研究出版物达到惊人的增长率。因此,对于管理同行评议活动提出了新的挑战,如数据安全、隐私、完整性、分散和孤立。进一步,由于掠夺性期刊和研究欺诈的出现,需要评估同行评议过程的质量。本研究提出了一个功能齐全的blockchain-based编辑管理系统,即TimedChain,用于管理的同行评议过程提交出版。TimedChain提供安全的、可互操作的、透明和高效的访问手稿的出版商、作者、读者和其他第三方。基于时间的智能合约和先进加密技术被用于管理交易,控制访问,并提供进一步的保障。出版商的价值评估激励机制尊重他们的努力在管理和维护的研究数据和创建新的块。广泛的实验进行绩效评估。结果表明提出的系统的效率在低延迟管理大量的数据。
如今,区块链远远超出其主要使用的技术。它采用世界范围内改善管理组织或者个人拥有的信息资产。区块链提供了基础设施为了简化收集、管理、保护、存储和传递信息。因此,它可以使用在各个领域,如健康档案管理、学术界、物联网(物联网)数据,数字投票,出版物,和更多的研究。它允许信息在正确的时间正确的用户可用。
研究出版物达到一个惊人的增长率增加每年8 - 9%。这种增长是由于越来越多的研究人员和科学的竞争极其激烈环境中大获成功。发表研究论文之前,它经历了一个漫长的过程,也就是说,在出版前同行评审,评估其质量。同行评议的过程意味着作者的审查和评估的研究发表之前同一领域的其他专家。这个过程是由编辑管理系统(EMS)的使用信息和通讯技术(ICT)为了便于监督的编辑内容和同行评议的过程。EMS是支持工具,管理同行评审过程和提高其质量,促进编辑任务(即。,米anuscript submission, tracking its progress from submission to publication), improves the decision-making processes, and enhances the communication between authors, editors, and reviewers. Currently, several commercial and open source editorial management systems are available and in use, such as ScholarOne [
目前,在出版物的数量迅速增加,选项进行学术出版和发布的需求。因此,介绍了新的挑战,包括确保同行评议的质量,防止剽窃,避免掠夺性发布,确保科学数据的安全性和保密性,提高学术诚信,管理协调数据,数据分散和孤立,有效的数据共享,互操作性访问,防止欺诈行为(
本研究提出了一个功能齐全的blockchain-based编辑管理系统,即TimedChain。该系统是用来管理编辑活动和提交出版的同行评议过程。TimedChain提供安全的、可互操作的、透明和高效的访问手稿的出版商、编辑、作者、读者和其他第三方。在这个工作中,基于时间的智能合同满足同行评议提出的要求。这些合同区块链中嵌入管理和控制交易,以及监控行为进行科学数据(即。、手稿、审核报告,审核分数,等等)。提出智能合同执行可接受的使用政策来管理所有编辑活动包括手稿提交和处理,同行评审过程和最终的决策。改善提出的安全系统,先进的加密模式和技术也采用。
此外,而不是奖励与cryptocurrencies出版商,这项工作引入了一个权威的证据为基础的激励机制估计和评价网络中所有出版商的价值。建议的机制估计出版商的努力管理出版物、维护科学数据和创建新的块。一个出版商谁有最小值将被选择用于创建新的块。激励会得到回报”块的创造者”出版商和添加到它的值重新创建下一个块的可能性降到最低,从而达到公平地位和实现系统的可持续性。拟议中的TimedChain通过广泛的实验系统进行了测试,结果显示其效率在低延迟管理大量的数据。
2008年,纳库姆托(
确定区块链的参与者,公私密钥加密是使用[
管理区块链参与者之间的关系、智能合同利用。智能合约数字意味着或组织的计算机代码,安全,和形式化区块链网络参与者之间的关系。执行和运行在所有区块链网络内的节点(
管理采矿过程中,使用不同类型的证据。股份的证明(PoS),工作证明(战俘)共识算法中利用blockchain-based框架确定矿工的附加的下一个块。2017年,加文·伍德谁是Ethereum平台的共同创始人、前首席技术官介绍了权威的证据(PoA)共识算法代替PoS和战俘(
