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基于区块链的智慧云柜管理平台

孙传文  
【摘要】:互联网推动了物流产业网络化的进程,而云柜在物流产业追求高效便利的配送方式中应运而生,以云柜为主体的末端配送形态不仅缓解了末端投递站运营压力,提高了物流运转效率,更便利了终端用户。当然,这种集物流效益和用户体验感为一体的双赢配送方式也存某些问题,特别是以典型的中心服务器为特征的系统实现架构所带来的以下不足:1)以中心服务器集中托管系统用户隐私信息的方式使系统用户的隐私信息的数据流向难以对系统用户自身可见,以及访问控制,进而导致自身信息控制权缺失,难以避免隐私信息泄露和非法滥用;2)缺乏可信的信息追溯机制,当发生业务纠纷时难以在物流参与者之间公开透明地权衡责任。为此,本文结合区块链技术,给出了一种智慧云柜管理平台架构,并结合相关企业的云柜产品的实际需求进行了设计实现,主要工作如下:(1)针对当前智慧云柜管理平台架构和业务的特点,特别是其在信息安全和用户体验方面的需求,通过引入区块链中的许可链技术,提出了一种面向许可链的DBPoS共识机制,该共识机制在DPoS共识机制的基础上加入以PBFT算法为核心的决议机制,在投票阶段的决议机制中通过引入多重因素随机种子算法来角逐见证节点,进而解决了DPoS投票公平性问题,并通过积分奖励和反馈机制提高了节点的投票的积极性和发现错误节点的效率。实验分析表明,该共识机制在智慧云柜管理平台中应用是可行的。(2)针对系统用户隐私保护及其访问控制权的问题,通过引入区块链技术,结合身份自主权SSI原则,提出一种用户自主管理BUCM模型,该模型通过认证节点、控制功能许可链和数据存储服务三大部分来实现用户注册认证和访问控制从而确保用户隐私安全及其访问控制权。在此基础上,提出一种基于默克尔密钥生成树的追责机制,对违规潜逃的用户进行追责。对比分析表明,该模型较好地满足了可靠性、安全性方面的需求。(3)在上述工作的基础上,结合DBPoS共识机制和BUCM模型,通过融入区块链技术,设计并实现了基于区块链的智慧云柜管理平台原型系统,满足了用户自主管理和各个日志信息在链上高效存取。其信息也为发生纠纷时责任归咎提供了可信的凭证。


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