Secured by Blockchain: Safeguarding Internet of Things Devices
区块链是一种颠覆性的技术，被认为是下一件大事，并已获得不同领域专家的广泛认可。在本文中，我们考虑了消费电子（CE）行业区块链的可能用例和应用及其与物联网的相互作用。我们没有讨论区块链如何彻底改变供应链，而是专注于如何利用它来增强联网CE设备的安全性。这项工作的动机是最近大量使用易于黑客攻击的设备作为武器的攻击。朝着这个方向，区块链解决方案的隐私和数据保护方面也被提出，并与监管框架规定相关联。还提供了有关现有区块链解决方案的信息。
2019-05-02 cs.CR
Integration of Blockchain and Cloud of Things: Architecture, Applications and Challenges
区块链技术正在席卷世界。区块链以其去中心化、透明和安全的性质，已成为下一代众多工业应用的颠覆性技术。云计算和物联网结合赋能的物联云就是其中之一。在这种背景下，区块链提供了创新的解决方案，以解决物联网在去中心化、数据隐私和网络安全方面的挑战，而物联网提供了弹性和可扩展性功能，以提高区块链运营的效率。因此，一种新的区块链和物联网集成的范例，称为BCoT，被广泛认为是广泛应用场景的有前途的推动者。在本文中，我们提出了一个国家的最先进的审查BCoT集成提供一般读者的概述BCoT在各个方面，包括背景知识，动机和集成架构。特别是，我们还提供了BCoT在不同用例领域（如智能医疗，智能城市，智能交通和智能工业）的应用的深入调查。然后，我们回顾了最近BCoT的发展与新兴的区块链和云平台，服务和研究项目。最后，一些重要的研究挑战和未来的方向突出，以刺激在这个有前途的领域的进一步研究。
2020-08-28 cs.CR
An Intelligent Transaction Migration Scheme for RAFT-based Private Blockchain in Internet of Things Applications
多访问边缘计算（MEC）和RAFT共识的集成使得在可信的基站和网关上部署区块链成为可能，为物联网（IoT）应用提供高效和防篡改的边缘数据服务。然而，减少在区块链上存储数据的延迟仍然是一个挑战，特别是当某个区域的异常触发的数据流超过块生成速度时。这封信提出了一种物联网应用中基于RAFT的私有区块链智能交易迁移方案，将繁忙区域的交易智能迁移到空闲区域。仿真结果表明，该方案在高数据流情况下能明显降低延迟。
2021-05-21 cs.CR
Blockchain Technologies for the Internet of Things: Research Issues and Challenges
本文对物联网（IoT）网络的现有区块链协议进行了全面调查。我们首先描述区块链，并总结现有的区块链技术调查。然后，我们概述了区块链技术在物联网中的应用领域，例如车联网，能源互联网，云互联网，雾计算等。此外，我们还提供了物联网网络中区块链协议考虑的威胁模型的分类，分为五大类，即基于身份的攻击，基于操纵的攻击，密码分析攻击，基于声誉的攻击，基于服务的攻击。此外，我们还提供了一个分类法，并对安全和隐私保护区块链技术的最新方法进行了并排比较，这些方法涉及区块链模型，特定的安全目标，性能，限制，计算复杂性和通信开销。根据目前的调查，我们强调了开放研究的挑战，并讨论了物联网区块链技术未来可能的研究方向。
2018-06-24 cs.CR
Role of Cybersecurity and Blockchain in Battlefield of Things
物联网是生态系统发展的重要组成部分，可以为战场上的通信做出快速准确的判断。然而，由于各种原因，物联网战场（BoT）的使用受到一些限制。有可能发生重播、数据操纵、侵犯隐私和其他类似事件。作为一个直接的结果，实现一个安全机制来保护在BoT内发生的通信已经成为一个绝对的要求。为此，我们提出了一种基于区块链的解决方案，该解决方案既安全又私密，可用于BoT生态系统内的通信。此外，还研究了将区块链技术和网络安全集成到BoT应用程序实施中的好处。这项工作阐述了将网络安全和基于区块链的工具、技术和方法集成到BoT中的重要性。
2022-12-22 cs.CR
Is Blockchain for Internet of Medical Things a Panacea for COVID-19 Pandemic?
