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区块链论文
2018-09-04 10:07:03信息安全四大会议： ...武大密码学与区块链实验室：区块链论文相关 http://blockchain.whu.edu.cn/blockchainpapers/2018/0115/67.html github https://github.com/decrypto-org/blockchain-papers展开全文信息安全四大会议：
S&P，全称：IEEE Symposium on Security and Privacy 每年11月截稿，第二年5月在美国开会
CCS，全称：Computer and Communications Security 每年5月截稿，同年10月在美国开会
USENIX，全称 Security Usenix Security Symposium 每年2月截稿，同年8月在美国开会
NDSS，全称：Network and Distributed System Security 每年8月截稿，第二年2月在美国开会
FC ：Financial Cryptography and Data Security
CCF评为C类会议，主要接受与金融密码学相关的文章，质量并不差，他的出发点和区块链的正好一致，所以很多的文章投在这里。
国内的CCF中文A类期刊：
三大密码会
武大密码学与区块链实验室：区块链论文相关
http://blockchain.whu.edu.cn/blockchainpapers/2018/0115/67.html
github
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区块链论文阅读
2020-11-18 14:19:38阅读的论文集来自Github上的区块链论文 旨在找到开题相关灵感，同时建立对区块链基础理论的认识。 领域 网络 《Eclipse Attacks on Bitcoin’s Peer-to-Peer Network》 该论文最早提出了日蚀攻击，揭示了通过对比特...展开全文区块链相关论文阅读与领域前沿调研
引言
阅读的论文集来自Github上的区块链论文
旨在找到开题相关灵感，同时建立对区块链基础理论的认识。领域
网络
《Eclipse Attacks on Bitcoin’s Peer-to-Peer Network》
该论文最早提出了日蚀攻击，揭示了通过对比特币内节点进行类似中间人攻击的日蚀攻击。可以在只持有全网三分之一算力的情况下完成双花攻击和强行分叉。原本最为我们所知的攻破区块链的一个办法是51%攻击，但由于自私挖掘这种情况的存在使得实际仅需要33%的恶意节点就可分割整个网络，使得攻击成为可能。这个文章里的建模方法和测试方法都十分硬核，建议重复再看一次。
《Empirical Analysis of Denial-of-Service Attacks in the Bitcoin Ecosystem》
这篇论文相当于一篇分析报告，对比特币经济中的各种服务遭受DDOS的情况进行了特征分析，并且阐述了后续DDOS的可能方向。他们并没有部署实际的测量分析工具，只是分析了比特币论坛bitcointalk.org上DDOS相关攻击报告。这里面的分析给出了一些有参考意义的结论，比如大矿池更加容易遭受DDOS。这个论文适合做DDOS攻击分析的看，不适合本人。
“金手指”攻击是个啥？《Hijacking Bitcoin:Routing Attacks on Cryptocurrencies》
由题，阐述了在比特币网络中进行路由绕行攻击的思路。（它里面说比特币网络连接不会进行完整性检查？？？）
有一个叫飓风电力（Hurricane Electric）的AS能够拦截百分之三十的比特币连接。
它文章里发起的攻击都是AS级别的，意味着需要一个自治系统左右的能力才能够威胁整个网络。这个内容在毕设里做过，所以不想再继续看了，想看一些偏向工程一些的内容。《Information Propagation in the Bitcoin Network》
该文也表达了比特币和Tor有相近的“多跳传播”的机制。为了避免区块反复传播导致的数据量过度增长，比特币节点在接收到一个它已经接收过的事务和区块，它会将其用inv消息告知网络中的其他节点，这个消息包含了区块和事务的hash，让其他节点知道这个事务或者区块已经被验证了，让未接收该事务或区块的节点对其进行接收。最后在文中提出了优化比特币网络中信息传播的思路：减少验证，流水线式传播区块，增加网络连通性。这个文章对比特币网络中分支出现和优化进行了一定的详尽描述，可以反复看。《Stressing out Bitcoin:“Stress Testing”》
