16、物联网边缘设备与数据安全中的区块链技术

物联网边缘设备与数据安全中的区块链技术

1. 引言

食品安全一直是人类健康的重大问题，据世界卫生组织估计，全球每年约有6亿人因食用受污染食品而患病，其中42万人因此死亡。信息丢失或难以查找会影响食品监管和消费者健康。物联网（IoT）可以数字化数据，使其能在现实中得到处理，但数据可靠性仍是一大挑战。而比特币作为一种区域化数字货币，其背后的区块链技术为解决数据可靠性问题提供了可能。

2. 区块链概述

在信息系统中，当缺乏确认或审计工具时，信任问题变得复杂，尤其是处理敏感信息时。2008年，中本聪提出了两个革命性概念：比特币和区块链。
- 比特币 ：一种由计算机生成的加密货币，无需中央权威或金融机构支持，通过区域化的点对点网络安全持有，形成可审计和不可否认的关联。
- 区块链 ：允许交易由一组不可信参与者验证的框架，提供分布式、不可变、直接、安全和可审计的记录。它将信息存储在一个个方块组成的链条中，每个方块包含一组特定时间执行的比特币交易，方块通过指向过去方块的引用连接成链。

为支持和运行区块链，网络节点需要提供以下功能：
1. 协调 ：参与P2P网络，包括交易和方块的传播。
2. 存储 ：负责在节点中存储区块链副本，全节点存储完整链条。
3. 钱包服务 ：提供安全密钥，使用户能够进行交易。
4. 挖矿 ：通过解决工作量证明来创建新方块，完成工作量证明的节点称为矿工，会获得新生成