的链式继电器允许验证使用工作量证明（PoW）协议创建的块。由于PoW需要高能耗，有限的吞吐量，并且没有保证的最终性，因此权益证明（PoS）区块链协议越来越受欢迎，以解决这些缺点。我们提出了Verilay，这是第一个链中继方案，可以验证产生最终块的PoS协议，例如以太坊2.0，Cosmos和Polkadot。该概念不需要更改源区块链协议或验证器操作。区块提议者的签名由目标区块链上的专用中继智能合约验证。与基本的PoW链中继相比，Verilay只需要提交一个区块头的子集，以保持完全的可验证性。这产生了增强的可扩展性。我们提供了一个原型实现，便于在以太坊虚拟机（EVM）内验证以太坊2.0信标链报头。我们的评估证明了以太坊1.0主网的适用性，并证实与PoW链中继更新相比，只需要一小部分交易成本。
2022-01-21 cs.CR
TrustChain: Trust Management in Blockchain and IoT supported Supply Chains
可追溯性和完整性是当今世界日益复杂的供应链面临的主要挑战。虽然区块链技术有可能通过提供与产品生命周期相关的供应链事件和数据的防篡改审计跟踪来解决这些挑战，但它并没有解决与数据本身相关的信任问题。信誉系统是解决这一信任问题的有效途径。然而，当前的信誉系统不适合基于区块链的供应链应用，因为它们基于有限的观察，它们缺乏粒度和自动化，并且它们的开销尚未被探索。在这项工作中，我们提出了TrustChain，作为一个三层信任管理框架，它使用联盟区块链来跟踪供应链参与者之间的交互，并根据这些交互动态分配信任和声誉得分。TrustChain的新颖性源于：（a）信誉模型，它评估商品的质量，以及基于对供应链事件的多个观察的实体的可信度，（b）它支持区分供应链参与者和产品的信誉分数，从而为同一参与者分配特定于产品的信誉，（c）使用智能合约进行透明，高效，安全和自动计算信誉分数，以及（d）与简单的基于区块链的供应链模型相比，其在延迟和吞吐量方面的开销最小。
2019-06-05 cs.CR
DeTRM: Decentralised Trust and Reputation Management for Blockchain-based Supply Chains
区块链有可能通过为交易商品的透明度和可追溯性提供更强的保证来加强供应链管理系统。然而，区块链并没有克服物联网支持的供应链中数据信任的固有问题。最近的建议试图解决这些问题，纳入通用的信任和声誉管理，这并不能完全解决供应链业务的复杂挑战，并遭受重大缺陷。在本文中，我们提出了DeTRM，一个分散的信任和信誉管理解决方案的供应链，它认为复杂的供应链操作，如拆分或合并的产品批次，提供一个连贯的信任管理解决方案。我们解决数据信任相关的经验数据从相邻的传感器节点，使用它可以评估数据的真实性。我们设计了一个联盟区块链，其中智能合约在从不同角度将可信度量化为数值分数方面发挥着重要作用。Hyperledger Fabric中的概念验证实现表明，DeTRM是可行的，与基线相比，只会产生相对较小的开销。
2022-03-11 cs.CR
Decentralized Verifiable Mail-in Ballot Counting for Postal Voting
由于计算机视觉主要用于邮寄选票处理和计数，因此它成为邮寄投票中的集中信任点。我们提出了DVote，邮政投票的原型系统，在计算机视觉中提供分散的信任。通过区块链和第二层技术，DVote将计算机视觉的计算和模型训练分散到一组持有AnyTrust假设的监票人，即，至少有一个人是诚实的。因此，计算完整性被锚定在大型公共区块链（如以太坊）的可信度上。
2022-02-18 cs.CR
SoK: Bridging Trust into the Blockchain. A Systematic Review on On-Chain Identity
本综述系统梳理链上身份研究，发现信任缺失是关键空白，并展望未来方向以建立可信且隐私合规的链上身份。
2024-07-25 cs.CR cs.CY cs.DC
Beyond the Hype: On Using Blockchains in Trust Management for Authentication
用于身份验证的信任管理（TM）系统对于在线交互的安全性至关重要，在线交互在我们的日常生活中无处不在。各种系统，如Web PKI（X.509）和PGP的Web of Trust用于管理此设置中的信任。近年来，区块链技术已被引入作为我们的安全问题的灵丹妙药，包括身份验证，没有足够的理由，至于其优点。在这项工作中，我们调查使用开放分布式账本（ODL）的优点，如区块链技术实现的，用于保护TM系统的身份验证。我们正式建模这样的系统，并探索区块链如何帮助减轻对它们的攻击。经过正式的论证，我们得出结论，在身份验证的信任管理背景下，区块链技术和一般的ODL与以前的方法相比可以提供相当大的优势。据我们所知，我们的分析是第一个基于区块链技术正式建模和讨论TM认证系统安全性的分析。为了实现这一结果，我们首先提供了一个抽象的模型TM系统的身份验证。然后，我们展示了如何将这个模型在概念上编码到区块链中，将其表达为一系列状态转换。作为下一步，我们研究了对TM系统的五种常见攻击，并提供证据证明基于区块链的解决方案可以通过减轻或完全否定此类攻击来有益于此类系统的安全性。
