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基于区块链的分布式物联网信任管理方法研究

更新时间：2019-12-08 20:12:08 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：区块链物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着物联网(Internet of things,IoT)技术的发展,在不同的物联网之间逐渐形成了大规模、异构化、动态化的分布式物联网环境.分布式物联网内的设备间与物联网管理机构间存在着广泛的合作需求,为此需要在其中建立信任机制以促进合作.然而,现有的信任机制研究大部分脱离于物联网环境,没有考虑物联网设备计算与存储能力有限且差异较大这一特点,造成抽象信任机制研究无法直接应用于物联网中;另一方面,现有的物联网信任问题研究都依赖于额外的可信第三方或域间信任假设,这在实际中是难以实现的.为了解决上述问题,借助区块链与风险理论,提出一种适用于分布式物联网的信任管理方法.具体地,将信任量化为对期望信用与风险的考察,并借助区块链实现信任数据的有效共享与安全性.实验与分析表明:该方案能够有效量化信任,保护数据不被篡改,且能够以较低的存储开销维护系统的正常运行.

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计算机研究与发展DOI：10．7544]issnl000—1239．2018．20180073

Research and

Development

Journal

Computer

55(7)：1462—1478，2018

基于区块链的分布式物联网信任管理方法研究

任彦冰1 李兴华1

刘

海1

程庆丰2

马建峰1

1(西安电子科技大学网络与信息安全学院西安 710071)

2(数学工程与先进计算国家重点实验室(解放军信息工程大学) 郑州450001)

(yanbing—．corn)

Blockchain—Based

Things

Trust

Framework for Distributed Internet of

Management

Ren

Jianfen91

Yanbin91，Li Xinghual，Liu Hall，Cheng

Qingfen92，and

1(School

2(State

710071)

Cyber Engineering，Xidian University，Xi’an

Mathematical

and Advanced

Key Laboratory of

Engineering

Computing(PLA Information Engineering

450001)

University)，Zhengzhou

Abstract With the

of the Internet of

new scenario

development

things(10T)technology，a

emerges

and

various IoT networks in which

different IoT networks form

among

large—scale，heterogeneous

distributed loT environment．There is

need for various

and IoT

cooperations among^devices

dynamic

authorities，for which it is

to establish

trust mechanism to

from the IoT

environment，

mostly separated

necessary

promote cooperation．

researches

However，the

on trust mechanism are

existing

and do not consider the resource

and

IoT devices as well as

limitations

differences

them in

great

among

results in the

of abstract trust mechanisms cannot be

computing

storage capabilities，which

study

to IoT．On the other

hand，the

researches

the issues of IoT trust

directly applied

existing

rely

additional trusted

inter～domain trust

is hard tO be achieved in

third—party

assumption．which

order tO solve the above

practice．In

suitable for distributed loTwith the

trust

method which is

management

problems，we propose

of blockchain and risk

the

help

theory．Specifically，we embody

credit

and risk，and enable effective

abstract

of trust as an examination of

sharing

concept

expected

trust data

the trust

simulation and

show that our method can

analysis

using blockchain．Experimental

quantify

the data from

and have lower

cost．

effectively，protect

being tampered

storage

things(IoT)；risk；blockchain

words trust

Key

management；distributed systems；Internet

摘要随着物联网(Internet

things，IoT)技术的发展，在不同的物联网之间逐渐形成了大规模、异

构化、动态化的分布式物联网环境．分布式物联网内的设备间与物联网管理机构间存在着广泛的合作需

求，为此需要在其中建立信任机制以促进合作．然而，现有的信任机制研究大部分脱离于物联网环境，没

有考虑物联网设备计算与存储能力有限且差异较大这一特点，造成抽象信任机制研究无法直接应用于

物联网中；另一方面，现有的物联网信任问题研究都依赖于额外的可信第三方或域间信任假设，这在实

际中是难以实现的．为了解决上述问题，借助区块链与风险理论，提出一种适用于分布式物联网的信任

收稿日期：2018—0卜31；修回日期：2018-05—02

基金项目：

国家自然科学基金项目(U1708262，U1736203，U1405255)；国家重点研发计划项目(2017YFB0801805)

This work was

the National Natural Science Foundation of

supported by

China(U1708262，U1736203，U1405255)and the

China(2017YFB0801805)．

National

Research and

Key

Development

Program

通信作者：李兴华(．xidian．edu．cn)

万方数据

任彦冰等：基于区块链的分布式物联网信任管理方法研究

管理方法．具体地，将信任量化为对期望信用与风险的考察，并借助区块链实现信任数据的有效共享与

安全性．实验与分析表明：该方案能够有效量化信任，保护数据不被篡改，且能够以较低的存储开销维护

系统的正常运行．

关键词信任管理；分布式系统；物联网；风险；区块链

中图法分类号TP399

随着物联网(Internet

things，IoT)技术的发

化与衡量系统内实体的信任程度，且能够在保护历

史信任数据不被恶意篡改的同时以较低的存储开销

维护系统正常运行．

展，在不同的物联网之间逐渐形成了大规模、异构

化、动态化的分布式物联网环境．其中每个物联网作

为一个独立的管理域都拥有大量的物联网设备，独

立的域内通信协议与管理方式．物联网中的设备存

在着合作、交互与资源调度的需求(后文将此过程统

称为合作)，设备间的合作可能在管理域内进行，也

可能在管理域间进行；另一方面，物联网管理机构间

也存在着业务往来、信息共享等各种形式的合作．由

于物联网内设备众多，异构物联网之间在域内组织

与管理机制等方面存在较大差异，分布式物联网中

的合作问题尚未得到有效解决．

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