该文主要针对比特币系统可能遭受的DOS压力类型：如未花费币对节点内存池的压力，巨量垃圾信息在全节点传播时引起的发送方事务未能确认，大量的矿池里“被清理”的块进行验证时的压力，基于事务延展性使有效事务在改变顺序后给全网带来验证压力。作者团队对2015.6-2015.9期间的比特币事务，内存池数据进行了聚类分析，在这个时间里有人在网络里发起垃圾群发运动，作者团队观察了与此同时整个网络的交易状态，得出了运动对网络造成的影响。
《The Bitcoin P2P network》
该文通过对比特币网络里节点数据进行采集，用getaddr()命令获取各个节点相邻节点的信息。对网络稳定性，节点地理分布，传播时延等进行分析，但数据集里有一部分节点并不是对等网络节点，因此具有一定的局限性。这篇文章发布时间有些久远，借鉴意义一般。应用
《BlockSci:Design and applications of a blockchain analysis platform》
普林斯顿和康奈尔合作开发的BlockSci平台，将区块链看作一个图形数据库进行分析，支持比特币、比特币现金、零现金等。文章从实现到设计进行了较为完善的描述，如果进行区块链，特别是类比特币结构的区块链的分析，那么这篇文章是一个很好的参考。
“回想一下，比特币区块链主要由一个有向无环的交易图组成。
连接事务的边具有附加在其上的属性，例如地址或脚本。
事务被分组成块，这些块排列成线性链，每个块有少量元数据。
BlockSci支持遵循这种基本结构的区块链。
例如，Litecoin对数据结构不做任何更改，因此得到完全支持。
引入脚本操作更改的加密货币可能只受到部分支持，但用户可以用几行代码解析未知脚本。
Zcash也得到了支持，至少Zcash区块链分析是可能的:它引入了一个复杂的脚本，其中包括零知识证明，但是这些方面被封装在一种特殊的地址类型中，这种地址在设计上是不公开可见的。”
那么这段话启发思考，与之相比，以太坊又是什么样的逻辑结构呢？《BlockTag: Design and Applications of a Tagging System for Blockchain Analysis》
一个针对区块链的链上标签系统，通过对链下数据的分析对链上进行标签。对链上区块，地址，交易数据与外部数据进行映射，得到链上标签。这个系统旨在对比特币地址等信息进行追踪，分类，和实验室师兄现在做的事情很像。在对暗网中出现的比特币地址进行关联分析从而对其定性。文中提到了一个正在开发的BlockSearch系统，旨在能对区块链交易数据进行实时总结查询。为用户提供更有意义的信息。《基于区块链的安全数据交易生态系统》
华中的硕士论文，主要用区块链智能合约保证数据安全，同时用SGX保护智能合约安全执行。解决传统数据交易平台对数据的威胁性。感觉还是依赖SGX飞地的可信执行环境将整个交易过程里的不可信环节给做了补全。全文也不是集中在对区块链的创新上的感觉。数据存储
《以太坊区块链数据查询系统及Geth-EBTree实现》
这篇论文用以太坊原生数据再构建了一次索引，来支持更复杂的查询。
《区块链系统的数据存储及查询技术综述》
需要解决的问题
1)查询多样化
现有区块链底层数据存储系统支持的查询功能普遍简单,其性能不足以支持内置索引方法的查询效率,因此无法适应现有应用。未来的区块链底层数据存储系统需要具有丰富的查询功能和良好的可扩展性。
2)数据读写速度的平衡
区块链在未来可能的应用场景包括读密集型、写密集型与读/写型应用。目前系统设计偏向于写密集﹐然而实际应用场景正在向读密集型转化。未来的区块链应用需要平衡数据读写速度﹐设计合理的查询层,增强系统的可伸缩性。
3)数据类型的多样性
目前,区块链系统只考虑了区块链中区块记录与交易记录中各个字段的查询与分析。未来需要将区块链上的一些半结构化数据纳入到查询中,例如智能合约的输入参数、运行结果以及用户自定义数据等。这要求底层数据存储系统能够支持半结构化数据的保存与管理。
4)适应区块链的新技术
区块链技术将会有更多的革命性变革,比如可编辑区块链技术、区块链分片技术等。未来的查询数据存储系统需要具有良好的可扩展性和前瞻性,即数据存储系统能够适应新技术的演化,而不需要大幅修改。攻击
区块链生成及挖矿
经典一致性问题
一致性
作弊
密码学
基于DAG(有向无环图)的一致性
经济
形式化方法
可替代性
常规
市场和信任
支付网络
隐私
《Differential Privacy in Blockchain Technology a Futuristic Approach》
