文摘

作为对象,近年来互联网技术的快速发展,网络安全已经吸引了越来越多的注意力从来自各行各业的人,已经逐渐成为一个主题在国际贸易活动。区块链的应用也非常广泛,涉及许多方面,如metaverse游戏引擎的发展和银行融资。皮带和道路战略的推出,贸易往来越来越频繁,同时,跨境电子商务,一种新型的行业应用网络信息技术,出现了。区块链技术的应用到国际贸易大数据处理不仅可以提高利用率的大规模交易信息资源共享的企业、政府、金融机构和其他机构,也是降低企业成本。区块链的使用可以提高数据存储的效率,减少了加密的程度,减少数量的数据库访问和服务器资源占领。本文主要研究在国际贸易中区块链大数据的应用程序系统,介绍了其安全、可信分布式网络体系结构,并分析了其性能。实验结果表明,分散管理的性能比集中式的经理在处理大量数据时。分散管理器的峰值吞吐量约450 pc /秒和集中管理器的峰值吞吐量约150 pc /秒。和存储系统的性能在局域网比在公共网络。

1。介绍

21世纪以来,互联网已经进入了公众的生活在一个不可思议的速度。数据一直在快速增长,人类已进入大数据的时代。在大数据的背景下,数据本身固有的或潜在的价值已成为一个重要的资产。原始数据通常被认为是未加工或减少数据构成了物理存在的数据。人们最常接触到的进化是在日常生活中原始数据,它经历了一系列的处理。同时,人们不知道这些数据的来源,他们无法判断其安全性和可靠性。这也给了很多犯罪分子利用的机会。如果先进和可靠的加密算法(LSS)是用来实现大量数据的隔离和保护,它已成为首要任务,同时也为数字虚拟世界提供了一个特性的高安全性、可靠性强,和可伸缩性。网络通信标准的持续改进系统需求领域的互联网技术和信息安全,提出了一种更可靠的区块链联盟。全球区块链联盟的目的是促进全球区块链行业自律,促进全球区块链技术的研究和应用开发,为区块链产业,建立行业标准驱动的深度集成区块链和各种经济和社会领域,共同促进区块链产业的健康发展。

国际贸易具有不同的和复杂的特征。贸易整合许多角色,如制造商、海关、物流、终端客户,联系各个国家的市场需求形成国际市场。因此,国际贸易很分散和混乱。国际贸易的低效率的原因是缺乏现代信息技术的应用。区块链是一个开放的分布式存储系统,集成了所有可能发生的关键环节或已经存在,如数据共享和访问控制,在一个新的服务器上。分布式系统维护一个共享的、公共的分类帐事务。一系列的交易信息数据存储在一块,每一块与前一块的哈希值,这一系列的街区形成一个区块链。由于存在事务,散列值的相关事务块不能操纵不打破之间的连接块。因此区块链及其分布式分类是不可变的,这使得所有交易透明和可追踪的。此外,区块链技术还可以实现公司或个人之间的直接通信。 This technology is decentralized and has good fault tolerance. No company or individual can unilaterally manipulate or modify the ledger, and blockchain technology is also considered safe. Therefore, the application of blockchain technology to the construction of international trade management systems can solve its security problems.

国际贸易不仅是关于公司是否强,而且一个国家是否繁荣,所以国际贸易一直是国际学者关注的焦点。克曼(1]分析了领先的批发商和其他中介机构在国际贸易中所扮演的角色,给了相应的管理建议1]。Niepmann和Schmidt-Eisenlohr2]研究了国际贸易所面临的重大风险出口商和进口商在金融危机期间,提供自己的意见如何申请信用证的风险(2]。阿尔瓦雷斯(3]提出Eaton-Kortum模型引入到国际贸易,旨在使用这个模型来评估带来的短期和长期利益消除全球贸易关税3]。Sopranzetti [4]分析了自由贸易协定对国际贸易的影响,得出的结论是,与每个国家签订自由贸易协定并不是最好的策略来增加贸易额(4]。McCalman [5]研究收入分配之间的关系,国际贸易环境的集成和显示,当收入分配是不同的,它影响了收益从国家内部和国家之间的贸易5]。布罗尔,穆克吉6)研究国际企业的最优生产和贸易决策面临不确定性,由于汇率波动在均值-方差偏好(6]。上述研究缺乏一些实验数据证明它缺乏说服力。因此,有必要研究它与实验数据相结合。

