近年来,随着无线通信技术的进步和智能设备的持续普及,物联网得到了发展,人类社会也进入了全面信息化时代。信息化时代的数据量呈现爆发式增长,而云计算的出现正好可以缓解物联网终端日益增长的存储压力。逐渐地,物联网与云计算结合催生出一种物联网新模式,物联网终端将收集的数据上传至云平台中,再由云平台处理分析后将结果返回给物联网终端,从而释放物联网终端的存储和计算压力。尽管这种模式可以提高社会生产力,但也存在数据安全问题,如数据完整性难保障,数据隐私易泄露等。区块链的防篡改、分布式存储和公开透明等特性可以很好地解决物联网新模式中的数据安全和隐私问题。然而,现有的基于区块链的数据完整性验证方案仍然无法很好地解决物联网数据的公平、高效和匿名认证问题。基于上述问题,本文首先明确物联网数据完整性验证的安全需求,着眼于基于区块链的物联网数据完整性验证的公平、高效和匿名认证方面,针对上述问题提出具体解决方案。本文的研究内容包括如下两个方面:1.提出一种基于区块链的物联网数据完整性公平验证方案。在该方案中,用于检验的元数据不再由终端用户生成,而是由区块链生成并达成共识后,将元数据返回给终端用户,终端用户可以借助该元数据和云平台进行数据完整性验证。因此,该方案可以借助区块链的分布式信任性质实现方案的互信机制,保证方案的公平性。其次,方案利用哈希函数和Pedersen承诺来构造具体的方案,以实现数据验证的高效率。最后从方案的安全性、计算开销、通信开销和冗余率等方面与相关方案做比较,得出该方案在计算开销和通信开销都要优于相关的数据完整性验证方案。2.提出一种基于区块链的物联网数据完整性匿名验证方案。该方案主要结合区块链和群签名,利用区块链和群签名的性质来实现终端用户的合法利益和云平台的隐私保护的目的。同时,该方案还改进传统群签名方案,用多群管理员组来代替单一的群管理员,解决群签名方案中的单点故障和密钥托管问题。最后,分析方案的正确性、安全性和性能,得出该方案在安全性和性能方面要优于相关的数据完整性验证方案。