區塊鏈技術驅動下的物聯網安全研究綜述

楊恒翔 王燕軍 楊大偉 馬軍

摘要：物聯網正確恰當的應用了當下流行的互聯網，對信息等進行了快速的傳遞。最初物聯網的閱讀器采用的是可信節點，保證了被傳遞信息的安全。隨著科學技術的不斷發展，物聯網所面臨的安全問題也在逐漸增加。

關鍵詞：區塊鏈技術;物聯網;安全

1概述

目前，物聯網所面臨的安全問題主要來自于三個層面，分別是應用層、網絡層和感覺層。區塊鏈的本質是一個數據庫，區塊鏈技術是將所有信息進行分類記錄，將信息保存在不同的節點中而不是在統一的中心器中。區塊鏈技術不僅保障了信息保存的安全而且可以很方便的進行移動，所有過程都是安全可靠的;另外，該技術做到了公開透明，可以使所有用戶都能夠隨時看到其所記錄保存的相關數據。

2物聯網目前存在的安全問題

2.1隱私安全

之前的信息傳遞通路是一對一的形式，而現在的物聯網信息傳遞都是一對多的形式，信息傳遞通路不能適應新的物聯網需求，就使得信息在傳遞的過程中極容易受到干擾，尤其是用戶在使用公共網絡的時候，公共網絡往往安全防護措施較差，任何人都可以使用該網絡，就使得很多用戶的個人信息被泄漏或者遭到篡改。

2.2認證和訪問的安全問題

網絡中的認證主要有兩種，即身份認證和消息認證。身份認證是通過密鑰來保證的，如果通信雙方中有一方的密鑰被盜取，通信雙方的會話數據就會被攻擊者竊取，造成通信雙方的損失。消息認證是發送方和接收方在通信時用來保證信息安全和完整的一種認證方法。物聯網中的認證是指發送方和接收方確定通信時的一個消息認證碼，發送方根據返回信息的消息認證碼確認接收方已接收它發送的消息。

2.3數據信息的安全問題

以往對于數據信息的處理都是離散式的，而現在的物聯網對于數據的處理都是流動式的，對數據隨時進行處理，這就意味著一旦有不法分子攻破了安全防線，所有的數據信息就會連續的被竊取，給物聯網的數據安全造成了極大的威脅。物聯網對數據的處理流程如圖1所示。

3區塊鏈技術的主要優點

3.1去中心化

去中心化是區塊鏈技術最主要的優點。它可以有效的維護物聯網系統中各個節點所儲存的數據信息，保證了每一個節點的平衡，另外每個節點都有相應的驗證系統，只有成功驗證后才能夠繼續傳遞信息，很好的保障了信息的傳遞安全。

3.2去信任化

區塊鏈將所有交易數據存儲在它的各個區塊中，區塊鏈使用者能夠實時獲得區塊鏈中的全部數據，使得交易去信任化。區塊鏈去信任化的特點能夠用在物聯網的互信機制中，使用戶之間的交易更加透明化。

3.3及時性

區塊鏈技術可以準確及時的記錄每一次交易的相關信息，為日后查找數據提供了足夠的保障。該特點使得數據信息更加準確，不能隨意更改，同時也降低了成本投入，保障了信息的安全。

3.4對數據進行加密處理

區塊鏈中的數據加密能夠保證物聯網中交易數據的安全，降低交易數據丟失的風險。在交易過程中，區塊鏈技術采用時間戳機制為每筆交易生成一個ID，用戶可以根據ID查詢到相應的交易數據。系統將不斷生成的交易加入到所有區塊中，當新區塊生成條件得到所有用戶的認證之后，當前區塊就被加入到主區塊鏈中，每個區塊采用通過一定算法生成的哈希值來標識自身的唯一性。如果攻擊者想篡改數據，就必須修改所有區塊中的數據，對于一個成熟的區塊鏈來說，這是不可能實現的，由此實現了對交易數據的加密。

4將區塊鏈技術和物聯網結合后的安全情況

4.1經濟安全得到了保障

區塊鏈技術在金融行業的應用越來越廣泛，區塊鏈技術不僅可以有效的對信息進行分類整理和傳送，還能夠保證信息的安全，保護用戶和公司的隱私。大大提高了經濟效益，保障了經濟的安全。

4.2中介的作用被削弱

隨著物聯網技術的不斷發展，出現了第三方控制物聯網的現象。很多交易過程和行為被第三方竊聽。而區塊鏈技術的應用就很好的屏蔽了第三方的控制，使得交易雙方能夠直接溝通，減少了信息竊聽和泄漏的風險。

4.3保障了信息和隱私的安全

通過NFC、RFID、二維碼能夠獲取物品所包含的信息，甚至可以通過智能標簽進行交易。區塊鏈的去中心化、數據加密以及每個節點都存儲數據的特點使其適用于存儲和處理這些隱私數據，并有效防止因中心機構被攻擊而導致的數據丟失損壞。此外，數據存儲在區塊鏈上，用戶能夠在不訪問原始數據的情況下對數據進行訪問，自己管理自己的隱私信息，不再需要擔心將信息傳遞到云服務器中的安全性。因為即使有黑客入侵了服務器，也不會得到用戶的信息。用戶還可以用區塊鏈指定自己發送到互聯網上的文章、視頻、音樂等的所有權，從而起到一個版權保護的作用。

4.4公共服務的安全得到了保障

物聯網的發展非常迅速，很快的與各個領域相結合起來。比較突出的是物聯網與衛生醫療、公共交通以及食品安全這三個方面的結合。在醫療中，可以更快捷的引導病人就醫、查詢病人信息等，給醫生和患者都帶來了很大的便利;在交通上，可以保障交通路線和線路狀況的實時共享，導航系統也為司機駕駛提供了方便;在食品安全上，可以將產品的信息等上傳網絡，及時查詢和跟蹤，保障食品流動的安全。

5結語

總之，物聯網增強了物和物之間的聯系，區塊鏈給這種聯系提供了安全保障。對于區塊鏈對物聯網安全的更多作用，需要未來更深層次的研究與探索。

參考文獻：

[1]區塊鏈技術增強物聯網安全應用前景分析[J].馮澤冰，方琳.電信網技術.2018（02）

[2]基于區塊鏈技術的物聯網安全研究[J].焦英楠，陳英華.軟件.2018（02）

[3]區塊鏈技術驅動下的物聯網安全研究綜述[J].趙闊，邢永恒.信息網絡安全.2017（05）

（作者單位：國網新疆電力有限公司信息通信公司）

作者簡介：楊恒翔（1987.06.12-）;男;籍貫甘肅;漢族;研究生學歷;工程師;軟件平臺技術員;研究數據庫方向。