基于区块链的物联网安全数据共享系统

针对传统数据共享方法存在隐私泄露、易受到拒绝服务攻击和黑客入侵等问题,通过密文属性策略基加密、同步聚合签名、可验证随机函数等方法,设计基于区块链的物联网安全数据共享系统.首先,物联网设备利用密文属性策略基加密方案对数据进行加密,从而对数据使用者的属性进行限定,实现细粒度的数据共享访问控制,并且可以定义使用者的访问次数;其次,在数据共享系统中引入付费商业模型,让云服务器可以为提供的服务进行收费,并且通过可验证随机函数和同步聚合签名产生相应的资源使用证明;再次,物联网设备管理方利用区块链智能合约可以对云服务器产生的证明进行自动化验证;最后,通过外包计算方法将大量运算外包给云服务器进行计算,从而降低用户端的解密开销.系统的优势是抵抗针对云存储密文的分布式拒绝服务攻击,降低细粒度安全数据共享中用户的解密开销,以及利用区块链智能合约对云平台提供的服务进行审计.通过同步聚合签名可以将多个服务证明进行聚合,从而提高审计的效率.实验结果表明:该系统能够实现分布式的信任管理,对物联网数据的处理速度效率高,能够对加密数据进行细粒度的共享和管理.     

基于区块链的物联网应用研究综述

物联网设备数量的快速增长证明了该领域具有巨大的应用及研究价值,但其设备异构性、隐私泄露、安全漏洞及可扩展性等自身问题使得物联网系统安全面临着严峻挑战。通过结合区块链技术解决上述问题,已成为物联网领域的一大主要研究热点。分析了物联网目前所面临的风险挑战及结合区块链后的可解决方案,对近几年国内外区块链技术在物联网各领域的应用最新研究成果及与5G网络的可集成性进行了总结,分析了未来在这些领域的研究发展方向,讨论了区块链与物联网集成后面临的资源受限、计算开销大及隐私性等问题。     

采用区块链的物联网数据共享方案

针对物联网(IoT)数据共享过程中存在的安全漏洞和隐私泄露风险,提出一种基于区块链的物联网数据共享方案.采用数据的不可篡改、分布式存储、隐私保护、可追溯及访问控制,将消息队列遥测传输(MQTT)作为通信协议和中间件,并为其提供身份认证和主题权限管理.结合国产加密算法实现密钥交换、数据摘要和加密传输,通过区块链记录设备的行为,在提高可信度的同时提供追溯的能力,采用智能合约对数据和主题进行共享和管理,实现链上链下数据协同保障数据的一致性.通过系统原型实现与测试,结果表明：该方案能够确保物联网设备之间共享数据时的安全性和隐私性,满足物联网应用性能需求,具有可行性.     

基于区块链、智能合约和物联网的供应链原型系统

 为利用区块链、智能合约和物联网等新技术的优势,提高供应链信息化水平,设计开发了基于区块链、智能合约和物联网的供应链原型系统。借助物联网中的二维码、RFID和NFC实现供应链各主体数据的自动化上传;利用区块链和智能合约,完整保存了整个供应链各主体的数据,保证了数据公开透明、可追溯且不可篡改,同时兼顾了隐私数据的加密保护;并针对不同用户提供了不同程度的数据查询功能。通过这些优化和改进,使供应链系统更加自动化、更加安全可信,便于监管溯源。     

多维适配算法对区块链节点可信授权的优化研究

区块链技术可解决物联网传统访问控制方案中管理集中、数据易丢失等问题,实现分布式、安全性高的访问控制,但容易忽视建立动态灵活的访问控制机制的重要性,当节点被破坏时无法自动捕捉网络的动态信息,并相应地调整其授权策略.本文设计了一种基于属性的物联网访问控制机制,具有辅助授权的信任和声誉系统,提出多维适配算法(MDAA),首先利用一个公有区块链和私有侧链,将敏感信息和公共数据分开存储,服务消费节点注册属性,服务提供节点定义访问门限策略;接着信任和声誉系统逐步量化网络中每个节点的信任和声誉评分,当服务消费节点发起访问请求后,智能合约验证服务消费节点是否满足访问门限策略要求的属性和信任声誉阈值,都满足则获得访问权限;最后依据节点间交互作用定期更新节点的信任和声誉评分,实现动态验证和授权.仿真结果表明,与TARAS算法、DADAC算法相比,MDAA支持双向信任评估,具有较好的算法收敛性,在确保授权安全的同时减少了处理访问控制的延迟,具有适用性.     

