Ứng dụng Blockchain để bảo mật thông tin cho hệ thống IoT

Trang chủ » AI & Machine Learning » Ứng dụng Blockchain để bảo mật thông tin cho hệ thống IoT
27/03/2022 AI & Machine Learning 198 viewed

Ý tưởng của Blockchain

Blockchain là một công nghệ thú vị cung cấp một chế độ bảo mật cho các giao dịch kỹ thuật số. Nó hoạt động giống như một “sổ cái phân tán” ghi lại mọi giao dịch một cách an toàn, có thể kiểm tra, hiệu quả và minh bạch. Khái niệm này là mới và có nhiều ứng dụng và phù hợp trong các lĩnh vực kinh doanh khác nhau. Blockchain chỉ đơn giản là một hệ thống cơ sở dữ liệu chứa một tập hợp các bản ghi dữ liệu phân tán đang phát triển liên tục. Mọi giao dịch đều được xác minh kỹ thuật số và ký để đảm bảo tính xác thực. Không có máy chủ chính nào chứa toàn bộ chuỗi. Tất cả các máy tính tham gia (các nút) có một bản sao của chuỗi giao dịch. Hình 1 minh họa hoạt động của kiến ​​trúc blockchain điển hình


Một blockchain bao gồm hai yếu tố:

◾ Giao dịch: Bất kỳ hành động nào được thực hiện bởi những người tham gia trong hệ thống phân tán.

◾ Khối: Phần tử này ghi lại tất cả các giao dịch theo thứ tự tuần tự và đảm bảo rằng không có giao dịch nào bị giả mạo. Điều này được đảm bảo bằng cách sử dụng dấu thời gian cho tất cả các giao dịch khi và ở đó chúng được thêm vào chuỗi.

Khi một yêu cầu chỉnh sửa giao dịch hoặc một giao dịch mới xuất hiện trong blockchain, hầu hết các nút tham gia vào việc triển khai blockchain sẽ chạy các thuật toán để xác minh và đánh giá lịch sử của mọi khối blockchain được xem xét. Nếu phần lớn các nút tham gia cảm thấy lịch sử và chữ ký điện tử là hợp lệ, khối giao dịch mới được chấp nhận vào sổ cái phân tán và một khối mới được nối vào chuỗi giao dịch.

Nếu phần lớn các nút tham gia không cảm thấy chữ ký điện tử là xác thực, thì yêu cầu thay đổi hoặc yêu cầu bổ sung sẽ bị từ chối và bị loại bỏ. Do đó, mô hình đồng thuận phân tán này cho phép blockchain hoạt động như một sổ cái phân tán mà không yêu cầu một số cơ quan có thẩm quyền tập trung xác thực các bản ghi hoặc giao dịch.

Ba thuộc tính chính của công nghệ blockchain là:

◾ Phân cấp
◾ Tính bất biến
◾ Tính minh bạch

Trước đây, có một hệ thống tập trung có thể giám sát và ghi lại tất cả các giao dịch trong một hệ thống. Điều phối viên trung tâm có thể bắt đầu bất kỳ thay đổi nào. Nhưng những người làm việc với một hệ thống tập trung có thể xáo trộn dữ liệu của các giao dịch khác nhau mà các khách hàng khác không biết. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng trong tổ chức tài chính.

Blockchain khắc phục nhược điểm này bằng cách cung cấp một hệ thống phi tập trung, nơi chuỗi giao dịch được phân phối giữa các khách hàng hoặc nút tham gia. Bất cứ khi nào một nút hoặc một máy khách cố gắng sửa đổi dữ liệu, nó sẽ được liên kết với tất cả các máy khách khác tham gia vào hệ thống đó. Do đó, không thể giả mạo dữ liệu mà không có sự đồng ý của đa số khách hàng tham gia bên trong một blockchain. Do đó, phân quyền đã trở thành một yếu tố quan trọng của công nghệ blockchain.

