CN115423418A - 一种基于区块链的论文评审方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链的论文评审方法。该方法包括：评审方通过函数register()进行注册，获得评审资格；主办方调用函数open()提交各阶段的截止时间和投稿要求的ipfs链接；投稿方Ci通过函数submitC()提交通过投稿方公钥加密后的稿件的ipfs链接；主办方通过调用函数assign()提交选择的评审方，分配给每个评审方的稿件；投稿方通过链下信道向全部评审方公开其稿件的解密密钥
Figure DDA0003728789050000011
评审方获取稿件内容并进行评审；评审方通过调用函数submitR()提交评审打分的ipfs链接；主办方通过调用函数decision()基于评审方的评审打分在链上计算出各稿件的最终分数并进行公示。本发明在链下进行传输稿件、打分结果等信息，并在链下进行存储与计算，实现了匿名性，可以有效防止攻击者在结果展示前通过对应某稿件的指派信息找出评审方。

Description

一种基于区块链的论文评审方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的论文评审方法。
背景技术
同行评审是学术论文选拔与质量把控的必要步骤，不仅关乎投稿人稿件的命运，也决定学术期刊或会议的发展，甚至影响整个学科领域的兴衰。尽管同行评审的重要价值一直被学术界广泛认可，同行评审过程的不透明与结果的不公开却广受诟病。近年来，学术界正逐渐重视同行评审的透明性，越来越多的机构和学者呼吁在评审完毕后公开评审结果的信息，包括评审报告的内容与分数，甚至评审者的身份。为了逐步推进评审结果的透明化，各类同行评审***不断涌现。然而，这些***的中心化本质可能导致一系列问题，一方面这些***的安全性受制于对单一实体的信任，另一方面评审过程仍可能面临运营方无法控制的安全事故，例如无法预期的安全漏洞和内部攻击。
近年来，起源于比特币的区块链技术取得迅速发展。首先，区块链公开透明，不可篡改的特点，可以有效保证评审结果的透明性，并有效防止攻击者对评审结果进行篡改。其次，利用基于以太坊开发的DAPP(DecentralizedApplication，去中心化应用)，由于DAPP的后端逻辑以智能合约方式部署在区块链上，一个DAPP可包含多个智能合约，每个智能合约通常由多个函数组成。每个函数的执行需由用户提交到区块链中的对应交易触发。当区块链网络中的节点接收到用户的交易，将基于交易内容执行指定智能合约中的指定函数，函数的执行结果将由全网节点验证，从而在去中心化环境中保障执行结果的确定性和正确性，进而舍弃对中心化实体的依赖。
现有技术中的一种中心化论文评审***方案包括：提出基于以太坊的评审协议Ants-Review，该协议将评审过程的管理流程编写为智能合约，要求投稿方、评审方、(会议或期刊)主办方等协议参与方按照协议规定调用函数，完成稿件的评审流程。Ants-Review协议成功实现了评审流程的去中心化。此外，投稿的评审人一旦被指派，其身份将被记录进账本，目的是对指派进行不可篡改的记录，以在未来进行审计、奖励和追责。相较而言，本专利不需要在评审结果展示前在区块链上存储任意可能导致指派信息泄露的信息，从而使攻击者无法确定性地找出对应某稿件的评审方。
上述现有技术中的一种中心化论文评审***方案的缺点包括：没有实现评审***的匿名性以及可扩展性。无法实现匿名性，由于区块链记录的信息是透明公开的，评审方的身份在评审结果产生前被公开，导致攻击者可以找出对应某稿件的评审方，不利于维护评审过程的公平性；而无法实现可扩展性，是由于上述两个论文提出的协议都需要多次调用智能合约中的函数，导致协议执行过程中花费过多链上的资源，执行成本过高，难以被应用到实际场景中。
发明内容
本发明的实施例提供了一种基于区块链的论文评审方法，以实现利用区块链对论文进行有效地评审。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种基于区块链的论文评审方法，包括：
评审方通过函数register()进行注册，提交个人资料的连接ipfs，获得评审资格；
主办方调用函数open()初始化协议，开启稿件的提交阶段，提交各阶段的截止时间和投稿要求的ipfs链接，向智能合约转账规定数量的以太币；
在稿件的提交阶段截止前，投稿方Ci生成一对专用于本次投稿的密钥
Figure BDA0003728789030000021
并通过函数submitC()提交通过投稿方公钥加密后的稿件的ipfs链接；
在提交阶段截止后且指派阶段截止前，主办方通过调用函数assign()提交选择的评审方账户地址，及分配给每个评审方的稿件编号；
在评审阶段开始后，投稿方通过链下信道向全部评审方公开其稿件的解密密钥
Figure BDA0003728789030000022
评审方获取稿件内容，并进行评审；在评审阶段截止前，评审方通过调用函数submitR()提交评审打分的ipfs链接；
在评审阶段截止后且公示阶段截止前，主办方通过调用函数decision()，基于评审方的评审打分在链上计算出各稿件的最终分数并进行公示。
优选地，所述的评审方通过函数register()进行注册，提交个人资料的连接ipfs，获得评审资格，包括：
评审方为获得评审资格，通过调用函数register()进行注册，在注册过程中，通过函数register()提交评审方个人资料的ipfs链接，以允许主办方进行查询和选择，向智能合约转账一定数量以太币作为安全押金，以惩罚评审方可能的恶意行为。
