Black-Box IoT：来自受限传感器的物联网数据认证与分布式存储
密码学与安全
2021-03-09 v1
摘要
我们提出 Black-Box IoT（BBox-IoT），一种用于认证与存储物联网数据的新型超轻量级黑箱系统。BBox-IoT 专为部署于计算、存储和功耗极度受限的物联网设备（包括低尺寸重量与功耗传感器）而设计。通过利用区块链核心原理，我们确保所采集数据不可变且防篡改，同时保留数据来源与不可否认性。为实现 BBox-IoT，我们设计并实现了一种新颖的基于链的哈希签名方案，其仅需哈希操作并去除了签名者与验证者之间的所有同步依赖。我们的方法使低 SWaP 设备能够在不依赖时钟同步的情况下完成认证。评估结果表明，BBox-IoT 在工业物联网（IIoT）环境中切实可行：即便配备 16MHz 微控制器与 2KB 内存的设备也能广播其采集数据，而无需繁重密码学操作或同步假设。最后，与工业标准 ECDSA 相比，我们的方法在签名与验证操作上分别快两到三个数量级。因此，在相同功耗下，我们能将签名操作总数提升逾 5000%。
引用
@article{arxiv.2103.04028,
title = {Black-Box IoT: Authentication and Distributed Storage of IoT Data from Constrained Sensors},
author = {Panagiotis Chatzigiannis and Foteini Baldimtsi and Constantinos Kolias and Angelos Stavrou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.04028},
year = {2021}
}
备注
To appear in IoTDI2021