针对缺乏实验数据在上述国际贸易的研究中,本文采用深入话题国际贸易区块链来构建一个安全可靠的分布式海量数据管理系统,证明了其可行性。国际学者也进行了大量的研究区块链和分布式大数据管理系统。陈(7)应用区块链到人事档案信息管理系统,有效地解决了许多问题在传统的文件管理7]。陈(8)和他的团队指出现有区块链框架的局限性阻碍其广泛应用在商业领域,提出了一种加密共享计划(8]。张、张(9]提出区块链的使用来改善农业大数据的利用率,解决多源数据融合的问题9]。张(10)提高了区块链通信技术,这是优化的主要目的区块链数据传输的效率(10]。Kumar和拉赫曼11)提出了一种元数据区块链分配系统,主要用于分布式和大规模并行处理大数据的11]。Rassenfoss [12]研究区块链的使用在商业和提出了一个系统,可以自动跟踪石油和天然气油田成本和运输成本(12]。上面的大部分研究区块链技术的应用,显示了区块链的广泛应用。这进一步证明了可行性研究的建议。

本文主要从一些在国际贸易中存在的问题,提出了一种方法设计和验证一个分布式管理系统基于区块链技术的国际贸易。由于错综复杂的国际贸易的复杂性,分析和比较的实验系统的每个模块,和实验结论。

2。安全的和可信分布式管理系统的设计

2.1。区块链和国际贸易的概述

国际贸易的瓶颈是复杂和缓慢的审批过程涉及多个银行和中介机构。例如,正常的进出口材料批准大约是30天,和时间准备批准材料不包括在早期阶段。由于这些过程的耗时的性质,经常延迟付款和发货。此外,由于来自不同地区的贸易伙伴之间的信息不对称和经济环境中,他们是在交易过程中容易受到欺诈。国际贸易缺乏透明度和非常模糊,需要广泛的控制和监控,而复杂的环境中增加了成本压力。物流是国际贸易的一个重要组成部分,货运量也影响国际贸易额最大的因素13]。物流更关注物理运输货物,而供应链更关注商品的整体流程的管理。货物流管理的难度是大量的数据处理和订单信息。

在国际贸易中所涉及的各种问题,提供很多机会区块链技术。这一技术有可能扰乱许多行业。区块链是一个开放的分布式分类记录交易安全,永久地,有效地14]。区块链的机会和福利包括更低的成本,更高的数据质量,提高透明度,加快业务流程,降低过程成本,提高协作。区块链网络不依赖于核心设备的特性,所以大数据可以被转移到云平台或其他信息设备。即使有自然灾害,只有设备将受到影响。建立这样一个系统的政府机构的领导机构,信息公开和透明,并打开终端企业取代昂贵的数据中心,而企业也可以省下一大笔的预算。区块链中的每个块的哈希值与前一块。区块链是第一个自己的信任机制和分布式记录系统也是一个分散的数据存储模式15]。每一块的结构如图1。

2.2。设计分布式国际贸易的大数据管理系统

区块链集成了非对称加密技术,智能合约,分布式系统,最初源于比特币(16]。区块链技术也有不利的一面。计算资源的浪费在当前区块链技术主要是由于重复操作电脑争夺新块。区块链数据占据了过多的存储空间。由于分布式存储区块链技术的特点,任何计算机节点连接区块链网络需要同步区块链数据的全部金额。区块链技术的核心是一个协议来实现分布式一致(17]。

为了避免上述缺点,需要设计一个有效的区块链模型。分布式数据和区块链技术是建立在智能响应之间的合同执行人(18]。十分重要的研究意义,来改善和克服上述的缺点现有区块链技术。

