基于随机区块链的物联网数据完整性保护机制

发布时间：2021-07-02 10:19

　　本篇文章提出了一种随机区块链（stochastic blockchain）的方法,用来保护无线物联网（IoT）中数据的完整性（data integrity）。传统的数据完整性保护机制主要包括两大类,分别是基于对称密钥（symmetric key）的相关方法和基于非对称密钥（asymmetric key）的公钥基础设施（PKI）,由于两者都是中心式架构（centralized architecture）,因此两种机制均易遭受单点故障（single-point of failure）和网络拥塞（network congestion）所造成的验证失败或延迟的风险。我们从区块链（blockchain）的分布式数据验证架构（distributed data authentication）设计中得到启发,提出了一种基于区块链的数据检测机制,用来保障无线物联网中数据的完整性。我们通过限制合作节点（cooperative nodes）的数量和借由物联网边缘节点（IoT edge nodes）来产生区块（block）的策略,减少了现有区块链技术应用于无线物联网时所需的计算和传输消耗。在我们的机制中,随机... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究动机
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文结构
第2章 中心式的数据完整性检测方法
    2.1 基于对称密钥的数据完整性方法
    2.2 基于非对称密钥的数据完整性方法
    2.3 现有方法所存在的问题
第3章 区块链技术
    3.1 数字签名
    3.2 共识机制
    3.3 区块和链结构
第4章 问题情境详述
    4.1 系统模型
    4.2 风险模型
    4.3 设计目标
第5章 基于随机区块链的物联网数据检测机制
    5.1 机制的核心思想
    5.2 系统流程详细描述
    5.3 源数据广播
    5.4 源数据存储
    5.5 区块的生成和检测
第6章 系统性能分析与讨论
    6.1 性能分析
    6.2 性能讨论
第7章 数值测算结果分析
    7.1 合作节点比例的影响
    7.2 总节点数的影响
    7.3 机制的实现
    7.4 安全性能和认证开销之间的权衡
结论
参考文献
致谢



本文编号：3260282