面向物联网的去中心化数据共享及使用控制技术研究和应用

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随着通信技术的快速发展,物联网数据价值日益显著,物联网应用层出不穷。然而,传统的物联网数据管理方式是脆弱的。一旦收集到的数据遭到攻击或篡改,那么这些不可靠的、具有误导性的数据可能造成严重后果。与此同时,在不损害数据主权和隐私性的情况下促进数据共享至关重要。保护数据不仅仅是限制谁可以访问什么资源,更有必要控制如何处理数据,这便是使用控制的目的。为解决物联网数据管理存在的信任安全问题,本文研究实现了面向物联网的去中心化数据共享及使用控制技术及其应用,论文主要工作内容如下:第一,提出并设计了面向物联网的去中心化数据共享及使用控制模型架构。分析了去中心化数据共享及使用控制总体需求,研究并设计了去中心化数据共享及使用控制安全信任模型和分层体系架构,在该模型架构的基础上研究并提出了去中心化数据共享及使用控制核心关键技术;第二,研究并设计了面向物联网的去中心化数据共享及使用控制关键技术及关键算法。提出基于代理重加密的去中心化数据保护模型,结合IPFS技术实现了数据安全共享。提出基于区块链的去中心化数据使用控制模型,通过智能合约实现数据使用策略的自动化动态判定。提出基于区块链的去中心化数据共享激励机制,鼓励用户积极共享数据内容,促进物联网数据流通;第三,设计并实现了面向物联网的去中心化数据共享及使用控制系统。采用数据管理链与数据消费链的双链模式构建区块链网络,结合去中心化数据共享及使用控制关键技术实现分布式数据共享及使用控制系统,设计并开发了良好的交互界面,实现了去中心化数据共享和使用控制功能。最后对系统功能和性能进行评测,评测表明本文所提面向物联网的去中心化数据共享及使用控制技术具有良好的可行性、安全性、扩展性及效率。
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