如图2每个数据库在数据库层对应于一个区块链网络,和许多区块链网络形成一个区块链系统。系统连接到云数据共享模块,可以分为独立区块链节点。区块链节点连接到节点服务器。节点服务器加密后,加密的数据库可以分解成不同的数据和提交给服务器。

2.2.1。计算系统

通过任务分配和计算系统计算数据聚合。有两种状态:每个计算节点分布状态和计算状态。计算节点主动发起一个分布式计算和进入分布状态,将相对较大的计算划分为多个计算任务。然后其他计算节点接收指令执行计算,计算状态。其流程图如图3。

2.2.2。存储系统

存储系统主要负责数据的存储和输出,建立新的块数据计算系统的结果。其结构图如图4。

区块链存储区域存储两个完整blockchains,即计算结果区块链和事务区块链。计算结果的区块链包含所有计算结果完成计算网络。事务区块链是用户的免费交易或相应的交易产生的块区块链基于计算结果。计算结果块单元的计算结果中包含的每个任务块,必须有一个相应的块单位事务中块。所有这些存储节点执行相同的proof-of-work算法同时只要有数据存储在block-unit暂存区域。只有第一个存储节点,完成上述步骤资格产生新的块,和proof-of-work算法由区块链的用户定制的。

2.2.3。交易系统

每笔交易的交易系统结构包括一个事务负责人,同时具有多个输入和多个输出,如图5。

每输入一个事务是一个输出的另一个事务,包含所有可用的输出,这些输出的发起人。每个输出包含输出的交易状态,交易金额,锁脚本,和收件人。交易状态显示是否事务是可用。交易状态有两个值,0和1。1表示,0表示不可用。收件人的地址是收件人的输出。的“锁”锁脚本交易:如果锁脚本存在,事务是可用;否则不可用。事务锁脚本使用接收方的公钥加密,只有接收方的私钥才能解锁脚本。

假设交易金额BKQ接收者的公钥,接收机的关键是KT,锁脚本锁,交易状态 ,锁定脚本可以表示为公式(1):

如果锁脚本为空,锁门的脚本已经解锁,和相应的输出不可用。事务状态可以表示为公式(2):

其中,RSADecrypt代表RSA解密。每个输入在一个事务中包含块深度和事务的数量相应的输出。块深度和交易数量可以确定独特的输出。

事务标题包含的事务数量,发起者和散列值。事务标识的位置事务数量,和交易数量在每一块按顺序从1增加。发起者的公钥事务启动程序,这是交易发起人的身份的唯一标识符。事务分为根据大小和不同的数据块存储在不同的节点。当检索文件,Merkle树用于检索数据块在不同的节点(19]。假设有米输入和n输出在一个事务中,表示一个₁,一个₂、…一个_米和C₁,C₂、…C_n,分别。块的深度相对应的输出输入所在D,相应的事务数量米散列值是H;然后散列值可以表示为公式(3):

锁解锁后脚本变成零,不参与计算的散列值。交易状态,可能会改变一个标识符,只是用于提高交易状态查询的效率,不参与计算的散列值。

每个事务块包含块的块头深度、块散列,父块散列,时间戳,Merkle根,和交易数。Merkle树操作过程一般散列数据的块体组织和将新生成的散列值插入到Merkle树,递归直到只剩下最后一根散列值,它是记录物体的Merkle根头。的块深度表示的数块事务区块链。块散列是一个数学总结的信息块。假设物体的散列值H_x块包含米事务和散列值H₁,H₂、…H_n分别的散列值块可以表示为公式(4):

块散列的关键是使区块链不可变的。物体的计算散列加密使用SHA256,单向不可逆加密。任何微小的变化,在块中的数据将导致的结果戏剧性的变化SHA256加密。假定计算结果的结果类型F_t,结果数F_l,该算法F_c,启动程序F_年代,有n子任务的计算结果,每个子任务的数量l遗嘱执行人的公钥K和时间戳T和计算结果F,那么散列值H的计算结果可以表示为公式(5):