COVID-19疫情的爆发深刻影响了公众的生活方式和社会的医疗体系。作为应对新冠肺炎等传染病流行所带来的新挑战的一种有前途的方法，部署在医院、诊所和医疗中心的医疗物联网（IoMT）可以节省诊断时间，提高医疗资源的效率，尽管IoMT的隐私和安全问题阻碍了广泛采用。为了解决IoMT的隐私，安全和互操作性问题，我们通过将区块链引入现有的IoMT系统，提出了一个基于区块链的IoMT框架。在本文中，我们回顾了这种架构的好处，并说明了支持区块链的IoMT带来的机遇。我们还提供了基于区块链的IoMT在抗击COVID-19大流行方面的用例，包括预防传染病、位置共享和接触者追踪以及注射药物供应链。我们还概述了这一领域今后的工作。
2022-04-16 cs.CR cs.CY cs.DC
Use of blockchain in the internet of things: a survey
本文通过创建关于BC的业务和技术的通用语言，提供了BC技术的全面和高层次的技术概述。然后概述了BC技术，其架构，分类，挑战等。最后，为研究人员提供了一些建议，这些建议在部署基于BC技术的下一代物联网应用之前必须解决。
2023-03-09 cs.CR
Smart contracts for the Internet of Things: opportunities and challenges
随着物联网（IoT）的出现，人们期望事物在其生命周期内生活在不同的“域”和“上下文”中。由Things生成并与之关联的信息应该相应地由多个不同的利益相关者管理。此外，与事物相关的信息的范围可以从私人和机密到公共和可审计。在这个生动的环境中，身份识别、安全性和互操作性预计将具有挑战性。在本文中，我们将讨论智能合约和区块链技术如何为可行的解决方案创造潜力。为此，我们提出了基于智能合约的解决方案，以提高安全性和信息管理，我们确定了新的机遇和挑战，并提供了安全建议和指导方针。
2019-01-23 cs.CR cs.CY
Blockchain in internet of things: Challenges and Solutions
物联网物联网正在经历研究和工业的指数增长，但它仍然受到隐私和安全漏洞的影响。传统的安全和隐私方法往往不适用于物联网，主要是由于其分散的拓扑结构和大多数设备的资源限制。支撑加密货币比特币的BlockChain BC最近被用于在具有类似于物联网拓扑结构的点对点网络中提供安全性和隐私性。然而，BC在计算上是昂贵的，并且涉及高带宽开销和延迟，这不适合于IoT设备。这份立场文件提出了一种新的安全、私有和轻量级的物联网架构，该架构基于BC技术，消除了BC的开销，同时保持了其大部分安全和隐私优势。所描述的方法进行了调查的灵巧家庭应用程序作为一个代表性的案例研究，更广泛的物联网应用。所提出的架构是分层的，由灵巧家庭、覆盖网络和云存储组成，与BC协调数据交易以提供隐私和安全性。我们的设计使用不同类型的BC，这取决于交易在网络层次结构中发生的位置，并使用分布式信任方法来确保分散的拓扑结构。在常见威胁模型下对该架构进行的定性评估突出了其在为物联网应用提供安全性和隐私方面的有效性。
2016-08-18 cs.CR cs.CY
Integration of Blockchain and Edge Computing in Internet of Things: A Survey
作为保证数据安全性、一致性、可追溯性等的重要技术，区块链越来越多地用于物联网（IoT）应用。区块链和边缘计算的融合可以进一步提高网络，计算，存储和安全方面的资源利用率。本文旨在对区块链和边缘计算的集成进行调查。特别是，我们首先概述了区块链和边缘计算。然后，我们提出了一个集成区块链和边缘计算系统的通用架构。接下来，我们将研究如何利用区块链来使边缘计算受益，以及如何使用边缘计算来使区块链受益。并从资源管理、联合优化、数据管理、计算卸载、安全机制等角度探讨了区块链与边缘计算系统融合带来的问题及解决方案。最后，我们分析和总结了区块链与边缘计算系统融合所面临的挑战以及未来可能的解决方案。
2022-05-26 cs.CR eess.SP
Faster Dual-Key Stealth Address for Blockchain-Based Internet of Things Systems
隐形地址防止区块链交易的输出与收件人的钱包地址的公开关联，并隐藏交易的实际目的地地址。虽然隐形地址为加密货币网络提供了一种有效的隐私增强技术，但它需要区块链节点主动监控所有交易并计算所谓的目的地地址，这限制了其在物联网（IoT）等资源受限环境中的应用。在本文中，我们提出了DKSAP-IoT，这是一种用于基于区块链的物联网系统的更快的双密钥隐形地址协议。DKSAP-IoT利用类似于TLS会话恢复的技术来提高性能，同时减少两个通信对等体之间的事务大小。我们的理论分析以及在嵌入式计算平台上的大量实验表明，与最先进的方案相比，DKSAP-IoT能够将计算开销减少至少50%，从而为其应用于基于区块链的物联网系统铺平了道路。
2018-06-04 cs.CR
SAI-BA-IoMT: Secure AI-Based Blockchain-Assisted Internet of Medical Things Tool to Moderate the Outbreak of COVID-19 Crisis
最近，中国武汉报告了一种传染病，即2019年冠状病毒病（COVID-19），随后在几个月内蔓延到全球。于二零二零年五月十六日，COVID-19疫情已影响全球多个国家。在本文中，我们将介绍区块链、加密技术、医疗物联网（IoMT）和人工智能（AI）技术的融合如何在COVID-19大流行的情况下解决这一问题。此外，我们提出了一个安全的基于AI的区块链辅助IoMT（SAI-BA-IoMT）模型，用于COVID-19危机中的医疗保健系统。本文还探讨了大流行后世界可能经历的后电晕危机。此外，我们展示了所提出的模型的潜在应用，以解决源于冠状病毒的困难。
2021-08-21 cs.CR
Can Blockchain Protect Internet-of-Things?