毕设开题需要，看一下有没有交叉的可能，找了一下这篇论文，这篇论文里主要还是阐述一些使用差分隐私+区块链的方式保证交易数据与机器学习数据的隐私安全。里面也提到了群智感知和区块链的结合。作为一篇综述性的文章，感觉还是对后续有一些启发的。在这一部分顺带了解到了国内有2020年初成立的洞见科技在做这个方向的商业化。
《Aggregating Crowd Wisdom via Blockchain：A Private, Correct, and Robust Realization》
这篇论文结合了群智感知，差分隐私，区块链三大块内容，数据搜集用群智感知进行激励，数据上链的过程中进行差分隐私，依托的公链是Ethereum。
《Blockchain-Based Differential Privacy Cost Management System》
这篇论文介绍了一个基于区块链的隐私管理系统，使用户能可选自己隐私强度，进行链上数据数据查询。通过给定的隐私参数进行符合需求的隐私强度的查询，并会更新可查询数据的强度。论文给了个很简单的架构，主要论述怎么应用差分隐私到数据查询上，并通过使用高斯噪声调整隐私强度。对区块链结合论述一般。
《可追踪的区块链账本隐私保护方案》
本文提出了可追踪的零知识证明、可追踪的隐身地址、可追踪的环签名。这些实现方式都基于强密码学概念构建的，无实现方式。使用DKSAP协议进行地址隐身，并向监管者暴露监管密钥，使用Perdersen同态承诺隐藏资产数量，资产证明使用Bulletproofs零知识范围证明方案。怎么说呢，貌似没有改进或创新，只是已有知识的应用，非吾所愿。
《区块链隐私保护和扩容关键技术研究》
介绍环签名、零知识证明、安全多方计算、同态承诺、子向量承诺在区块链中的应用。里面有一个区块链平台扩容与隐私保护方案一览表，可以借鉴。但作为一个综述性的文章，其论述内容大多都已被现有的区块链如门罗币，闪电网络，零现金，Algorand，比特币，以太坊所集成。** 《A Programming Framework for Differential Privacy with Accuracy Concentration Bounds》**
DPlla,本文主要提出的编程框架，支持推理和精确度集中边界。主要为我拓展了其他差分隐私工具如PSI，APEx,GUPT.编程语言Fuzz，aHL,做差分隐私实践时可以用上。
《基于属性基加密的区块链隐私保护与访问控制方法》
该部分内容与振嘉做的很像，还是使用老生常谈的属性基加密算法，对区块链上数据进行授权管理。这个场景下的区块链自然是私链或者是联盟链，公链上去进行个人数据隐私管理似乎需要通过侧链进行。属性基加密即基于访问控制属性对数据加解密，具有授权的解密方可完成数据访问，控制策略的变更不需要使用明文，只需基于改变的属性对原有密文进行重新加密即可。工作量证明
边链，上层及可拓展性
智能合约
权益
调研，社会工程学
钱包
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区块链论文精选合集-1.pdf
2020-02-19 11:04:53精选2019~2020年间的最新区块链论文，涵盖区块链共识算法、安全机制等底层研究、区块链与IoT物联网、AI人工智能等前沿技术的结合、区块链在能源、农业、金融等各领域的应用等，是进行区块链研究和毕业设计的必备参考... -
区块链论文：OmniLedger，一种区块链分片技术
2020-08-10 15:27:10阅读更多区块链论文请关注本专栏。 这是2018年的论文，发现已经有介绍这篇论文的中文博客，本文跟它们不同地方在于，希望站在高层视角，以问题为导向来分析这篇论文。 这篇论文的作者和Byzcoin来自同一个人，而且...展开全文阅读更多区块链论文请关注本专栏。
这是2018年的论文，发现已经有介绍这篇论文的中文博客，本文跟它们不同地方在于，希望站在高层视角，以问题为导向来分析这篇论文。
这篇论文的作者和Byzcoin来自同一个人，而且前者是后者的拓展，因此，为了更好地理解本文，建议先看Byzcoin，可参考下面链接文章：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/166154594本文主要内容来自论文：
Kokoris-Kogias, Eleftherios, et al. "Omniledger: A secure, scale-out, decentralized ledger via sharding."2018 IEEE Symposium on Security and Privacy (SP). IEEE, 2018.