尽管区块链技术首次引入的比特币cryptocurrency,传播其非金融利用率是一个客观的研究。
先前的研究表明,一个区块链技术有能力影响的过程管理科学数据和扩展其潜力。区块链技术不仅可以提高管理的数据,而且还可以改善默认审核所有数据库访问操作将可核查。研究在这一领域非常新,但增长迅速。
作者在
在[
建立在以前的努力,本研究提出了一个功能齐全的blockchain-based编辑管理系统,即TimedChain管理编辑活动和提交出版的同行评议过程。拟议的系统提供安全、可互操作的、透明、高效的访问手稿的出版商、编辑、作者、读者和其他第三方。
与以前提出系统不同,TimedChain旨在建立高于当前的数据库存储的出版商。的区块链TimedChain系统存储数据的散列引用,同时发送的实际链接查询在一个私人事务/ HTTPS。
此外,TimedChain雇佣代理reencryption和保险箱的技术,它允许存储键和小加密记录直接在区块链上,从而提高记录的转移给其他第三方。此外,timed-based智能合同采用管理访问占出版商的角色不同,编辑、作者、读者和其他第三方区块链。这允许一个分层的角色,可以满足用户的各种需求。此外,TimedChain系统的设计是基于一个共识算法起着重要的作用在提高验证过程将新节点添加到网络或消除有害的用户。最后,而不是奖励与cryptocurrencies出版商,本研究引入了一个权威的证据为基础的激励机制估计和评价网络中所有出版商的价值。建议的机制估计出版商的努力管理出版物、维护科学数据和创建新的块。一个出版商谁有最小值将被选择用于创建新的块。激励会得到回报”块的创造者”出版商和添加到它的值重新创建下一个块的可能性降到最低,从而达到公平地位和实现系统的可持续性。
图
TimedChain的组件系统。
为了便于集成与出版商,TimedChain旨在建立高于当前的数据库存储的出版商。获取科学数据将存储在区块链通过智能执行合同。因此,区块链将保持这个访问进行科学的历史数据,因此会议数据完整性和防止滥用它。
一种新的激励机制,结合共识算法,即采用权威的证据(PoA),在这工作。它评估价值的出版商从ems的角度估算出版商的努力对于维护科学数据和产生新的块。出版商节点的值指定其意义有关的质量和数量的科学数据存储在数据库中。四个主要指标,即正确性、一致性、完整性(3 c)和非冗余性,是用来评估质量的科学数据存储在出版商的数据库中。
拟议中的激励机制意味着每个出版商节点将被归类为一个块创建者或选民节点对它的价值。一块“创造者”是一个出版商节点,所有其他出版商节点之间的最小值。任何节点的值大于或等于平均值TimedChain网络将被归类为“选民节点。“选民节点验证新节点的id,打算加入系统。这减少非法节点添加到系统的可能性。一块创造者节点将会得到一个奖励,将被添加到其当前值降低的概率重新创建下一个块而不是奖励一个数字货币,从而维护系统的可持续发展,达到公平的地位。此外,提高科学数据的质量可以被认为是该激励机制的另一个优点因为出版商将正确维护和/或创造更多的竞争,包括,完整,增加他们的价值观和独特的科学记录。这减少他们执行的概率的计算任务创建新的下一个块。
本节演示了TimedChain系统的主要组件,如图
它是一个面向工具评估价值的出版商在初始化阶段或当添加/编辑存储在数据库出版商的科学数据。每个节点的值显示发布者的意义对于维护科学数据的数量和质量。提取特征,管理相关数据和组织非结构化部分Sci-DEM的主要功能。分类技术和语义、句法和词法分析采用的记录(
DB manager是一个Golang API设计控制所有出版商的访问数据库,它由区块链的管理权限。数据库管理器存储科学数据,现有的导航数据库,并确保数据的完整性。当提交一个新的手稿,手稿的数据库管理器计算散列及其访问链接存储在记录合同(RC)。此外,它计算散列的每个日志存储在采矿合同(MC)。
该组件使用的加密/解密模式。根据提出的设计,采用三种加密模式:(1)对称密钥加密;(2)公共密钥加密;(3)代理reencryption。科学数据存储和使用对称密钥加密的加密模式。CryptoManager生成对称密钥,使用公钥reencrypted作者的节点,节点,出版商和代理节点。此外,公钥加密模式用于提供一个安全的节点之间的信息分布在HTTPS。