优选地，所述的在稿件的提交阶段截止前，投稿方Ci生成一对专用于本次投稿的密钥
Figure BDA0003728789030000031
并通过函数submitC()提交通过投稿方公钥加密后的稿件的ipfs链接，包括：
在稿件的提交阶段截止前，投稿方Ci形成稿件对象
Figure BDA0003728789030000032
Figure BDA0003728789030000033
中包括稿件概要明文及稿件正文密文，投稿方Ci生成一对专用于本次投稿的密钥
Figure BDA0003728789030000034
投稿方使用链下信道通过函数submitC()提交通过投稿方公钥加密后的
Figure BDA0003728789030000035
的ipfs链接给主办方；
主办方接收到来自投稿方的
Figure BDA0003728789030000036
后，将
Figure BDA0003728789030000037
组织成默克尔树CT，主办方将默克尔树CT的根节点rootCT提交到区块链链上；同时，主办方将默克尔树CT的全部叶节点
Figure BDA0003728789030000038
打包成块chunk，并经由链下信道向全部评审方公开。
优选地，所述的在提交阶段截止后且指派阶段截止前，主办方通过调用函数assign()提交选择的评审方账户地址，及分配给每个评审方的稿件编号，包括：
主办方基于自定义的标准选择n位评审方
Figure BDA0003728789030000039
形成本次论文评审的评委会，主办方对每个评审方分配k个待评审稿件，通过链下信道向每个评审方单独发送指派对象
Figure BDA00037287890300000310
评审方Rj接收到指派信息
Figure BDA00037287890300000311
后，通过链下信道向主办方发送签名信息
Figure BDA00037287890300000312
即评审方Rj承诺接收到
Figure BDA00037287890300000313
主办方收集评委方全部
Figure BDA00037287890300000314
后，构建评委对象
Figure BDA00037287890300000315
主办方将
Figure BDA00037287890300000316
组织成默克尔树RT，主办方通过调用函数commitRT()将默克尔树RT的根节点RRT提交到区块链链上，并将全部叶节点
Figure BDA00037287890300000317
打包成块chunk，并经由链下信道向全部评审方公开。
优选地，所述的在评审阶段开始后，投稿方通过链下信道向全部评审方公开其稿件的解密密钥
Figure BDA00037287890300000318
评审方获取稿件内容，并进行评审；在评审阶段截止前，评审方通过调用函数submitR()提交评审打分的ipfs链接，包括：
投稿方通过链下信道向主办方传递其稿件的解密密钥
Figure BDA0003728789030000041
主办方再将
Figure BDA0003728789030000042
转发给评审该投稿方稿件的几位评审方，评审方通过计算
Figure BDA0003728789030000043
和
Figure BDA0003728789030000044
获取稿件，并进行评审；
评审方Rj形成分数对象
Figure BDA0003728789030000045
Figure BDA0003728789030000046
包括被分配的kj个待评审稿件的分值及签名
Figure BDA0003728789030000047
评审方使用链下信道通过调用函数submitR()提交
Figure BDA0003728789030000048
的ipfs链接给主办方；
主办方收集到来自评审方的
Figure BDA0003728789030000049
后，将
Figure BDA00037287890300000410
组织成默克尔树ST，该默克尔树ST的叶节点集合为
Figure BDA00037287890300000411
其中
Figure BDA00037287890300000412
根节点为叶节点的迭代哈希
Figure BDA00037287890300000413
主办方通过调用函数commitST()将根节点rootST提交到区块链链上；主办方将全部
Figure BDA00037287890300000414
打包成块chunk，并经由链下信道向全部评审方公开。
优选地，所述的在评审阶段截止后且公示阶段截止前，主办方通过调用函数decision()，基于评审方的评审打分在链上计算出各稿件的最终分数并进行公示，包括：
基于评审方打分，主办方在链下计算出各稿件的最终成绩并进行公示，主办方通过调用函数decision()上传各稿件的最终成绩，主办方利用链下信道公开全部
Figure BDA00037287890300000415
对恶意行为进行审计与追责，所述恶意行为包括：主办方不公开评审方
Figure BDA00037287890300000416
评审方Rj多次提交
Figure BDA00037287890300000417
主办方链下计算结果错误，以及评审方Rj未提交
Figure BDA00037287890300000418
