成果产出

中挪联合面向供应链的高性能区块链系统支撑平台关键技术研究项目共计5个研究任务，项目过程中产出了53篇学术论文，31项专利，14部软件著作，6份测试/专题报告和1个企业标准。各研究任务下的成果产出及所解决问题的相关介绍如下：

任务1-应用场景分析、原型开发和验证成果产出

• 跨境供应链管理系统的原型开发：实现了中方Hyperledger Fabric链与挪方Sawtooth链之间的数据共享方案，凭借二维码等标识可跨链查询跨境贸易的产品详细信息
  • 该成果解决了中挪沿途供应链各参与主体间海产品相关信息信任成本高的业务痛点。满足安全隐私及数据存储的需求
    • 相关发明专利：南京中诚区块链研究院有限公司. 一种基于多信息来源的全流程区块链系统：中国，202010749161.6
    • 相关软件著作：中诚区块链研究院（南京）有限公司. 分布式存储性能优化软件V1.0：2021SR1119160.
    • 相关测试报告：数据量，上线率-测试报告，中诚区块链研究院（南京）有限公司.
  • 该成果解决跨境贸易中复杂多变的业务数据在来源多样、结构复杂、存储方式各异等条件下如何可靠、高效、可信追溯的问题
    • 相关软件著作：中诚区块链研究院（南京）有限公司. 区块数据链式结构存储软件V1.0：2021SR1111199.
    • 相关行业标准：基于区块链技术的海产品溯源系统的领域驱动设计指南，Q/NJZCQKL 001-2022.
  • 该成果解决国内现有相关冷链管理系统设计及其痛点问题
    • 相关软件著作：中诚区块链研究院（南京）有限公司. 进口商品溯源监管系统V1.0：2021SR2180375.
    • 相关软件著作：中诚区块链研究院（南京）有限公司. 企业冷链追溯管理系统V1.0：2021SR2198865.
    • 相关测试报告：业务耗时-测试报告，中诚区块链研究院（南京）有限公司.
    • 相关专题报告：跨境供应链案例分析与业务过程建模技术专题报告V1.4，中诚区块链研究院（南京）有限公司.

任务2-面向供应链领域的区块链系统架构设计方法和支持技术成果产出

• 一种基于中继的异构多链桥接融合机制的扩展方法与插件实现
  • 该成果解决异构多链共识验证和异构数据互联互通问题，提升供应链场景下的可追溯性和互操作性需求
    • 相关学术论文：Modeling Cross-blockchain Process Using Queueing Theory: The Case of Cosmos, in Proceedings of the 28th IEEE International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS 2022) (Accepted, To Appear).
    • 相关学术论文：An Optimized Scheduling Algorithm for the Multi-channel Hyperledger Fabric, in Proceedings of the2022 IEEE Intl Conf on Parallel & Distributed Processing with Applications, Big Data & Cloud Computing, Sustainable Computing & Communications, Social Computing & Networking (ISPA/BDCloud/SocialCom/SustainCom), Melbourne, Australia, 2022, pp. 636-643.
    • 相关学术论文：基于自定义日志的Fabric的共识交易轨迹可视化追踪方法. 计算机应用, 1-12, 2022. DOI:10.11772/j.issn.1001-9081.2021111935（CCF T2期刊）.
• 跨境海产品供应链溯源系统参考架构设计及原型实现
  • 所设计的参考架构提高了系统的可扩展性、伸缩性以及可维护性，使得基于区块链的供应链系统可以更广泛地应用于各个领域
    • 相关学术论文：A Reference Architecture for Blockchain-based Traceability Systems Using Domain-Driven Design and Microservices, in 29th Proceedings of the Asia-Pacific Software Engineering Conference, 2022 (CCF C类会议, To Appear)
    • 相关学术论文：Revisiting the practices and pains of microservice architecture in reality: An industrial inquiry, Journal of Systems and Software, 195 (2023): 111521.
    • 相关学术论文：Impacts, causes, and solutions of architectural smells in microservices: An industrial investigation, Journal of Software: Practice and Experience. 2022 (Early Access).
• 智能合约微服务化框架
  • 该框架和原型平台能够显著提升智能合约部署效率和监控的自动化水平
    • 相关学术论文：一种智能合约微服务化框架.软件学报,2021,32(11):3423-3439.
    • 相关学术论文：DevSecOps:DevOps 下实现持续安全的实践探索.软件学报,2021,32(10):3014-3035.
    • 相关学术论文：A Cross-Company Ethnographic Study on Software Teams for DevOps and Microservices: Organization, Benefits, and Issues, in Proceedings of the 44th ACM International Conference on Software Engineering: Software Engineering in Practice (ICSE-SEIP), 1-10, 2022.
    • 相关学术论文：Fireteam: A small-team development practice in industry, in Proceedings of the 28th ACM Joint Meeting on European Software Engineering Conference and Symposium on the Foundations of Software Engineering (ESEC/FSE), 1365 – 1375. ACM, 2020.
    • 相关发明专利：一种基于 Hyperledger Fabric 的智能合约开发运维一体化平台: 中国, 202110435014.6[P].
    • 相关发明专利：张贺, 陈焕雷, 李杉杉, 周鑫, 荣国平, 邵栋. 一种共识交易轨迹可视化追踪的方法、系统及设备: 中国, 202111635794.5[P].
    • 相关发明专利：张贺, Liming Zhu, 丁梦洁, 李杉杉, 李佩如, 周鑫, 荣国平, 邵栋. 一种 Hyperledger Fabric智能合约问题检测方法: 中国, 202110435019.9[P].
• 一种基于有限空间的排队理论模型
  • 该成果解决了短期内过多的跨链交易造成网络拥塞的问题，对跨区块链交易过程的性能进行评估和优化
    • 相关学术论文：Modeling Cross-blockchain Process Using Queueing Theory: The Case of Cosmos, in Proceedings of the 28th IEEE International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS 2022) (Accepted, To Appear).
    • 相关发明专利：王岩泽, 张贺, 何家欢, 李杉杉, 张乐民, 荣国平, 周鑫, 邵栋. 一种基于批量调度的Hyperledger Fabric防护加速器: 中国, 202210641441.4[P].
• 一种智能合约开发工具iChainCode
  • 该成果提高了开发和部署效率，解决了开发复杂度带来的挑战，也提升了智能合约的代码质量，使得智能合约在部署到区块链网络上之前就能够保证编码和业务逻辑的正确性。
    • 相关发明专利：李天歌, 张贺, 李杉杉, 荣国平, 邵栋, 侯为栋, 袁军平. 一种面向 Hyperledger Fabric的智能合约开发插件: 中国, 202110536237.1[P].