此外,临时记录保存在保险箱合同(DBC)也使用公钥加密加密模式;这些记录是用来促进由“third-party-typeB”节点的访问,同时代理reencryption模式被用来促进由“third-party-typeA”节点的访问。
加入区块链网络需要一个访问点。乙。客户端组件包括所有必需的功能,允许一个节点访问和加入Ethereum区块链网络(
web提交组件使管理编辑活动提供所需的全部功能从手稿提交出版。
使乙。客户端组件与区块链和嵌入式智能通信合同,后端库执行低级解析和格式化,以及出口函数调用API抽象区块链的沟通。
实现它们blockchain-based系统监控、管理和管理事务。提出了智能合约如图
提出了智能合同。
本合同是一个通用的合同,使乙。系统中登记的所有节点的添加促进系统提供的所有功能,避免双重登记。
电脑是一个合同,(即保留了出版商的数据节点。,publishers) to organize the procedures of mining, the activities of registration, and certain overwrite functions for the blockchain. It maps the identification string (ID) of a publisher node with its Ethereum address (Eth.Add); i.e., the Eth.Add of a node is considered as its public key.
电脑维护的价值系统中所有出版商节点来确定“选民的节点”和“一块创造者节点。“选民节点是一个出版商节点的值等于或大于平均值的系统。一个创造者节点是一个出版商节点系统中的最小值。因此,电脑有两个布尔数据字段标记为“选民”和“创造者。“电脑适用于两者的结合权威的证明(PoA)共识算法[
电脑利用其编码的政策、程序和规则规范添加和注册新的id。出版商贴上“选民”节点验证任何其他节点请求一个新的更高层次的作用。的“选民”节点将安全系统对任何潜在的威胁。初始化系统,最初的个人电脑将首先是空的,没有注册节点。之后,该系统将添加一个管理节点(即。、临时节点)作为初始出版商节点。后来,一旦足够的节点加入系统,临时节点被删除和从网络中删除。
此外,电脑应用覆盖程序,如离开系统因为出去的业务或删除的节点可能损坏系统取消,取消他们的权限。首先,请求“删除节点”将提交由选民节点。一旦请求到达的大多数选票,终止节点的类型将被重写。从PC节点将被删除,所有的相关信息从各个合同将被删除。
交流是一个合同,保留作者的数据(即。、作者)。类似于电脑,交流地图作者节点的标识字符串(ID)乙相关联。添加和RHC.Add。
TPC是一个合同,保留了数据的第三方(即。,external reviewers, editors, and researchers who would like to collect data). Similar to the PC and AC, TPC maps the ID of a third-party node to its associated Eth.Add. The proposed system employs two techniques to access data via an authorized third party: proxy reencryption and deposit-box.
RHC保存的历史关系的系统或总结列表中的每个节点的关系学术研究由出版商的数据存储和管理节点(同行评议期刊/会议)。作者节点的RHC维护引用所有同行评议出版商与作者联系。出版商的RHC节点引用作者的所有节点提交研究。RHC将为每一个出版商或作者创建的节点通过节点的注册。
如图
(即RC跟踪所有的研究数据。,records) stored by peer-reviewed journals/conferences. The RC is created when establishing a new relation between publisher and author nodes.
