區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)領(lǐng)域的作用

王怡婷 陳德毓

摘要：物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的便利，但也帶來(lái)了巨大的安全問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)的逐步發(fā)展顯著提高了物聯(lián)網(wǎng)的安全性。如今，區(qū)塊鏈技術(shù)逐漸成熟和完善，其分散和不可替代的功能得到了認(rèn)可，并引起了越來(lái)越多人的關(guān)注。本文深入分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念、關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)安全方面的作用進(jìn)行了深入分析，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);安全;作用

中圖分類號(hào)：TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）11-0189-02

近年來(lái)，通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展有助于機(jī)械設(shè)備和“智能”傳感器的整合。然而，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也存在缺點(diǎn)，安全問(wèn)題已經(jīng)成為最凸出的問(wèn)題。區(qū)塊鏈作為加密技術(shù)可以幫助實(shí)現(xiàn)數(shù)字加密，并在整合和推廣數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

1 區(qū)塊鏈的概念分析

簡(jiǎn)而言之，區(qū)塊鏈?zhǔn)菐讉€(gè)區(qū)塊相互連接成的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈技術(shù)是基于加密、去中心化、免于第三方信用和用戶之間直接交易的。區(qū)塊鏈操作原理基于加密安全散列、數(shù)字簽名技術(shù)和工作負(fù)載驗(yàn)證機(jī)制。區(qū)塊鏈用所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為主機(jī)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有自己的獨(dú)立性。

2 區(qū)塊鏈的關(guān)鍵性技術(shù)分析

2.1 區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)分析

目前，區(qū)塊鏈的正確有效性確保了所有網(wǎng)絡(luò)的共享。今天，網(wǎng)絡(luò)鏈分析主要包括三種：POW、POS和DPO。數(shù)據(jù)識(shí)別是為了確保每個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都發(fā)揮作用，這是區(qū)塊鏈技術(shù)的重要組成部分。

2.2 區(qū)塊鏈的算法機(jī)制

通常，不對(duì)稱的加密算法在集結(jié)鏈中使用。算法分為公鑰和私鑰兩部分。如果一個(gè)開(kāi)放的鑰匙被用來(lái)加密數(shù)據(jù)，那么就只能收到數(shù)據(jù)。適當(dāng)?shù)乃借€可以打破數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)安全。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，私鑰偶然性很強(qiáng)。正是由于典型加密鏈對(duì)網(wǎng)絡(luò)電路的加密方法，信息加密和信息系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

2.3 智能合約機(jī)制

區(qū)塊鏈的去中心化特征被用來(lái)傳播每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。在工作過(guò)程中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能確保數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)的其他部件運(yùn)行的效率。此外，區(qū)塊鏈技術(shù)也有一個(gè)強(qiáng)大的智能機(jī)制，可以轉(zhuǎn)化為代碼，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)管理。只有網(wǎng)絡(luò)樞紐滿足特定條件，才能實(shí)施該條例。

3 區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)安全方面的作用分析

3.1 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備鑒權(quán)

隨著時(shí)間的推移和集群的分散，區(qū)塊鏈的去中心化特性為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了新的想法。它必須在互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行之前被確認(rèn)和認(rèn)證。在這一點(diǎn)上，信息系統(tǒng)可以使用區(qū)塊技術(shù)來(lái)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將在P2P系統(tǒng)中認(rèn)證許可，識(shí)別信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。在這一過(guò)程中，沒(méi)有必要為第三方提供設(shè)備和技術(shù)，而且認(rèn)證的有效性保證了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。

3.2 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)共識(shí)網(wǎng)絡(luò)

區(qū)塊技術(shù)有一種數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)。在系統(tǒng)中心貼標(biāo)簽后，每個(gè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都不需要大量數(shù)據(jù)，只需要數(shù)據(jù)傳播。除了數(shù)據(jù)傳輸之外，這些數(shù)據(jù)可以是不可逆轉(zhuǎn)的。此外，一些特定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以被計(jì)算，以便網(wǎng)絡(luò)樞紐不會(huì)要求數(shù)據(jù)交易，因此確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及安全性。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備追蹤

區(qū)塊鏈不僅是分散的，也不能被偽造。它有一個(gè)獨(dú)特的功能來(lái)更好地保護(hù)信息安全。由于這一功能，區(qū)塊技術(shù)可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間控制和管理設(shè)備。一旦出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)程序?qū)⒘⒓幢挥糜诖_保網(wǎng)絡(luò)安全。

4 區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)安全

4.1 區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的相似點(diǎn)

區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)都是分散的。區(qū)塊鏈系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)典型的P2P網(wǎng)絡(luò)，具有獨(dú)特的特征。物聯(lián)網(wǎng)特征確定了網(wǎng)絡(luò)連接的優(yōu)點(diǎn)。區(qū)塊鏈符合智能條約的發(fā)展，區(qū)塊鏈可以通過(guò)自動(dòng)合同來(lái)執(zhí)行，以確保合同能夠依靠自動(dòng)化執(zhí)行。所以，區(qū)塊鏈通過(guò)私鑰加密信息和實(shí)解解密來(lái)實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)字簽名?？山⒁粋€(gè)加密系統(tǒng)，來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全。