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例方法在链下进行传输稿件、打分结果等信息，并在链下进行存储与计算，实现了匿名性，可以有效防止攻击者在结果展示前通过对应某稿件的指派信息找出评审方，同时减少了函数调用要消耗的Gas，降低了协议的执行成本，实现了本发明的BLAR协议的可扩展性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于区块链的论文评审方法的实现原理图；
图2为本发明实施例提出一种改进后的BLAR协议的实现原理图；
图3为本发明实施例提出一种改进后的BLAR协议的处理流程图
图4为本发明实施例提出一种论文提交子协议的实现原理图；
图5为本发明实施例提出一种匿名指派子协议的实现原理图；
图6为本发明实施例提出一种论文打分子协议的实现原理图；
图7为本发明实施例提出一种结果公示子协议的实现原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
智能合约指一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。智能合约的目的是提供优于传统合约的安全方法，并减少与合约相关的其他交易成本。
为了改进当前论文评审协议在匿名性和可扩展性存在的上述缺陷，本发明不再依赖区块链进行存储与计算，保证在评审结果展示前不存储任何可能导致指派信息泄露的信息，使攻击者无法确定性地找出对应某稿件的评审方，实现匿名性。此外，本发明提出的协议将数据汇聚和处理从区块链链上转移至链下，而只将处理后的结果在链上做结算，从而极大降低区块链中交易数量、存储量及计算量，最终实现轻量化的匿名评审协议。
本发明实施例基于改进后的BLAR(Blockchain-based Lightweight AnonymousReview，轻量级匿名评审协议)，提出的一种基于区块链的论文评审方法的实现原理如图1所示，该方法描述了主办方、投稿方、评审方三类参与方在提交、指派、评审和公示四个阶段的交互处理步骤。该方法中的链上逻辑以包含多个函数的智能合约形式存在。参与方可通过函数调用交易执行所需函数(图中实线)，也可通过链下信道传递信息(图中点线)。该方法的具体处理过程包括如下的处理步骤：
步骤S10、评审方为获得评审资格，需要通过调用函数register()进行注册，在注册过程中，通过函数register()提交评审方个人资料的ipfs链接，以允许主办方进行查询和选择。此外，还需要向智能合约转账一定数量以太币作为安全押金，以惩罚评审方可能的恶意行为。评审方仅需注册一次，使其相关资料关联到智能合约中，便可参加任意场次论文评审。
步骤S20、主办方通过调用函数open()初始化协议，并开启提交阶段，该函数open()需提交各阶段截止时间与投稿要求的ipfs链接，并向智能合约转账规定数量的以太币。
步骤S30、在提交阶段截止前，投稿方生成一对专用于本次投稿的密钥
Figure BDA0003728789030000061
并通过调用函数submitC()提交稿件。稿件以稿件对象(creation object，
Figure BDA0003728789030000062
)数据结构提交，具体表示为
Figure BDA0003728789030000063
为了降低在以太坊区块链上的数据存储成本，采用IPFS进行文件共享，表示为link←I(file)，file←R(link)。
稿件内容通过投稿方公钥加密后的ipfs链接。
步骤S40、在提交阶段截止后且指派阶段截止前，主办方通过调用函数assign()提交选择的评审方账户地址，并分配给每个评审方需要评审的稿件编号。
步骤S50、在评审阶段开始，投稿方通过链下信道向全部评审方公开其稿件的解密密钥
Figure BDA0003728789030000071
从而允许评审方通过
Figure BDA0003728789030000072
获取稿件内容，并进行评审。公式中的E和D分别代表加密和解密。
步骤S60、在评审阶段截止前，评审方通过调用函数submitR()提交评审结果，评审结果以打分对象(score object，
Figure BDA0003728789030000073
)数据结构提交，具体表示为
Figure BDA0003728789030000074
即稿件评审分值score及评审意见的ipfs链接，其中评审意见为可选项。
步骤S70、在评审阶段截止后且公示阶段截止前，主办方通过调用函数decision()，基于评审方打分，在链上计算出各稿件最终分数并进行公示。
可以看到，在基础协议中，评审方的身份在指派阶段就已被公开，且多个步骤要求全部投稿方或评审方调用函数，即不支持匿名，且链上Gas消耗极高，导致该协议面临匿名性和可扩展性两个主要挑战。在此基础上，本发明分析改进该基础协议以支持匿名和轻量化的主要挑战，并提出攻克这些挑战的关键技术。
本发明提出的改进后的BLAR协议的实现原理图如图2所示，具体处理流程如图3所示，按照提交、指派、评审和、公示四个阶段拆分成四个子协议，分别进行讨论。
每个子协议具体描述如下：
1)论文提交子协议
论文提交子协议的实现原理如图4所示。该子协议的参与方包括主办方H和m位投稿方
Figure BDA0003728789030000075
参与方H可通过函数调用交易执行所需函数(图中指向区块链的实线)，也可通过链下信道传递信息(图中点线)。该子协议面临的主要挑战是将基础协议中的submitC()函数调用轻量化。