在物联网中，连接设备的数量预计将非常巨大，即，超过几百亿。然而，众所周知，物联网的安全性仍然是一个悬而未决的问题。特别是，很难证明连接设备的标识并防止非法欺骗。这是因为传统的安全技术主要是为了保护逻辑网络而不是像物联网这样的物理网络。为了用先进的安全技术保护物联网，我们提出了一个新的概念（区块链层），它是物理芯片识别和区块链的精心设计的组合。通过提出的物理芯片识别解决方案，连接设备的物理地址唯一地连接到要由区块链保护的逻辑地址。
2018-07-22 cs.CR cs.NI
Viewpoint | Personal Data and the Internet of Things: It is time to care about digital provenance
物联网承诺提供一个连接的环境，响应和解决我们的每一个需求，但前提是我们所有的动作和话语都可以被记录和分析，以实现这一目标。无处不在的监控也是大多数反乌托邦社会的先决条件，无论是真实的还是虚构的。在一个互联程度日益提高的世界中，我们的个人数据如何处理和消费必须变得透明，并且必须紧急研究比目前提供的技术解决方案更有效的技术解决方案来管理个人数据。
2019-03-30 cs.CR cs.CY
Blockchain-based Data Provenance for the Internet of Things
随着越来越多的应用程序和服务依赖于物联网（IoT）设备收集和提供的数据，重要的是这些数据可以被信任。数据来源解决方案与区块链技术一起是使数据更值得信赖的一种方法。然而，目前的解决方案并没有解决物联网应用及其数据的异构性。在这项工作中，我们确定了通用物联网数据来源框架的功能和非功能需求，并将框架概念化为分层架构。使用基于以太坊智能合约的概念验证实现，可以为各种物联网用例实现数据出处。通用框架的好处包括简化采用和更快速地实现物联网的数据来源。
2019-08-06 cs.CR
Blockchain And The Future of the Internet: A Comprehensive Review
区块链正在挑战目前在互联网中流行的中央信任基础设施的现状，朝着一个以去中心化、透明度和可信可扩展性为重点的设计原则发展。从理想的角度来看，区块链倡导一个去中心化、透明和更民主的互联网版本。区块链本质上是一个可信和分散的数据库，在能源部门、林业、渔业、采矿、材料回收、空气污染监测、供应链管理及其相关业务等领域都有应用。在本文中，我们对基于区块链的网络应用进行了调查。我们的目标是涵盖基于区块链的系统的发展，这些系统试图在现有的、主要是集中的网络应用空间中实现复兴。在用区块链重新想象空间的同时，我们强调了可能出现的各种常见挑战、陷阱和缺点。我们的目标是让这本书成为一本指导性的参考手册，供那些有兴趣为现有用例转向基于区块链的解决方案或从头开始自动化的人使用。
2020-11-13 cs.CR
Optimized Blockchain Model for Internet of Things based Healthcare Applications
最近，人们继续推动基于加密货币的分类账系统（称为区块链），并将其技术应用于非金融应用。应用的主要领域之一仍然是物联网（IoT），因为随着我们进入智能城市时代，我们看到许多领域都有改进。在本文中，我们初步探讨了将区块链的关键方面应用于健康应用网络的问题，在该网络中，患者的健康数据可以用于以安全和私密的方式创建对认证的医疗保健提供者很重要的警报。本文还介绍了物联网中基于区块链的安全方法的好处和实际障碍。
2019-06-15 cs.CR cs.NI
Blockchain for the Internet of Things: Present and Future
物联网成功的关键挑战之一是如何保护和匿名化每天数十亿的物联网交易和设备，尽管在过去几年中进行了大量的研究工作，但这个问题仍然存在。另一方面，基于区块链算法的技术正在颠覆当今的加密货币市场，并显示出巨大的潜力，因为它们提供了一种分布式交易分类账，无法被单个实体篡改或控制。尽管区块链可能是物联网安全和隐私挑战的灵丹妙药，但仍需要进行大量的研究工作，以使计算密集型区块链算法适应当今物联网设备严格的能源和处理限制。在本文中，我们概述了有关物联网区块链主题的现有文献，并提出了需要解决的研究挑战路线图，以使区块链技术在物联网中的使用成为可能。
2019-03-18 cs.CR
Toward Blockchain for Edge-of-Things: A New Paradigm, Opportunities, and Future Directions
区块链作为许多应用领域的一项有前途的技术正在获得发展势头，其中之一是通过边缘计算和物联网（IoT）的集成实现的边缘物联网（EoT）。特别是，区块链和EoT的融合导致了一种新的范式，称为区块链支持的EoT（BEoT），这对于实现未来的低延迟和高安全性服务和应用至关重要。本文设想了一种新的BEoT架构，用于在网络边缘支持区块链管理下的工业应用，适用于各种物联网用例，如灵巧家庭、智能医疗、智能电网和智能交通。最后探讨了BEoT在提供安全服务方面的潜力，包括访问认证、数据隐私保护、攻击检测和信任管理。最后，我们指出了一些关键的研究挑战和未来的发展方向，在这一新兴领域。
2021-04-27 cs.CR eess.SP
Trustworthy Digital Twins in the Industrial Internet of Things with Blockchain
提出基于区块链的IIoT框架，结合数字孪生技术解决数据管理与安全问题，实现可信的过程监控、故障诊断与优化控制。
2020-10-23 cs.CR
Please, do not decentralize the Internet with (permissionless) blockchains!