发表在顶会2018 IEEE Symposium on Security and Privacy正文：
前面本人分析过另外两篇关于区块链分片的论文，所以具体为什么要区块链分片，这里略过。可参考本人写的下面两篇文章。需要注意的是，这篇文章是基于processing的分片，不是基于状态的分片，以此所有的矿工需要保存所有的状态数据，或者说在矿工在不同的时期被随机分配到其它片之后，需要下载新的所在片的状态数据。
Tech之直觉：区块链相关论文研读7：通过分片（Sharding）扩展区块链
https://zhuanlan.zhihu.com/p/89933683https://zhuanlan.zhihu.com/p/87307292
先看总体的架构，下面是naive version，然后，论文基于这个版本所存在的问题来改进。
上面图片看起来分为三个层，注意的是这三个层出现的时间呈先后关系。意思是，先生成一个随机数 rnd_e ,那些validators（认证者）再根据这个随机数决定自己在上图第三层中的哪一个片中。每一个片都是一个Byzcoin。本人专门写了一篇文章介绍了Byzcoin，读者可以上面的第一个链接进入。
上面的版本存在几个很大的问题需要解决，分别是：- 如何生成无偏差的rnd_e？不能使用可信的第三方，我们要做到在不相信任何一方的情况下生成。
- 认证者们如何只根据一个随机数rnd_e就能够知道自己属于哪一个片呢？
- 如何才能成为认证者？我们需要避免女巫攻击，特别是使用PBFT的情况下。
- 如果一个交易是跨片的，如何实现不同片之间的信息交互？
下面一一解释如何解答上面这些问题。
- 论文使用分布式的无偏差随机数生成方案RandHound，在使用它的时候，存在一个问题，那么就是RandHound方案需要一个节点当leader这个角色，但是如何选择leader呢？选择leader的时候要无偏差，应避免leader是敌手。原本需要RandHound生成一个无偏差的随机数，但是，现在为了设置和初始化RandHound，需要一个无偏差的随机数。这是一个鸡蛋和鸡谁先出现的问题。因此，文章使用了基于VRF的leader选举算法。具体不深入，我们暂时只需知道rnd_e被在无需信任任何一方的情况下无偏差地生成了。
- 对于第二个问题：如果每一个认证者都知道总共有n个认证者，且他们都收到了随机数，把这个随机数作为seed，使用下面的以python代码为例子的算法就能得到一个随机全排列，每一个数对应一个认证者的id。如果认证者都知道有m个片，那么根据n/m，他们就知道自己属于哪一个片了。
np.random.seed(seed) np.random.permutation(10) output [0 1 8 5 3 4 7 9 6 2]- 不是所有的计算机节点都可以成为认证者的，在加入之前需要获得资格。为了避免女巫攻击，可以使用WoP或者SoP的共识算法来做。在每一个时区比如一天都要将一部分认证者从一个片调到另一个片中，避免攻击者将某一个片中的很多（1/3）的节点攻破。因此，如果当前是第e时区，那么新节点需要在e-1的时区获得加入资格。为了专门记录这个，论文使用了identity blockchain。
- 为了实现跨片交易，这篇论文将这个工作交给client来完成。这样的一个优点是ommiledger协议在跨片上就很简单，片之间不用交流。先上图：
分为三个步骤来实现一个这样的交易：将第一和第二个分片中的账户的钱转到第三个中，如上图所示。
- 用户要让第一和第二个片的leader生成一个证明，证明用户确实在这个片中有可用的钱。
- 用户拿到证明之后，锁住第一和第二个分片中的该账户中的钱。
- 用户将证明发给第三个片的leader，完成交易。
