物联网信息安全区块链技术应用

物联网技术已成为促进世界快速发展的“重要生产力”之一，在其自身高速发展的同时，物联网信息安全问题也愈来愈被人们重视，成为人们关注的焦点。由于区块链技术具有去中心化和不可篡改等特性，它为解决信息安全问题提供了新思路，越来越多的研究者将其应用于信息安全领域。

物联网是现代信息技术的代表技术之一，它依靠射频识别、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的相关协议把物体与互联网相连并进行信息交互，以实现对物体识别、定位、管理等功能的网络，即“万物互通的互联网络”。物联网具有感知性、智能性、可靠性三大主要特征，其核心和基础是互联网，包含感知层、网络层、应用层三层架构。

区块链是一个公开的分布式共享数据库，具有去中心化、不可篡改性、可审计性、匿名性、独立性等特征。区块链利用共识机制、智能合约、非对称加密等技术，在信息存储、共享等过程中可以实现信息的防篡改、防伪造和可追溯，包含数据层、网络层、共识层、智能合约层和应用层五层架构。

区块链技术在物联网信息安全领域应用的优势

1.去中心化

去中心化是区块链技术的核心特征和核心价值。区块链技术系统利用P2P分布式网络实现去中心化[8]，系统中的每个节点都具有高度自治的特征。将该特点应用到物联网的建设当中，物联网设备可以直接获取所需的数据信息，不再借助中心服务器或其他硬件设施，达到降低成本增加物联网扩展能力的目的。此外，中心化的中心服务器如果出现问题，容易造成其他节点全线崩溃。但去中心化的技术系统不太可能出现这种情况，因此可以提高物联网的容错力和抗攻击力。

2.共识机制

共识机制是区块链技术的核心技术之一，通过特殊节点的投票，短时间内就可以完成交易的验证和确认，满足一致性、有效性两个性质。共识机制使得物联网设备间进行信息传递达成一致性，并且彼此互相信任，可以代替原中心服务器实现身份认证的功能，有助于阻止恶意节点的接入和提高认证效率。同时共识机制也是一种防止数据信息被篡改的保护措施，只有在掌握超过半数节点的情况下才可能伪造记录。随着节点数量的增加，伪造记录的可能性随之降低。现今的共识机制共有四类，分别为工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制和Pool验证池[9]，可以根据具体应用场景选择相应的共识机制。

3.不可篡改性

不可篡改性是区块链技术的主要特征之一，依靠哈希算法实现。如果数据信息经过验证并添加到区块链中，它将永久的存储在区块链。只有在能同时控制系统中51%以上节点的情况下，对单个节点上数据信息进行的修改才是有效的，否则修改无效。由此可以保证区块链中数据信息的可靠性和安全性，同时助于物联网运行安全稳定。

4.可追溯性

可追溯性也是区块链主要特征之一。区块数据结构存储了系统中所有的历史记录，可以通过区块链的链式结构追溯任意一条数据记录，实现存储在物联网中数据信息的追本溯源。同时借助区块上的时间戳，就可以找到适时可信的数据记录。