基于区块链的物联网跨域隐私保护管理系统

在日益去中心化的物联网场景中,为了解决由于单节点故障、间歇性的无线连接以及设备之间缺乏信任而导致的包括身份隐私泄漏、数据安全性和完整性等问题,本文基于区块链技术提出并设计了面向物联网异构设备群的跨域隐私保护管理系统。本系统采用去中心化的区块链技术以及链外存储技术构建可信数据共享平台;为了保护设备的隐私,本系统通过跨域身份认证模块确保设备以匿名方式进行跨域身份认证;采用属性加密技术实现跨域安全通信模块,为设备提供细粒度的数据控制访问;此外,本系统还为设备部署通信中间件来提高物联网设备与区块链节点之间的通信效率。系统仿真实验结果表明本文提出的系统原型可以在确保设备不泄漏身份隐私以及保护通信数据安全性的前提下达到较高的跨域效率。     

一种基于区块链和流计算的物联网平台方案

基于区块链技术的物联网平台具备数据加密存储、信息可追溯、防篡改、去中心化等安全特性,但区块链存储方式开销较大,易出现性能瓶颈问题。设计并实现一种结合区块链和流计算技术的物联网平台解决方案,将平台划分为设备接入、消息传输、流计算、区块链、可视化等五个层次,依托Flink框架,对高并发物联网数据建立滚动时间窗口,在保障数据安全上链的同时,提高了物联网数据指标计算速度。经过仿真测试,新方案提升了物联网系统吞吐量,降低了存储代价,具有应用推广价值。     

区块链研究综述

区块链技术伴随着数字货币比特币产生,是一个具有全网一致性共识、去中心化、可编程和安全防篡改等特点的分布式数据账本,目前在数字金融货币领域的应用最为广泛。区块链技术的不断发展和更新,为其与更多领域的融合提供了可能性,可构建不同的可编程行业区块链系统。面向未来区块链技术的发展,介绍区块链技术的背景和基本框架,详细讨论区块链的关键技术:共识机制、智能合约以及安全隐私问题,研究区块链技术与5G、物联网和边缘计算的融合。对区块链技术的研究进展进行概括,重点关注跨链技术和可扩展性问题,并分析未来区块链物联网系统的发展方向。     

区块链技术在交通产品质量控制中的研究应用

针对目前公路水运行业交通产品抽检环节存在的主要风险因素,结合区块链技术的去中心化、数据不可篡改、公开透明、公开共识等特征,将区块链技术应用于交通产品抽检实际业务场景,文章重点研究基于区块链的交通产品质量控制关键技术,分析数字签名、智能合约、哈希函数等核心技术在项目中的具体应用,构建一个多方参与、互联互通、共治共享的产品质量数据链,开发完成基于区块链的交通产品抽检业务系统,实现了完整抽检流程的跟踪和记录,解决了交通产品质量控制中存在的主要风险点,整个流程可证可溯。     

EPC物联网在奶牛养殖中的应用

利用无线射频识别技术（RFID）和物联网及电子产品编码（EPC）的相关技术,详细分析和研究奶牛养殖过程中的信息流程,提出基于无线射频识别技术的奶牛养殖平台架构,设计了基于无线射频识别技术的奶牛自动养殖系统.通过在奶牛身上设置电子标签,自动跟踪奶牛的喂养过程、挤奶过程以及对奶牛疾病的监控.通过对奶牛所产牛奶附上标签,进一步对牛奶信息进行跟踪.与传统的条形码系统相比,采用无线射频识别技术的奶牛养殖及跟踪系统,具有数据采集过程自动化、采集速度更快、识别率更高的优点.     

EPC物联网在奶牛养殖中的应用

利用无线射频识别技术（RFID）和物联网及电子产品编码（EPC）的相关技术,详细分析和研究奶牛养殖过程中的信息流程,提出基于无线射频识别技术的奶牛养殖平台架构,设计了基于无线射频识别技术的奶牛自动养殖系统.通过在奶牛身上设置电子标签,自动跟踪奶牛的喂养过程、挤奶过程以及对奶牛疾病的监控.通过对奶牛所产牛奶附上标签,进一...     

一种基于稀疏重构的NB-IoT时延估计算法

针对传统的时延估计算法无法解决窄带物联网(narrowband internet of things, NB-IoT)低速率低功耗引起的估计精度低、计算复杂度高等问题,提出一种加入代价函数模型的基于稀疏重构的时延估计算法。利用窄带定位参考信号(narrowband positioning reference signal, NPRS)与传统的正交匹配追踪算法(orthogonal matching pursuit,OMP)进行时延值预估计,然后根据预估计的时延值构建冗余字典,在此基础上利用改进的OMP算法进一步对时延值进行估计。该算法中加入代价函数的思想将多维的时延估计降维成多个一维的时延估计,同时利用稀疏重构来消除各信号之间的干扰。另外,为了消除降维带来的局部最优的问题,合理设置软门限来有效并快速地终止代价函数模型的迭代过程。仿真结果表明,与OMP算法等传统时延估计算法相比,该算法具有更好的检测性能以及更高的时延估计精度。     