4.2 區(qū)塊鏈安全技術(shù)體系

區(qū)塊鏈保護(hù)技術(shù)系統(tǒng)是指由確保塊鏈安全的特定安全技術(shù)組成的整個(gè)技術(shù)。在一些原則的指導(dǎo)下，塊鏈?zhǔn)歉鶕?jù)塊鏈的功能和相互關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)的該過(guò)程中的各種安全。區(qū)塊鏈安全技術(shù)的目的是通過(guò)特別提高關(guān)鍵技術(shù)的安全性和采用適當(dāng)?shù)陌踩胧﹣?lái)改善鏈接應(yīng)用的安全運(yùn)行，以及預(yù)防和消除常見(jiàn)的安全威脅。因此，基于之前的風(fēng)險(xiǎn)分析，開(kāi)發(fā)了基于四層架構(gòu)的塊鏈保護(hù)的一般技術(shù)，并在不同層面上有機(jī)地展示了與塊鏈相關(guān)的安全機(jī)制，并提出了相關(guān)的安全建議供參考。

4.3 區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)安全的思考

隨著設(shè)備數(shù)量的增加，區(qū)塊鏈的分散性為物聯(lián)網(wǎng)提供了一種方式來(lái)幫助連接設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)可以更加了解設(shè)備之間的關(guān)系，從而建立和控制網(wǎng)絡(luò)。

4.3.1 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備鑒權(quán)

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要識(shí)別設(shè)備和身份認(rèn)證。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以使用區(qū)塊鏈技術(shù)概念，使用不對(duì)稱算法和智能協(xié)議，并使用P2P網(wǎng)絡(luò)中的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。樞紐將訪問(wèn)以獲得認(rèn)證和連接。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在沒(méi)有設(shè)備的情況下使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)降低認(rèn)證成本，提高物聯(lián)網(wǎng)安全。

4.3.2 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)共識(shí)

網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)在區(qū)塊鏈中改變共識(shí)機(jī)制來(lái)建立網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)中，智能設(shè)備的部件不被用來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)，不參與工作量認(rèn)證、加密和傳輸。稀缺的數(shù)據(jù)將在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上傳播。此外，為波波器部署具體的控制點(diǎn)，并檢查節(jié)點(diǎn)，在數(shù)據(jù)安全和保護(hù)方面發(fā)揮作用，隱私是不可侵犯的。

4.3.3 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備追蹤

區(qū)塊鏈的技術(shù)可以用來(lái)在登記設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之間交換數(shù)據(jù)，以便創(chuàng)建新的設(shè)備追蹤系統(tǒng)?？偟膩?lái)說(shuō)，區(qū)塊鏈中的技術(shù)被用于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以便在大量的設(shè)備和安全之間建立較低的直接溝通。通過(guò)分散的共識(shí)機(jī)制來(lái)保護(hù)系統(tǒng)的隱私權(quán)。有助于追蹤和管理智能設(shè)備，提高了智能設(shè)備的安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了新的變化，一方面，區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)造了更穩(wěn)定和可靠的數(shù)據(jù)傳輸橋，另一方面提供可靠的信息安全。未來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)會(huì)對(duì)人們的信息安全帶來(lái)更大的好處，并將進(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]許濤.“區(qū)塊鏈+”教育的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用價(jià)值研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2017，35（02）：19-28.

[2]呂詩(shī)寧，顏擁，丁麒等.能源互聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用：優(yōu)勢(shì)、場(chǎng)景與案例[J].浙江電力，2017，36（03）：1-4，23.

[3]謝輝.區(qū)塊鏈技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2016（9）：192-195.

[4]袁勇，王飛躍.區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2016，42（4）：481-494.

The Role of Blockchain Technology in the Field of IoT Security

WANG Yi-ting1，CHEN De-yu2

（1.State Grid Fujian Electric Power Co.， Ltd.，Information and Communication Branch，F(xiàn)uzhou? Fujian? 350001;

2.Fujian Rural Credit Cooperatives Association，F(xiàn)uzhou? Fujian? 350001）

Abstract：The rapid development of the Internet of things has created great opportunities for people's production and life， and is facing enormous security challenges. The progressive development of the block chain has greatly improved the GCC security system. At present， the block chain is gradually mature and improved， and its characteristics of fragmentation and insecurity have been recognized and paid more and more attention by more and more people. In this paper， the concept and key technologies of Internet of things （IOT） are deeply analyzed， and the role of block chain in the security of IOT is analyzed deeply， which is of great importance to the further development of IOT.

Key words：block chain;technology;Internet of things;security;role