协议具体步骤如下：
主办方通过调用函数open()初始化协议，并开启提交阶段，该函数需提交各阶段截止时间与投稿要求的ipfs链接，并向智能合约转账一定数量以太币作为安全押金，目的是惩罚主办方可能的恶意行为。
在第一子阶段，投稿方Ci形成稿件对象(creation object，
Figure BDA0003728789030000081
)数据结构，具体表示为
Figure BDA0003728789030000082
其中
Figure BDA0003728789030000083
即稿件概要(summary)明文及稿件正文(detail)密文的ipfs链接与签名。稿件概要包括标题、摘要、关键词等信息，用以帮助主办方选择合适的审稿方。有别于基础协议中
Figure BDA0003728789030000084
的链上传输，本协议为轻量化，要求投稿方使用链下信道传输
Figure BDA0003728789030000085
本发明使用的哈希函数均为Keccak-256，哈希运算表示为hash←H(·)。以太坊社区提供JavaScript API利用ECDSA对任意消息msg进行签名，签名运算表示为vrs←S(H(msg))，其中H(msg)为msg的Keccak-256哈希。此外，以太坊Solidity语言提供全局函数ecrecover(…)returns(address)，可直接在智能合约中校验签名，表示为signer←V(H(msg),vrs)，输出的signer为签名者的以太坊地址。
在第二子阶段，主办方收集到来自投稿方的
Figure BDA0003728789030000086
后，将
Figure BDA0003728789030000087
组织成默克尔树CT，其中树的叶节点集合
Figure BDA0003728789030000088
树的根节点为叶节点的迭代哈希。主办方通过调用函数commitCT()将根节点rootCT提交到区块链链上；同时，主办方将默克尔树CT的全部叶节点
Figure BDA0003728789030000089
打包成块(chunk)并经由链下信道向全部投稿方公开。
在第三子阶段，此子协议对主办方可能采取的栽赃这一类恶意行为进行防御。主办方的栽赃恶意行为，指的是主办方虽然收到了某投稿方Ci链下传输的稿件对象
Figure BDA00037287890300000810
却故意不将
Figure BDA00037287890300000811
作为叶子节点包含进默克尔树中，从而栽赃投稿方未提供稿件。为处理这种可能，协议在第二子阶段结束后，留出一小段延长时间，允许投稿方通过调用函数submitCO()上传被主办方恶意屏蔽的稿件对象。该函数具体逻辑如下：首先进行一次时间条件判断，强制要求该函数只能在第三子阶段预设时间区间被调用。接着，存储投稿方提交的，并关联主办方。最后，同时对主办方和该投稿方记录警告，以激励双方尽量使用线下方式完成投稿。在这一子阶段，无论是否之前已通过链下提交投稿，任何投稿方都可以调用submitCO()函数提交投稿，这能保证任何投稿方都有能力确保其投稿被***录入，无论主办方是否可信。然而，调用submitCO()函数需要消耗以太币，产生花费，这将激励投稿方优先链下投稿。
2)匿名指派子协议
匿名指派子协议概览的实现原理如图5所示。该子协议的参与方包括主办方H和n位评审方
Figure BDA0003728789030000091
该子协议面临两个主要挑战：一方面需实现匿名性，即不在链上存储任意可能导致指派信息泄露的信息；另一方面需将基础协议中的assign()函数调用轻量化，尽可能降低Gas消耗。
协议具体步骤如下：
在第一子阶段，主办方基于自定义的标准，从候选评审者集合中选择n位评审方
Figure BDA0003728789030000092
形成本次论文评审的评委会。接着，主办方对每个评审方分配k个待评审稿件，其中k可进行自定义，如每位审稿人评审3篇稿件。
主办方将全部带签名稿件对象
Figure BDA0003728789030000093
打包成块(chunk)并经由链下信道向全部评审方公开。此外，主办方通过链下信道，向每个评审方单独发送指派对象
Figure BDA0003728789030000094
其中cn与ridj分别为评审方Rj加入的评委会编号及其在评委会中的序号，
Figure BDA0003728789030000095
为分配给Rj的kj个待评审稿件在默克尔树CT中对应的叶节点编号。
在第二子阶段，评审方Rj接收到指派信息
Figure BDA0003728789030000096
后，通过链下信道向主办方发送签名信息
Figure BDA0003728789030000097
即评审方Rj承诺接收到
Figure BDA0003728789030000098
在第三子阶段，主办方收集全部
Figure BDA0003728789030000099
后，构建评委对象
Figure BDA00037287890300000910
其中
Figure BDA00037287890300000911
即对选择Rj的承诺。随后，主办方将
Figure BDA00037287890300000912
组织成默克尔树RT，其中叶节点集合
Figure BDA00037287890300000913
根节点为叶节点的迭代哈希
Figure BDA00037287890300000914
