基于区块链的物联网认证机制综述
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作者简介:

程冠杰(1996-),男,博士生,CCF学生会员,主要研究领域为区块链,物联网,可信数据管理,身份认证;邓水光(1979-),男,博士,教授,博士生导师,CCF杰出会员,主要研究领域为服务计算,边缘计算,流程管理,软件工程,大数据;温盈盈(1994-),女,博士生,主要研究领域为云计算,系统性能优化;严学强(1970-),男,博士,高级工程师,主要研究领域为网络架构,数据治理,联邦学习,分布式计算,隐私保护;赵明宇(1977-),男,博士,高级工程师,主要研究领域为无线网络架构,分布式架构,数据服务,区块链,边缘AI.

通讯作者:

邓水光,dengsg@zju.edu.cn

中图分类号:

基金项目:

浙江省重点研发项目(2022C01145);国家自然科学基金(U20A20173,62125206)


Survey on Blockchain-based Internet of Things Authentication Mechanisms
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    摘要:

    随着物联网(Internet of Things,IoT)技术的高速发展,各类智能设备数量激增,身份认证成为保障IoT安全的首要需求.区块链作为一种分布式账本技术,提供了去信任的协作环境和安全的数据管理平台,使用区块链技术驱动IoT认证成为学术界和工业界关注的热点.基于云计算和云边协同两种架构分析IoT身份认证机制设计的主要需求,总结区块链技术应用于IoT场景面临的挑战;梳理现有IoT身份认证机制的工作,并将其归结为基于密钥的认证、基于证书的认证和基于身份的认证;分析应用区块链技术的IoT认证工作,并根据认证对象和附加属性对相关文献进行归纳和总结.从形式化和非形式化两个方向总结基于区块链的IoT认证机制的安全性分析方法.最后展望了未来研究方向.

    Abstract:

    With the rapid development of the Internet of Things (IoT), the number of smart devices has increased sharply, and identity authentication becomes the primary requirement for ensuring IoT security. Blockchain, as a distributed ledger technology, provides a trusted collaboration environment and a secure data management platform. The utilization of blockchain technology to drive IoT authentication has been a hotspot in academia and industry. This study analyzes the main requirements of authentication mechanism design based on cloud computing and cloud-edge collaboration and summarizes the challenges in applying blockchain technology to IoT scenarios. Relevant research on IoT authentication mechanisms is presented and classified into three categories of key-based authentication, certificate-based authentication, and identity-based authentication. Moreover, the existing IoT authentication studies using blockchain technology are analyzed, and related literature is reviewed according to authentication objects and additional attributes. This study also summarizes the security analysis method for the blockchain-based IoT authentication mechanism from formal and informal perspectives and finally points out the prospect of the technology.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

程冠杰,邓水光,温盈盈,严学强,赵明宇.基于区块链的物联网认证机制综述.软件学报,2023,34(3):1470-1490

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  • 收稿日期:2021-08-02
  • 最后修改日期:2021-11-12
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  • 在线发布日期: 2022-12-30
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