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带有区块链的物联网的安全模型

时间:2024-02-27 11:58:33 技术突破

  物联网(物联网)是一个不断增强的复杂性的生态系统。这是下一波创新,它将使我们生活中的每个对象人性化,这是我们使用的每个对象的下一个自动化级别。物联网每天都将越来越多的东西带入数字折叠,这可能会使物联网在不久的将来成为数万亿美元的行业。为了了解物联网(IoT)的感兴趣的规模(IoT),只需检查最近就物联网进行了多少会议,文章和研究,这一兴趣在2016年达到了发烧倾斜点,因为许多公司都看到了很大的机会,并相信IoT持有IoT持有有望扩大和改善企业流程并加速增长。但是,物联网市场的迅速发展导致了物联网解决方案的数量和种类繁多,这在行业发展时带来了真正的挑战,主要是迫切需要安全的物联网模型执行常见的任务,例如感应,处理,处理,存储和通信。从任何想象力中,开发该模型绝不是一项容易的任务,真正安全的物联网模型面临的障碍和挑战都有许多障碍。

  从将物联网分为块的“系统视图”中,物联网有很多观点。物联网“商业视图”的事物,网关,网络服务和云服务包括;平台,连接,业务模型和应用程序。无论我们如何描述IoT,所有视图之间都有一个共同的线程,即“安全至关重要”。

  关于安全需要多么紧迫的主要示例是大规模的分布式拒绝服务攻击(DDOS),该服务削弱了2016年10月21日在美国的流行服务服务器,例如Twitter,Netflix和Paypal。这是大规模的结果。涉及数百万个互联网地址和恶意软件的攻击。攻击的流量来源之一是由Mirai恶意软件感染的IoT设备,这是一个简单的在线程序。这次袭击发生在网络安全的恐惧和互联网安全漏洞增加的增加之中。在这次攻击中,无数的物联网(IoT)设备可以用恶意软件劫持日常技术(例如闭路相机和智能家居设备),并用于服务器。

  安全的物联网模型的挑战

  物联网安全面临的最大挑战来自当前物联网生态系统的架构。这全都基于称为服务器/客户端模型的集中式模型。所有设备均通过支持庞大的处理和存储能力的云服务器确定,身份验证和连接。即使它们相距几英尺,设备之间的连接也必须穿过云。尽管该模型已经连接了数十年的计算设备,并且将继续支持当今的物联网网络,但它将无法响应明天的巨大物联网生态系统的不断增长的需求。

  成本是另一个大障碍,尤其是用于使用这种集中模型来扩展现有的物联网解决方案。与集中式云,大型服务器农场和网络设备相关的基础架构和维护成本很高。当物联网设备增长到数百亿美元时,必须处理的大量通信将大大增加这些费用。即使克服了非凡的经济和制造挑战,物联网架构的每个块仍将作为瓶颈和失败点,可能破坏整个网络。

  当前的集中物联网模型的其他问题是;生命周期维护和物联网设备管理的指导有限,此外,物联网隐私问题很复杂,而且并非总是很明显。同样,事物互联网的使用正在扩展和改变,通常在未知的水域中。除上述列表外,还需要新的安全技术来保护物联网设备和平台免受物理篡改,并应对采用“事物”或拒绝拒绝电池的新挑战。物联网开发新安全技术面临的另一个具有挑战性的问题是,许多“事物”使用了可能不支持复杂安全方法的简单处理器和操作系统。

  区块链模型

  区块链是一个数据库,可维护一组不断增长的数据记录集。它是在本质上分布的,这意味着没有主计算机持有整个链条。相反,参与的节点具有链条的副本。这也是不断增长的 - 数据记录仅添加到链条中。

  当某人想向链条添加交易时,网络中的所有参与者都会对其进行验证。他们通过将算法应用于交易来验证其有效性来做到这一点。“有效”确切理解的是区块链系统定义的,并且在系统之间可能会有所不同。然后,大多数参与者都同意交易是有效的。

  然后将一组批准的交易捆绑在一个块中,将其发送到网络中的所有节点。反过来,他们验证了新块。每个连续的块都包含一个hash,这是上一个块的独特指纹。

图1:区块链技术 /学分的优势:艾哈迈德·巴纳法

  区块链的最大优势是公众。每个参与的人都可以看到块和存储在其中的交易。但是,这并不意味着每个人都可以看到您的交易的实际内容。这是由您的私钥保护。

  区块链是分散的,因此没有一个授权可以批准交易或设置特定规则以使交易接受。这意味着涉及大量信任,因为网络中的所有参与者都必须达成共识才能接受交易。

  最重要的是,这是安全的。数据库只能扩展,并且不能更改以前的记录(至少,如果有人想更改以前的记录,则成本很高)。

  物联网中区块链的好处

  图2:使用区块链作为物联网/学分的关键好处:艾哈迈德·巴纳法(Ahmed Banafa)