乙。添加的所有者节点用于识别RC。RC中的每一行包含两个数据字段:一个文件名指定记录ID和访问信息,提供所需的信息来访问数据库出版商的节点。此外,为了确保数据的完整性,散列值的记录是记录的访问链接和一个散列值本身将存储。此外,ACC RC列表。添加和DBC.Add。
本合同中列出的所有权限的详细信息。它列出了乙。添加的节点访问权限。本合同包括以下数据字段:“AccessLevel,”一个对称密钥加密,状态、时间戳和一个计时器
AccessLevel字段显示节点的访问级别,Eth上市。添加,如老板、读/编辑只读,blind-read, temp-read。老板级别是分配给出版商节点创建的访问链接记录,并将其添加到数据库中。这个水平意味着一个节点ACC的完全控制。主人允许节点(1)添加其他节点与其他层次,(2)改变现有节点的水平,从ACC和(3)删除节点。
以“读/编辑”一个节点访问级别可以读取和/或编辑记录。(1)这个节点的对称密钥加密记录生成的记录被创建时,或(2)节点通过代理reencryption得到对称密钥。
一个节点“temp-read”水平可以暂时有DBC.Add阅读记录。一个节点“只读”访问级别只能阅读记录。“blind-read”访问级别表明PReC可以检索的对称密钥加密代理节点。
ACC也通知参与者当任何变化发生在他们的访问级别。为此,ACC使用“状态”字段,时间戳,定时器单元。
MC保存每个事务的详细“日志”进行存储科学数据。它被设计为允许创建/验证/添加新块。MC列出了乙。添加的节点被认为是“发电机的事务。“这包括交易的细节和一个状态字段,演示了这些细节是否已经被添加到区块链。它还保持的时间戳字段指定的时间更新状态字段。
允许访问“third-party-typeA”节点的科学数据,提出的代理reencryption技术(
代理节点的组将提供一个共享的私有密钥和主或主要的公共密钥。组内的所有节点代理有一个独特的私人/公共密钥对。
代理组中的每个节点还有一个公钥,而闻名。组中的每个节点代理将随机选择一个眩目的价值”
允许访问科学数据“third-party-typeB”节点,采用租赁业务模式。记录将由的公钥加密的第一个“third-party-typeB”节点之前存储在本合同规定为一个特定的时间的计时器。
在加入区块链系统之前,出版商(同行评审期刊/会议)应接受以下几点:(1)提出了智能合同的规则和策略;(2)更新的频率区块链网络;(3)提出的激励机制;(4)程序生成新的块。图
添加一个新的出版商节点。
这个阶段是由出版商节点中列出的电脑。审查文章的过程是一个关键的部分在出版过程中,确保发布者保持高质量标准为其发表论文。Sci-DEM,这是一个面向工具安装在每个出版商节点,计算节点的值是否存储记录服务的目的是目的。这项工作评估一个节点的值,
提出了一种通用的质量记录可衡量的标准。质量记录评估通过测量记录的一致性、正确性,完整性(3 c),除了非冗余性属性。
完整性(厘米):一个完整的记录包括所有字段,项目,和元素,所有加入出版商同意和接受在初始化阶段。例如,一个被认为是完整的,如果审查员审查报告填写所需的字段。
正确性(CR):科学评估记录的正确性通过测量数据的准确性。
一致性(CN):一个一致的记录意味着所有数据记录包括是可靠的。
非冗余性(NR):它表明数据存储在一个不重复的记录超过一个出版商节点。例如,相同的评论报道,评论认为是冗余的报告。
测量NR属性,Sci-DEM将检查数据存储在一个记录的相似。非冗余性的记录”
测量3 c的属性,Sci-DEM将每个字段分类和分类,项目,和元素在存储记录如下:
因此,发行人的价值评估
在这个阶段,所有的出版商,如图
添加/更新一个节点的值。
值得注意的是,该节点被标示为“选民”节点,如果有一个值等于或大于平均值的网络,而网络的节点较低的值将被贴上一个“块创造者”节点,它将被指派的任务创建/验证/添加下一个新的块。
这个阶段如图
添加一个新的节点。
乙。客户的出版商节点发送信息的新作者节点区块链。进行验证,它发送节点ID、乙。添加,数控的“作者”的角色。数控确保收到乙。添加注册之前。数控将接收到的请求转发到个人电脑的选民身份验证请求,并验证它是否承诺法律作者不是注册之前。在验证和接受请求,乙的数控补充道。添加作者的本地内存。此外,AC添加乙。添加节点及其ID。交流生成一个新的RHC新节点。RHC。将添加到出版商节点。 The new author’s account information will be sent to the author node from the publisher node that forms the request.