Tính chất ‘minh bạch’ hơi khó hiểu đối với công nghệ blockchain vì nó được coi là một hệ thống an toàn. Tất nhiên hệ thống được bảo mật và tất cả các giao dịch và thông tin chi tiết của các khách hàng liên quan được lưu trữ dưới dạng mã hóa. Nhưng vẫn còn nếu bất kỳ khách hàng nào cố gắng truy cập hoặc sửa đổi giao dịch, tất cả các khách hàng tham gia sẽ được cảnh báo và do đó nó đạt được tính minh bạch.

Tính bất biến trong blockchain là thuộc tính đảm bảo một khi dữ liệu được thêm vào hệ thống, không thể giả mạo dữ liệu đó. Đây là một trong những đặc tính độc đáo của blockchain so với các kỹ thuật tương tự khác như Bitcoin và các hệ thống truyền thống. Tính bất biến đạt được trong blockchain bằng cách sử dụng một số hàm băm mật mã. Blockchain có thể được coi là một danh sách liên kết bao gồm dữ liệu và một Hash Node. Hash Node trỏ đến khối trước của nó và do đó tạo ra một chuỗi khối. Một Hash Node tương tự như một con trỏ trong danh sách được liên kết, nhưng thay vì chỉ giữ địa chỉ của khối trước đó, nó cũng giữ hàm băm của dữ liệu bên trong khối trước đó tồn tại trong chuỗi.

Mạng blockchain chỉ đơn giản là một tập hợp các nút được liên kết với nhau. Blockchain được duy trì bởi kiến ​​trúc mạng ngang hàng. Trong mô hình ngang hàng, không có máy chủ tập trung duy nhất. Mọi hệ thống tham gia mạng đều có quyền ưu tiên như nhau.

Mọi hệ thống đều có thể giao tiếp với những hệ thống khác. Cùng một hệ thống có thể hoạt động như cả máy khách cũng như máy chủ trong các trường hợp khác nhau. Như vậy sẽ có nhiều máy chủ phân tán và phi tập trung. Mặc dù hệ thống đang sử dụng mô hình ngang hàng, nhưng sẽ không có một điểm lỗi nào.

Một nút trong chuỗi khối có thể được phân loại như sau:

◾ Ứng dụng lightweight client: Một hệ thống máy tính sở hữu một bản sao blockchain nông.
◾ Full node: Một hệ thống máy tính sở hữu bản sao đầy đủ của blockchain.
◾ Khai thác: Một hệ thống máy tính xác minh các giao dịch.

Các lĩnh vực ứng dụng khác nhau của công nghệ blockchain bao gồm
◾ Hợp đồng thông minh
◾ Huy động vốn từ cộng đồng
◾ Kiểm toán chuỗi cung ứng
◾ Thị trường dự đoán
◾ Bộ lọc
◾ Internet of Things (IoT)
◾ Quản lý danh tính
◾ Tính năng bảo vệ
◾ Anti-oney aundering (AML)
◾ Đăng ký địa chỉ
◾ Thị trường chứng khoán

Công nghệ IoT

Internet đã tạo ra một sự thay đổi mạnh mẽ trong lĩnh vực công nghệ thông tin, làm cho việc giao tiếp trở nên dễ dàng hơn. Khi thế giới đang sử dụng các thiết bị thông minh và thông minh hơn, các chuyên gia kỹ thuật đã đưa ra khái niệm ‘Internet of Things’. Internet of Things (IoT) là một lớp thiết bị, cảm biến và thiết bị truyền động được nối mạng được triển khai ở các vị trí riêng biệt. Kết nối giữa các thành phần khác nhau có thể có dây hoặc không dây. Mỗi thiết bị trong mạng phải có một địa chỉ duy nhất. Giao thức IPv6 được sử dụng tương tự vì nó có thể xử lý tới hàng triệu thiết bị khác nhau. Kiến trúc IoT điển hình được minh họa trong Hình 2.

Về cơ bản, nó là một tập hợp các thiết bị liên mạng và các kết hợp vật lý được nhúng. Hệ thống vật lý có thể bao gồm một bộ vi xử lý hoặc một bộ vi điều khiển. Bo mạch Arduino, Intel Galeleo và Raspberry PI là những ví dụ tương tự. Các loại cảm biến khác nhau được triển khai để thu thập dữ liệu thời gian thực. Các dữ liệu đã tìm nạp này được đưa đến thiết bị điều phối trung tâm để xử lý dữ liệu tương ứng và bắt đầu hành động phù hợp bằng cách sử dụng các thiết bị truyền động được kết nối.

