EdgeLinker：面向医疗Fog应用的基于区块链的框架以提升Edge-IoT数据通信安全性

Internet of Things(IoT)的广泛采用显著推动了医疗信息的数字化和现代化，但敏感的医疗数据仍然带来了安全与隐私挑战。另一方面，IoT设备的资源限制常常需要依赖云端服务进行数据处理，引入单点故障、处理延迟和安全漏洞。与此同时，区块链技术提供了潜在解决方案，以提升安全性、去中心化和数据所有权。理想的解决方案应在确保保密性、访问控制和数据完整性的同时具备可扩展性、成本效益并能与现有系统集成。然而，现有基于区块链的研究仅解决了其中一些要求。因此，本文提出EdgeLinker；一个综合解决方案，采用Proof-of-Authority共识，集成基于Ethereum区块链的智能合约进行访问控制，并使用高级加密算法确保医疗Fog应用中IoT边缘设备与Fog层之间的数据通信安全。该新框架已在真实世界的Fog测试平台上实现，采用商用晶片设备。基于全面的评估，EdgeLinker在合理成本下显著提升了安全性和隐私性，成为医疗Fog应用中具有可负担性和实用性的系统。与最新技术相比，在写入区块链时间未发生显著变化的情况下，EdgeLinker实现了35%的数据读取时间改进。此外，它在读取和写入交易方面能够提供比现有研究更好的吞吐量。EdgeLinker还在安全与非安全模式下就能、资源消耗和信道延迟方面进行了考察，显示出显著的改进。