基于区块链技术的物联网安全研究

孙思华

摘要：

由于近几年来物联网的应用规模得到进一步扩展，大量物联网设备不断接入，从而使得网络的复杂性增加，从而给用户带来了信息安全问题。目前来看，安全和隐私问题已经成为了限制物联网发展的重要因素，所以针对物联网安全情况，研究如何通过区块链技术来解决物联网安全问题已经成为了技术人员操作的重心。基于此，本文首先阐述了区块链技术基本概念，再分析目前物联网发展中所面临的安全问题，最后分析区块链技术对解决物联网安全问题带来的新理念。

关键词：

区块链技术;物联网;安全研究

中图分类号：

TN915.08;TP391.44;TP311.13

文献标识码：

A

文章编号：

1672-9129（2020）15-0040-01

引言：物联网被认为是信息领域的第三次发展热潮，其奠定了未来通信以及计算技术的发展趋势。物联网最初旨在实现全球网络信息共享，后来逐渐演变成为一种集合传感器，传统网络系统、云计算技术等通信以及信息技术的产业链。

1区块链技术的基本概念

区块链技术初期形成于比特币项目当中，其基本技术原理就是用户端向全网发起交易并且广播后等待确认，系统节点会将需要确认的交易和上一块哈希值打包进入块中，进一步进行审核交易的真实性从而形成候选区块。紧接着其他节点在验证完毕之后也会连接到链上，这时候该区块的交易也会被认为符合正常程序，从而进行有效交易。此外，区块链技术还具备透明化、去中心化、防止篡改以及伪造的高安全性特征，这些特点都依赖于其几项关键技术，即共识机制、智能合约、密码技术以及分布账本技术等[1]。以下为这几项技术的详细介绍：

1.1共识机制。共识就是指在对方参与节点设置下，通过多个节点来对某些数据、流程进行交互从而达到一致的过程。共识机制指代定义共识过程当中的协议、算法以及规定。

1.2智能合约。智能合约就是通过利用信息化技术来实现传播、验证以及执行的计算机协议。智能合约可以在没有第三方的情况下进行可靠交易，这些交易能够通过网络追踪。智能合约的实行目的就在于为传统合同提供安全环境，减少与合同项目相关的交易成本[2]。

1.3密码技术。密码技术是实现区块链可靠、防止篡改以及防止伪造的基础技术之一。区块链技术主要应用了哈希、非对称加密和对称加密的相关技术。该技术通过使用哈希算法的输入敏感性、来计算区块形成的哈希值，并且在这块区块内形成生成验证后的交易哈希值，底层数据一旦发生任何变化，都会导致其传递到其他节点上面，所以一旦区块内部分区块被篡改，就无法得到和前面相同的哈希值[3]。

1.4分布式账本技术。分布式账本本质上就是可以在多个物理以及网络节点或者多个组织构成的网络中心中进行数据分享、复制的去中心化数据存储技术。和传统的分布式存储技术相比较，区块链的分布式账本技术具有两个特征，第一个就是节点存储相对独立，不需要中心控制管理，只要依靠共识机制就能够保证其存储的一致性。第二则是区块链每个节点都能够按照链式结构来储存完整的信息[4]。

2物联网发展中所面临的安全问题

2.1互联层安全风险。

（1）异构网络。物联网是一个多网络重叠的开放性网络平台，随着网络融合速度增加，其中所涉及到的通信协议也在不断增加。当数据从一个网络传递到另一网络过程中，需涉及到用户身份认证、数据加密以及密钥协商等问题，所以物联网安全威胁更加突出。

（2）传输数据损坏。因为物联网设备传输的数据量较小，通常不会使用复杂加密算法来保护数据安全，这样就可能会导致传输数据发生破坏、篡改以及攻击。

2.2应用层安全风险。

（1）访问和认证控制。物联网的应用层所采用的认证方法接收方以及发送方共同确认通信的消息验证码，不过在通信的时候认证码多数处于静止状态，容易被他人使用，从而形成虚假认证，这样就给物联网通信增添了安全隐患。

（2）数据安全。物联网应用需要存储大量客户数据，所以其层面一旦发生故障，如果没有做好保护措施，那么大量数据就会丢失以及损坏。此外，不法分子会给物联网应用平台注入不良数据，从而导致系统发生误判，产生数据污染情况。

3区块链技术对解决物联网安全问题带来的新理念

3.1去中心化。去中心化是区块链技术的典型特征，区块链数据的传送、存储以及验证的过程都呈现均匀分布结构，整个网络体系当中没有依赖缺少中心化的硬件或者管理结构。各个节点之间不存在管理机构，所以公链网络中所有参与构成的节点都具备相同的权利。利用去中心化的特征可以改进传统物联网中心化结构的情况，从而防止中心节点受到破坏而造成整个物联网瘫痪。

3.2公共服务安全保证。目前物联网的公共服务已经渗透于人们生活各个方面，例如智慧交通、智能医疗等，不过人们依然对物联网存在很多安全顾虑。区块链技术可以给公共安全服务当中隐私泄露以及数据传送安全性提供一定保障。以智慧医疗为例子，通过建造健康区域信息平台，使用先进的物联网技术能够有效实现医生、医疗机构以及设备之间的互动，逐步实现医疗信息化，并且能够进一步保证数据的正确性。

4结语

综上所述，随着区块链技术在解决物联网安全问题上面的深入探究，能够使得该技术在物联网体系当中得到更加广泛地应用。区块链的去中心化、共识机制都给物联网提供了一個高效、安全的环境，从而真正实现了分布式的数据库架构。

参考文献：

[1]黄泽源，孔勇平，张会炎.基于区块链的物联网安全技术研究[J].移动通信，2018，42（12）：8-13.

[2]张柏君.基于区块链技术的物联网安全研究[J].消费导刊，2018，（10）：57.

[3]焦英楠，陈英华.基于区块链技术的物联网安全研究[J].软件，2018，39（2）：88-92.

[4]辛嘉伟.基于区块链的物联网安全技术研究[D].四川：电子科技大学，2020.