1、物联网技术中区块链赋能的安全与隐私方案

物联网技术中区块链赋能的安全与隐私方案

1. 引言与动机

1.1 物联网

过去二十年，科技在众多领域的发展深刻改变了社会的运转方式。科技与我们的生活和日常活动紧密融合，从清晨在家中使用智能家电，到工作场所的集成技术应用，再到睡眠健康监测与分析，无处不在。这种发展也促使各行业不断将新技术融入运营，以提高效率。有报告显示，到本十年末，联网物联网设备预计将增至 500 亿台。物联网生态系统包含诸多要素，如物联网设备、传感器、执行器、网络元件（服务器、路由器等）以及相关工业机械。在连接传统设备跨网络和互联网的过程中，物联网和万联网（WoT）发挥了关键作用。作为新兴技术，物联网为传统和非传统工业运营提供了创新解决方案和优化模式。例如，在智能交通系统（ITS）领域，物联网及相关技术实现了智能交通管理和交通预测。

物联网是一个通过标准通信协议实现节点和设备全球互联的网络。近年来，物联网发展迅猛，对人类生活的各个方面产生了巨大影响，涵盖从可穿戴设备到偏远地区生态变化监测传感器，再到制造过程中的物理指标调节等。那些具有相似特征、能直接或间接连接互联网、在自身功能范围内运行，并以通用语言交换、分析、处理和传输数据的设备集合，被定义为“物联网”。尽管技术进步大幅减少了人工干预，增强了设备与现实世界的融合，但物联网设备的隐私和保护问题却未得到充分解决，成为网络安全的潜在威胁。缺乏统一的物联网隐私保护框架，归因于多样的通信协议、众多的编程语言以及设备、网络和实时数据感知系统中不同程度的分布式计算。

开发者和研究人员一直在为特定平台精心开发定制框架和结构。在此过程中，他们面临诸多挑战，包括硬件方面的能源效率问题，如设备和传感器的轻量级计算，以及虚拟威胁，如针对系统漏洞的加密攻击，这些