2017-11-13 cs.CR
Trust and Reputation Management for Blockchain-enabled IoT
近年来，人们越来越有兴趣将区块链纳入物联网（IoT），以解决IoT的固有问题，例如单点故障和数据孤岛。然而，区块链本身无法确定来自物联网设备的数据的真实性和准确性。区块链的仅附加性质加剧了这个问题，因为一旦记录在链上，就不可能更改数据。信任和声誉管理（TRM）是解决上述信任问题的有效方法。然而，为支持区块链的物联网应用程序设计TRM框架是一项重要的任务，因为每个应用程序都有其独特的信任挑战，具有独特的功能和要求。在本文中，我们介绍了我们在为各种支持区块链的物联网应用设计TRM框架方面的经验，以提供见解并突出未来机遇的开放研究挑战。
2022-12-09 cs.CR cs.NI
BARS: a Blockchain-based Anonymous Reputation System for Trust Management in VANETs
基于公钥基础设施（PKI）的认证协议为车载自组织网络（VANE）提供基本的安全服务。然而，由于车辆的独特性，信任和隐私仍然是开放的问题。对于VANESCO来说，防止内部车辆广播伪造消息，同时保护每辆车的隐私免受跟踪攻击至关重要。在本文中，我们提出了一个基于区块链的匿名信誉系统（BARS）来打破真实身份和公钥之间的联系，以保护隐私。证书和撤销透明性使用两个区块链有效地实现。我们设计了一个信任模型，以提高可信度的消息依赖于发送者的声誉的基础上，直接的历史互动和间接意见的发送者。通过实验对BARS的安全性和性能进行了评估，结果表明BARS能够建立分布式信任管理，同时保护车辆的隐私。
2018-07-17 cs.CR
Building Random, Fair, and Verifiable Games on Blockchain. Raffle smart contract designs on Sui Network
本文以 Sui Network 上的抽奖为例，研究如何利用 DRAND 信标、私钥 VRF、对象表、委托对象创建和零知识证明设计随机、公平、可验证且高效的区块链智能合约游戏，并通过费用对比给出不同场景的设计选择。
2023-10-26 cs.CR cs.SE
Zendoo: a zk-SNARK Verifiable Cross-Chain Transfer Protocol Enabling Decoupled and Decentralized Sidechains
侧链是一种有吸引力的创新，旨在实现区块链的可扩展性和可扩展性。其基本思想简单而强大：构建一个具有所需功能的并行链-侧链，并提供一种在主链和侧链之间转移硬币的方法。在本文中，我们介绍了Zendoo，这是一种类似比特币的区块链系统，允许在不知道其内部结构的情况下创建不同类型的侧链并与之通信。我们考虑主链和侧链之间的父子关系，其中侧链节点直接观察主链，而主链节点只观察来自侧链维护者的加密认证证书。我们使用zk-SNARKs来构建一个由侧链使用的通用可验证传输机制。此外，我们还提出了一个名为Latus的特定侧链结构，它可以建立在这个基础设施之上，并实现了一个去中心化的可验证区块链支付系统。我们利用zk-SNARKs的递归组合来生成用于生成证书有效性证明的侧链状态进程的简洁证明。这允许主链有效地验证侧链中执行的所有操作，而无需了解这些操作的任何细节。
2020-02-05 cs.CR
Addressing Trust Challenges in Blockchain Oracles Using Asymmetric Byzantine Quorums
针对区块链预言机的信任挑战，提出基于拜占庭容错ϕ的策略及启发式检测自治系统，在真实数据集上优于现有方法。
2023-12-30 cs.CR
Blockchain Security by Design Framework for Trust and Adoption in IoT Environment
随着物联网（IoT）的最新进展，需要新的和更强大的安全框架来检测和减轻新形式的网络攻击，这些攻击利用复杂和异构的物联网网络，以及物联网设备中存在的许多漏洞。随着区块链技术的兴起，服务提供商非常重视更好地理解和采用区块链技术，以便为自己的组织及其客户提供更安全和可信的系统。本文通过物联网环境中信任和采用的设计原则，为组织中的高级官员和决策者以及区块链安全框架的技术经理介绍了一个高级指南。本文讨论了Cyber-Trust项目区块链技术开发，作为所提供安全框架的代表性案例研究。安全和隐私的设计方法被引入作为一个重要的考虑因素，在建立框架。
