现代电子技术
Modern Electronics Technique
2023
年
12
月
1
日
第
46
卷第
23
期
Dec. 2023
Vol. 46 No. 23
0
引
言
物联网是近几十年来重要的技术之一，
这得益于互
联网与嵌入式系统的结合。虽然这些简单的嵌入式设
备看起来并不像家用电脑，
但它的内部确实有计算机。
它们借助廉价传感器和互联网可以以更微小的细粒度
收集有关人们所处世界或置身环境的信息。事实上，
整
合这些琐碎的信息能够提高效率，
并在更广泛的应用领
域提供先进的服务，
例如智慧医疗
[1]
、
智能城市
[2]
或者是
智能家居
[3]
。但是，
由于这些信息来自于人们的私生活，
因此数据收集、
处理和传播是否安全就引起了普遍关
注
[4?5]
。从有利的方面考虑，
将这些数据整合在一起可以
为用户提供一系列复杂而个性化的服务；
但从有害的方
面考虑，
这些数据记录的是人们的虚拟活动，
通过算法
可以揭示私人行为和生活模式。
市场上许多早期的物联网产品缺乏基本的安全保
障措施，
使得物联网在隐私保护方面存在很大的风险，
从智能锁
[6]
到智能车
[7]
的连接设备中就发现了许多安全
漏洞。同时，
物联网的几个内在特征又进一步放大了这
些风险，
例如：
访问控制能力弱、
设备的异构性大、
攻击
面多、
风险感知慢等。
由于上述原因，
物联网的安全性和隐私性也在学术
界受到了很多关注。有学者提出了一种基于分布式能
力的访问控制方法来控制对敏感信息的访问
[8]
，
但该方
法带来的延迟和开销过大。也有人使用
IP?sec
和
TLS
来
提
供
身
份
验
证
和
隐
私
保
护
[9]
，
但
这
些
方
法
计
算
成
本
高昂，
因此可能不适合应用在资源受限的物联网中。文
献
[10]
中提到了一种隐私管理方法，
该方法可以衡量物
基于区块链技术的智能家居物联网模型设计
李维峰
（中国飞行试验研究院，
陕西
西安
710089
）
摘
要：
物联网
（
IoT
）
技术正经历快速增长，
但其隐私和安全问题仍然有待解决。传统的安全和隐私方法不适用于物
联网，
因为其分散的结构和大多数设备的资源限制。区块链技术最近被用于保护安全和隐私，
但成本高并不适合物联网。
新提出的基于区块链的物联网架构既可以保护安全和隐私，
又兼顾物联网设备的限制。该架构是分层的，
由本地层、
共享层
和云存储组成，
并使用分布式信任方法来确保去中心化。通过定性评估证明了该架构在保护安全和隐私方面的有效性。安
全性和隐私性是促进物联网普及的基础，
该架构可以同时满足这些需求。
关键词：
物联网；
区块链；
智能家居；
云存储；
去中心化；
比特币；
挖矿；
公钥
中图分类号：
TN915.5?34
文献标识码：
A
文章编号：
1004?373X
（
2023
）
23?0093?05
Design of smart home Internet of Things model based on blockchain technology
LI Weifeng
(China Flight Test Establishment, Xi
’
an 710089, China)
Abstract
：
The
Internet
of
Things
(IoT)
technology
is
experiencing
rapid
growth,
but
its
privacy
and
security
remain
concerns.
Traditional
approaches
to
security
and
privacy
are
not
suitable
for
IoT
because
of
its
decentralized
structure
and
resource
limitations
for
most
devices.
Blockchain
technology
has
recently
been
used
to
protect
security
and
privacy,
but
the
high
cost
is
not
suitable
for
IoT.
The
newly
proposed
blockchain?based
IoT
architecture
can
protect
security
and
privacy
while
taking
into
account
the
limitations
of
IoT
devices.
The
architecture
is
layered,
consisting
of
a
local
layer,
a
shared
layer
and
cloud
storage.
In
addition,
a
distributed
trust
approach
is
used
to
ensure
decentralization.
By
qualitative
evaluation,
the
effectiveness
of
its
architecture
in
protecting
security
and
privacy
is
demonstrated.
Security
and
privacy
are
the
basis
for
promoting
the
popularization of the IoT. The architecture can meet the needs simultaneously.
Keywords
：
IoT; blockchain; smart home; cloud storage; decentralization; bitcoin; mining; public key
DOI
：
10.16652/j.issn.1004?373x.2023.23.017
引用格式：
李维峰
基于区块链技术的智能家居物联网模型设计
[J].
现代电子技术，
2023
，
46
（
23
）
：
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