随心所向,素履以往

Blockchain in Internet of Things:Challenges and Solutions

Author:Ali Dorri, Salil S. Kanhere, and Raja Jurdak

arXiv预印(非正式发表)

2016.08

Abstract

物联网产业在快速发展,但安全和隐私的问题始终没有解决。由于物联网分布式的拓扑结构和资源有限的设备,传统的安全和隐私方法不适用于物联网。区块链能用于保证和物联网具有相同拓扑的P2P网络的安全与隐私,因此应也能用于物联网,然后,BC是计算密集型的,需要较高带宽且延迟较高,并不适合物联网。本文提出一种基于BC技术的安全、私有和轻量级的架构,去除了BC的缺点,同时保留了其安全和隐私特性,使其适用于物联网。利用智能家居场景为例做了描述,整个架构分为智能家居层、覆盖网络层、云存储层三层。在各层使用了不同类型的BC,并对常见的安全威胁做了定性分析,证明了其保证物联网安全与隐私的有效性。

Blockchain for IoT Security and Privacy:The Case Study of a Smart Home

Dorri, Ali & Kanhere, Salil & Jurdak, Raja & Gauravaram, Praveen. (2017). Blockchain for IoT Security and Privacy: The Case Study of a Smart Home. 10.1109/PERCOMW.2017.7917634.

Abstract

由于物联网网络大规模和分布式的特性,物联网(IoT)安全和隐私仍然是一个主要的挑战。基于区块链的方法可以提供分布式的安全性和隐私性,但会带来显著的能量、延迟和计算开销,不适合大多数资源受限的IoT设备。在我们之前的工作中,我们通过去除PoW(Proof of Work, 工作量证明)和货币(coins)的概念,提出了一个适用于物联网的BC(Blockchain, 区块链)的轻量级实例。我们的方法在智能家居环境中进行了验证,主要包括三层:云存储,overlay和智能家居。在本文中,我们深入研究并概述了智能家居层的各种核心组件和功能。每个智能家居都配备了一个永远在线的高资源设备,称为“miner”,负责处理家庭内外的所有通信。该miner还维护一个私有BC,用于控制和审计通信。我们通过彻底分析其在机密性,完整性和可用性的基本安全目标,表明我们提出的基于BC的智能家居框架是安全的。最后,我们利用仿真结果证明我们的方法引入的开销(在流量,处理时间和能耗方面)相对于其安全性和隐私性增益而言是微不足道的。

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