EdgeChain：一种基于区块链与智能合约的边缘物联网框架与原型

新兴的物联网（IoT）正面临显著的可扩展性与安全性挑战。一方面，IoT设备“弱”且需要外部协助。边缘计算为弥补集中式云计算在扩展海量设备方面的不足提供了一个有前景的方向。另一方面，由于资源受限，IoT设备在面临恶意黑客时也相对“脆弱”。新兴的区块链与智能合约技术为IoT与边缘计算带来了一系列新的安全特性。在本文中，为应对这些挑战，我们设计并原型化了一个基于区块链与智能合约、名为“EdgeChain”的边缘物联网框架。其核心思想是将许可链与内部货币或“币”系统相集成，以将边缘云资源池与每个IoT设备的账户及资源使用情况（进而其行为）相链接。EdgeChain使用基于信用的资源管理系统，依据关于优先级、应用类型与历史行为的预定义规则，控制IoT设备可从边缘服务器获取的资源量。智能合约用于以不可抵赖且自动化的方式强制执行规则与策略，以规范IoT设备行为。所有IoT活动与交易均被记录至区块链中，用于安全数据记录与审计。我们实现了EdgeChain原型并进行了大量实验以评估这些想法。结果表明，在获得区块链与智能合约的安全收益的同时，将其集成到EdgeChain中的代价处于合理且可接受的范围。