IoT sử dụng cả phần cứng và phần mềm. Ngoài các kiến ​​trúc phần cứng, nó sử dụng một lớp các mẫu kiến ​​trúc phần mềm. Các mẫu kiến ​​trúc phần mềm được tiêu chuẩn hóa khác nhau cho các ứng dụng IoT bao gồm client-server, peer – peer, REST ​​và publish – subscribe. Tiêu chí lựa chọn mẫu cho các ứng dụng IoT khác nhau chủ yếu dựa trên tính không đồng nhất và bảo mật.

Internet of hings có nhiều liên quan trong thế giới kỹ thuật số nơi mọi người thích điều khiển tất cả các đối tượng và mọi thứ từ xa. Mặc dù các thiết bị có bản chất khác thường, nhưng nhiệm vụ cực kỳ quan trọng đối với nhà thiết kế là tạo mô hình hệ thống IoT cho một miền cụ thể. Những thách thức khác nhau trong việc thiết kế một hệ thống dựa trên IoT được liệt kê dưới đây:
◾ Khả năng tương thích và khả năng tương tác của các thiết bị không đồng nhất
◾ Thiếu tiêu chuẩn hóa trong nhận dạng và xác thực thiết bị
◾ Khó khăn trong việc tích hợp các ứng dụng IoT với các nền tảng IoT
◾ Khó xử lý dữ liệu không có cấu trúc, chưa được định dạng
◾ Đảm bảo kết nối đáng tin cậy giữa các thiết bị
◾ Mối quan tâm về bảo mật và quyền riêng tư thông tin

Một trong những thách thức quan trọng trong các hệ thống dựa trên IoT là đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu. Nhiều ứng dụng IoT như theo dõi sức khỏe bệnh nhân, theo dõi sức khỏe cấu trúc (tòa nhà, đập, v.v.), dự báo thời tiết, sản xuất và nhà máy điện xử lý dữ liệu nhạy cảm cao.

Đó là một công việc mạo hiểm đối với nhà phát triển IoT để đảm bảo quyền riêng tư cũng như bảo mật cho những dữ liệu được thu thập này. Blockchain có thể đóng một vai trò lớn trong kịch bản này.

Tích hợp Blockchain và IoT

Internet of Things (IoT) đang chuyển đổi và tối ưu hóa hiệu quả các quy trình thủ công để có được khối lượng dữ liệu khổng lồ được thu thập từ các hệ thống thời gian thực khác nhau. Những dữ liệu thu thập này được xử lý tương ứng và thông tin cần thiết được trích xuất để đưa ra kết luận. Mô hình này được sử dụng trong dự báo thời tiết, dự đoán thị trường chứng khoán, canh tác thông minh, theo dõi sức khỏe bệnh nhân, v.v.

Khái niệm điện toán cloud cung cấp các chức năng khác nhau cho hệ thống IoT như xử lý dữ liệu và xử lý dữ liệu. Sự phát triển chưa từng có trong IoT này đã mở đường cho các cơ chế mới để truy cập và chia sẻ thông tin. Nhưng do tính chất xuyên suốt của các hệ thống IoT, người dùng cuối thiếu tự tin để chia sẻ thông tin nhạy cảm thông qua các hệ thống IoT.

Kiến trúc tập trung được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng IoT mà những người tham gia mạng không có tầm nhìn rõ ràng về dữ liệu được chia sẻ thông qua mạng. Thông tin được chia sẻ có thể trông giống như một hộp đen và người dùng không biết tính xác thực và nguồn dữ liệu. Sự cần thiết của blockchain trong IoT sẽ được thảo luận trong phần tiếp theo.

