近年来,物联网产业飞速发展。各种各样的智能设备接入到物联网,逐渐改善人们的日常生活。随着物联网设备数量的不断增加,由此所产生的用户隐私数据也呈爆炸式增长,如何保障这些隐私信息安全使其发挥巨大潜能,逐渐成为制约物联网发展的最大问题所在。传统的物联网设备大多依托于中心化服务方式进行统一地管理,面对各种日益增长的物联网数据信息,中心化管理方式也暴露出其巨大的安全隐患。单一中心服务器负担巨大,且单点故障问题也为其致命缺陷。以去中心化为特性的区块链技术为解决物联网信息安全问题提供了新的解决思路。区块链发展至今,早已不是虚拟货币的专属技术,其去中心化的分布式管理方式在保障物联网信息安全领域有着天然的优势。综上所述,本文利用区块链技术,结合物联网特点,设计了一种基于区块链的物联网管理系统,并基于物联网环境,提出了一种改进的Raft共识算法。主要研究内容如下:首先本文介绍了课题的研究背景与意义,并对当前有关专家和学者在这一领域的研究现状做了简要的分析。然后对区块链、Hyperledger Fabric、IPFS和Raft共识算法做了技术分析。针对目前区块链中主流的共识算法已不再适应当下物联网环境,本文引出改进的Raft算法。该优化过程分为两步,旨在优化Leader节点的选举进度。算法中先对节点进行集群划分,同时在每个子集群中利用Raft的选举方法选出一个子Leader,将所有子Leader再组成一个主集群,共识先在主集群中进行,再共识到子集群中。多Leader节点的模式可提升共识效率。由于每个子集群中节点较少,在选举过程中容易引发多节点同时竞争造成选举失败,引入票变更算法,当出现多节点竞争时,增加票对比函数,以提升选举的成功率。针对物联网安全问题。本文基于Hyperledger Fabric框架搭建基于区块链的物联网管理平台。该平台以区块链为底层技术,配合将源数据存储至IPFS网络,将返回的哈希值上传至区块链网络,以节省链上存储性能,同时编写并部署多个智能合约以实现平台的各种逻辑功能。