去中心化互联网的旧咒语再次大张旗鼓地出现，这一次是围绕区块链技术炒作。我们已经看到了一种被认为会改变互联网本质的技术：点对点。现实是，点对点命名系统失败了，点对点社交网络失败了，是的，点对点存储也失败了。在本文中，我们将回顾在过去几年中的分布式系统的研究，以确定开放的对等网络的限制。我们将解决系统复杂性、安全性和脆弱性、不稳定性和性能等问题。我们将展示上述问题中有多少也适用于最近的无许可区块链网络。这些系统对成熟工业应用的适用性被同样的属性所破坏，这些属性使它们对自由主义者的观众如此有趣：即它们的开放性，伪匿名性和不受监管的加密货币。因此，我们认为，无许可的区块链网络不适合作为去中心化互联网的基础。然而，仍然有希望实现更多的去中心化，尽管在形式上相对于去中心化互联网的自由主义观点有所限制：与当今世界主导的超级大国合作，而不是竞争。这源于最近对拜占庭容错和许可区块链的兴趣激增，这为使用可信第三方并不是仲裁实体集合的唯一方式的世界打开了大门。通过许可的区块链建立信任的能力使控制权从中心转移到边缘，真正实现了以边缘为中心的计算的承诺。
2019-04-30 cs.CR cs.CY cs.DC
Interacting with the Internet of Things using Smart Contracts and Blockchain Technologies
尽管技术进步，物联网（IoT）中的大多数智能对象无法使用为与强大的互联网服务器交互而设计和开发的技术进行访问。物联网用例涉及的设备不仅资源有限，而且它们并不总是连接到互联网，并且在物理上容易受到篡改。在本文中，我们描述了一个基于智能合约的解决方案的设计、开发和评估，该解决方案允许最终用户安全地与智能设备进行交互。我们的方法可以在完全分散的环境中实现访问控制、Thing身份验证和支付，同时考虑到区块链技术和物联网范式所带来的限制和约束。我们的原型实现基于现有技术，即，以太坊智能合约，这使得它现实且从根本上安全。
2019-01-23 cs.CR
Blockchains for Internet of Things: Fundamentals, Applications, and Challenges
本文综述三类区块链的基础特性、安全问题及其在边缘AI、通信和医疗物联网中的应用，分析集成挑战与未来方向。
2024-06-15 cs.CR cs.NI
A Distributed Blockchain-based Access Control for the Internet of Things
针对传统集中式访问控制不适用于分布式物联网的问题，本文提出融合区块链与属性访问控制的DBC-ABAC模型，经Hyperledger平台实验验证，其在延迟和吞吐量上优于现有方案。
2025-03-22 cs.CR
Blockchain-Enabled Internet-of-Things Platform for End-to-End Industrial Hemp Supply Chain
在2018年美国农业法案将其合法化为农业商品后，工业大麻生产从有限的试点计划转移到受监管的农业生产系统，此后市场不断增长。然而，工业大麻供应链（IHSC）面临着几个关键挑战，包括高复杂性和可变性，数据篡改，以及缺乏不变的信息跟踪系统。在本文中，我们为IHSC开发了一个支持区块链的物联网（IoT）平台，以支持流程跟踪、可扩展性、互操作性和风险管理。基本上，我们创建了一个基于授权证明的智能合约的双层区块链，它可以利用地方当局与州/联邦监管机构的合作，以确保和加速质量控制验证和合规性。然后，我们开发了一个用户友好的移动应用程序，使每个参与者都可以使用智能手机实时收集并上传他们的数据到云端，并通过区块链网络进一步共享过程验证和跟踪信息。研究表明，该平台能够支持互操作性，提高质量控制验证的效率，并确保监管IHSC的安全性。
2021-09-15 cs.CR
Blockchain Applicability for the Internet of Things: Performance and Scalability Challenges and Solutions
区块链最近已经能够在整个研究界引起更广泛的关注。自其出现以来，世界已经看到了这项新技术令人兴奋的扩张，这项技术最初是作为十多年前数字货币的棋子而开发的。一个自我管理的分类账，确保了点对点网络上广泛的数据不变性，这使得它对网络安全应用程序具有吸引力，例如称为物联网（IoT）的传感器系统。全新的挑战和问题现在需要解决方案，因为大型物联网设备现在以分布式方式在线，以缓解我们的日常生活。在受到这些挑战的激励之后，这里的工作已经找出了物联网基础设施可能因为区块链技术的错误选择而遭受的问题和观点。虽然它看起来像是一个典型的审查，但与此不同的是，本文的目标是通过关键发现和适用的用例来整理区块链-物联网生态系统的特定安全挑战。因此，贡献包括指导区块链架构师，设计师和研究人员在广泛的领域选择区块链驱动的物联网应用程序的完美组合。此外，本文还承诺深入了解最先进的区块链平台，即以太坊，超级账本和IOTA，以展示各自在性能和可扩展性方面的挑战，限制和前景。
2022-05-01 cs.CR
Review of internet of things of security threats and Challenges