主办方通过调用函数commitRT()将根节点RRT提交到区块链链上；同时，主办方将默克尔树RT的全部叶节点
Figure BDA00037287890300000915
打包成块(chunk)并经由链下信道向全部评审方公开。
3)论文打分子协议
论文打分子协议的实现原理如图6所示。该子协议的参与方包括主办方H，m位投稿方
Figure BDA0003728789030000101
以及n位评审方
Figure BDA0003728789030000102
类似论文提交子协议，论文打分子协议面临的主要挑战是将基础协议中的submitR()函数调用轻量化。
协议具体步骤如下：
在第一子阶段，投稿方通过链下信道向主办方传递其稿件的解密密钥
Figure BDA0003728789030000103
主办方再将
Figure BDA0003728789030000104
转发给评审该投稿方稿件的几位评审方，从而允许评审方通过计算
Figure BDA0003728789030000105
获取稿件，并进行评审。
在第二子阶段，评审方Rj形成分数对象
Figure BDA0003728789030000106
即被分配的kj个待评审稿件的分值及签名
Figure BDA0003728789030000107
接着，评审方使用链下信道传输
Figure BDA0003728789030000108
在第三子阶段，主办方收集到来自评审方的
Figure BDA0003728789030000109
后，将
Figure BDA00037287890300001010
组织成默克尔树ST，具体来说，树的叶节点集合为
Figure BDA00037287890300001011
其中
Figure BDA00037287890300001012
树的根节点为叶节点的迭代哈希
Figure BDA00037287890300001013
主办方通过调用函数commitST()将根节点rootST提交到区块链链上；同时，主办方将全部
Figure BDA00037287890300001014
打包成块(chunk)并经由链下信道向全部评审方公开。
在第四子阶段，对主办方的栽赃恶意行为进行防御。在此阶段，主办方虽然收到了某评审方Rj链下传输的分数对象
Figure BDA00037287890300001015
却故意不将
Figure BDA00037287890300001016
作为叶子节点包含进默克尔树ST中，从而栽赃评审方未提供分数。为处理这种可能，协议允许评审方通过调用函数submitSO()上传被主办方恶意屏蔽的
Figure BDA00037287890300001017
该函数具体逻辑如下：首先进行一次时间条件判断，强制要求该函数只能在第四子阶段预设时间区间被调用。接着，存储评审方提交的
Figure BDA00037287890300001018
并关联主办方。最后，同时对主办方和该评审方记录警告，以激励双方尽量遵循前三个子阶段步骤。
4)结果公示子协议
结果公示子协议的实现原理如图7所示。该协议的链上逻辑以包含多个函数的智能合约形式存在。该子协议的参与方包括主办方H和n位评审方
Figure BDA00037287890300001019
该子协议的主要功能是对结果及参与方恶意行为进行审计、纠错及追责。该子协议中包含多组有条件触发的函数(图中虚线)，这些函数在协议正常执行时不会被调用，仅在相关参与方存在恶意行为时被调用，用来对恶意行为产生的结果进行纠错，并对恶意行为执行方进行追责。
协议具体步骤如下：
在第一子阶段，基于评审方打分，主办方计算出各稿件最终成绩并进行公示。与基础协议不同，为了节省链上成本，计算过程在链下进行，主办方仅通过调用函数decision()上传最终结果，如收录论文或获奖论文名单。同时，主办方利用链下信道，公开全部
Figure BDA0003728789030000111
在第二子阶段，协议对四类恶意行为进行审计与追责，以保障协议的活性和正确性。
主办方不公开
Figure BDA0003728789030000112
在结果公示阶段，如果评审方Rj发现主办方链下公开的
Figure BDA0003728789030000113
不包括自身信息，可通过调用函数challengeH()提交
Figure BDA0003728789030000114
与
Figure BDA0003728789030000115
对应的默克尔证明，要求主办方在链上公开
Figure BDA0003728789030000116
与
Figure BDA0003728789030000117
该函数首先基于链上默克尔根rootRT与rootST校验默克尔证明，若为真则要求主办方在一定时限内通过调用函数answerH()提交
Figure BDA0003728789030000118
与
Figure BDA0003728789030000119
到链上，超出时限则合约将主办方标记为违规,没收违规者安全押金并奖励举报者。
评审方Rj多次提交
Figure BDA00037287890300001110
在论文打分子阶段，不诚实的评审方可能利用链上数据与链下数据的割裂，实现上传两次
Figure BDA00037287890300001111
