[发明专利]一种基于区块链存储的物联网传感器节点信任评估方法

说明书

本发明提供了一种基于区块链存储的物联网传感器节点信任评估方法，对传感器进行划分，每一组传感器设定一个网关；计算各个传感器节点的信誉度，更新各个传感器节点的信任值，并保存信任值大于设定阈值的传感器节点数据；选择具有最大网关信誉值的网关，将其所在组传感器节点的检测数据均值作为该种类传感器节点所采集的数值，加密后上传到区块链层。本发明能够保证区块链存储时数据的准确性，减少了数据通讯的规模，提高了系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及传感器节点选择的信任体系的构建，旨在物联网体系中从众多传感器所采集的数据中选择最稳定、准确的数据。

背景技术

物联网(Internet of Things，IOT)的核心是依靠传感器捕捉并记录环境的观测数据，从而有效地将连续的物理信号转换为数字信号。物联网通过传感器的检测实现对物理世界真实状态的观察和记录，其观察结果可能受到传感器采样频率、噪声或者恶意更改的影响。因此，使用采集到的数据之前需要在数据层中评估各种传感器观测的可信度，以选择最稳定、准确的传感器数据。Sicari等人(Sicari S,Rizzardi A,Grieco LA,Coen-Porisini A.Security,privacy and trust in Internet of Things:the road ahead[J].Computer Networks,2015,76:146-164.)提出了一种分布式信任构造的方法，该方法利用空间或者时间上最为接近的多个观察节点通过比较这几个观察点的数据选择合适的数据值，该方法仅在每次选择数据的时候进行数据验证，其没有根据传感器节点建立评估机制，过于依赖每次数据采集的质量，所选择的传感器节点数据好坏具有很大的随机性。Yan等人(Yan Z,Zhang P,Vasilakos AV.A survey on trust management for Internetof Things[J].Journal of Network and Computer Applications,2014,42:120-134.)将信任和声誉管理机制集成到基于区块链的物联网应用程序中，以保证数据的安全性。Kchaou等人(Kchaou A,Abassi R,Guemara S.Toward a distributed trust managementscheme for VANET[C].Proceedings of the 13th International Conference onAvailability,Reliability and Security,2018,Hamburg,Germany:1-6.)提出了一种分布式信任管理方案，利用基于区块链的车辆网络中观察者的信誉值计算交换消息的可信度，但是该方案的信息交换过程过于复杂，给信息通讯带来了很大的压力，并且该方案仅在实验室环境中进行了模拟，其实际实施效果具有一定的不确定性。现有的基于区块链的物联网应用所提供的信任方法，通常根据数据采集过程或者节点链网络中节点交互来提高IOT数据的信任，这些信任方法均未在传感器节点采集数据时直接利用传感器节点选择建立信任机制，使得每次数据评估时均需要在网络中对所有数据进行收集、比较和评估，从而导致系统的通讯和计算压力过大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于区块链存储的物联网传感器节点信任体系结构，在区块链架构中分层建立从数据检测到区块链验证的端到端信任架构，实现在数据传输、存储过程中对传感器数据可靠的进行二次选择。本发明直接建立传感器评估机制，通过评估传感器节点，能够有效选择具有高信任度的传感器节点，避免了大规模的数据通讯，并且提升了系统的通信稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤S1，对传感器进行划分，将相同种类且空间距离小于设定值的传感器划分为一组，每一组传感器设定一个网关；传感器将采集到的数据上传到网关；

步骤S2，计算各个传感器节点的信誉度，信誉度表示对各个传感器节点的可靠性；

步骤S3，更新各个传感器节点的信任值Trust_ij；