任务3-区块链安全和隐私数据保护机制成果产出

• 设计并开发区块链PoW共识协议模拟评估平台
  • 该成果利用区块链技术解决供应链管理中的风险预测和管控问题，通过在供应链中集成区块链机制提高供应链的安全性、可信性和隐私保护能力
    • 相关学术论文：智能合约的合约安全和隐私安全研究综述, 计算机学报, 2021, 044(012): 2487-2516.
    • 相关学术论文：Security and Privacy Challenges in Blockchain Interoperability – A Multivocal Literature Review, in proceedings of the International Conference on Evaluation and Assessment in Software Engineering 2022, ACM, pp. 347-356.
  • 该成果解决了区块链系统共识协议安全性问题，主要从安全验证、安全量化分析、安全评估三个方面展开
    • 相关学术论文：SolDetector: defect detection based on knowledge graph of smart contract. The 33rd International Conference on Software Engineering & Knowledge Engineering (SEKE). 2021, pp: 423-428.
    • 相关学术论文：A. Storhaug, J. Li and T. Hu, “Efficient Avoidance of Vulnerabilities in Auto-completed Smart Contract Code Using Vulnerability-constrained Decoding,” 2023 IEEE 34th International Symposium on Software Reliability
    • 相关学术论文：ReDefender: A Tool for Detecting Reentrancy Vulnerabilities in Smart Contracts Effectively. 2021 IEEE 21st International Conference on Software Quality, Reliability and Security (QRS). 2021, pp. 915-925.
    • 相关学术论文：ReDefender: Detecting Reentrancy Vulnerabilities in Smart Contracts Automatically. IEEE Transactions on Reliability. 2022, 71 (2), pp. 984-999.
    • 相关发明专利：李必信, 包骐豪. 一种针对Tendermint共识协议的多阶段自动化的形式化验证方法. 中国, CN113542285B, 2022.06.28. [授权]
    • 相关发明专利：王璐璐, 孙薛湧, 包骐豪, 李必信. 一种基于马尔可夫决策过程的PoW共识协议安全评估方法.中国, CN114513324A, 2022.05.17. [公开]
    • 相关发明专利：李必信, 田嘉美, 包骐豪. 一种基于层次量化模型的PoW共识协议安全评估方法. 中国, CN113676350A, 2021.11.19. [公开]
  • 为了获得适当的安全性和私密性的集成系统，项目团队研究了单链及多链情况下的隐私安全问题
    • 相关发明专利：李必信，尹昊，胡甜媛. 一种以太坊交易金额加密和交易混淆的隐私保护方法. 中国, CN113469685A, 2021.07. 20. [公开]
    • 相关发明专利：李必信，何嘉昊，胡甜媛. 基于可信执行环境的加密智能合约隐私保护方法. 中国, CN113726733B, 2022.07.22. [授权]
• 基于区块链技术的供应链风险管控原型系统
  • 该成果对智能合约自动化检测和分析工具的功能性、信息安全性、可靠性、易用性进行了测试。整体测试结果符合通过准则的要求
    • 相关软件著作：何嘉昊. 联盟链隐私保护工具软件（BCSimulator V1.0）. 登记号：2023SR0087716, 2023.01.16.
    • 相关软件著作：东南大学.基于知识图谱的Solidity智能合约缺陷检测系统SoliDetector V1.0：2023SR0086965
    • 相关软件著作：东南大学.基于知识图谱的链码缺陷检测系统BCChecker V1.0：2023SR0087767.
    • 相关软件著作：东南大学.基于合约源码的重入缺陷动态检测系统ReDefender V1.0：2023SR0091147.
    • 相关测试报告：智能合约自动化检测和分析工具，中国赛宝实验室。

