【摘 要】
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智能感知、无线传输技术的快速发展正推动着万物互联时代的加速到来。智能交通、智慧医疗、智慧农业等物联网应用场景下的大量数据也得到了相关企业的青睐,不同企业组织渴望借助大数据、人工智能等数据处理技术帮助企业实现智能化模式调整与结构升级。然而由于物联网数据的存储与共享大多选择借助集中式云平台,该模式下的中心数据库需要面对海量数据的维护压力,一旦遭遇中心服务器故障,数据安全将得不到保障。此外不同组织间的云
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智能感知、无线传输技术的快速发展正推动着万物互联时代的加速到来。智能交通、智慧医疗、智慧农业等物联网应用场景下的大量数据也得到了相关企业的青睐,不同企业组织渴望借助大数据、人工智能等数据处理技术帮助企业实现智能化模式调整与结构升级。然而由于物联网数据的存储与共享大多选择借助集中式云平台,该模式下的中心数据库需要面对海量数据的维护压力,一旦遭遇中心服务器故障,数据安全将得不到保障。此外不同组织间的云数据共享缺乏统一的数据存储规范与认证方式,导致跨组织的数据协作不便,因此急需寻找一种新的解决途径。区块链具备分布式的存储架构、账本数据集体维护、去信任、数据安全加密、不可篡改等技术特点,适合用来存储不同组织节点之间的数据,保证数据安全,实现组织间数据共享。本文在深入研究区块链技术特点的基础上,针对传统物联网数据存储环节的需求痛点,设计实现了一套与Hyperledger Fabric联盟链技术结合下的物联网数据存储的系统架构,基于Spring Boot、Vue.js等框架开发了面向多个物联网组织下不同身份用户的数据存储、共享的Web应用。具体研究了以下几点内容:1、调研了国内外的物联网数据存储研究的方案与现状,从数据采集到共享各环节的安全漏洞入手,详细分析了物联网数据存储的业务需求,从需求出发制定了 Fabric区块链网络结合下的不同组织参与的物联网数据存储系统架构。2、提出并设计了集区块链节点与物联网终端为一体的智能物联网网关以解决数据源的真实性方案,并基于该网关搭建了能力受限的感知设备的数据采集与传输网络。针对传统物联网数据存储中用户知情权、参与权受限的问题,设计建立了用户与设备之间的之间联系与操作管控。为了降低不同组织间的信任成本与认证成本,采用Fabric CA统一作为不同用户身份证书的管理机构,为用户提供一个放心、安全的数据共享环境。3、针对现有Fabric网络共识部署复杂度高,且不完全去中心化的问题,在分析系统用户需求及应用场景的基础上设计了适合于物联网场景下的分布式共识节点拓扑,提高了系统的容错能力。4、设计并实现了用户账户管理、数据存储、与区块链网络交互等模块的具体功能,基于MVC的设计思想及前后端分离的开发模式完成了整个系统的部署搭建,提升了系统的灵活和易维护性。
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