  许多专家认为,区块链技术是在物联网中解决安全性,隐私和可靠性问题的缺失链接,也许可能是物联网行业所需的银弹。它可以用于跟踪数十亿个连接的设备,使交易处理和设备之间的协调。可以为物联网行业制造商节省大量资金。这种分散的方法将消除单个故障点,从而为设备开通一个更具弹性的生态系统。区块链使用的加密算法将使消费者数据更加私密。

  区块链中使用的分类帐是防篡改的,恶意演员无法操纵,因为它在任何单个位置都不存在,并且无法进行中间的攻击,因为有任何单一的交流线可以是可以是拦截。区块链使无信任的点对点消息传递成为可能,并且已经通过比特币等加密货币证明了其在金融服务领域的价值,提供了保证的对等付款服务,而无需第三方经纪人,破坏了我们的一切致电金融科技。

  区块链的分散,自主和无信任的功能使其成为成为物联网解决方案的基础元素的理想组成部分。企业物联网技术很快成为区块链技术的早期采用者之一,这并不奇怪。

  区块链可以保留无可争议的物联网智能设备历史记录。此功能使智能设备的自主功能无需集中权威。结果,区块链为一系列物联网场景打开了大门,这些场景非常困难,甚至没有它就无法实施。

  例如,通过利用区块链,IoT解决方案可以在IoT网络中的设备之间启用安全消息传递。在此模型中,区块链将处理与比特币网络中金融交易类似的设备之间的消息交换。为了启用消息交换,设备将利用智能合约,然后对双方之间的协议进行建模。

  区块链最令人兴奋的功能之一是能够维持网络中所有交易的正式分散,值得信赖的分类帐。这种能力对于实现工业物联网(IIOT)应用的许多合规和监管要求至关重要,例如,而无需依靠集中模型。

  总而言之,使用区块链技术确保物联网的主要好处可以在三个方面删除:建立信任,降低成本和加速交易。

  物联网中区块链的挑战

  图3:物联网和区块链挑战 /学分:艾哈迈德·巴纳法

  尽管有所有好处,但区块链模型并非没有缺点和缺点:

可伸缩性问题;与区块链分类帐的规模有关,这可能会导致集中化,因为它随着时间的推移而增长,并且需要某种记录管理,这对区块链技术的未来产生了阴影。

处理能力和时间:需要对基于区块链的物联网生态系统进行加密算法,鉴于物联网生态系统非常多样化,并且由具有非常不同的计算功能的设备组成,并且并非所有这些都有能力以所需速度运行相同的加密算法。

存储将是一个障碍:?区块链消除了中央服务器以存储交易和设备ID的需求,但是分类帐必须存储在节点本身上,并且随着时间的流逝,分类帐的大小将增加。这超出了具有非常低的存储容量的广泛智能设备(例如传感器)的功能。

缺乏技能:?很少有人了解区块链技术的真正工作原理,而当您将物联网添加到混音中时,数字将大幅缩小,从而在雇用所需的团队管理和运行区块链项目时创造了一项艰巨的任务。

法律和合规性问题:这是各个方面的新领域,而没有任何法律或合规性先例,这对物联网制造商和服务提供商构成了严重的问题。仅此挑战就会吓到许多企业使用区块链技术。

  最佳安全物联网型号

  为物联网开发安全的模型需要为每个物联网生态系统的前所未有的协作,协调和连接性。所有设备必须共同工作,与所有其他设备集成;所有设备都必须与连接的系统和基础架构无缝进行通信和相互作用。创建这样的模型是可能的,但是它可能是昂贵,耗时且困难的。

  为了使我们实现该物联网的最佳安全模型,必须内置安全性作为物联网生态系统的基础,并具有严格的有效性检查,身份验证,数据验证,并且所有数据都需要在各个级别上进行加密。例如,在应用程序级别上,软件开发组织需要更好地编写稳定,韧性和值得信赖的代码,并具有出色的代码开发标准,培训以及威胁分析和测试,

  如果没有坚实的底层结构,我们将在将每个设备添加到物联网中创建更多威胁。我们需要的是一个安全且安全的物联网,并保护了隐私。这是一个艰难的权衡,但并非不可能,如果我们能够克服其缺点,则区块链技术是一个有吸引力的选择。

  艾哈迈德·巴纳法(Ahmed Banafa)

  物联网?教授|作者|?

参考:

  

   - 功率 - 工业 - iot.html

   -bitcoin-security-Transparency/

   /

   Technologies.com/blockchain?-Internet-things-iot

   s-the-thent thins/

   - iot开发/

   -技术/

   -internet-things-big-benfits-prections-challenges/ challenges/