2021-09-20 cs.CR
Accelerating Secure and Verifiable Data Deletion in Cloud Storage via SGX and Blockchain
本文提出 SevDel，一种结合零知识证明和 Intel SGX 的安全可验证数据删除方案，通过智能合约确保云存储中数据删除的可验证性与服务合规性，实现高效验证与高带宽节省。
2023-08-04 cs.CR
On Blockchain Architectures for Trust-Based Collaborative Intrusion Detection
本文考虑使用新的技术来减轻攻击，旨在损害入侵检测系统（IDS）。基于协作入侵检测网络（CIDNs）的解决方案可以提高抵御此类攻击的能力，因为它们允许IDS节点通过共享信息来相互获取知识。然而，尽管在这一领域进行了大量的研究，但信任管理问题仍然构成了重大挑战，最近的工作调查了这些问题是否可以通过依赖区块链和相关的分布式账本技术来解决。朝着这个方向，该论文提出在CIDN中使用基于信任的区块链，称为信任链，以保护CIDN同行之间共享的信息的完整性，增强其问责制，并通过阻止内部攻击来保护其协作。提出了一种CIDNs的共识协议，它是权益证明和工作量证明协议的组合，使协作IDS节点能够维护可靠的和防篡改的信任链。
2021-09-08 cs.CR
Building Trust in Healthcare with Privacy Techniques: Blockchain in the Cloud
本研究为NewbornTime项目提出一种结合以太坊区块链与云计算的架构，通过智能合约与隐私措施解决新生儿医疗视频分析中的患者同意与数据安全问题，展示了该技术在保障数据完整性和促进医疗创新方面的潜力。
2025-04-29 cs.CR
Intelligent Vehicle-Trust Point: Reward based Intelligent Vehicle Communication using Blockchain
智能汽车（IV）正在经历研究和工业的革命性增长，但它仍然存在许多安全漏洞。传统的安全方法无法提供安全的IV通信。IV通信中的主要问题是通信信道中通信数据的信任、数据准确性和可靠性。区块链技术适用于加密货币比特币，比特币最近被用于在具有与IV通信类似拓扑结构的对等网络中建立信任和可靠性。在本文中，我们提出了使用区块链技术在IV之间进行IV通信的智能车辆信任点（IV-TP）机制。IV通信数据使用我们提出的IV-TP提供安全性和可靠性。我们的IV-TP机制为车辆的行为以及车辆的合法和非法行为提供了可信度。我们的建议提出了一个基于奖励的系统，在成功的沟通过程中，IV之间交换一些IV-TP。对于IV-TP的数据管理，我们正在智能交通系统（ITS）中使用区块链技术，该技术存储了每辆车的所有IV-TP详细信息，并由IVs无处不在地访问。在本文中，我们评估我们的建议的帮助下，交叉路口的智能车辆通信的用例场景。
2017-07-28 cs.CR
Blockchain Empowered Trustworthy Agent Networks: Foundations, Taxonomy, and Future Directions
School of Cyberspace Science and Technology, Beijing Institute of Technology（北京理工大学网络空间安全学院）
本文综述从经典多智能体系统到开放智能体网络的演化，构建五维信任分类，明确区块链作为共享信任层为可信智能体网络提供多类支撑机制。
2026-08-06 cs.CR
A Trust-Centric Privacy-Preserving Blockchain for Dynamic Spectrum Management in IoT Networks
在本文中，我们提出了一种以信任为中心的隐私保护区块链，用于物联网网络中的动态频谱访问。具体而言，我们提出了一种信任评估机制来评估传感节点的可信度，并设计了一种信任证明（PoT）共识机制来构建具有高每秒交易量（TPS）的可扩展区块链。此外，提出了一种隐私保护方案，以保护传感器的实时地理位置信息，当他们上传传感数据到区块链。设计了两个智能合约，使整个过程（频谱感知，频谱拍卖和频谱分配）自动运行。仿真结果表明，可靠感知节点的PoT共识算法的期望计算代价较低，信任值评估机制的引入提高了协作感知的性能，并对算法的激励性和安全性进行了分析，结果表明，该设计不仅能激励节点的参与，而且能够抵抗基于信任的区块链系统中经常遇到的多种攻击。
