区块链金融解决方案

332017.06 |中国信息界 | Information China

！区块链：物联网安全的解决方案

文/国家物联网基础标准工作组总体组组长、ISO/IEC物联网参考架构国际标准主编 沈 杰

物联网有十分广泛的应用，可以满足诸如食品安全、

智能家居、环境保护、现代农业等众多方面需求，

但很多人也难免担心将来的安全、隐私问题。而物联

网时代的安全已不再局限于互联网信息安全的层面，

除信息安全的三要素：保密性、完整性和有用性外，

还带来了许多新的挑战。

关于物联网安全的挑战，可能有人会认为是杞人

忧天，其实不然。2016年10月21日，物联网破坏者

Mirai病毒致使美国大规模断网，造成恶劣的影响。

究其原因：一是物联网用户、厂商缺乏安全意识；二

是无人值守的设备、终端安全认证体系脆弱；三是现

有系统杂乱，缺乏统一框架和安全机制；四是产业链环节多，急于推进，无暇部署；五是设备数据和服务

可信问题缺乏等。

关于如何建立物联网安全机制， 首先是需要建立

科学、合理、清晰的物联网顶层架构，这就像了解一

栋楼一样，只有先了解了楼的架构，才能知道要在哪

里安装防盗门窗。但由于物联网本身的复杂性，目前

业界对物联网的理解还是偏差较大，架构思路不统一。

另外，传统的互联网分层模型架构思想已经很难再满

足物联网的异构体系要求。于是，针对物联网，我国

提出“六域模型”参考架构，目前已被ISO／IEC国

际标准和我国国家标准所采纳。“六域模型”从一个

全新和系统的角度描述和定义了物联网的统一框架。

通过用户域、目标对象域、感知控制域、服务提供域、

运维管控域、资源共享域物联网6个主体业务功能域

的定义，以及相互关联关系的确定，将有助于全面的

梳理清晰物联网所存在的安全隐患，为进一步制定各

类新的安全防控技术和机制奠定了重要基础。

其实在2011-2013年的时候，我国很多人就提出

了六域模型的概念，就是说用一个非域的角度去分解

一个异构的型。以后物联网涵盖信息部分、网络部分、

终端部分、物体部分，需要这样一个生态体系。如何

1 区块链“超级节点”解决方案

“超级节点”是区块链平台实现社区化运营的重要合作火伴，其主要职责是为节点的有效运行提供必要的硬件资源，并参与区块链平台的业务开拓与构建，协助区块链平台对申请接入的业务项目进行专业的投票和点评，同时享受有关奖励与收益。

方案介绍：

1. “超级节点”自行购买硬件服务器，部署节点客户端后，向区块链平台申请节点接入。区块链平台对申请接入的节点进行审查及授权控制。

2. 申请接入节点客户端，在其关联的钱包中存入指定数量的权益通证（Token），并根据规则进行锁定。

3. 区块链平台通过对申请接入节点的以下几方面进行细致评估后，授权超级节点的接入。

(1) 持有权益通证（Token）的数量

(2) 团队的行业资源、管理与运营经验

(3) 团队及项目的合规性

(4) 对硬件资源、拓展的会员数量、近期的项目收益情况等进行多维度的KPI考核。

4. 成为“超级节点”可享有的权益

(1) 节点收益：超级节点作为产业生态融合的纽带和价值传递中枢，是该生态建设运作最为关键的环节，享受生态发展进步的各方面收益与权益。包括且不限于节点服务收益、平台分红收益、持仓奖励等等。

(2) 会员生态：通过超级节点管理页面，可以查看其业务生态情况，拥有的 2 区块链业务应用、下辖的合作伙伴与会员层级及数量等。

(3) 节点管理：可以查看“超级节点”的硬件资源使用情况及区块链应用的运行情况。

(4) 项目推荐：入选超级节点，即成为区块链平台的超级合作伙伴，可参与平台的业务开拓与构建，同时享受有关奖励与福利。对于具有创新及竞争力的项目，超级节点拥有推荐权，可直推项目快速接入区块链平台，平台将给予全方位支持。