物联网已经得到了很多研究的关注。它被认为是未来互联网的一部分，由数十亿智能通信组成。互联网的未来将由异质连接的设备组成，这些设备通过物理实体和虚拟组件扩展了世界边界。它为相关事物提供了新的功能。本研究系统地研究了物联网的定义、架构、关键技术和应用。我们将介绍物联网的各种定义。然后，将讨论实现物联网的新技术，并研究与物联网应用相关的几个开放问题。最后，研究界需要解决的关键挑战和可能的解决方案，以解决这些问题进行了调查。
2021-07-20 cs.CR
A Review on the Use of Blockchain for the Internet of Things
本文全面综述区块链适配物联网需求以开发BIoT应用的相关研究，介绍BIoT典型应用、当前挑战与优化方向，并给出未来研究与开发的指引建议。
2024-02-01 cs.CR
Blockchain Meets AI for Resilient and Intelligent Internet of Vehicles
车联网（IoV）正在蓬勃发展，并提供与道路安全、交通和燃油效率以及信息娱乐相关的各种应用。在车联网中，处理安全和隐私威胁以及管理信任（检测恶意和行为不端的对等体）仍然是最重要的问题。人工智能是最具革命性的技术之一，其机器学习模型的预测能力可以帮助检测入侵和不当行为。类似地，用区块链赋予最先进的物联网安全框架可以使其安全和有弹性。本文讨论了人工智能和区块链在车联网中的安全、隐私和信任相关风险。本文还提出了使用ML和区块链来解决车联网中上述问题的问题、挑战、要求和解决方案。
2021-12-28 cs.CR
BlockLoc: Secure Localization in the Internet-of-Things using Blockchain
一些物联网应用程序紧密依赖于设备的位置。然而，定位算法可以很容易地通过注入错误的位置而受到损害。在本文中，我们提出了一种基于区块链的物联网（IoT）安全定位算法。该算法使用一个公共账本（区块链），其中包含节点位置及其邻居节点列表。该分类账在IoT设备之间共享。一旦物联网设备被定位，其新位置和邻居节点列表就会被添加到区块链中。这些共享的本地化数据稍后将被其他物联网设备用于其本地化过程。为了避免恶意节点发送虚假位置的攻击，在将其添加到区块链之前，需要验证所声称位置的正确性。此外，节点（物联网设备）之间交换的数据经过签名，以保证其真实性和完整性。将这些安全机制集成到本地化过程中可以排除错误数据，从而减少本地化错误。仿真结果表明，在存在恶意节点的情况下，加入安全机制后，算法的定位精度得到了提高。
2019-04-30 cs.CR
On the Convergence of Blockchain and Internet of Things (IoT) Technologies
物联网（IoT）技术将很快成为我们日常生活中不可或缺的一部分，以促进对过程和对象的控制和监控，并彻底改变人类与物理世界的交互方式。为了使物联网的所有功能在实践中发挥作用，需要克服一些障碍，并应对一些关键挑战。这些包括但不限于网络安全、数据隐私、能耗和可扩展性。区块链的去中心化性质及其多方面的程序提供了一种有用的机制来解决这些物联网挑战。然而，将区块链协议应用于物联网而不考虑其巨大的计算负载，延迟和带宽开销可能会导致一系列新的问题。该评论评估了我们在集成区块链和物联网技术时面临的一些主要挑战，并提供了见解和高级解决方案，这些解决方案可能会处理物联网和区块链技术的缺点和限制。
2019-03-11 cs.CR cs.DC
What is a Blockchain? A Definition to Clarify the Role of the Blockchain in the Internet of Things
区块链一词的使用被记录在不同的项目中，从加密货币到物联网（IoT）的应用等等。因此，区块链的概念似乎模糊不清，因为很难相信相同的技术可以为具有极其不同需求并表现出不同性能和安全性的应用程序提供支持。这份立场文件详细阐述了分布式系统的理论，以推进区块链的明确定义，使我们能够澄清其在物联网中的作用。这一定义将三个要素紧密地联系在一起，作为一个整体，为区块链提供了与其他分布式账本技术不同的独特功能：不变性、透明性和匿名性。然而，我们注意到，不变性是以消耗大量资源为代价的，透明性不要求保密性，匿名性阻止了用户的识别和注册。这与大多数物联网应用的要求形成鲜明对比，物联网应用由资源受限的设备组成，其数据需要保密，用户需要清楚地知道。在提出的定义的基础上，我们得出了根据应用需求和信任模型选择适当的分布式账本技术的新指南，确定了导致区块链应用不当的常见陷阱。最后，我们指出了区块链在物联网中的可行作用：大量的本地物联网交易可以在链下聚合，然后在需要时成功记录在外部区块链上，作为公共问责的一种手段。
2021-02-07 cs.CR cs.NI
Cyber Security issues and Blockchain-Deep Learning based solutions for UAV and Internet of Drones (FANETs)
本文探讨无人机网络（FANETs）的网络安全问题，提出基于区块链与深度学习的解决方案，以提升传感器等关键组件的抗攻击能力与数据可信度。
2024-02-29 cs.CR eess.SP
Multi-factor authentication for users of non-internet based applications of blockchain-based platforms
