基于区块链的物联网认证机制综述

随着物联网(Internet of Things, IoT)技术的高速发展,各类智能设备数量激增,身份认证成为保障IoT安全的首要需求.区块链作为一种分布式账本技术,提供了去信任的协作环境和安全的数据管理平台,使用区块链技术驱动IoT认证成为学术界和工业界关注的热点.基于云计算和云边协同两种架构分析IoT身份认证机制设计的主要需求,总结区块链技术应用于IoT场景面临的挑战;梳理现有IoT身份认证机制的工作,并将其归结为基于密钥的认证、基于证书的认证和基于身份的认证;分析应用区块链技术的IoT认证工作,并根据认证对象和附加属性对相关文献进行归纳和总结.从形式化和非形式化两个方向总结基于区块链的IoT认证机制的安全性分析方法.最后展望了未来研究方向.     

面向数据保护的区块链物联网边缘卸载策略

物联网（IoT）设备的广泛应用带来了数据安全性和完整性的挑战。针对这一问题,研究提出了一种区块链物联网边缘卸载策略,专注于数据保护。该策略通过将IoT设备数据上传至区块链,利用其不可窜改性和可追溯性来保障数据安全。鉴于区块链的工作量证明（PoW）共识算法在数据验证和区块添加方面的高计算资源需求,该策略采用边缘计算技术,将PoW共识过程卸载至边缘服务器执行。进一步地,设计并实现了一个多目标边缘卸载算法（multi-object edge offloading algorithm,MEOA）,以寻找最优卸载策略,动态调整PoW共识难度,实现系统安全性与运行效率的平衡。仿真实验结果显示,该策略相比其他卸载策略,在提高IoT设备数据上链效率、降低时间和能耗成本方面表现优异,同时确保了数据安全性和完整性。     

区块链技术在矿山物联网中的应用研究

针对矿山物联网中数据传输和存储过程中存在易丢失和被篡改等问题,将区块链技术应用于矿山物联网的数据传输与存储中。构建了以数据层、传输层、共识层为核心的矿山私有区块链架构;设计了基于共识模块和数据区块的矿山物联网数据传输与存储防护方案;应用实用拜占庭容错(PBFT)算法设计了数据共识过程,通过在分布式结构化P2P网络每2个节点间设置共识模块并优化P2P协议,实现了矿山数据安全性共识。测试结果表明,私有区块链的应用保证了矿山物联网数据的准确传输和可靠存储。     

基于区块链技术的物联网安全研究

物联网作为信息产业领域的第三次发展浪潮,代表了未来计算与通信技术发展的方向。近年来,物联网领域也得到了显著的发展,但物联网的安全性、隐私性、可靠性等问题一直是物联网发展的主要限制因素。本文从物联网的三层体系结构和系统整体架构入手,逐一分析各层级中面临的主要安全问题。利用区块链去中心化、信任机制、数据加密、时间序列等特点解决物联网存在的数据安全、隐私泄露、中心化等问题。同时,对物联网相关领域存在安全问题基于区块链技术进行实例研究。     

基于"区块链+物联网"融合的农产品溯源系统

针对农产品易出现产地造假等质量监管方面的不足,将物联网和区块链结合起来,建立基于"区块链+物联网"的农产品溯源系统.在生产过程中,通过温湿度传感器、光照传感器以及GPS模块等采集信息,通过ZigBee技术进行节点布置.在运输环节,通过二维码技术对每件产品赋予唯一的身份信息,通过GPS和摄像头来监控位置变化,收集到的信息...     

基于双区块链及物联网技术的防伪溯源系统

在产品安全日益重要的今天,传统的产品溯源系统依旧存在着中心化存储、数据可信度低、数据易窜改及责任人定位困难等问题。区块链技术凭借其分布式存储、链式结构、不可窜改和高容错性等特点,能在信息的搜集、存储和共享等过程中实现数据溯源功能,并借助物联网技术保证区块链源头数据的真实可靠,以实现对产品信息的实时跟踪。基于此,提出了使用双区块链和物联网技术的产品防伪溯源系统,分析了该溯源系统的安全性并通过仿真实验验证了该系统的可行性,对区块链技术和产品安全领域的进一步结合提供了参考和借鉴。     

