專題：區塊鏈技術及應用

特邀策劃人

蔡 亮

教授，研究員，博士生導師，浙江大學區塊鏈研究中心常務副主任，全國區塊鏈和分布式記賬技術標準化技術委員會副秘書長，國家區塊鏈創新應用試點行動專家組副召集人，信息技術某標委委員，浙江大學國家制度研究院特聘研究員，浙江省區塊鏈技術研究院院長，中國計算機學會杰出會員。主要從事區塊鏈、元宇宙、信息安全、云計算、數據要素關鍵技術等方面的研究。

陳金勇

研究員，中國電子科技集團有限公司首席專家，中國電科網絡通信研究院副總工程師，河北省政府特殊津貼專家，中國電子學會會士、中國電子學會遙感遙測遙控分會副主任委員，中國遙感應用協會理事，人工智能專業組成員，西安交通大學等兼職企業導師。先后負責多項國家重大工程，突破多目標優化決策、智能信息處理等關鍵技術。

內容導讀

區塊鏈是共識機制、智能合約、分布式賬本、對等網絡和密碼技術等多項關鍵技術的創造性集成，是分布式技術的深化發展，具有弱中心、難篡改、可追溯等特點，正成為繼人工智能、大數據、物聯網等技術后，又一項對未來發展產生重大影響的戰略新興技術。區塊鏈的興起，帶動了解決分布式一致性等問題的相關技術的融合。區塊鏈面向弱信任場景下，提供了可傳遞信任的能力，得到了廣泛的產業認同，正在引領全球新一輪技術變革和產業變革，有望成為全球技術創新和模式創新的“策源地”。

區塊鏈也在由概念走向落地，新業態、新應用、新方案、新成果層出不窮。為集中展現區塊鏈技術體系的發展及其應用場景的解決方案等方面的最新研究成果，《無線電工程》第４ 期推出“區塊鏈技術及應用”專題。專題采用公開征稿的方式組織稿件，最終確定錄用稿件７ 篇。專題主要展示了區塊鏈技術體系及應用機理、區塊鏈技術的衛星產業應用、基于信譽分類的拜占庭容錯共識算法、面向多層級大規模節點組網場景的高效共識算法、面向延遲敏感型應用的領導選舉方法、基于區塊鏈的外包安全多方統計計算可驗證隱私保護方案和基于輕量化區塊鏈的數據主權管控方法等研究成果。

在區塊鏈技術體系及應用機理方面收錄１ 篇論文。沈宇婷等在全局視角下，分析了數據作為新型生產要素，識別與研究了數據供需關系和數據智能全周期要素，明確了區塊鏈技術體系具備成為數據智能研究和實踐應用的基礎，總體性研究了區塊鏈技術體系賦能數據智能的應用機理，提出了“一域＋兩鏈＋三服務”全周期安全治理基礎框架、流動治理模式和實踐方案路徑，為系統和體系提供全域、全維、全類、全量數據的流動治理新模式，支持形成多場景數據主體的價值鏈條與平衡機制，成為以全周期安全治理為新特征的數據共享智能構建的基石。

在區塊鏈體系架構方面收錄１ 篇論文。朱旭彤等結合衛星產業對安全可靠、互聯互通、隱私保護等方面的需求，系統闡述并總結了區塊鏈技術的基本原理及衛星產業應用現狀，分析了區塊鏈技術在衛星產業中最有潛力的３ 個應用場景及其能力提升與優勢。同時，提出了區塊鏈技術應用于衛星產業需面臨的挑戰，并給出了解決思路，可為將來區塊鏈技術在衛星產業中的深入應用提供參考。

在區塊鏈共識機制方面收錄２ 篇論文。高建彬等針對許可區塊鏈場景下實用拜占庭容錯（ＰＢＦＴ）共識算法通信開銷大、主節點選取隨意以及吞吐量低等問題，通過引入并優化信譽評分模型，提出了一種基于信譽分類的拜占庭容錯（ＲＣＢＦＴ）共識算法。相較于ＰＢＦＴ 共識算法，ＲＣＢＦＴ 共識算法能夠提升交易吞吐量，降低通信開銷與共識時延，能夠增強區塊鏈共識機制的應用場景動態適應性和效能。張岐坦等基于現有共識算法，提出一種面向多層級大規模節點組網場景的高效共識算法———ＥＢＦＴ，通過輪換主節點減輕單一主節點共識壓力、保證節點間公平性，并通過合并視圖切換流程和正常流程實現了快速共識，有效提升了業務數據跨級可信協作服務的可擴展性、高魯棒性、高并發能力與處理效能，更加適合多主體、多機構、跨地域的復雜數據供需關系場景應用。

在區塊鏈技術創新與應用方面收錄１ 篇論文。許津銘等針對無人協同等延遲敏感型應用對新型區塊鏈系統提出的低時延需求，提出了一種基于εｇｒｅｅｄｙ 的領導選舉方法，基于節點到領導節點的通信延遲測量結果，采用εｇｒｅｅｄｙ 策略對領導節點進行選擇，更加適用于具備線性通信復雜度的共識協議，在線性拓撲網絡中實現了約２１％ 吞吐量的提升，能夠面向跨地域部署，節點異構性較強的場景提供更好的協同效能，拓展了區塊鏈技術應用場景范圍。

在區塊鏈隱私保護方面收錄１ 篇論文。夏虎等針對安全多方計算的安全多方求和／ 乘積典型問題，引入了區塊鏈構建可信數據共享環境，以此為基礎結合可驗證秘密共享協議，設計了簡單可行的基于區塊鏈的外包安全多方統計計算可驗證隱私保護方案，能夠有效降低計算開銷，可廣泛應用于智能電網、電子投票、聯合征信等應用場景。

在區塊鏈新型應用方面收錄１ 篇論文。莊春華等針對實現數據流通協同應用的問題，研究提出了一種基于輕量化區塊鏈的數據主權管控方法，通過構建可信數字身份、數據訪問安全、數據源頭可信的數據流通協同體系，促進協同各方在跨層次、跨領域、跨系統、跨部門、跨業務的情境下進行安全共享。該方法成功應用于基于輕量化數據區塊鏈技術的數據管控平臺，可支撐特殊領域的人員選拔等場景，實現了用戶身份可信和數據權限控制等創新應用。

綜上所述，專題收錄的７ 篇論文，既體系性地分析研提了區塊鏈面向數據智能的系統性應用機理，又面向實際應用場景的動態性、低延遲、高一致、分布式等多重需求，研究實現了共識機制、系統架構、解決方案等多層次應用創新，能夠給他人提供較好的參考作用。當然，這些論文也不能窮盡區塊鏈技術各方面的進展，希望通過這些論文的刊出，讓更多的專家學者和研究人員關注該領域的發展，從而促進產生更多的研究成果。

最后，感謝參與稿件評審的各位專家學者的辛勤工作，衷心希望專題的出版能夠對區塊鏈技術及應用的研究起到有益的作用。