[发明专利]一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法

权利要求书

1.一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于利用区块链技术对物联网中IOT设备行为进行监管，及时发现不可信行为并进行处理，对IOT设备提供安全保护机制，包括以下步骤：

S1、在物联网设备网络中部署基于DAG有向无环图的区块链架构，并提供设备认证、基础权限控制功能；

S2、物联网设备将自身工作产生的数据通过实时或离线方式写入区块链分布式账本；

S3、共识机制采用PBFT共识，保证上链数据不可篡改；

S4、部署访问控制功能，对许可用户的数据操作进行记录，保证相关数据操作具有可追溯性；

S5、由事先在链上所部署的智能合约根据所写入数据的指标为每个物联网节点计算生成综合信誉值；

S6、链上验证节点根据所生成的综合信誉值高低对每个节点是否具有不可信行为进行判断，若信誉值低于事先所设置的信誉值阈值，则判定该节点具有不可信行为并作出惩罚；

S7、验证节点定期将已确认处理的不可信信息进行汇总，并生成可视化报表，供管理人员进行审查监管。

2.如权利要求1所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，在步骤S1中，所述部署的基于DAG有向无环图结构的区块链网络架构为多链式结构，可看作是传统单链式结构的横向拓展，账本内每个基本单元可以引用一至多个前驱单元，且可以同时被多个后继单元同时引用，每条单链由对等可信基站维护，链上节点通过PBFT机制进行共识。

3.如权利要求1所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，在步骤S2中物联网节点所采集的数据包括节点ID、时间、地点、事件、传输时延、数据分组转发量、数据分组重复率。

4.如权利要求1所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，在步骤S4中设立访问规则，对许可用户实施严格的权限控制，将许可用户对数据处理操作记录上链保存记录。

5.如权利要求1所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，在步骤S5中，综合信誉值由直接信誉值，推荐信誉值和历史信誉值进行加权计算得出，直接信誉值的评定标准由节点与节点之间通过交互事件触发和周期性相结合的方式产生的传输时延、数据分组转发量、数据分组重复率指标组成，通过智能合约控制节点设备将收集到的数据与事先预设的正常数值范围进行比较，生成直接信誉值，推荐信誉值由多个节点同时推送产生，历史信誉值由长期统计生成，信任评估队列长度固定并按时更新。

6.如权利要求5所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，产生推荐信任值时，为避免恶意节点发送虚假、冲突的推荐信任值有意抬高或贬低某个节点的推荐信任值，故将各节点信誉值与平均信誉值的距离作为权值，将与期望值越远的节点所提供的推荐信誉值权重降的越低。

7.如权利要求1所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，在步骤S6中，物联网节点被分为两类，验证节点和普通节点，在普通节点信誉评估中，验证节点通过以往该节点的历史行为来评价此节点的综合信誉值，生成行为判定报告，基于PBFT进行本簇内共识，将不可信行为进行记录并做出相应惩罚，并且同时管理本簇内的所有节点。

8.如权利要求7所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，采用基于DAG有向无环图的多链式区块链结构替代传统单链式区块链结构，每一条链作为一个节点簇，簇与簇之间即链与链之间的验证节点根据预先设置的时间戳定时进行数据交互，使链间数据互通。

9.如权利要求7所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，验证节点层通过基站来管理，基站通过节点历史行为评价其信誉值，并选择高信誉值节点作为验证节点，并每隔一段时间进行信誉值更新，发现节点信誉值低于门限值，即撤销其验证节点，重新选择高信誉值节点作为验证节点。

10.如权利要求7所述的一种基于区块链的IOT设备行为可信监管方法，其特征在于，验证节点同时计算本簇群的信誉值作为整个簇群的参考，当簇群信誉值低于门限值时，将整个簇群从网络中去除，部署新的节点。