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面向工业物联网的区块链多链存储模型

Blockchain multi-chain storage model for industrial Internet of Things
杨锐
刘法鑫
张瑞婷
西安邮电大学 计算机学院, 西安 710121

摘要

工业物联网环境中设备和传感器产生的大量数据被实时存储和处理,避免数据被非法获取、篡改窜改或滥用是数据存储需要解决的关键问题。区块链具有可追溯和不可篡改窜改的特性,可用于工业物联网数据安全存储与共享,但存在吞吐量低、可扩展性差等问题。采用多链结构,实现了面向工业物联网的区块链多链存储模型解决相应问题。首先使用多个区块链并行处理数据,不同区块链内定义不同的数据,实现数据的物理隔离。其次取消SM2算法证书认证,设置多密钥生成中心共同参与密钥生成,使其更契合工业物联网场景。最后采用SM2与SM4混合加密算法对交互数据加密,提升加解密速度的同时保证数据的安全性。实验结果表明,多链存储结构的吞吐量比单链存储结构有显著的提高,同时数据安全性也进一步提升。

基金项目

国家自然科学基金资助项目(61373116)
工业和信息化部通信软科学项目(2018-R-26)
陕西省教育厅科学研究计划项目(18JK0697)
陕西省社会科学基金资助项目(2016N008)
陕西省重点研发计划项目(2022GY-038)
西安市社会科学规划基金资助项目(17X63)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0106
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第12期

发布历史

[2024-09-02] 优先出版

引用本文

杨锐, 刘法鑫, 张瑞婷. 面向工业物联网的区块链多链存储模型 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0106. (Yang Rui, Liu Faxin, Zhang Ruiting. Blockchain multi-chain storage model for industrial Internet of Things [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0106. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者,读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员,各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅,所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。


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