任务4-区块链与大数据融合的高性能数据存储、管理和分析成果产出

• 大数据存储分析计算服务平台
  • 该成果解决大数据分布式存储问题，提供统一的计算引擎和各种数据存储引擎的连接能力
    • 相关软件著作：星环信息科技（上海）股份有限公司.星环分布式闪存数据库软件V3.0：2021SR0616348.
    • 相关发明专利：隆飞，刘汪跟. 一种查询处理方法、计算机设备及存储介质：中国，ZL202011454600.7.
    • 相关发明专利：丛阳，李昕辉，刘汪根. 一种查询方法、分布式系统、设备及存储介质：中国，ZL202011183866.2.
    • 相关发明专利：张燕，夏正勋. 一种并发量提升倍速确定方法、设备及介质：中国，ZL202010032636.X.
    • 相关发明专利：黄南溪，郭建新，罗辉. 基于大数据的数据压缩方法、设备及介质：中国，ZL202010300892.2.
    • 相关发明专利：陈立刚. 一种任务处理方法、设备及介质：中国，ZL202011056151.0[P].
  • 该成果针对数据在列式数据库中的存储技术研发，解决关于多种复杂数据存储的问题
    • 相关软件著作：星环信息科技（上海）股份有限公司.星环键值数据库软件V8.0：2021SR0763839.
    • 相关软件著作：星环信息科技（上海）股份有限公司.星环时空数据库软件V8.0：2021SR0532611.
    • 相关软件著作：星环信息科技（上海）股份有限公司.星环大数据开发与治理工具集软件V2.2：2021SR0466846.
    • 相关测试报告：区块链与大数据融合的高性能数据存储、管理和分析，上海计算机软件技术开发中心.
  • 该成果包含交互式、无编程、可视化的大数据建模和分析技术
    • 相关学术论文：An edge-cloud collaborative computing platform for building AIoT applications efficiently. J Cloud Comp 10, 36 (2021).
    • 相关发明专利：夏正勋，杨一帆. 基于纵向联邦学习系统的模型训练方法、设备及存储介质：中国，ZL202010813995.9.
• 基于多源数据的智能化运维
  • 该成果针对由多元时间序列构成的实体的异常检测，提出了一种无监督的方法 InterFusion，可以同时为MTS的度量间和时间依赖性建模
    • 相关学术论文：An Empirical Investigation of Practical Log Anomaly Detection for Online Service Systems., ESEC/FSE 2021 (industry track), Athens, Greece, Aug 23, 2021.
  • 该成果解决了日志数据异常检测部署实践时存在的一些局限性，包括无法处理各种日志和复杂的日志异常模式、可解释性差、缺乏领域知识
    • 相关学术论文：Identifying Bad Software Changes via Multimodal Anomaly Detection for Online Service Systems. , ESEC/FSE 2021, Athens, Greece, Aug 23, 2021.
  • 该成果解决了微服务故障定位问题，提出了一种更实用的面向微服务的根因定位方法
    • 相关学术论文：Practical Root Cause Localization for Microservice Systems via Trace Analysis., IWQoS 2021, June 25-38, 2021, virtual conference.
    • 相关学术论文：Can You Capture Information As You Intend To? A Case Study on Logging Practice in Industry, in Proceedings of the IEEE International Conference on Software Maintenance and Evolution (ICSME), 12 – 22. IEEE, 2020.
    • 相关学术论文：Logging Practices in Software Engineering: A Systematic Mapping Study, IEEE Transactions on Software Engineering (TSE), 2022 (Early Access).
    • 相关学术论文：Locating Anomaly Clues for Atypical Anomalous Services: An Industrial Exploration[J]. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, 2022.
    • 相关学术论文：Modeling Review History for Reviewer Recommendation: A Hypergraph Approach, in Proceedings of the 44th ACM International Conference on Software Engineering (ICSE), 2022 .

任务5-不稳定网络环境中的信任共识机制成果产出

• 基于Hyperledger Sawtooth框架的系统原型
• 基于VeChain框架的系统原型