34、区块链赋能的网络物理系统应用与吞吐量分析

区块链赋能的网络物理系统应用与吞吐量分析

1. 区块链在网络物理系统（CPS）中的应用

区块链技术在CPS领域展现出了广泛的应用前景，以下是一些具体的应用场景：
| 应用场景 | 区块链赋能操作/关键点 |
| — | — |
| 智慧城市 | 基于物联网数据的数据分析用于共享经济；协作交通信息收集与共享 |
| 工作场所 | 物联网传感器数据安全采集与记录；行为跟踪与责任归属 |
| 通用CPS | 按需控制循环操作；CPS闭环操作；安全且自动化的机器对机器交互；CPS智能合约设计（访问控制） |

1.1 CPS中的基本操作

经过研究，总结出9种基本操作，这些操作与CPS应用和区块链带来的好处密切相关，具体如下：
1. 传感数据采集 ：是CPS闭环操作的重要部分，可确定物理设备的状态。但存在数据传输易被篡改和传感器身份易被伪造的安全挑战，区块链通过数字签名和独特的身份认证机制解决这些问题。
2. 数据通信 ：对于任何网络系统（包括CPS）都是必需的。使用区块链可在不依赖集中实体（如PKI）的情况下实现安全通信，但需要保护好私钥，避免丢失。
3. 数据持久化 ：对需要保存状态的系统（包括CPS）很重要。数据记录在区块链上具有不可变性，能确定数据项之间的关系，实现数据溯源。
4. 命令与控制和协调 ：用于促进CPS中多个实体根据预定义的应用逻辑进行交互。智能合约在这些操作中可发挥重要作用，确保安全、可靠和原子性执行。
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