一旦作者加入了区块链系统,作者注册阶段开始(见图
作者注册:出版商(同行评议系统)之间建立管理和作者节点(作者)。
之后,作者信息,包括其ID和乙。增加传播的RCH出版商节点,将检查作者原创。RHC表明作者是否新同行评议系统或以前已经注册。在确认,RHC请求代新管理作者可以决定接受或拒绝该请求。结果,包括乙RHC生成一个新的条目。添加作者的节点,它的ID和“新established-pending”地位,并更新相应的“时间戳”数据字段。
同样,在作者节点,包括乙RHC创建一个新的条目。出版商的添加节点,其ID,和“新established-pending”地位,并更新数据字段“时间戳”。
在作者接受,RCH状态字段的更新为“批准”加上时间戳字段,出版商和作者节点。否则,这个过程将被取消。之后,出版商的RHC节点创建一个新的RC新管理。RC填写作者的相关信息并将其地址发送给RC RHC更新”。添加“数据字段,出版商和作者节点。
提交一个新的手稿的过程,如图
提交一个新的手稿。
一旦出版商节点收到作者节点的请求时,它将会提交一个新的手稿的过程通过生成编辑器(s) /评论者的报告和执行内部加密。新的手稿和评审报告将转发给出版商的DB manager节点生成链接免费的位置在现有的数据库的访问。出版商的DB manager需要进一步通过散列收到手稿和生成的访问链接,发送到CryptoManager进行加密。
把接收的数据加密的CryptoManager两个步骤。首先,生成对称密钥,用于加密的访问链接,手稿,生成的评论报道。之后,生成的对称密钥将使用公钥加密的出版商(即。编辑),作者(即。,author), and set of proxies. At the end, the encrypted records are forwarded and stored in the DB manager.
此外,出版商的DB manager节点跟踪的过程中提交的新手稿通过创建一个“日志”文件追踪访问手稿和其他科学数据。日志文件将散列存储的区块链买得起一个完整的视图中所有存储记录发生的所有事件。然后,CryptoManager使用公钥加密的日志文件的出版商节点,以便验证以后创建的块。最终,这将提高数据的安全性和完整性。
乙。出版商节点请求的客户端相关的RC。添加从RHC使用作者的ID(作者)的ID。乙。出版商节点发送记录的客户信息(记录的文件名,散列值的链接,散列值的手稿,对称密钥加密,和日志)RC。RC存储接收到的信息。RC然后创建一个新的酒精度备案(s)和远期加密密钥
另一方面,MC添加一个新条目,包括加密的日志和乙。添加的出版商节点(即。源的事务)。因此,MC的状态被定义为“新日志”,这表明新条目尚未添加到区块链,并更新它的最后一次修改的时间戳字段指定时间的状态数据字段。最后,出版商的web接口节点发送加密的访问链接提交的手稿的作者的web接口节点/ HTTPS进而前锋CryptoManager存储。作者收到链接可以使用节点后查看提交的手稿。
阅读/更新存储记录的请求将被发送的web界面出版商节点后端库,进而将解析和翻译Eth.Client请求并将其发送。乙。客户端发送作者ID的RHC出版商节点获取RC.Add有关。乙。出版商节点的客户然后发送到RC记录的文件名和出版商的Eth.Add。酒精度的RC转发地址检查并验证其访问权限(即。“所有者”访问级别)。
验证后,酒精度远期出版商的对称密钥加密
值得注意的是,的散列值改变的记录状态更新。因此,出版商的DB manager节点生成新的散列值的更新记录。然后,DB manager请求RHC把RC。添加与作者的ID相关联。最后,RC更新新的散列值。
此外,出版商的DB manager节点创建一个日志跟踪更新记录的过程。日志将散列和CryptoManager转发,将加密和转发到MC。MC依次添加一个新条目,包括加密的日志和乙。添加的出版商节点(即。源的事务)。因此,MC的状态被定义为“新日志”,这表明新条目尚未添加到区块链,并更新它的最后一次修改的时间戳字段指定时间的状态数据字段。值得注意的是,当一个记录被更新,出版商节点通知电脑更新记录相关联的值。然后,电脑将通知Sci-DEM更新节点的值根据新更新的记录。最后,Sci-DEM计算新值将被发送到电脑更新。
图
阅读手稿。
经核查,酒精度远期作者的对称密钥加密
综述了所有手稿提交给出版商由至少两个人员(即。该领域的专家)。评论者将评估的科学质量分配的手稿,他/她将提供一个推荐外部编辑器;例如,手稿可以接受,需要修正,或者应该被拒绝。在提出的设计中,third-part-typeA节点代表一个评论家。假设一个评论家(third-party-typeA)邀请审查提交的手稿是一个作家。图
邀请审查一份手稿。
