FairShare：基于区块链的工业物联网公平、可问责与安全数据共享

工业物联网（IIoT）为改进安全数据共享开辟了一个具有挑战性的研究领域，目前该领域存在若干局限。主要问题在于，缺乏对参与方（如终端用户或云）诚实行为的内建保证，其恶意行为可能导致纠纷。鉴于此类挑战，我们提出了一种面向IIoT的公平、可问责且安全的数据共享方案$\textit{FairShare}$。在该方案中，从物联网设备收集的数据经处理并存储于云服务器，由中间雾节点辅助计算。授权客户端可支付一定费用访问这些数据，以制定策略决策从而改进IIoT系统的运维服务。通过引入区块链，$\textit{FairShare}$防止欺诈活动，从而实现公平性，使各方按数据或惩罚/奖励获得应得结果，同时确保各方所提供服务的可问责性。此外，设计了智能合约作为纠纷时的调解方以强制执行支付结算。进一步地，通过适当应用代理重加密等密码学技术保障数据的安全与隐私。我们证明了只要至少一方诚实，$\textit{FairShare}$即为安全的。我们通过理论开销分析验证了$\textit{FairShare}$。我们还在以太坊上构建了原型以评估性能，并通过仿真和真实测试床设置证明了其与最先进方案具有可比的结果。我们观察到额外的通信开销为256字节，以太坊部署成本为1.01美元，且不随文件大小变化而保持恒定。