Do tính chất phân tán của mạng IoT, mọi nút đều là một điểm có thể xảy ra lỗi có thể bị khai thác bởi những kẻ tấn công mạng (ví dụ: tấn công từ chối dịch vụ phân tán). Một lớp tích hợp của các nút có nhiều thiết bị bị lây nhiễm hoạt động đồng thời có thể dẫn đến sự cố hệ thống. Một mối quan tâm chính khác là sự hiện diện của nhà cung cấp dịch vụ cloud trung tâm trong môi trường IoT. Bất kỳ lỗi nào đối với nút trung tâm này có thể dẫn đến lỗ hổng bảo mật cần được giải quyết. Một trong những vấn đề quan trọng nhất là xác thực và bảo mật dữ liệu. Việc thiếu bảo mật dữ liệu trong các thiết bị IoT có thể bị khai thác và có thể được sử dụng theo cách không phù hợp. Do sự can thiệp của các mô hình kinh doanh hiện đại mà hệ thống có thể chia sẻ hoặc trao đổi dữ liệu / tài nguyên một cách độc lập, nhu cầu bảo mật dữ liệu là rất quan trọng.

Một thách thức quan trọng khác trong IoT là tính toàn vẹn dữ liệu đã tìm thấy một số ứng dụng trong lĩnh vực hệ thống hỗ trợ quyết định (DSS). Dữ liệu thu thập được từ các cảm biến có thể được sử dụng để đưa ra các hướng dẫn hoặc quyết định kịp thời. Do đó, bắt buộc phải bảo vệ hệ thống khỏi các cuộc tấn công chèn ép khi những kẻ tấn công đưa các biện pháp hoặc giá trị sai vào hệ thống có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc đưa ra quyết định chính xác. Tính khả dụng là rất quan trọng đối với các miền ứng dụng, nhà máy sản xuất, mạng xe cộ tự động và mạng lưới thông minh nơi dữ liệu thời gian thực được giám sát liên tục. Mất dữ liệu trong một khoảng thời gian cụ thể có thể dẫn đến lỗi toàn bộ hệ thống. Việc tích hợp một biện pháp bảo mật để xác minh công khai dấu vết đánh giá sẽ có lợi cho các loại hệ thống này. Điều này có thể dễ dàng đạt được bằng cách tích hợp blockchain.

Việc tích hợp các công nghệ khác nhau như IoT, điện toán lớn và chuỗi khóa vào một hệ thống duy nhất đã được chứng minh là không thể so sánh được vì nó đảm bảo cả hiệu suất và bảo mật. Khái niệm triển khai blockchain trong các hệ thống IoT là một bước đột phá vì nó cung cấp các dịch vụ chia sẻ dữ liệu đáng tin cậy nơi dữ liệu đáng tin cậy và có thể truy nguyên. Nguồn của dữ liệu được tạo có thể được truy ra ở bất kỳ giai đoạn nào và đồng thời dữ liệu vẫn không thay đổi.

Trong các lĩnh vực như thành phố thông minh và ô tô thông minh dựa trên AI, dữ liệu đáng tin cậy sẽ được chia sẻ để đưa các nút mới (người tham gia) vào hệ thống, do đó nâng cao dịch vụ. Do đó, việc triển khai blockchain có thể bổ sung cho các ứng dụng dựa trên Internet of hings (IoT) với độ tin cậy cao hơn và tăng cường bảo mật. Mặc dù các chức năng IoT có thể được cải thiện với sự hỗ trợ của blockchain, nhưng vẫn còn một số lượng lớn các hạn chế nghiên cứu và các vấn đề cần được giải quyết.

Bảo vệ ứng dụng IoT với Blockchain

Các miền ứng dụng khác nhau nơi công nghệ blockchain và Internet of hings (IoT) được kết hợp với nhau được liệt kê dưới đây.