发送评审邀请,乙。客户端出版商节点的发送的ID作者,即。、作者、其RHC获取RC.Add有关。乙。客户端出版商节点的发送记录的文件名(即。稿件标题)RC获取“酒精度。添加”和“MC.Add。”乙。客户端Eth出版商节点发送的。添加评论和“访问级别”请求到酒精度。酒精度然后将请求转发给数控反过来将它转发给TPC核查。
在接收到验证,酒精度与评论家的Eth创建一个新的条目。添加、访问级别,“请求新的水平”的地位。酒精度更新时间戳字段指定的时间最后的状态更新。酒精度请求改变访问级别的评论家和更新其状态字段“invitation_sent”和时间戳字段指定的时间最后的状态更新。经审稿人接受请求,适用文件的访问级别将被更新“review_invitation_accepted_review_waiting”状态。一旦请求被批准,状态字段将被更新和通知将被送到审稿人表明一个新的手稿已经被分配。
DB manager的出版商将一个新条目添加到MC表示“评审邀请。“MC添加一个新条目,包括加密的日志和乙。添加的出版商节点(即。源的事务)。MC改变其状态为“新日志”来证明新条目还没有被添加到区块链和更新的时间戳字段指定时间最后的状态更新。
由外部专家审阅一份手稿的过程,如图
手稿审查。
检索手稿和提交审核,评论家节点(web界面)生成一个请求提交审查报告分配的手稿。授权,评论家的CryptoManager节点,首先,迹象表明,创建请求审查员的私钥。然后,评论家的CryptoManager加密的公钥签名请求出版商(出版商)。评论家的web接口节点/ HTTPs请求发送签署的出版商web界面。将收到的请求web界面的出版商节点通过后端库反过来将它转发给出版商的CryptoManager。CryptoManager解密私钥的请求出版商的节点,然后与评论者节点的公钥解密它确保审稿人是它声称是。
乙。客户端出版商节点的发送的ID作者,即。、作者、其RHC获取RC.Add有关。乙。客户端出版商节点的发送记录的文件名(即。稿件标题)RC获取“酒精度。添加”和“MC.Add。”乙。客户端Eth出版商节点发送的。添加评论和“访问级别”请求到酒精度。酒精度然后将请求转发给数控反过来将它转发给TPC核查。乙。添加评论和主加密对称密钥将被发送到代理节点执行代理的酒精度reencryption模式。reencrypted对称密钥将被保存在酒精度反过来发送它的酒精度。添加到评论家节点。
HTTPS,出版商节点发送加密的web界面查询链接的手稿和审稿人的评审报告节点能够解密和获取记录的链接。评论家节点酒精度。添加用于获取存储”reencrypted对称密钥。“评论家的CryptoManager节点解密”reencrypted对称密钥”利用其私钥,然后查询与对称密钥解密。评论家的DB manager节点是查询链接检索提交的手稿和评审报告。手稿和报告将显示评论者使用对称密钥解密之后。
提交审核报告时,通知将被发送到发行商节点。因此,出版商的DB manager节点生成新的散列值的更新记录。然后,DB manager请求RHC把RC。添加与作者的ID相关联。最后,RC更新新的散列值。此外,数据库管理器创建一个日志跟踪提交审查报告的过程。日志将散列和CryptoManager转发,将加密和转发到MC。MC依次添加一个新条目,包括加密的日志和乙。添加的出版商节点(即。源的事务)。因此,MC的状态被定义为“新日志”,这表明新条目尚未添加到区块链,并更新它的最后一次修改的时间戳字段指定时间的状态数据字段。然后,电脑将通知Sci-DEM更新节点的值根据新更新的记录。最后,Sci-DEM计算新值将被发送到电脑更新。
阅读的过程由third-party-typeB节点利用基于时间的记录保险箱模式增加同行评议系统的安全性和可访问性。
third-party-typeB节点生成一个请求阅读记录。授权、节点的CryptoManager首先,迹象表明,创建请求节点的私钥。然后,CryptoManager加密的公钥签名请求出版商(出版商)。节点的web界面/ HTTPs请求发送签署的出版商web界面。将收到的请求web界面的出版商节点通过后端库反过来将它转发给出版商的CryptoManager。CryptoManager解密私钥的请求出版商的节点,然后使用third-party-typeB节点的公钥进行解密,以确保它是索赔。
乙。客户端出版商节点的发送的ID作者,即。、作者、其RHC获取RC.Add有关。
乙。客户端出版商节点的发送记录的文件名(即。稿件标题)RC获取“酒精度。添加”和“MC.Add。”乙。客户端Eth出版商节点发送的。添加节点和“访问级别”请求的酒精度。酒精度然后将请求转发给数控反过来将它转发给TPC核查。