针对数百万非互联网应用程序用户的攻击正在增加。由于其交互接口和操作模式的性质，诸如SMS和USSD的这些应用通常不受益于现有的多因素认证方法。为了解决这个问题，我们提出了一种基于区块链交易证据结合风险分析的多因素身份验证来增强区块链的方法。用户如何执行交易的配置文件是随着时间的推移建立的，并用于分析每个新交易的风险水平。如果交易被标记为高风险，我们会使用过去认可的区块链交易生成n因素身份验证层。还讨论了我们如何使用所提出的方法来验证基于区块链的资产融资平台中的关键金融交易的演示。
2020-10-15 cs.CR cs.DC
Attract More Miners to Join in Blochchain Construction for Internet of Things
改变世界的区块链技术提供了一种新的方法来建立一个安全，可信和分散的系统，以解决工业物联网（IIoT）应用中的安全和个人隐私问题。区块链中的挖矿过程需要矿工解决工作量证明难题，这需要很高的计算能力。然而，由于功率和计算资源的限制，轻量级IIoT设备无法直接参与挖掘过程。边缘计算服务使IIoT应用程序可以构建区块链网络，其中IIoT设备从边缘服务器购买计算资源，从而可以卸载其计算任务。IIoT设备购买的计算资源量取决于它们在挖矿过程中能获得多少利润，并将直接影响区块链网络的安全性。在本文中，我们研究了区块链平台的激励机制，以吸引IIoT设备从边缘服务器购买更多的计算能力来参与挖掘过程，从而构建更安全的区块链网络。我们将区块链平台与IIoT设备之间的交互建模为两阶段Stackelberg游戏，其中区块链平台充当领导者，IIoT设备充当追随者。我们分析了Stackelberg平衡点的存在性和唯一性，并提出了一个有效的算法来计算Stackelberg平衡点。此外，我们通过大量的模拟评估我们的算法的性能，并分析在不同情况下的区块链平台和IIoT设备的策略。
2020-04-02 cs.CR
Leveraging Secure Multiparty Computation in the Internet of Things
物联网中的集中式系统--无论是本地中间件还是基于云的服务--都无法从根本上解决所收集数据的隐私问题。我们提出了一个架构，其核心是安全多方计算，以实现数据处理系统已经纳入支持隐私保护的架构。
2018-06-06 cs.CR
Blockchain-based Federated Learning with Secure Aggregation in Trusted Execution Environment for Internet-of-Things
针对工业物联网联邦学习中本地模型易被篡改的问题，提出结合区块链与 Intel SGX TEE 的安全聚合框架，通过可信执行、共识验证和分布式账本保障全局模型完整性，并以多组 CNN 与数据集实验评估性能。
2023-04-25 cs.AI cs.CR
A Survey of Honeypots and Honeynets for Internet of Things, Industrial Internet of Things, and Cyber-Physical Systems
物联网（IoT）、工业物联网（IIoT）和网络物理系统（CPS）已经成为我们日常生活中必不可少的环境，例如我们的家庭、建筑、城市、健康、交通、制造、基础设施和农业。然而，由于其固有的局限性，它们已成为受欢迎的攻击目标。蜜罐和蜜网可以通过吸引攻击者并欺骗他们认为他们已经获得了对真实系统的访问权限来理解和防御对物联网，IIoT和CPS环境的攻击。蜜罐和蜜网可以补充其他安全解决方案（即，防火墙、入侵检测系统- IDS）来形成对恶意实体的强大防御。本文对针对物联网、工业物联网和CPS的蜜罐和蜜网进行的研究进行了全面的调查。它提供了对现有蜜罐和蜜网的分类和广泛分析，阐述了最先进的蜜罐/蜜网研究的关键设计因素，并概述了未来物联网，IIoT和CPS环境下蜜罐和蜜网的开放问题。
2021-08-04 cs.CR
Survey of Security and Privacy Issues of Internet of Things
本文概述了物联网（IoT）中存在的所有安全问题，并分析了最终用户可能面临的隐私问题。大部分调查集中在物联网中使用的信息交换技术所产生的安全漏洞。针对这些安全隐患，本文没有提出相应的对策。
2015-01-09 cs.CR
A Blockchain-based Decentralised and Dynamic Authorisation Scheme for the Internet of Things
授权已被公认为防止未经授权访问物联网（IoT）网络中的关键资源（如设备和数据）的重要安全措施。物联网网络的现有授权方法基于传统的访问控制模型，其具有若干缺点，包括架构集中化、策略篡改、访问权验证、恶意第三方策略分配和控制以及网络相关开销。将区块链技术与物联网网络相结合的趋势越来越明显，这表明了区块链技术在解决传统物联网网络授权机制缺陷方面的重要性和潜力。本文基于存储在分布式不可变分类账上的基于属性的访问控制（ABAC）细粒度策略，为物联网网络提出了一种分散、安全、动态和灵活的授权方案。我们设计了一个基于区块链的ABAC策略管理框架，分为属性管理权限（AMA）和策略管理权限（PMA）框架，使用智能合约功能来初始化，存储和管理区块链上的属性和策略。为了在授权过程中实现灵活性和动态性，我们结合ABAC模型的主体和客体属性来捕获和利用与环境相关的属性来定义策略。此外，我们设计了基于区块链的访问管理框架（AMF）来管理用户访问物联网设备的请求，同时维护用户请求和分配策略的隐私性和可验证性。我们实现了我们提出的方案的原型，并在本地以太坊区块链上执行。最后，我们证明了我们提出的方案的适用性和灵活性，基于物联网的灵巧家庭的情况下，考虑到部署，执行和财务成本。
