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面向物联网安全的高效区块链集成:以物联网远程访问为例

密码学与安全 2019-12-03 v1 分布式、并行与集群计算 网络与互联网体系结构

摘要

蓬勃发展的物联网(IoT)市场引起了网络攻击者的巨大兴趣。集中式基于云的物联网服务架构在安全性、可用性和可扩展性方面存在严重局限,并面临单点故障(SPOF)。近来,将物联网服务部署于区块链上已成为提升安全性、隐私性和可靠性的趋势。然而,区块链成本高、吞吐量低和延迟长的缺点使其不适合物联网应用。本文回顾现有基于区块链的物联网方案,并提出一种高效的区块链与物联网集成框架。遵循该框架,我们设计了一种新颖的区块链辅助去中心化物联网远程访问系统RS-IoT,其优势在于不依赖任何可信第三方即可防御物联网设备免受零日攻击。通过引入由智能合约强制执行的激励与惩罚,我们的工作实现了“一种经济手段”以挫败多数以牟利为目的的攻击者。我们的工作展示了区块链如何用于确保去中心化环境中服务交易的公平性并客观惩罚不当行为。我们通过详细的安全性分析展示了RS-IoT的安全性。最后,我们通过在以太坊测试网区块链上的概念验证实现展示了其可扩展性、效率与可用性。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.00264,
  title  = {Towards Efficient Integration of Blockchain for IoT Security: The Case Study of IoT Remote Access},
  author = {Chenglong Fu and Qiang Zeng and Xiaojiang Du},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.00264},
  year   = {2019}
}