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基于区块链的环境监测数据安全共享的探究

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陈锦煌刘志洋

【摘?要】论文利用区块链与物联网的共性，结合区块链的安全性与信息的真实性、即时性，设计了一套基于区块链的环境监测系统。该系统从网络层提升了数据在区块链中传播的速度，在感知层与区块链层中保证了用户节点与系统的安全与会话加密，并且提高了用户节点之间共识的可信度。整体而言，该系统在一定程度上实现了对环境监测区块链的安全性与信息准确性的保证。

【Abstract】Thepaperusesthecommonalitiesbetweentheblockchainandtheinternetofthings，combinedwiththesecurityoftheblockchainandtheauthenticityandimmediacyofinformation，anddesignsasetofenvironmentalmonitoringsystembasedonblockchain.Thesystemimprovesthespeedofdatapropagationintheblockchainfromthenetworklayer，ensuresthesecurityandsessionencryptionofusernodesandthesystemintheperceptionlayerandtheblockchainlayer，andimprovesthecredibilityoftheconsensusbetweenusernodes.Onthewhole，thesystemguaranteesthesecurityandinformationaccuracyoftheenvironmentalmonitoringblockchaintoacertainextent.

【關键词】区块链;身份认证;环境监测;安全共享

【Keywords】blockchain;identityauthentication;environmentalmonitoring;securitysharing

TP309.2????????????????【文献标志码】A??????????????????1673-1069（2020）07-0082-03

1引言

互联网高度发展的今天，人们对信息的即时性、有效性以及准确性要求不断提高。随着物联网信息产业革命浪潮的推进，环境气象监测信息化建设的日趋完善，我国对环境监测的数据量要求日益增加——在人们的日常生活中，需要环境监测的大数据分析得出当前或未来几天的气象预测，对于国家层面而言则需要环境气象的大数据分析预测未来可能发生的重大灾害或者防范治理环境污染[1]。对此，物联网技术目前尤为需要通过应用区块链技术，为获得的大量共享数据进行分析提供接口，更加准确有效地满足人们的日常需求以及防治污染和灾害。

2探究目的及意义

本探究是为了解决使用区块链技术进行物联网环境监测数据共享时需要解决的数据安全性、有效性及及时性问题而提出的。

区块链的去中心化和开放性质是实现物联网数据共享的关键，其分布式的核算和储存为大量数据的加密、安全验证、储存和管理提供了有效保证。

因区块链能够自动验证和交换数据的独立性质与物联网相仿，利用区块链的安全性特性保证区内数据来源安全，从而达到无法随意操控修改网络数据的目的，再利用区块链的匿名性质保证各个用户共享数据节点不公开验证地进行匿名信息传递，从而保证用户的身份安全及设备安全[2]。区块链从整个信息共享的流程中保证了共享人和接收数据的系统的安全，并且对效率也提供了保证。

3系统服务层次结构

根据区块链的层次结构设计环境监测系统的服务层次结构如图1所示。应用层为用户提供管理自己设备以及数据上传的服务，待放入自己的个人数据库之后可以使用数据共享功能。在区块链这一层中，需要达到区内共识，建立一个适合系统的区内共享机制保证区块链内安全，并且对用户进行智能合约，保证用户提供信息的真实性。在网络层主要解决判断用户节点对区块链输入的信息是否符合标准，并且通过IP接入保证用户数据的溯源，使用较为安全的通信协议保证输入信息的隐匿。在感知层中，在数据归属区块链前，首先要保证节点设备是被区块链同意的，然后要对采集的数据库进行非对称加密，进一步提升数据安全性。

4层级机制分析

本节对环境监测数据界定使用的优化机制以及安全机制进行解析。

4.1用