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。     

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。     

基于区块链技术的电力物联网终端安全认证系统应用研究

电网状态全感知的目标意味着物联网技术在电网的广泛应用,大量物联网终端通过传感技术、通信技术和计算机技术接入网络。电力物联网终端分布呈现数量大、地域广、采集数据复杂的特点,容易被攻击者突破和入侵,而且传统的中心化认证存在单点失败、性能瓶颈等问题。本文基于区块链技术,研发并应用了基于终端标识符的DID数字身份、区块链多源适配的DID解析器、基于终端凭证信息的零知识证明、基于机器学习算法的设备管理等技术,设计出了一种基于区块链的电力物联网终端安全认证系统。该系统在电网内成功应用,实现了物联网设备接入认证的去中心化,降低了设备接入的网络安全风险,减少了中心化基础设施建设和维护的成本,提高了运维人员的工作效率。     

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。     

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Hyperledger的电力物联网分布式认证研究

随着能源互联网的发展和"云、大、物、移"战略的实施,传统的电力物联网终端集中式接入认证方式难以应对泛在普适的应用需求。基于联盟区块链的超级账本技术,研究了电力物联网终端分布式接入认证技术,将安全多方计算中密钥共享和分配协议与超级账本共识算法相结合,提出了一种有效的电力物联网终端接入认证方案。仿真结果表明,所提方案在认证时间和资源消耗等方面具有优势。     

区块链赋能的高效物联网数据激励共享方案

近年来,随着大量设备不断地加入物联网中,数据共享作为物联网市场的主要驱动因素成为了研究热点.然而,当前的物联网数据共享存在着出于安全顾虑和缺乏激励机制等原因导致用户不愿意参与共享数据的问题.在此背景下,区块链技术为解决用户的信任问题和提供安全的数据存储被引入到物联网数据共享中.然而,在构建基于区块链的安全分布式数据共享...     

区块链激励机制在车联网领域的应用研究综述

近几年区块链成为解决车联网中安全问题的热门选择，产生了大量基于区块链的车联网解决方案。然而区块链部分节点由于激励不足不愿参与区块验证或共享意愿较低，导致车联网仍存在隐私泄露和信任缺失等安全问题。介绍了基于区块链的车联网解决方案的研究现状以及激励机制在物联网和车联网领域最主要的三种应用场景，从奖励类型角度划分了区块链激励机制在车联网领域的应用，并对每种激励在节点参与水平、提高效率、降低能耗、隐私安全和节点信任五方面做了全面对比，从区块链激励层面讨论了现阶段车联网面临的挑战以及未来研究方向，为未来加强基于区块链的车联网提供更多激励与安全层面的支持。     

区块链技术在物联网工程中的应用研究

针对物联网工程设备管理难度大、工程维护成本高以及用户隐私易泄露等问题,研究了区块链技术的原理、技术特点,分析了区块链技术在物联网工程中的应用优势。建立基于区块链技术的物联网工程架构,提高设备管理效率,保障用户隐私安全,为物联网防伪溯源等应用提供技术支持,并对区块链技术与物联网工程相结合的发展前景进行展望。     

物链网综述:区块链在物联网中的应用

物联网设备数量的激增和中心化的管理架构给物联网的发展带来了严峻的挑战，区块链技术的去中心化和不可篡改等特点可以用来解决物联网的上述难题，故此将区块链技术应用到物联网领域成为研究热点。随着区块链技术在物联网应用中的深入研究，出现了一个新的概念："物链网"。本文首先介绍了物联网的行业痛点和区块链相关技术，然后分析了将区块链技术应用到物联网领域的论文和白皮书，把融合文献分为平台架构和应用场景两类后，进行归纳总结，并调研了应用领域的典型公链和商业项目，指出了将区块链技术应用于物联网领域所面临的挑战与机遇，讨论了相应的解决方案，最后展望了"物链网"未来的发展趋势，提出未来研究方向应侧重于数据存储和数据管理方向。     

基于Augur的交易者身份管理方案研究

随着物联网应用的快速发展,其安全问题也引起越来越多的关注.由于物联网设备众多,且信任机制缺失,物联网设备安全问题日益突出.区块链技术成为可能的解决途径.利用区块链技术的安全机制,物联网可以建立一套可信的加密系统,从而维护数据的安全.为探索如何利用区块链技术解决物联网设备安全问题,一个可行的解决方案是探索区块链应用的身份管理方案.本文通过对区块链应用Augur的身份管理技术进行研究,探索区块链应用的身份管理方案以及潜在风险,并针对Augur的身份管理方案潜在风险和设计缺陷攻击提出了一个基于信誉评估的安全解决方案.该方案选取了6个信誉指标和3种信誉计算方法,为交易者选择有效市场及其他Augur交易活动提供信誉依据.最后本文利用3个指标检验3种方法针对不同用户类型的评估准确度,为评估方法的选择提供了依据.     