◾ Supply chain and logistics: Hệ thống chuỗi cung ứng bao gồmcác bên liên quan khác nhau như nhà cung cấp nguyên liệu thô, nhà môi giới, nhà bán lẻ, v.v. Ngoài ra, nó liên quan đến nhiều biên lai và hóa đơn thanh toán. Thời gian của một chuỗi cung ứng có thể kéo dài trong nhiều tháng. Do sự hiện diện của nhiều bên liên quan, sự chậm trễ trong việc giao hàng sẽ là một thách thức nghiêm trọng. Do đó, các công ty đang sử dụng các phương tiện hỗ trợ IoT để theo dõi vị trí trực tiếp và quy trình vận chuyển. Mặc dù hệ thống quản lý chuỗi cung ứng hiện tại thiếu tính minh bạch và bảo mật dữ liệu, nhưng có thể kết hợp chuỗi khối để nâng cao khả năng truy xuất nguồn gốc và độ tin cậy của mạng. Thông tin thu thập thông qua các cảm biến sau đó được lưu trữ trong chuỗi khối. Các cảm biến IoT khác nhau như cảm biến chuyển động PIR, bộ theo dõi GPS, chip RFID và cảm biến nhiệt độ thu thập thông tin từ các phương tiện hậu cần / hậu cần và cung cấp chi tiết chính xác về trạng thái của lô hàng. Thông tin cảm biến sau đó được lưu trữ trong blockchain và tất cả các hành động mới được ghi nhận là giao dịch. Do đó, bên liên quan không thể giả mạo hoặc sửa đổi dữ liệu có thể làm cho hệ thống chuỗi cung ứng trở nên minh bạch và đáng tin cậy.

◾ Nhà thông minh: Hầu hết các ứng dụng nhà thông minh như hệ thống phát hiện xâm nhập, truy cập xác thực vào phòng, điều khiển từ xa các thiết bị và hệ thống yêu cầu các chi tiết cá nhân như nhận dạng sinh trắc học, nhận dạng khuôn mặt, nhận dạng giọng nói, v.v. Tất cả những dữ liệu này được lưu trữ trong một điển hình lưu trữ dữ liệu tập trung có thể nguy hiểm hơn đối với các mối đe dọa bảo mật. Điều này có thể được giải quyết bằng cách sử dụng khái niệm blockchain.

◾ Ngành công nghiệp ô tô: Ngành công nghiệp ô tô bắt đầu sử dụng khái niệm IoT cho bãi đậu xe thông minh trong các vị trí đậu xe bằng cách sử dụng một số loại ví điện tử hoặc tiền tệ bit. Thời gian xe đỗ ở một vị trí cụ thể được ước tính tự động và khoản phí ước tính được trừ vào ví điện tử từ xa. Việc tích hợp công nghệ blockchain trong quá trình này có thể nâng cao sự tin tưởng của người dùng cuối.

◾ Ngành dược phẩm: Vấn nạn thuốc giả trong lĩnh vực dược phẩm đang gia tăng mạnh mẽ. Một công ty dược phẩm chịu trách nhiệm sản xuất, phát triển và phân phối thuốc trên toàn cầu. Do đó, việc theo dõi toàn bộ quá trình vận chuyển thuốc không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Các tính năng theo dõi và minh bạch của công nghệ blockchain có thể được sử dụng để giám sát từ xa việc vận chuyển thuốc từ nguồn gốc đến điểm đến. Dữ liệu được lưu trữ trong sổ cái phân tán được đóng dấu thời gian và ghi lại bởi các bên liên quan khác nhau.

◾ Nông nghiệp: Ở đây nông dân triển khai các cảm biến khác nhau trên các cánh đồng nông trại. Dữ liệu được các cảm biến lấy ra được giám sát bởi nông dân, người mua, v.v. Tất cả dữ liệu được thể hiện thành một khối và được phân phối giữa nông dân, người mua và người tiêu dùng. Bằng cách theo dõi dữ liệu, nông dân có thể đưa ra các biện pháp phù hợp để nâng cao năng suất, trong khi nhà cung cấp và người tiêu dùng có thể quyết định có mua cây trồng đó hay không dựa trên phân tích dữ liệu.

Ngoài các lĩnh vực này, các hệ thống IoT-blockchain tích hợp được sử dụng trong thị trường chứng khoán, quy trình đăng ký đất đai, theo dõi phương tiện trực tuyến và quản lý tại các trạm thu phí, v.v.