物联网感知层安全簇维护方法

分簇结构的物联网感知层得到了广泛应用,针对大量分布的传感器节点的脆弱性、通信开放性和无人值守等特征使得其面临着越来越多的安全威胁,提出了一种物联网感知层安全簇维护方法,通过加密认证、节点测评和按需维护机制来保护簇的安全稳定运行.基于NS2的仿真实验结果表明,所提出的物联网感知层安全簇维护方法能低能耗地有效抵御假冒攻击、簇头占据攻击和针对数据包的攻击,保证簇结构的稳定和安全.     

矿井光纤物联网云连接平台技术的研究

针对煤矿矿井安全检测中光纤传感器系统存在光纤传感器难于融合的问题,首次提出并设计了通用的光纤传感物联网接口,通过光电检测技术、嵌入电子以及通信技术实现光纤传感与物联网通用云连接平台设备的构建,使得大多数光纤传感器通过该云连接平台互相通讯,互相融合,构建起一个用于煤矿安全监测的矿井光纤物联网,提高煤矿安全检测水平。     

农业物联网产业发展分析与政策建议

 中国农业物联网产业初步形成完整的物联网产业体系,各类农业专家系统、配方施肥系统、监测预警系统、质量追溯系统等农业专用软件平台、农业物联网解决方案咨询、软件服务等发展迅速,应用前景广阔。但存在地域和领域发展不均衡、技术支撑不足、产业市场体系不完善、市场化竞争不足的问题。结合中国农业物联网产业现状,从加强农业物联网关键技术研发与平台建设、完善产业发展资金扶持政策、培育农业物联网产业集群、创新农业物联网商业运作模式和服务推广等方面,提出了加快农业物联网产业发展的对策与建议。     

户用仪表的物联网构建

介绍了物联网远程抄控户用仪表的数据传输和控制方法,采用M-Bus总线作为户用仪表的现场总线网络,MSP430嵌入式系统单片机作为户用仪表现场网络的小区主站,GPRS无线数据传输方式作为小区主站与城市户用仪表管理中心之间相互通信的手段,构建了具有Internet共享浏览数据、远程控制及故障诊断功能的户用仪表物联网.     

物联网中时间驱动的ICN缓存机制研究

在物联网架构设计中采用信息中心网络(information centric networking,ICN)的思想将非常有利于提高信息与数据的传输效率,但现有的ICN缓存机制难以满足物联网用户对信息准确度的要求,尤其是在时间维度上的严格要求.针对这一问题,利用ICN基于内容名命名的方式和内置缓存的特性,提出了一种新的能应用于物联网的时间驱动的普适性缓存方案,创新地在兴趣包和数据包中添加用于精确匹配的时间戳字段.研究了一种时间匹配算法,目的是向消费者返回满足时间容忍阈值的内容,依据内容流行度和时间请求概率,对到达节点的数据包做出缓存决策,通过仿真验证所提方案的有效性.与用户驱动的信息新鲜度机制相比,时间驱动的普适性缓存方案有效地提高了缓存命中率和信息获取的准确率.     

物联网和云计算环境下农业科技创新体系建设的问题与对策研究

目前,我国物联网、云计算已进入快速发展阶段,河北省物联网产业基地和云计算数据中心正在初步形成规模,新兴技术革命会带来经济的变革,河北农业科技创新体系的构建随之暴露出新的问题。作为农业大省,研究物联网和云计算环境下河北省农业科技创新体系建设的问题与对策必将促进河北省现代化大农业的高速发展,具有重要的理论和实际应用价值。本文通过对物联网、云计算环境下国内外农业科技创新体系建设经验的分析及对河北省现状的调研,分别从农业科技创新政策体系、农业科研体系、农业技术转化和推广体系三个角度提出了农业科技创新体系建设的问题和对策建议。     

物联网密文数据访问中可撤销的混合加密控制算法设计

针对物联网密文数据访问中用户隐私数据的安全性与数据应用操作效率要求之间的矛盾问题,提出一种新的可撤销的混合加密控制算法。介绍了对称加密算法,根据物联网密文数据访问中用户录入的指纹,通过数据特征提取过程、模板生成过程以及密钥生成过程生成可撤销密匙。介绍了公钥加密算法,给出物联网密文数据访问中公钥加密算法加密过程。对对称加密算法和公钥加密算法的性能进行对比,将二者结合在一起形成可撤销的混合加密控制算法。将椭圆加密算法和AES加密算法作为对比进行测试,结果表明所提算法效率高,对明文和密钥有较高的敏感性。