2021-06-26 cs.CR cs.SY eess.SY
TBDD: A New Trust-based, DRL-driven Framework for Blockchain Sharding in IoT
针对物联网分片区块链易受1%攻击且安全与可扩展性难以平衡的问题，提出基于信任和深度强化学习的TbDd框架，通过信任评估与动态重分片，在提升吞吐量的同时均衡分片风险并减少跨分片交易。
2024-01-01 cs.CR
Centralized Trust in Decentralized Systems: Unveiling Hidden Contradictions in Blockchain and Cryptocurrency
本文通过访谈和Reddit讨论分析，揭示加密货币用户因问责需求与自我托管顾虑而主动依赖中心化信任锚点，从而与区块链去中心化承诺形成内在矛盾，并指出新用户和技术较弱用户对中心化中介依赖更强。
2025-05-10 cs.CR cs.HC
Moving Smart Contracts -- A Privacy Preserving Method for Off-Chain Data Trust
区块链提供了一种环境，各方可以透明和安全地进行点对点交互，而不需要可信的第三方。各方可以信任交易的完整性和正确性，以及系统内区块链（智能合约）上二进制代码的可验证执行。包括来自区块链外部的信息仍然具有挑战性。一个挑战是数据隐私。在公共系统中，共享数据是公开的，而且来自单一来源，往往缺乏可信度。私营系统使各方能够控制其数据和来源，但也有透明等积极方面。通常，最关键的信息不是数据本身，而是对数据进行计算的结果。例如，研究数据认证。为了保持数据的私密性，但仍能证明数据的出处，研究人员可以将该数据的哈希值存储在区块链上。这个哈希值要么是在没有验证机会的情况下在私有数据上本地计算的，要么是在区块链上计算的，这意味着数据必须发布并存储在区块链上-这是存储在分类账上并与分类账一起分发的总数据量的问题。我们称之为移动智能合约的系统绕过了这个问题：数据保持在本地，但受信任的节点可以访问它们并执行存储在区块链上的受信任的智能合约代码。这种方法避免了研究数据在系统范围内的分发，并使其可通过可信软件访问和验证。
2022-05-18 cs.CR cs.DC cs.MA
Robust Zero Trust Architecture: Joint Blockchain based Federated learning and Anomaly Detection based Framework
Deakin University（迪肯大学）；School of IT（信息技术学院）
本文提出一种面向去中心化物联网的鲁棒零信任架构，结合基于区块链的联邦学习抵御恶意更新，并利用自适应无监督聚类与增量异常检测算法进行信任计算与零日攻击防范。
2024-06-24 cs.CR cs.DC cs.LG
Blockchain Based Intelligent Vehicle Data sharing Framework
智能汽车（IV）正在经历研究和工业的革命性增长，但它仍然存在许多安全漏洞。传统的安全方法不能提供安全的IV数据共享。IV数据共享中的主要问题是通信信道中数据共享数据的信任、数据准确性和可靠性。区块链技术适用于加密货币比特币，比特币最近被用于在具有与IV数据共享类似拓扑结构的点对点网络中建立信任和可靠性。在本文中，我们提出了智能车辆数据共享，我们提出了一个基于信任环境的智能车辆框架。在拟议的框架中，我们使用区块链技术作为IV数据共享环境的支柱。区块链技术提供了基于驾驶证明的车辆之间的信任环境。
2017-07-20 cs.CR
Biometric Blockchain: A Better Solution for the Security and Trust of Food Logistics
Northumbria University（诺森比亚大学）；Lancaster University（兰卡斯特大学）
区块链已经成为一种很有前途的技术，它可能在未来几年完全改变数据安全的格局，特别是对于物联网和云服务器上的数据访问。然而，区块链本身虽然受到其协议的保护，但并不能识别谁拥有数据，谁使用数据。除了简单地将数据加密成密钥之外，在本文中，我们提出了一种名为生物识别区块链（BBC）的协议，该协议明确地将个人的生物识别线索明确地识别基于区块链的系统中的创建者和用户，特别是在最近广泛报道的错误标签食品导致乘客在航班上死亡的事件之后，为了满足日益增长的食品物流安全需求。在食品物流中使用BBC的优势是显而易见的：它不仅可以识别数据或标签是否真实，还可以清楚地记录谁对安全数据或标签负责。因此，这种基于BBC的解决方案可以极大地缓解控制食品物流风险的难度，例如假冒食品或错误的梯度标签。
2019-09-11 cs.CR cs.CV cs.DC