Những thách thức khi tích hợp IoT và Blockchain

  • Hạn chế về tài nguyên: Hầu hết các nền tảng IoT có sẵn đều có tài nguyên giao tiếp và giao tiếp hạn chế. Một hệ thống blockchain yêu cầu bộ nhớ và tài nguyên lưu trữ vượt trội để thực thi hiệu quả. Một thiết bị IoT năng lượng thấp với bộ nhớ hạn chế không thể chịu được công nghệ blockchain nặng đòi hỏi bộ nhớ tính bằng GB.
  • Yêu cầu về băng thông: với những người tham gia khác trong quy trình đồng thuận. Do chế độ phi tập trung của quy trình đồng thuận, các nền tảng trong mạng chuỗi có thể trao đổi thông tin về blockchain để xác nhận và tạo các nút mới. Các thiết bị cuối trong kiến ​​trúc IoT thường có băng thông hạn chế. Do đó, loại xử lý này không dễ dàng ở lớp thiết bị cuối, điều này có thể gây khó khăn cho việc triển khai blockchain.
  • Bảo mật: Mặc dù blockchain xử lý kiến ​​trúc phi tập trung, nhưng tất cả các thiết bị trong hệ thống IoT có thể giao tiếp và phối hợp thông qua một giao thức được xác định trước. Do đó, điều quan trọng là thiết bị IoT phải liên tục hoạt động trong chuỗi khối, điều này có thể khiến thiết bị dễ bị ảnh hưởng bởi các vấn đề và mối đe dọa bảo mật.
  • Nhu cầu về độ trễ: Các ứng dụng IoT chủ yếu bao gồm một tập hợp các nhà sản xuất và người tiêu dùng dữ liệu. Trong một số trường hợp, người tiêu dùng dữ liệu có thể bắt đầu một số hành động. Sự ra đời của công nghệ blockchain có thể hạn chế quyền tự do này của người tiêu dùng dữ liệu khi bắt đầu các hành động như vậy mặc dù nó có thể được coi là một số loại giả mạo trong hệ thống blockchain. Vì vậy, nó không thể được áp dụng trong các ứng dụng IoT nhạy cảm với thời gian.

Một số dự án điển hình

Đã có nhiều nhà nghiên cứu khai thác lợi ích của việc tích hợp chuỗi khối trong IoT. Bảo mật dữ liệu được trao đổi giữa các thiết bị IoT là một nhiệm vụ quan trọng đối với tất cả các nhà cung cấp dịch vụ IoT. Mặc dù tồn tại các biện pháp bảo mật khác nhau, IoT yêu cầu một mô hình bảo mật nhẹ để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu.

Kim và cộng sự đã đề xuất phân loại để bảo mật các thiết bị IoT được sử dụng trong các ứng dụng gia đình và doanh nghiệp. Họ đã mã hóa dữ liệu được chia sẻ trong kiến ​​trúc IoT phân tán và một hợp đồng thông minh được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Họ đã xác nhận hệ thống của mình bằng hệ thống tự động hóa gia đình. Kết quả thử nghiệm của họ chứng minh rằng có thể tránh được các mối đe dọa bảo mật khác nhau như tấn công kẻ trung gian, đánh cắp dữ liệu, v.v. với sự trợ giúp của blockchain.

Fakhri và cộng sự. đề xuất một mô hình so sánh của một hệ thống tủ lạnh thông minh có và không có công nghệ blockchain. Họ bắt đầu các cuộc tấn công đánh hơi rõ ràng để chứng minh tính hợp lệ của mô hình của họ. Kết quả thử nghiệm khẳng định rằng blockchain có ưu thế hơn các biện pháp bảo mật truyền thống trong hệ thống IoT. Họ đã quan sát thấy hiệu ứng tuyết lở của các thuật toán mã hóa và các hàm băm được sử dụng. MQTT được sử dụng làm mẫu phần mềm cho ứng dụng không có IoT.