基于区块链的农业物联网可信溯源体系

随着农业信息化的快速发展,农业物联网逐渐成为智慧农业必要的基础设施。未来智慧农业依赖大量的物联网传感器,为了解决农业物联网中数据孤立、不可靠、容易被篡改、难以追踪追责的问题,本文提出了一种基于区块链的农业物联网可信溯源体系。考虑农业物联网数据量大、种类繁多的特点,本方案基于Hyperledger fabric智能合约,采用分布式raft共识协议,结合物联网设备服务,精准权限控制,实现物联网数据存储溯源的可靠可信以及冗余数据过滤与基于属性的访问控制,大幅减少了冗余数据,提高了安全性。在本文提供的方案中,农场管理员授权员工用户绑定所属物联网设备,物联网设备定期上传的文本数据发送到智能合约进行聚类筛选,剔除冗余数据后上链存证。利用IPFS分布式存储图像、视频,通过区块链存证其内容哈希、智能合约管理其生命周期。采用链上存储、链下计算的模式对大量本地数据进行分析、统计、可视化展示;进行链上校验,针对文本数据采用直接上链存储的方法,对于图片文件采用本地存储、链上校验的方式确保图片信息不被篡改。仿真和分析结果表明,本方案在稳定性、安全性上优于传统溯源方案,性能上满足千级数量的物联网设备并发上链的需求...     

基于区块链的物联网安全技术探究

近年来,随着区块链概念的提出,人们开始将基于区块链的物联网安全技术应用于物流、医疗、金融等领域。传统物联网存在的信任和安全隐私方面的问题,能够随着区块链分布式数据库系统技术的发展而得到有效改善,从而推动物联网进一步发展。基于此,主要探讨了基于区块链的物联网安全技术特点和物联网发展过程中存在的相关问题,进一步阐述了基于区块链的物联网安全技术的研究与应用。     

基于区块链的多维度物联网健康数据服务框架

为解决物联网上医疗健康数据的隐私性和安全性等问题,提出一种基于区块链的多维度物联网健康数据服务框架。在物联网中引入(Elliptic Curve Qu-Vanstone, ECQV)隐式证书,通过分布式账本来验证隐式证书的有效性;使用该证书来实现IoT、多接入边缘计算(Multi-Access Edge Computing, MEC)数据隐私和安全性;使用区块链的智能合约来处理与证书相关的操作,开发基于智能合约的威胁评分机制来自动撤销证书;使用MEC进一步将存储卸载功能附加到区块链上,以确保将大量已连接的设备连接到云的可扩展性。该文的框架特征优于现有其他物联网框架。     

区块链+物联网在农产品溯源中的应用研究

近年来,农产品安全问题日益严峻,传统的农产品追溯体系面临公信力缺失、监管困境和扩展性问题,农产品质量安全追溯迫在眉睫。随着区块链技术不断发展,其具有的分布式、去中心化、不可篡改、可追溯等特性在改善农产品溯源系统数据安全性、透明性等方面发挥着重要作用,并受到了各个行业的广泛关注。在简述可追溯性和追溯系统概念的基础上,介绍物联网和区块链技术,并探讨了当前国内外学者将区块链和物联网框架融合应用到农产品溯源中的一些相关研究,同时阐述了溯源系统在物联网与区块链结合下带来的安全、可靠、透明等好处及面临可扩展性、效率问题、资源浪费等挑战,最后对当前农产品溯源体系建设提出建议以及未来的研究方向。     

区块链技术在物联网安全相关领域的作用

区块链是虚拟货币比特币的重要实现技术。区块链结构中包含分布式数据库系统和网络区块节点,具有不可伪造和去中心化特点。在区块链技术产生之初,受到金融交易领域的广泛关注。当前,区块链技术对物联网安全方面具有重要作用。基于此,本文简要介绍区块链的概念和相应的关键技术,通过对其应用于物联网的安全方面分析以及作用探究,来让人们充分理解区块链技术和物联网融合的安全优势,以期为相关人员提供参考。     

基于区块链与边缘计算的物联网访问控制模型

边缘计算的出现扩展了物联网（IoT）云-终端架构的范畴,在减少终端设备海量数据的传输和处理时延的同时也带来了新的安全问题。针对IoT边缘节点与海量异构设备间的数据安全和管理问题,并考虑到目前区块链技术广泛应用于分布式系统中数据的安全管理,提出基于区块链与边缘计算的IoT访问控制模型SC-ABAC。首先,提出集成边缘计算的IoT访问控制架构,并结合智能合约和基于属性的访问控制（ABAC）提出并设计了SC-ABAC;然后,给出工作量证明（PoW）共识算法的优化和SC-ABAC的访问控制管理流程。实验结果表明,所提模型对区块连续访问下的耗时随次数呈线性增长,连续访问过程中央处理器（CPU）的利用率稳定,安全性良好。本模型下仅查询过程存在调用合约的耗时随次数呈线性增长,策略添加和判断过程的耗时均为常数级,且优化的共识机制较PoW每100块区块共识耗时降低约18.37个百分点。可见,该模型可在IoT环境中提供去中心化、细颗粒度和动态的访问控制管理,并可在分布式系统中更快达成共识以确保数据一致性。     

