【摘 要】
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物联网技术的蓬勃发展给人们的生活带来了极大的便利和帮助。GSMA指出到2025年全球的物联网设备数量将达到250亿级别。物联网设备采集的大量数据蕴藏着重要的信息资源,可通过技术挖掘分析产生对人类生产生活有意义的信息。物联网数据一般存储于第三方云服务,并由云服务商提供存储和共享服务。由于传统第三方云服务商的中心化特点,再加上用户对云服务商的不信任,物联网数据的共享存在以下安全问题:第一,物联网数据容
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物联网技术的蓬勃发展给人们的生活带来了极大的便利和帮助。GSMA指出到2025年全球的物联网设备数量将达到250亿级别。物联网设备采集的大量数据蕴藏着重要的信息资源,可通过技术挖掘分析产生对人类生产生活有意义的信息。物联网数据一般存储于第三方云服务,并由云服务商提供存储和共享服务。由于传统第三方云服务商的中心化特点,再加上用户对云服务商的不信任,物联网数据的共享存在以下安全问题:第一,物联网数据容易因外部恶意攻击或云服务商的误操作导致其完整性被破坏;第二,物联网数据的机密性和共享的高效性难以兼顾。用户上传明文数据会失去对数据的掌控权进而导致数据被滥用,上传密文数据则不便于将密文数据与他人进行共享。针对以上问题,本文提出一种基于区块链和代理重加密的物联网数据安全共享方法,主要工作如下:第一,采用基于身份的代理重加密机制,减少传统代理重加密算法存在的证书管理开销,同时物联网数据经一次密文转换即可实现密文状态下的安全共享,提升共享效率;第二,利用区块链技术的去中心化、数据不可篡改的特性,基于Tendermint区块链平台实现共享过程中数据的完整性保护;第三,针对共识节点的恶意行为造成共识效率下降的问题,提出基于信用评分的共识机制改进方法。对Tendermint区块平台的共识节点建立信用评分机制,根据节点行为进行不同程度的奖惩以实现行为激励。本文对提出的数据共享方法进行了仿真实验,以验证方法的可行性。对仿真应用进行代理重加密和区块链部分的性能测试,结果表明本方法使用的代理重加密算法效率较高,且使用的Tendermint平台具有较高的读写性能。最后对共识机制的改进方法进行了验证,证明信用评分算法可以有效降低节点恶意行为造成的共识效率下降的影响。
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