Oscar Novo đã đề xuất một triển khai chi tiết rõ ràng của blockchain tích hợp trong IoT. Mô hình nhẹ, minh bạch và có thể mở rộng này giới thiệu một chính sách kiểm soát truy cập mới giữa các bên liên quan bằng cách sử dụng các lợi ích của blockchain. Một nút được gọi là trung tâm quản lý được giới thiệu trong IoT để lưu trữ các thông tin hợp đồng thông minh phân tán khác nhau. Họ đã triển khai mô hình của mình với sự trợ giúp của Ethereum, một trong những nền tảng chuỗi khối phổ biến nhất.

Pin và cộng sự đã đề xuất một mô hình IoT dựa trên xuất bản – đăng ký qua các blockchain. Mô hình này chủ yếu tập trung vào các hệ thống IoT tập trung, nơi tất cả dữ liệu được lưu trữ tại một điểm duy nhất. Sự cố của nút này có thể dẫn đến sự cố của toàn bộ hệ thống. Tính toàn vẹn dữ liệu của loại hệ thống này có thể được đảm bảo bằng cách sử dụng công nghệ blockchain. Họ đã triển khai một thuật toán dựa trên khóa nguyên thủy, trọng lượng nhẹ để đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu. Họ đã xác thực mô hình của mình với sự trợ giúp của nền tảng Ethereum.

Viriyasitavat và cộng sự đề xuất một hoạt động xử lý dịch vụ dựa trên blockchain trong Internet of Things. Mô hình của họ tuyên bố rằng blockchain có thể được sử dụng để đạt được khả năng tương tác của các dịch vụ khác nhau. Chúng đã tích hợp cùng nhau kiến ​​trúc hướng dịch vụ (SoA), công nghệ blockchain (BCT) và các chỉ số hiệu suất chính (KPI) khác nhau để giải quyết cả vấn đề tin cậy và thách thức về khả năng tương tác trong hệ thống IoT.

Doku và cộng sự đề xuất Lightchain là một kiến ​​trúc blockchain chuyên dụng cho IoT. Cơ chế bằng chứng công việc (PoW) ban đầu được sử dụng để xác minh các giao dịch. Nhưng các nhiệm vụ tính toán và nỗ lực cần thiết để giải quyết một câu đố PoW là rất cao, điều này không thể chấp nhận được trong một kiến ​​trúc trọng lượng nhẹ như IoT. Các nỗ lực giải câu đố PoW được phân bổ giữa các nút khác nhau trong hệ thống IoT. Do đó, chi phí của mỗi nút có thể được giảm đáng kể, điều này sẽ cải thiện hiệu suất và bảo mật tổng thể của hệ thống.

Pan và cộng sự đã đề xuất Edgechain là một kiến ​​trúc IoT dựa trên tính toán cạnh kết hợp công nghệ blockchain. Nút trung tâm của kiến ​​trúc IoT được loại trừ khỏi chi phí tính toán của công nghệ chuỗi khối. Tất cả các hoạt động này được thực hiện trong nhóm cloud dựa trên cạnh giúp kiến ​​trúc có trọng lượng nhẹ. Do đó, nó có thể đảm bảo các tính năng như bảo mật dữ liệu, tính toàn vẹn, khả năng mở rộng, khả năng tương tác và các khía cạnh hiệu suất nâng cao.

Kết luận

Blockchain là một công nghệ đầy hứa hẹn để đảm bảo an toàn dữ liệu và sự tin cậy của người dùng cuối. Mặc dù IoT được tích hợp trong hầu hết các khía cạnh của cuộc sống con người, nhưng tính bảo mật của dữ liệu cá nhân là mối quan tâm hàng đầu của mọi người dùng cuối. Mặc dù IoT sử dụng kiến ​​trúc trọng lượng nhẹ, nhưng không dễ sử dụng các thuật toán bảo mật mạnh để ngăn chặn việc đánh cắp dữ liệu. Trong kịch bản này, blockchain đã giải cứu các ứng dụng IoT bằng cách cung cấp một kiến ​​trúc phân tán, phi tập trung trọng lượng nhẹ để bảo mật dữ liệu. Việc triển khai Edgechain và Lightchain chứng minh rằng blockchain và IoT có thể đi một chặng đường dài trong những năm tương lai của công nghệ máy tính.

Chia sẻ:
Tags:
TOP HOME