第一次是通过链下传输，第二次是通过链上调用函数submitSO()，后者是为了防止主办方的恶意栽赃。没有注意到这一点，两次提交的数据可能会被主办方在链下计算两次，导致错误的链下计算结果。然而，智能合约很难独立监测评审方的这一恶意行为，因为合约不知道链下数据的状态。即使合约知道链下数据的状态，在链上验证该恶意行为也将是非常昂贵的。因此,此子协议设计challengeSO()函数以处理此类错误行为。该函数可以被主办方或任意评审方调用，调用者需提交证据作为函数输入。简单地说，证据是评审方Rj已在链下提交
Figure BDA00037287890300001112
的默克尔证明。该函数首先基于链上默克尔根rootST校验默克尔证明，之后校验Rj是否通过submitSO()提交过
Figure BDA00037287890300001113
如果两次校验都为真，则合约将Rj标记为违规,没收违规者安全押金并奖励举报者。
主办方链下计算结果错误：在结果公示阶段，出于有意或无意，主办方通过函数decision()提交的链下计算结果可能是错误的。在这种情况下，任意评审方可以要求将链下计算转换成链上计算，从而保障结果的正确性。具体来说，评审方首先调用函数reloadSO()将主办方在论文打分阶段链下公开的
Figure BDA0003728789030000121
重新提交回链上，使智能合约能够读取全部
Figure BDA0003728789030000122
在此基础上，评审方调用函数challengeDecision()，使智能合约利用链上全部
Figure BDA0003728789030000123
重新计算结果。如果该结果不同于主办方提交的链下计算结果，则合约将主办方标记为违规,没收违规者安全押金并奖励举报者。
评审方Rj未提交
Figure BDA0003728789030000124
在论文打分子阶段，不诚实的评审方可能没有提交打分
Figure BDA0003728789030000125
如果这种情况发生，则主办方或任意评审方可通过调用函数challengeR()举报未出现的评审方Rj。该函数首先校验Rj没有在论文打分阶段通过函数submitSO()提交
Figure BDA0003728789030000126
到链上，如果结果为真，则要求Rj在一定时限内调用函数answerR()提交其在链下提交
Figure BDA0003728789030000127
的默克尔证明，如果Rj超时或Rj提交的默克尔证明校验为假，则合约将Rj标记为违规,惩罚违规者并奖励举报者。
此外，BLAR协议对辩驳(Rebuttal)、不参与分数公开(Opt-out)、补充评审三类功能提供支持。
辩驳(Rebuttal)：近年，越来越多的计算机会议的审稿流程包含辩驳(Rebuttal)阶段，允许投稿方基于评审意见提交一定字数的Rebuttal，且允许评审方在阅读Rebuttal内容后修改分数。该阶段中，主办方将分数及评审意见IPFS链接通过链下信道告知投稿方，投稿方在辩驳阶段截止前，可选择向智能合约提交Rebuttal内容IPFS链接，其具体方法类似将现有提交阶段中提交的稿件内容替换为Rebuttal内容。接着，在辩驳阶段和公示阶段间，新增一轮打分阶段。该阶段中，类似Rebuttal前的首次打分，评审方可基于Rebuttal内容进行重新打分。
不参与分数公开(Opt-out)：被拒的投稿方可能不希望其分数被公开，即可能希望选择不参与分数公开(opt-out)。首先，在提交阶段，投稿方在提交稿件时标注opt-out，并生成一对投稿专用非对称密钥，公开其中公钥，通过链下信道将私钥告知主办方。接着，在打分阶段，如评审方发现其被分配的稿件标注有opt-out，需先使用该稿件对应公钥对其分数进行加密，再基于加密后的分数生成分数对象。最后，在公示阶段，主办方能够对所有分数进行解密，以进行录用决策。同时，主办方公开全部分数对象，但其中标注opt-out的稿件分数，仅能被该稿件的投稿方解密获悉。
补充评审：如果打分阶段部分论文收到的意见数量不足，可在公示阶段前重复进行一轮“指派-打分”补充论文意见，再对结果进行公开。
综上所述，本发明实施例方法在链下进行传输稿件、打分结果等信息，并在链下进行存储与计算，实现了匿名性，可以有效防止攻击者在结果展示前通过对应某稿件的指派信息找出评审方，同时减少了函数调用要消耗的Gas，降低了本发明的BLAR协议的执行成本，实现了本发明的BLAR协议的可扩展性。下面将从安全性和成本两个方面论述本发明的优点。
1)安全性分析
安全匿名评审协议需满足活性、正确性、匿名性三类安全特性，下面依次进行分析。
(1)BLAR协议具备活性。首先假设仅有主办方是诚实参与者，则主办方有能力在前三阶段顺序执行后的结果公示阶段通过调用函数decision()产生评审结果。接着，假设仅有一位评审方是诚实参与者，则该评审方有能力在结果公示阶段通过调用函数reloadSO()将全部
Figure BDA0003728789030000131
提交到链上，并通过调用函数challengeDecision()在链上计算评审结果。综上，只要主办方和评审方存在至少一位诚实参与者，必可通过函数decision()或challengeDecision()使协议执行完毕且产生评审结果，故BLAR协议具备活性。
(2)BLAR协议具备正确性。首先假设仅有主办方是诚实参与者，则主办方有能力在结果公示阶段基于链上和链下的打分情况
Figure BDA0003728789030000132
计算出正确结果，并经由函数decision()提交到链上确认。接着，假设仅有一位评审方是诚实参与者，则不诚实的主办方可能利用函数decision()提交错误链下计算结果，甚至不提交结果。在这些情况下，该评审方有能力在结果公示阶段通过调用函数reloadSO()将全部