遗嘱执行人的IP地址的子任务仅用作参考节点转身当计算字符,不参与计算的散列值。

2.2.4。区块链分布式数据访问

数据访问的事务分类帐包括区块链,公共和私人密钥加密,加密哈希函数(20.]。安全存储的数据需要使用区块链存储的ipf哈希地址来源数据(21]。在数据上传阶段,数据所有者首先选择要共享的数据,生成接收机关键KQ加密数据,然后获得JM的加密信息。政策树是一种所有元素存储在哈希表(22]。属性允许公钥、系统参数和政策树是加密的钥匙,见公式(6)和(7):

MData数据所有者获得数据的元数据名称,数据关键字DKData密文请求访问政策req_policy数据显示,EI和加密信息,构成NIData和注册数据集的元数据管理合同,见公式(8):

数据请求者决定了目标数据采集JM。数据请求者调用数据请求合同获取加密的数据信息EI和请求的用户公钥KQ属性代理一个关键KT和解密获取数据,见公式(9):

访问控制机制算法流程主要包括四个阶段,初始化阶段,密文出版阶段,数据请求阶段,数据解密阶段。在系统建立的早期阶段,有必要构建一个N阶段双线性F组,N=问₁问₂问₃,问_我是一个质数,k代表了一种双线性映射。从F,生成器f它的子群Fq₁是获得。此外,一个随机的消化功能H作为一个用户标识映射。系统建立的最初的算法公式所示(10):

在初始化阶段,属性权威一个调用初始化阶段授权方法并选择两个随机指数 为每一个属性我在属性设置 。以公共系统参数GP和属性空间作为输入,权威关键公钥KQ KT和权威_j得到和属性权威问题权威公共密钥通过属性管理合同和注册属性设置 ,见公式(11):

在密文出版阶段,政策制定者需要加密的信息N。前序表达式T输入的政策树转换成lss权限矩阵 。全球参数GP和权威公共密钥密文JM KQ用于获取信息。政策制定者后获得的密文米管理合同,它调用数据并上传CT链状态数据库。其表达式如公式(12):

首先,战略制定者选择一个随机数字 和一个随机向量 的第一个元素年代并选择一个随机向量 的第一个元素是0。两个向量的表达式所示公式(13):

EO的随机数 为每一行。表达式可以计算出密文JM见公式(14):

控制请求者定位的具体数据和请求加密信息的JM数据管理合同。数据请求者调用数据请求对JM合同申请。首先,合同数据请求调用动态管理合同获得的数据访问政策DPData并确定用户的权限根据用户的当前动态属性。ATTR是一个用户密文请求属性集,这是一个动态的属性设置。动态属性ATTR指的是随时间变化的信息或数据请求者的位置,如当前的访问时间戳,当前的互联网协议地址请求者控制,和其他动态信息。ATTR一样的表达公式(15):

控制请求者的动态信息链判断用户密文请求权限验证,数据请求合同决定是否申请用户系统密文JM数据请求者根据can_access访问属性的判断结果。如果是can_access,值是1,和JM可以返回给用户;否则,用户请求被拒绝。访问请求合同decidePolicy决定如公式(16):

控制请求者的请求用户关键Ki, Ti GID和相关信息,属性权威的GID。房地产权威方使用pubkey KQ公钥加密密钥相关的信息并将其发送给KQ。代Ki、GID和Ti GID公式所示(17):

如果请求者通过数据请求权限控制的决心,它将获得JM关键和相关信息。首先,加密算法执行本地获取用户系统关键Ki, GID。请求程序控制执行加密算法和解密加密的信息通过用户关键Ki和JM GID。解密算法公式所示(18):

3所示。国际贸易体系评价实验

3.1。系统功能测试实验

本文进行系统功能测试系统模型,并给出所需的测试数据首先在测试。测试数据管理数据的功能和测试数据请求者请求数据的功能是否符合预期。三个不同的服务器配置和选择,选中的配置必须代表。这次配置选择电脑配置用于正常的办公室工作。这样的优点是,不需要担心影响系统的功能配置问题。具体设备配置的服务器和客户端如表所示1。