一旦收到确认,酒精度与乙创建一个新的条目。添加third-party-typeB节点的访问级别,“请求新的水平”状态,最后一个状态更新的时间戳。酒精度请求改变访问级别从文件所有者和更新其状态字段“等待审批”和时间戳字段指定的时间最后的状态更新。业主接受的请求,酒精度会更新状态的访问级别“temp-read”和适用的文件的状态“批准”,并将更新的时间戳。当请求被批准,酒精度通知third-party-typeB节点被分配一个新的访问级别。酒精度还通知RC中创建一个新条目相关联的DPC乙。添加third-party-typeB节点的。Eth的RC然后发送。third-party-typeB节点和文件名添加到出版商节点。然后,DB manager检索记录,并将收到的记录转发CryptoManager的公钥加密。
DBC将更新存储加密文件的某个指定的时间字段。在HTTPS,发布者发送DPC。添加third-party-typeB节点访问所请求的记录由使用其私钥解密它。DB经理third-party-typeB节点将更新MC和一个加密的日志条目表明阅读的过程记录。MC添加一个新条目,包括加密的日志和乙。添加源的事务。MC更新其状态字段“新日志”来证明这个新条目尚未添加区块链和更新其最后一次修改的时间戳字段指定时间的状态数据字段。
执行的任务创建一个新块,需要选择一个出版商节点的最小值在所有出版商在区块链网络。这个出版商将通知的电脑执行计算任务创建新的块。出版商保持更有价值的科学数据不太可能被选择(见图
创建/验证/添加新块。
说明程序创建/验证/和添加一个新块,假设有一个区块链3出版商和10网络作者。作者“c。“读取记录;作者“c。B”更新记录;出版商“P。B”创建3新记录。日志相关的所有创建/读取/更新/删除(CRUD)操作将被保存在MC。假设出版商“P。选择“创建一个新的块。
出版商“P。的首先发送一个请求创建一个新的块“MC。MC反过来问数控如果出版商“P。对系统”是一个授权的出版商。数控将请求转发到个人电脑,确保出版商“P。“是被选中的人来执行这项任务。收到确认后,MC发送给出版商“P。“列出的所有加密的日志和状态”新日志”。出版商“A”就(1)创建一个新的块包括所有收到日志,(2)广播新块,和(3)要求验证。
日志验证将由所有参与节点通过(1)与其私钥解密日志,(2)哈希解密后的日志,(3)比较散列结果与它列在一个数据库管理器,和(4)发送签署证明出版商“a”。
出版商“A”之后,在收到所有的签署证明,通知电脑更新它的价值。电脑添加奖励激励价值”
出版商“A”广播到所有出版商添加新块。添加新块后,MC自动更新所有日志的状态字段添加到链作为“附加”,填写时间戳字段。
评估提议的系统,一个计算机系统与2.6 GHz Intel Core i7处理器,16 GB 2400 MHz DDR4内存和macOS高塞拉操作系统使用。开放源码,实现Ethereum平台,是利用。可靠性是用于脚本的功能提出聪明的合同。松露是用来部署提出聪明的合同,因为它没有限制对于容量和存储数据的大小。web3。js库是用来使与Ethereum-based节点交互使用HTTPS。Apache JMeter测试CRUD服务,应用性能测量的意思和功能的工具。实验的参数及其值如表所示
实验的参数。
| 描述 | 值 |
|---|---|
| 加入区块链的节点数量 | 10000 - 100000 |
| 数量的记录存储在一个节点 | 10000 - 100000 |
| 数量的CRUD查询 | 10000 - 100000 |
如表所示,使用三个参数进行实验,即CRUD的数量查询,注册节点的数量,并在一个节点存储记录的数量。在实验中,查询时,通信开销和平均响应时间测量。进行测试和研究结果和参数之间的关系,每次只修改一个参数。
所有实验的结果表明,该查询时,通信开销,和平均响应时间增加的总存储记录,总CRUD提交查询,和节点总数增加,如图
系统性能结果(改变存储记录的数量)。
系统性能结果(改变提交查询的数量)。
系统性能结果(改变节点的数目)。
结果表明,提交更多CRUD查询导致存储记录这意味着花更多的时间来完成这些查询。此外,增加节点加入系统的数量意味着更多的参与者使用系统进而增加的数量提交查询,增加查询完成的时间,因此增加了参与者的节点之间的通信。
然而,如图
系统的吞吐量。