Figure BDA0003728789030000133
提交到链上，并通过调用函数challengeDecision()在链上计算出于基于全部
Figure BDA0003728789030000134
的正确结果。综上，只要主办方和评审方存在至少一位诚实参与者，必可通过函数decision()或challengeDecision()在链上产生符合评审者打分的正确结果，故轻量化匿名评审协议BLAR具备正确性。
(3)BLAR协议具备匿名性。假设主办方在公示期前不透露指派信息，统计评审方在各阶段可获得的评审相关信。在提交阶段，没有产生评审相关信息。在指派阶段，评审方可获得默克尔树RT的根节点rootRT和全部叶节点
Figure BDA0003728789030000135
在打分阶段，评审方可获得树ST的根节点rootST和叶节点
Figure BDA0003728789030000141
其中，叶子节点
Figure BDA0003728789030000142
Figure BDA0003728789030000143
且评审方不知道
Figure BDA0003728789030000144
与
Figure BDA0003728789030000145
只要哈希算法H(·)与签名算法S(·)是安全的，则评审方无法证明已被主办方选择进入评委会。以太坊使用的Keccak-256哈希算法与ECDSA数字签名算法的安全性已在相关研究中得到证明，故本发明提出的轻量化匿名评审协议BLAR具备匿名性。
2)成本分析
假设全部协议参与方具备理性，在此基础上，对匿名评审协议的四个子协议的成本进行逐一分析，从而获得执行完整协议的成本，以论证协议的高效性和可扩展性。
在论文提交子协议中，若仅需调用函数commitCT()，则Gas消耗为O(1)；若投稿方需通过调用函数submitCO()上传被主办方恶意屏蔽的
Figure BDA0003728789030000146
则Gas消耗将增加，上限为O(n)；由于submitCO()的调用不仅能够修正主办方恶意行为的危害，还将导致主办方与调用该函数的投稿方共同支付交易费用，受到经济惩罚，产生负收益，理性的主办方与投稿方不会使函数submitCO()被调用，故该子协议仅需调用函数submitCO()，从而使Gas消耗为O(1)。
同理，在匿名指派子协议与论文打分子协议，理性的参与方仅需调用函数commitRT()与commitST()，从而使Gas消耗为O(1)。
在结果公示子协议中，若仅需调用函数decision()，则Gas消耗为O(1)；若存在四类恶意行为，需调用challengeH()、challengeSO()、challengeDecision()、challengeR()等函数，则Gas消耗将增加，上限为O(n)；由于这些函数的调用不仅能够修正恶意行为的危害，还将导致恶意行为执行方安全押金被没收，受到经济惩罚，产生负收益，理性的协议参与方不会使这些函数被调用，故该子协议仅需调用函数decision()，从而使Gas消耗为O(1)。
综上，当全部协议参与方具备理性，协议执行过程仅需调用函数commitCT()、commitRT()、commitST()、decision()，Gas消耗为O(1)，故轻量化匿名评审协议是可扩展匿名评审协议。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于区块链的论文评审方法，其特征在于，包括：
评审方通过函数register()进行注册，提交个人资料的连接ipfs，获得评审资格；
主办方调用函数open()初始化协议，开启稿件的提交阶段，提交各阶段的截止时间和投稿要求的ipfs链接，向智能合约转账规定数量的以太币；
在稿件的提交阶段截止前，投稿方Ci生成一对专用于本次投稿的密钥
Figure FDA0003728789020000011
并通过函数submitC()提交通过投稿方公钥加密后的稿件的ipfs链接；
在提交阶段截止后且指派阶段截止前，主办方通过调用函数assign()提交选择的评审方账户地址，及分配给每个评审方的稿件编号；
在评审阶段开始后，投稿方通过链下信道向全部评审方公开其稿件的解密密钥ski C，评审方获取稿件内容，并进行评审；在评审阶段截止前，评审方通过调用函数submitR()提交评审打分的ipfs链接；
在评审阶段截止后且公示阶段截止前，主办方通过调用函数decision()，基于评审方的评审打分在链上计算出各稿件的最终分数并进行公示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的评审方通过函数register()进行注册，提交个人资料的连接ipfs，获得评审资格，包括：
评审方为获得评审资格，通过调用函数register()进行注册，在注册过程中，通过函数register()提交评审方个人资料的ipfs链接，以允许主办方进行查询和选择，向智能合约转账一定数量以太币作为安全押金，以惩罚评审方可能的恶意行为。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在稿件的提交阶段截止前，投稿方Ci生成一对专用于本次投稿的密钥
Figure FDA0003728789020000012
并通过函数submitC()提交通过投稿方公钥加密后的稿件的ipfs链接，包括：
在稿件的提交阶段截止前，投稿方Ci形成稿件对象