云边协同物联网中区块链技术的应用研究

为解决物联网终端设备集中接入性能低、安全隐患多、数据易丢失和易篡改、价值数据分享困难、数据孤岛普遍存在等问题,提出了一种基于区块链的物联网云边协同架构。将区块链和数字签名技术应用到网关组成的边缘层,在边缘层实现终端设备的分布式接入认证,通过将数字签名密文等信息存储到私有链来提高认证的可信性和安全性。将区块链和基于公证人的跨链机制应用到云端层,提高价值数据在机构内和机构间进行共享的可靠性和安全性。模拟实验结果表明,所提出的基于区块链的物联网云边协同架构对原有系统影响较小,易安装部署,可以承受DDoS等常见攻击方式,在云端进行的跨链价值数据共享的方式具有较强的实用性、适应性和可行性。     

基于区块链的联邦学习研究进展

联邦学习（FL）是一种能够实现用户数据不出本地的新型隐私保护学习范式。随着相关研究工作的不断深入,FL的单点故障及可信性缺乏等不足之处逐渐受到重视。近年来,起源于比特币的区块链技术取得迅速发展,它开创性地构建了去中心化的信任,为FL的发展提供了一种新的可能。对现有基于区块链的FL框架进行对比分析,深入讨论区块链与FL相结合所解决的FL重要问题,并阐述了基于区块链的FL技术在物联网（IoT）、工业物联网（IIoT）、车联网（IoV）、医疗服务等多个领域的应用前景。     

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.     

一种基于区块链的数据完整性验证解决方案

数据在物联网环境下采集、传递、存储过程中,如果缺少严密的安全防范措施,可能会出现假冒的、被篡改的或者过期的数据,这些缺乏完整性保护的物联网数据会对物联网应用造成极大的危害。数据的完整性是确保数据可信的必要条件。区块链的去中心化、分布式、持久性、不可篡改等属性,使得区块链目前成为在具有隐私保护应用需求的数据完整性验证的优选方法。文中提出了一种基于区块链的数据完整性验证的区块链结构和基于去中心化时间戳的数据完整性验证机制,设计了基于区块链的数据完整性验证的智能合约,在以太坊平台上模拟真实场景。实验结果表明,基于区块链的数据完整性验证技术方案,可以在去中心化的应用环境下,并在数据分散存储以保护数据隐私的前提下,确保数据的完整性。     

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。     

量子信息技术与区块链的融合模式研究

区块链与量子信息技术是近年来兴起的前沿科学技术,受到了业界广泛的关注与研究。其中区块链具有去中心化性质,以区块链为核心技术的应用在金融科技、物联网、民生与政治等诸多领域相继涌现。量子信息技术主要分为量子计算、量子通信、量子测量。其中量子计算的研究主要体现在相较于经典计算的计算优越性,量子计算的运行速度已被证明在解决某些复杂问题上远超经典计算。而在两者迅猛发展的同时,相互之间也存在亟需解决的问题。由于区块链采用的部分经典密码学技术已被证明会被量子计算破解,例如基于非对称密码体制的数字签名,导致区块链的安全受到威胁。针对此问题,已有研究表明,将量子信息技术应用于区块链,可以保护其不受量子攻击。以区块链与量子信息技术相结合为出发点,通过介绍区块链和量子计算的基本结构,以及分析区块链遭受的量子挑战并总结现有的量子解决方案,指出区块链和量子信息技术的融合可以促进区块链在量子时代良好地发展,而这也是不可阻挡的趋势。     

区块链在工业控制领域中的应用探讨

在工业控制系统安全防护体系相关研究的基础上,针对工业控制系统存在的安全问题,探索结合区块链技术来增强信息系统的安全性。在工业互联网时代来临的背景下,阐明区块链技术的独有优势,提出了基于区块链的密钥管理、工业控制实验数据监控管理,工业控制关键设施保护,工业控制设备资产管理,区块链算力基础设施等应用方案,为工业控制领域的安全防护保驾护航。     

基于区块链的5G物联网数据共享方案

海量的物联网数据拥有巨大价值,而现有基于云的数据共享机制,面临单点故障、内部泄露等问题,无法确保用户数据的安全共享。为实现高效可信的数据共享,利用区块链技术,提出了基于区块链的5G物联网数据共享方案。该方案首先设计了数据共享框架和数据共享流程;然后基于闪电网络方案,提出了面向物联网数据共享的链下交易机制。实验分析表明,基于区块链的5G物联网数据共享方案具有较强的抗攻击能力;基于闪电网络的交易机制,能够大幅提高交易吞吐量、降低交易时延。     

基于区块链的物联网设备自主管控方案

传统物联网设备管理系统可能存在隐私数据易泄露、设备运行情况难掌握、异常事件难追溯等痛点, 给个人、企业乃至社会层面都带来了不利影响. 针对以上问题, 本文设计了一种基于区块链的物联网设备自主管控及管控行为审计方案, 通过区块链存证技术将接入系统的设备信息锚定至区块链, 对设备全生命周期进行管理; 基于智能合约技术实现对物联网设备的数据采集、分析及远程管控的一体化自主管控流程; 最后, 结合区块链不可篡改和可追溯的特性对用户行为进行安全审计. 分析结果表明, 本方案具备安全性高、扩展性强等特点, 为构建物联网系统安全管理架构提供了思路.