区块链技术驱动下的物联网安全研究综述

杨恒翔 王燕军 杨大伟 马军

摘要：物联网正确恰当的应用了当下流行的互联网，对信息等进行了快速的传递。最初物联网的阅读器采用的是可信节点，保证了被传递信息的安全。随着科学技术的不断发展，物联网所面临的安全问题也在逐渐增加。

关键词：区块链技术;物联网;安全

1概述

目前，物联网所面临的安全问题主要来自于三个层面，分别是应用层、网络层和感觉层。区块链的本质是一个数据库，区块链技术是将所有信息进行分类记录，将信息保存在不同的节点中而不是在统一的中心器中。区块链技术不仅保障了信息保存的安全而且可以很方便的进行移动，所有过程都是安全可靠的;另外，该技术做到了公开透明，可以使所有用户都能够随时看到其所记录保存的相关数据。

2物联网目前存在的安全问题

2.1隐私安全

之前的信息传递通路是一对一的形式，而现在的物联网信息传递都是一对多的形式，信息传递通路不能适应新的物联网需求，就使得信息在传递的过程中极容易受到干扰，尤其是用户在使用公共网络的时候，公共网络往往安全防护措施较差，任何人都可以使用该网络，就使得很多用户的个人信息被泄漏或者遭到篡改。

2.2认证和访问的安全问题

网络中的认证主要有两种，即身份认证和消息认证。身份认证是通过密钥来保证的，如果通信双方中有一方的密钥被盗取，通信双方的会话数据就会被攻击者窃取，造成通信双方的损失。消息认证是发送方和接收方在通信时用来保证信息安全和完整的一种认证方法。物联网中的认证是指发送方和接收方確定通信时的一个消息认证码，发送方根据返回信息的消息认证码确认接收方已接收它发送的消息。

2.3数据信息的安全问题

以往对于数据信息的处理都是离散式的，而现在的物联网对于数据的处理都是流动式的，对数据随时进行处理，这就意味着一旦有不法分子攻破了安全防线，所有的数据信息就会连续的被窃取，给物联网的数据安全造成了极大的威胁。物联网对数据的处理流程如图1所示。

3区块链技术的主要优点

3.1去中心化

去中心化是区块链技术最主要的优点。它可以有效的维护物联网系统中各个节点所储存的数据信息，保证了每一个节点的平衡，另外每个节点都有相应的验证系统，只有成功验证后才能够继续传递信息，很好的保障了信息的传递安全。

3.2去信任化

区块链将所有交易数据存储在它的各个区块中，区块链使用者能够实时获得区块链中的全部数据，使得交易去信任化。区块链去信任化的特点能够用在物联网的互信机制中，使用户之间的交易更加透明化。

3.3及时性

区块链技术可以准确及时的记录每一次交易的相关信息，为日后查找数据提供了足够的保障。该特点使得数据信息更加准确，不能随意更改，同时也降低了成本投入，保障了信息的安全。

3.4对数据进行加密处理

区块链中的数据加密能够保证物联网中交易数据的安全，降低交易数据丢失的风险。在交易过程中，区块链技术采用时间戳机制为每笔交易生成一个ID，用户可以根据ID查询到相应的交易数据。系统将不断生成的交易加入到所有区块中，当新区块生成条件得到所有用户的认证之后，当前区块就被加入到主区块链中，每个区块采用通过一定算法生成的哈希值来标识自身的唯一性。如果攻击者想篡改数据，就必须修改所有区块中的数据，对于一个成熟的区块链来说，这是不可能实现的，由此实现了对交易数据的加密。

4将区块链技术和物联网结合后的安全情况

4.1经济安全得到了保障

区块链技术在金融行业的应用越来越广泛，区块链技术不仅可以有效的对信息进行分类整理和传送，还能够保证信息的安全，保护用户和公司的隐私。大大提高了经济效益，保障了经济的安全。

4.2中介的作用被削弱

随着物联网技术的不断发展，出现了第三方控制物联网的现象。很多交易过程和行为被第三方窃听。而区块链技术的应用就很好的屏蔽了第三方的控制，使得交易双方能够直接沟通，减少了信息窃听和泄漏的风险。

4.3保障了信息和隐私的安全

通过NFC、RFID、二维码能够获取物品所包含的信息，甚至可以通过智能标签进行交易。区块链的去中心化、数据加密以及每个节点都存储数据的特点使其适用于存储和处理这些隐私数据，并有效防止因中心机构被攻击而导致的数据丢失损坏。此外，数据存储在区块链上，用户能够在不访问原始数据的情况下对数据进行访问，自己管理自己的隐私信息，不再需要担心将信息传递到云服务器中的安全性。因为即使有黑客入侵了服务器，也不会得到用户的信息。用户还可以用区块链指定自己发送到互联网上的文章、视频、音乐等的所有权，从而起到一个版权保护的作用。

4.4公共服务的安全得到了保障

物联网的发展非常迅速，很快的与各个领域相结合起来。比较突出的是物联网与卫生医疗、公共交通以及食品安全这三个方面的结合。在医疗中，可以更快捷的引导病人就医、查询病人信息等，给医生和患者都带来了很大的便利;在交通上，可以保障交通路线和线路状况的实时共享，导航系统也为司机驾驶提供了方便;在食品安全上，可以将产品的信息等上传网络，及时查询和跟踪，保障食品流动的安全。

5结语

总之，物联网增强了物和物之间的联系，区块链给这种联系提供了安全保障。对于区块链对物联网安全的更多作用，需要未来更深层次的研究与探索。

参考文献：

[1]区块链技术增强物联网安全应用前景分析[J].冯泽冰，方琳.电信网技术.2018（02）

[2]基于区块链技术的物联网安全研究[J].焦英楠，陈英华.软件.2018（02）

[3]区块链技术驱动下的物联网安全研究综述[J].赵阔，邢永恒.信息网络安全.2017（05）

（作者单位：国网新疆电力有限公司信息通信公司）

作者简介：杨恒翔（1987.06.12-）;男;籍贯甘肃;汉族;研究生学历;工程师;软件平台技术员;研究数据库方向。