在功能测试中,三个用户需要注册登录,然后创建两个属性组织并负责相应的属性信息。具体测试数据如表所示2。

本文使用一个普通用户的身份来测试数据所有者管理数据,和获得的测试结果如表所示3。

从实验结果可以知道预期功能效果可以通过对三种不同执行不同的操作管理数据所有者的权利。这个实验的目的是测试管理的权威数据所有者是否可以正常使用系统正常运行时,这也证明了上述系统数据的安全性和模棱两可。

3.2。系统性能测试

通过系统的功能测试,可以发现,设计的系统模型可以实现预期的功能效果。管理系统包括访问和用户数字身份验证和授权(之间的隐私问题23]。因此,为了进一步提高理论的可行性,系统的性能测试主要是针对经理的测试终端。实验使用java语言来模拟客户端。分散的吞吐量授权管理器和中央授权管理器数据事务请求下体积比。实验结果的比较如图6。

从图可以看出6,连续事务请求的数据量的增加,分散的授权管理器处理数据事务的吞吐量通常线性增加,最终达到峰值450 pc /秒左右。的总体线性中央授权管理器处理数据事务吞吐量缓慢,最后达到大约150个人电脑/秒。中央授权管理器处理分散授权的管理者有一定的优势。两个点的吞吐量时类似的交易量很小。这是因为当处理一个交易量小,区块链不需要执行重复的计算来生成新的块,所以这两个相似的吞吐量。

然后系统的加密和解密的性能进行了测试。加密信息的长度是固定的,和三个属性在每个数据库选择机制。加密/解密模块的性能测试在不同属性,五为每个属性测试进行了组织和平均值。测试结果如图7。

从图可以看出7加密和解密时间增加而增加的属性的数量。此外,该属性对加密功能,数量有很大的影响和处理效率的加密时间与属性的增加数量大大减少。直方图的比较,可以看出,加密函数的吞吐量的增加不是很明显的属性的数量。然而,解密函数的吞吐量大幅增加了。这是因为当数据存储在云端数据库,终端服务器的总数小于客户的总数,加密过程是十分复杂的,它包括数字身份认证。和加密函数的峰值吞吐量约370 pc /秒,和解密函数的峰值吞吐量是600 pc /秒。

存储模块的核心决定一个系统模型。因此,存储模块的性能测试是对系统模型进行测试数据的上传和下载,和数据的数据量20 M, 40米,200米和400米在互联网和局域网进行测试,分别。实验结果的对比图如图8。

从实验数据上传和下载的性能比较图,可以看出,数据写率和阅读率基本稳定的增加数据量下的局域网。然而,阅读记忆的效率在公共网络环境逐渐下降,和用户的数据共享仍然存在性能瓶颈在数据上传和下载的部分公共网络环境。几乎没有区别的数据编写和链代码通过区块链引擎调用和查询时间。随着数据量的增加,时间数据所有者共享数据和数据请求者请求数据增加了。如果用户下载公共网络上的数据在同一局域网的速度局域网中的其他用户下载数据大幅增加。因此,本文可以验证系统的整体性能满足要求的数据安全共享日常生活和工作数据。

4所示。结论

区块链是一种颠覆性技术的影响与万维网的引入。技术着重于企业和人的互动,打破组织筒仓,减少管理成本,提高公司内部沟通,提高在国际贸易中各参与者之间的沟通。区块链技术也建立了一个不可靠的做生意的方式。它提高了国际贸易的整体效率,可以完全取代中间商和整个供应链基于效率低下。通过实验验证,可以发现区块链技术可以提高数据质量,提高透明度,加快业务流程,提高协作,更好的风险管理和更好的数据安全。同时,系统模型比较在不同的模式和不同的网络环境。可以看出,该系统数据处理中表现良好。分散的数据管理器有更好的加工性能,比集中经理几次更有效率。分散的数据管理器峰值约为450 pc /秒,和集中式数据管理器峰值约为150台电脑/秒。加密函数的峰值吞吐量大约有370个人电脑/秒,和解密函数的峰值吞吐量大约600个人电脑/秒。 Moreover, the blockchain itself is a decentralized storage model, which further proves the research direction of this paper.

数据可用性

的数据支持本研究的发现可以从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者没有得到金融支持研究,本文的作者,和/或出版。