2022-08-15 cs.CR
Hardware/Software Security Patches for Internet of Trillions of Things
随着物联网的快速发展，出现了许多交互设备和应用。一个关键的挑战是如何提供安全。我们的新方向建议是创建“智能按钮”和称为“智能毯子”的集合，作为硬件/软件安全补丁，而不是软件补丁。
2019-03-12 cs.CR
Blockchain for Edge of Things: Applications, Opportunities, and Challenges
近年来，区块链网络在加密货币以外的许多研究领域引起了人们的极大关注，其中之一就是通过边缘计算和物联网（IoT）的结合实现的边缘物联网（EoT）。在这种情况下，具有去中心化、不变性和可追溯性等独特功能的区块链网络有可能以更高的安全级别重塑和改造传统的EoT系统。特别是，区块链和EoT的融合导致了一种新的范式，称为BEoT，被认为是未来服务和应用的有前途的推动者。在本文中，我们对BEoT技术的最新发展进行了最新的回顾，并发现其在许多应用领域中的巨大机遇。我们通过提供区块链和EoT的最新介绍以及它们的最新进展来开始我们的调查。随后，我们讨论了BEoT在智能交通、智能城市、智能医疗、灵巧家庭和智能电网等广泛工业应用中的应用。讨论和分析了BEoT范式中的安全挑战，以及访问认证、数据隐私保护、攻击检测和信任管理等关键服务。最后，一些关键的研究挑战和未来的方向也突出了煽动在这个有前途的领域进一步研究。
2021-10-11 cs.CR cs.DC
A Comprehensive Review on Blockchains for Internet of Vehicles: Challenges and Directions
车联网（IoV）包括智能车辆、自动驾驶车辆（AV）以及路边单元（RSU），它们通过无线通信提供增强的交通服务，例如提高交通效率、减少交通拥堵和事故。然而，物联网面临着安全、隐私和信任问题。区块链技术已经成为一种分散的方法，用于增强安全性，而不依赖于可信的第三方来运行服务。区块链提供了可信性，不变性的好处，并减轻了单点故障和其他攻击的问题。在这项工作中，我们介绍了最先进的基于区块链的车联网（BIoV），特别关注其应用，如基于众包的应用，能源交易，减少交通拥堵，避免碰撞和事故，以及信息娱乐和内容兑现。我们还介绍了针对BIoV的深入应用联邦学习（FL）应用。在边缘计算、ML和FL等多个领域研究了区块链与物联网集成所带来的关键挑战。最后，在AI支持的BIoV、BIoV的硬件辅助安全和BIoV上的量子计算攻击领域，研究了一些开放的问题和挑战以及未来的机会。
2022-03-21 cs.CR
Anti-Tamper Protection for Internet of Things System Using Hyperledger Fabric Blockchain Technology
自动化和工业物联网（IoT）设备每天都在增加。随着物联网设备数量的增长，它们生成的数据量也将增长。在不久的将来，有效地管理这些快速扩展的物联网设备和大量数据，使其可供所有授权用户使用，而不影响其完整性将变得至关重要。另一方面，记录了许多信息安全事件，增加了对对策的要求。虽然到目前为止，针对敌对第三方的保护措施已经司空见惯，但运营商和各方对数据篡改检测和阻止的需求有所增加。区块链技术以其隐私性，不变性和分散性而闻名。单板计算机正变得越来越强大，同时作为物联网平台也变得越来越实惠。这些单板计算机在自动化行业中越来越受欢迎。这项研究的重点是物联网-区块链集成的范例，其中区块链节点在物联网平台本身上自主运行。它使系统能够在没有人干预的情况下进行机器对机器的交易，并对物联网设备进行直接存取控制。本文假设读者熟悉Hyperledger Fabric的基本操作，并专注于集成的实用方法。为区块链上的新手提供了一个基本的介绍。
2021-09-15 cs.CR cs.NI
The Internet of Hackable Things
物联网使得将每个日常物品连接到互联网成为可能，使计算前所未有地普及。从安全和隐私的角度来看，这种连接的海啸代表了一场灾难，这使得每个对象都可以远程黑客攻击。我们主张，为了解决这一问题，我们需要应对安全方面的一个新挑战：教育。
2017-07-26 cs.CR
Distributed Detection over Blockchain-aided Internet of Things in the Presence of Attacks
本文研究区块链辅助物联网在攻击下的分布式检测，提出松弛方法将非凸优化转为凸优化并求解，开发坐标下降算法，提供检测性能保证。
2023-05-08 cs.CR
Smart Blockchain-Based Access Control for the Internet of Things
University of Houston（休斯顿大学）
针对物联网大规模部署中访问控制的安全与延迟权衡问题，提出一种风险自适应的Hyperledger Fabric增强层，结合离线LSTM风险预言机与链上确定性检查，通过分级背书策略在不修改排序服务的前提下提升高风险请求验证强度，同时保持低延迟。