(5) 项目投票：对于申请接入区块链平台的项目，通过超级节点投票评选，通过其专业视角，以各自领域内特长甄别出优质潜力项目，降低接入项目的风险。

(6) 运营决策：超级节点对于平台生态发展方向、战略规划、商业架构等等重大问题拥有表决权。重大决策以公正、高效为出发点，以节点共识为原则。

软件学报ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@

Journal of Software,2019,30(6):1681−1691 [doi: 10.13328/ki.jos.005744]

©中国科学院软件研究所版权所有. Tel: +86-10-62562563

拟态区块链——区块链安全解决方案∗

徐蜜雪, 苑 超, 王永娟, 付金华, 李 斌

(数学工程与先进计算国家重点实验室(信息工程大学),河南 郑州 450001)

通讯作者: 苑超, E-mail: yc_xxgcdx@

摘 要: 区块链起源于比特币,其核心是去中心化、去信任、防篡改、防伪造、可溯源,因此在任何高价值数据的

管理、存储与流通的过程中都可以用到区块链.区块链已经在多种场景中得到应用,但是区块链的安全问题一直存

在,且对用户权益影响极大.拟态防御是由中国的研究团队提出的新型网络防御技术,对新型系统的网络防御具有重

要的作用.首先介绍区块链面临的安全威胁以及目前存在的应对方案,然后对拟态防御中核心的动态异构冗余

(dynamic heterogeneous redundance,简称DHR)架构进行介绍;其次,针对区块链存在的潜在安全问题,借鉴动态异构

冗余架构和密码抽签的思想,结合安全性定义和参数选择规则,从动态异构共识机制以及动态异构冗余签名算法两

个角度提出了区块链的安全解决方案,称为拟态区块链;最后进一步分析了拟态区块链的安全性和性能,结果显示,

动态异构冗余区块链可以在多个方面得到比典型区块链更好的安全性.

关键词: 区块链;动态异构冗余;密码抽签;共识机制

中图法分类号: TP309

中文引用格式: 徐蜜雪,苑超,王永娟,付金华,李斌.拟态区块链——区块链安全解决方案.软件学报,2019,30(6):1681−1691.

区块链金融系统开发解决方案

区块链现在是一个比较热门的话题，蕴含了技术与金融两层概念。从技术角度来看，这是一个牺牲一致性效率且保证最终一致性的的分布式的数据库，当然这比较片面。从经济学的角度来看，这种容错能力很强的点对点网络，恰恰满足了共享经济的一个必须要求——低成本的可信环境。

信任是金融业的基础。为维护信任，金融业的发展催生了大量的高成本、低效率、单点故障的中介，包括托管、第三方支付、公证人、银行、交易所等。区块链技术使用全新的加密认证技术和去中心化共识机制去维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本，让参与者在无需相互认知和建立信任关系的前提下，通过一个统一的账本系统确保资金和信息安全。这对金融来说具有重大的意义。所以全球金融巨头纷纷探索区块链应用，这一方面是为了防范被颠覆的风险，另一方面是“为我所用”，提高效率、降低成本，从而巩固、优化并扩大既有势力。

国内从2016年起，以招商、民生银行为代表的传统金融机构和以蚂蚁金服、京东金融和百度金融为代表的金融科技企业开始探索区块链技术的金融应用场景，其中涉及多个应用场景，零壹财经整理分析了主流应用场景之间的共性以及传统系统中的痛点，分别列举区块链技术对于传统系统的变革，发现主要应用场景在共性中的个性化因素，总结未来区块链技术在金融应用场景运用所具备的特征。

由表1所示，汇新云梳理了自2016年以来的各家金融机构及金融科技企业（以下简称金融机构）在各个金融领域中区块链技术的探索情况，可以看到主要分布在跨境金融、资产证券化、保险、票据、供应链金融等领域。保险基本还处于理论阶段不纳入写作范围，其他部分应用场景已经有一些平台开始落地，如招商银行区块链跨境清算、点融网、富金通的区块链供应链金融平台、浙商银行数字汇票应用、京东和百度的区块链资产证券化平台都已经上线，还有恒生电子下半年即将上线的区块链数字票据系统。

根据国内金融机构探索情况来看，国内现阶段金融主流应用场景为跨境支付、供应链金融、票据和资产证券化。