区块链的物联网信誉数据管理系统模型和关键机制研究

目前以集中式结构为基础数据服务模式,存在信誉数据容易被篡改,缺乏公开可信的信誉数据管理平台等问题。针对以上问题,采用区块链技术,构建一套面向物联网的信誉数据服务体系,并将其与信誉文档体系相融合,实现信誉信息在链上的安全存储,信誉信息的不可伪造、可追踪。在此基础上,提出了基于环签名的用户匿名评估保护机制,区块链与Redis的信誉信息缓冲机制以及信誉信息存取控制机制等,进一步保证了信誉数据管理系统模型的安全性和可靠性。     

浅谈区块链技术在物联网中的应用

时至今日,物联网技术已经广泛应用于很多领域,它使得“事物”之间能够相互通信,因此,形成了一个由设备组成的具有一定“感知”能力的网络。尽管物联网好处众多,但仍面临诸多挑战,其中不乏安全和隐私等问题。面对这些问题,人们发明了区块链技术。区块链技术在数据防篡改、高可靠性、数据隐私保护等方面具有先天优势。本文通过分析物联网面临的挑战和区块链技术具有的优势,取长补短,分析了区块链技术在物联网中的应用,供相关读者参考。     

基于区块链技术的物联网信息共享安全机制

针对物联网（IoT）信息共享中存在的源数据易被篡改、缺乏信用保障机制以及信息孤岛问题，提出一种基于区块链技术的轻量级物联网信息共享安全框架。该框架采用数据区块链和交易区块链相结合的双链模式:在数据区块链中实现数据的分布式存储和防篡改，并通过改进的实用拜占庭容错（PBFT）机制共识算法，提升数据登记效率；在交易区块链中实现资源和数据交易，并通过基于部分盲签名算法的改进算法，提升交易效率、实现隐私保护。仿真实验部分分别针对抗攻击能力、双链的处理能力和时延进行了验证分析，结果表明该框架具有安全性、有效性和可行性，可应对现实物联网中的大部分场景。     

基于区块链的工业物联网联邦学习系统架构

联邦学习是一种新兴的保护隐私的机器学习算法,它正在广泛应用于工业物联网(IIoT)中,在联邦学习中中心服务器协调多个客户端(如物联网设备)在本地训练模型,最后融合成一个全局模型.最近,区块链在工业物联网和联邦学习中得到了利用,以用来维护数据完整性和实现激励机制,吸引足够的客户数据和计算资源用于培训.然而,基于区块链的联...     

结合区块链的物联网数据安全共享机制

随着物联网技术的发展,物联网呈现出分布式、动态性的特点,设备间的数据交换愈发频繁.传统的数据共享机制往往需要可信第三方实体,但这种方案存在单点故障隐患,对数据提交者不透明,数据可能遭到泄露、篡改.如何保证设备间的安全的数据共享变成一个巨大的挑战.本文提出了一种基于区块链的物联网数据安全共享机制.该机制管理设备间的访问权限和通信.利用区块链不可篡改、去中心化的特性,将设备的权限管理规则和通信管理信息存入区块中,以防恶意用户未经授权访问设备,滥用通信资源.最后,通过在本地搭建测试区块链网络,测试了在调用函数的成本消耗和在不同网络规模下的时间消耗,结果表明该机制实现对设备细粒度的访问控制,实现了安全的数据通信,通过性能测试证明了该方法的可行性.     

物联网中基于区块链的密态内容审计方案

低功耗广域网技术以功耗低、距离远等优势,已成为当前的一个研究热点。但是,由于低功耗广域网中传感器节点安全防护能力有限、容易老化以及存在恶意节点等问题,导致系统在效率和私密性方面并不是完全可靠。针对上述问题,本文为无线电广域网的媒体介入控制层设计一套密文数据审计算法。通过使用布隆过滤器,加快密文数据处理的效率。此外使用同态加密技术,在保护数据的前提下,实现有效密文数据范围查询功能。最后利用区块链技术实现对通讯数据的溯源,方便日后对问题节点进行追踪。分析结果显示,新方案具有较高的安全性能,并且运行效率能够达到O(logn)。     

区块链技术在物联网中的应用与前瞻

随着物联网系统的迅速发展,越来越多设备和参与方加入到系统中.但是,大多数现有系统采用中心化的管理方式,在可扩展性、数据安全与隐私性、多方协作、数据共享方面面临诸多挑战.区块链技术是一种结合数字加密、分布式计算的点对点分布式记账技术,具有去中心化、不可篡改、可验证、可追溯等特性,为物联网系统面临的安全、协作和信任问题提供了解决方案.论文阐述了物联网系统前存在的挑战,分析了区块链在这些应用场景下的优势特性,并对区块链在物联网领域的应用解决方案做了对比和归纳,对区块链+物联网应用具有一定的借鉴意义.