2026-06-15 cs.CR
AutoBotCatcher: Blockchain-based P2P Botnet Detection for the Internet of Things
一般来说，僵尸网络是一个受感染的互联网计算机的集合，由攻击者出于恶意目的控制。为了增加攻击的成功机会和抵御防御机制的弹性，现代僵尸网络通常具有分散的P2P结构。在这里，物联网设备正在发挥关键作用，成为恶意方执行攻击的主要工具之一。值得注意的例子是对Krebs on Security和DYN的DDoS攻击，这些攻击是由僵尸网络的物联网设备执行的。我们迈出了在物联网中检测P2P僵尸网络的第一步，提出了AutoBotCatcher，其设计是基于同一僵尸网络的机器人经常相互通信并形成社区的考虑。因此，AutoBotCatcher的目的是动态分析根据其网络流量形成的物联网设备社区，以检测僵尸网络。AutoBotCatcher利用许可的拜占庭容错（BFT）区块链作为状态转换机，允许一组预先识别的各方在没有信任的情况下进行协作，以便通过收集和审计物联网设备的网络流量作为区块链交易来执行协作和动态僵尸网络检测。在本文中，我们重点介绍了AutoBotCatcher的设计，首先定义了AutoBotCatcher底层的区块链结构，然后讨论了其组件。
2018-09-27 cs.CR
Rethinking Blockchains in the Internet of Things Era from a Wireless Communication Perspective
由于物联网（IoT）的快速发展，大量设备连接到互联网。对于物联网网络中的这些分布式设备，如何确保其安全性和隐私性成为一个重大挑战。区块链技术为保护物联网网络的数据完整性、来源、隐私和一致性提供了一个有前途的解决方案。在区块链中，沟通是分布在系统中的参与者达成共识的先决条件。然而，在物联网网络中，大多数设备通过无线链路进行通信，而无线链路并不总是可靠的。因此，物联网设备的通信可靠性影响系统安全性。在本文中，我们通过考虑通信可靠性来重新思考区块链中通信和计算的角色。我们分析了区块链安全中通信可靠性和计算能力之间的权衡，并给出了在给定通信可靠性的情况下进行攻击所需的计算能力的下限。仿真结果表明，对抗节点可以通过阻止来自其他节点的块的传播，成功地篡改一个块与较少的计算能力。
2020-05-24 cs.CR cs.IT cs.NI
Threat Analysis of Industrial Internet of Things Devices
本文针对工业物联网设备，识别并排序威胁来源，描述常见威胁与漏洞，并提出一套威胁分析流程，以应对联网带来的工业控制系统风险。
2024-05-25 cs.CR
A Secure Authentication Technique in Internet of Medical Things through Machine Learning
物联网技术在医疗领域的快速发展导致了许多安全威胁和风险的出现。随着传感器对象在医疗领域的使用扩展，提供全面保护变得非常具有挑战性，这导致了医疗物联网的定义，由于数据敏感性和关键信息，IoMT中的安全部分构成了一个不断增长的危险问题。在IoMT中缺乏安全的环境可能会导致患者隐私问题，不仅使患者的数据隐私处于危险之中，而且他们的生命也可能处于危险之中。在本文中，我们提供了医疗物联网的定义和架构的讨论，并提出了一种新的认证方法，通过机器学习，以提高安全级别。
2020-11-30 cs.CR
Challenges and Opportunities in Securing the Industrial Internet of Things
鉴于物联网在互联消费设备方面取得的巨大成功，我们观察到一种自然趋势，即在工业环境中同样互联设备，称为工业物联网或工业4.0。虽然工业组件的这种耦合提供了许多好处，但它也带来了严重的安全挑战。虽然与消费者物联网有许多相似之处，但保护工业物联网也带来了挑战，但也带来了机遇，主要是由于组件的使用寿命更长和网络规模更大。在本文中，我们确定了工业物联网的独特安全目标和挑战，与消费者部署不同，这些目标和挑战主要来自安全和生产力要求。为了解决这些安全目标和挑战，我们对工业物联网安全研究工作进行了全面调查，讨论了它们的适用性，并分析了它们的安全优势。
2021-11-23 cs.CR cs.NI
On the Feasibility of Attribute-Based Encryption on Internet of Things Devices
基于属性的加密（ABE）可能是物联网（IoT）设备安全管理的有效加密工具，但迄今为止，其在物联网中的可行性尚未得到充分研究。本文探讨了知名物联网平台的可行性，即英特尔Galileo Gen 2，英特尔Edison，Raspberry Pi 1 Model B和Raspberry Pi Zero，并得出结论，在物联网中采用ABE确实是可行的。
2016-11-24 cs.CR
A Trustworthy and Consistent Blockchain Oracle Scheme for Industrial Internet of Things
本文针对工业物联网中区块链预言机服务质量低且安全性与服务质量难以平衡的问题，提出基于VRF与信誉机制的节点选择算法和滑动窗口数据过滤算法，实现高质量链下数据获取。
2023-10-08 cs.CR cs.DC