Figure FDA0003728789020000021
Figure FDA0003728789020000022
中包括稿件概要明文及稿件正文密文，投稿方Ci生成一对专用于本次投稿的密钥
Figure FDA0003728789020000023
投稿方使用链下信道通过函数submitC()提交通过投稿方公钥加密后的
Figure FDA0003728789020000024
的ipfs链接给主办方；
主办方接收到来自投稿方的
Figure FDA0003728789020000025
后，将
Figure FDA0003728789020000026
组织成默克尔树CT，主办方将默克尔树CT的根节点rootCT提交到区块链链上；同时，主办方将默克尔树CT的全部叶节点
Figure FDA0003728789020000027
打包成块chunk，并经由链下信道向全部评审方公开。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的在提交阶段截止后且指派阶段截止前，主办方通过调用函数assign()提交选择的评审方账户地址，及分配给每个评审方的稿件编号，包括：
主办方基于自定义的标准选择n位评审方
Figure FDA0003728789020000028
形成本次论文评审的评委会，主办方对每个评审方分配k个待评审稿件，通过链下信道向每个评审方单独发送指派对象
Figure FDA0003728789020000029
评审方Rj接收到指派信息
Figure FDA00037287890200000210
后，通过链下信道向主办方发送签名信息
Figure FDA00037287890200000211
即评审方Rj承诺接收到
Figure FDA00037287890200000212
主办方收集评委方全部
Figure FDA00037287890200000213
后，构建评委对象
Figure FDA00037287890200000214
主办方将
Figure FDA00037287890200000215
组织成默克尔树RT，主办方通过调用函数commitRT()将默克尔树RT的根节点RRT提交到区块链链上，并将全部叶节点
Figure FDA00037287890200000216
打包成块chunk，并经由链下信道向全部评审方公开。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的在评审阶段开始后，投稿方通过链下信道向全部评审方公开其稿件的解密密钥
Figure FDA00037287890200000217
评审方获取稿件内容，并进行评审；在评审阶段截止前，评审方通过调用函数submitR()提交评审打分的ipfs链接，包括：
投稿方通过链下信道向主办方传递其稿件的解密密钥
Figure FDA00037287890200000218
主办方再将
Figure FDA00037287890200000219
转发给评审该投稿方稿件的几位评审方，评审方通过计算
Figure FDA00037287890200000220
和
Figure FDA00037287890200000221
获取稿件，并进行评审；
评审方Rj形成分数对象
Figure FDA0003728789020000031
Figure FDA0003728789020000032
包括被分配的kj个待评审稿件的分值及签名
Figure FDA0003728789020000033
评审方使用链下信道通过调用函数submitR()提交
Figure FDA0003728789020000034
的ipfs链接给主办方；
主办方收集到来自评审方的
Figure FDA0003728789020000035
后，将
Figure FDA0003728789020000036
组织成默克尔树ST，该默克尔树ST的叶节点集合为
Figure FDA0003728789020000037
其中
Figure FDA0003728789020000038
根节点为叶节点的迭代哈希
Figure FDA0003728789020000039
主办方通过调用函数commitST()将根节点rootST提交到区块链链上；主办方将全部
Figure FDA00037287890200000310
打包成块chunk，并经由链下信道向全部评审方公开。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的在评审阶段截止后且公示阶段截止前，主办方通过调用函数decision()，基于评审方的评审打分在链上计算出各稿件的最终分数并进行公示，包括：
基于评审方打分，主办方在链下计算出各稿件的最终成绩并进行公示，主办方通过调用函数decision()上传各稿件的最终成绩，主办方利用链下信道公开全部
Figure FDA00037287890200000311
对恶意行为进行审计与追责，所述恶意行为包括：主办方不公开评审方
Figure FDA00037287890200000312
评审方Rj多次提交
Figure FDA00037287890200000313
主办方链下计算结果错误，以及评审方Rj未提交
Figure FDA00037287890200000314
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