这些结果背后的主要原因是“链”(即之间的平衡。,通过区块链网络)和执行的操作(即“off-chain”。,actions performed outside the blockchain network) operations of the proposed system. The actions classified as “off-blockchain” actions include the following: (1) nodes’ values evaluation when initializing the blockchain; (2) generating a record’s access link when creating a record; (3) record’s hashing/encrypting/decrypting; (4) procedures of database storage and retrieval. On the other hand, the “on-blockchain” actions involve the following: (1) storing and acquiring data in and from smart contracts; (2) internal transactions between the proposed smart contracts; (3) generating and creating new contracts via other contracts. The utilization of “on/off-chain” actions plays a key role in improving the proposed TimedChain system and maintains the system performance.
此外,采用PoA共识的关键影响算法的系统性能。与PoS或战俘相比,《行动纲领》有能力管理更多每秒事务数,因为它减少了耗时的计算和最大化系统的性能。《行动纲领》需要低延迟接受交易和稳定的时间间隔发出街区。关于该系统,生成和验证一个新的块需要两轮。
(即“块的创造者”节点。,the publisher node that has the lowest value among other publishers within the system) forwards the new created block to involved nodes only (i.e., an involved node is a publisher node that is the source of the performed transaction). It is not required to dispatch the block to all network’s participants, thereby decreasing the communication overhead. In round 2, the created block will be verified by those involved nodes. Block verification demonstrates approving the list logs. Appending the new block will be accomplished upon receiving the verifications from all involved nodes. It is clear that the adoption of the PoA minimizes the number of messages sent for generating and validating new blocks which has a notable impact on enhancing the performance of the system.
此外,使用基于时间的智能合同保证可接受的时间内执行交易和计算。计时器将重置为零,数据将被摧毁时失去连接。
本文提出TimedChain系统,这是一个blockchain-based同行评审系统,促进了集成与现有数据库由出版商。TimedChain提供安全的、可互操作的、高效的访问由出版商(同行评审期刊/会议),作者(作者)和第三方(外部编辑器/人员/读者)。根据该设计,维护区块链网络通过创建/验证/添加新块是出版商的角色。此外,出版商安全地访问控制科学数据存储在数据库中。
隐私是确保通过利用基于时间的智能控制、合同管理和管理事务。提出了智能监控合同计算和查询进行科学数据通过实施有效的使用政策。数据完整性是通过应用哈希技术。访问控制和安全保证采用先进的身份验证和加密技术(即。公钥加密、对称密钥加密代理reencryption,和保险箱)。可审核性、互操作性和可访问性满足利用和采用全面的日志。
对矿业,本研究引入了一个新的激励机制,结合《行动纲领》。估计的价值出版商尊重他们的努力在管理出版物和创造新的块。一个出版商的最小值在所有出版商将被创建下一个新的块。激励会得到回报”块的创造者”节点并将其添加到节点的值最小化其重新创建下一个块的可能性,从而达到公平地位和实现系统的可持续性。
数据支持本研究中可用的文章。
作者宣称没有利益冲突。
作者感谢巴勒斯坦技术University-Kadoorie (PTUK)和Al大大学的支持。