如果第二个leader说该用户没钱在该片，拒绝生成证明，而第一个leader已经成功生成了一个证明，并锁住了该片中的该账号。这时候client是无法让第三个片的leader执行交易的，因此client只能将第一个片中的账号解开。（论文中没有说明如何解开，第一个leader如何判断client没有成功转账？如果client成功转账了，同时恶意地也向第一个leader解开在第一个片中的账号，就会存在重复花费的问题，怎么解决？）
所以跨片交易的责任都交给用户自己来做了，不同片之间不存在信息的交流。在转账交易这个场景上是合理和简单的，解决了要么所有都成功要么所有都失败的效果，但是在其它应用场景上，估计就不够方便了。因为用户会偷懒，只希望点点按钮就能全自动化完成。其它
- 在论文中所提到的Trust-but-Verify的认证，是一个很笼统的描述，存在很多没有解决的问题，比如如果惩罚optimistic validators？如何选举optimistic validators和core validators？
- 经过一定的时区之后，一部分节点需要调换到不同的片中，这就需要这些节点下载和加载好新的片的状态数据。而这些数据可达几百Gb，在短时间内拷贝和加载可不容易。因此我们要裁剪这部分数据，只留下对认证有用的数据。如何裁剪？举一个例子，在UTXO模型中，有 a -> b -> d, 表示三个交易的输入输出关系，为了认证d的钱是来自b的，我们需要使用b来认证。如果我们从b开始生成一个checkpoint，表示b之前的交易都是合法的了，无需再认证了，那么我们就可以不用再保留a的数据，只需要这个checkpoint就可以了。这样子我们就裁剪了a这个数据。裁剪之后，需要生成一个区块，让其它节点认证通过该checkpoint。
- 论文中提到了ByzCoinX，所谓是byzcoin的改善版本，两者的区别是，前者是一个三层的数，第一层也就是leader，第二层是一个片的group中的一个组长，第三层就是该片的其它成员。后者是一个层数为log（k）的树，可以是二叉树。
如果有理解上的出入，欢迎指出
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区块链论文综述
2018-05-29 14:44:48截止2018区块链研究论文综述，该论文浅显易懂，较为全面总结了区块链的基本问题，适合入门 -
区块链论文合集【100+】
2020-06-12 10:46:01区块链论文集第1期 基于区块链的数据库内部攻击检测 去中心化数据集市 区块链技术调研及其在分布式协作机器人技术中的潜在应用 基于区块链的人力资源管理技术 区块链数据安全性研究：调查报告 区块链论文集第2期 ...展开全文区块链作为一种崭新的、颠覆性的技术，是国内外活跃的研究领域和毕业设计选题方向。汇智网定期整理最新的区块链方面的论文并汇编成合集，希望可以对选择区块链毕业设计的同学们有所帮助。如果需要访问区块链毕业设计必读论文系列的最新文章，可以持续关注我们的博客，或加入QQ群：532241998。
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区块链论文集第2期
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区块链论文集【三十三】
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区块链论文：Byzcoin，通过集体签名让比特币具有强一致性且强化安全
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