基于以太坊区块链的物联网/IoT设备管理【论文及源码】

本文介绍一个利用以太坊区块链管理物联网IoT设备的身份识别、 验证和声誉的IoT设备管理系统。该系统使用Web界面在以太坊智能合约 中注册物联网设备,并通过密码学签名消息验证Iot设备对平台的 使用权。

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1、区块链物联网设备管理系统的基本概念

物联网/IoT设备的标识: 通过默克尔树(Merkle Tree)的利用,无需暴露设备的私有属性即可完成 IoT设备的注册。使用公钥(或其衍生表示)作为IoT设备的标识ID。

以太坊物联网IoT设备管理系统

物联网/IoT设备的消息签名与验证: 系统中的每个消息都需要由发送端的IoT设备签名,并在接收端的IoT 设备处进行验证。

发送端IoT设备的消息签名生成:

以太坊物联网IoT设备管理系统

接收端IoT设备的消息签名验证:

以太坊物联网IoT设备管理系统

物联网/IoT设备的固件指纹: 通过保存IoT设备的固件哈希,可以验证设备所运行的固件是否被非法篡改。

物联网/IoT设备的信誉机制: 基于Web的信任原理,设备可以形成一个信任网络。一个IoT设备从其他 有信誉的设备得到越多的签名,该设备就越可信。

2、区块链物联网设备管理系统的整体说明

系统主要组成部分包括:实体、设备和IoT平台:

以太坊物联网IoT设备管理系统

系统开发基于以下技术栈:

  • Ethereum
  • Solidity
  • Truffle Framework
  • Web3.js
  • React

项目主要目录内容说明如下:

  • contracts - Solidity智能合约
  • frontend - Web前端,基于React开发
  • simulations - IoT设备和平台仿真

系统中IoT设备的配置文件示例如下:

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{
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"Olive grove",
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"curve": "secp256k1",
"deviceId": 0
}

3、区块链物联网设备管理系统的主要用户界面

网络状态界面:

以太坊物联网IoT设备管理系统

实体历史记录界面:

以太坊物联网IoT设备管理系统

IoT设备ID管理界面:

以太坊物联网IoT设备管理系统

元数据管理界面:

以太坊物联网IoT设备管理系统

IoT设备固件信息维护界面:

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IoT设备维护确认界面:

以太坊物联网IoT设备管理系统

配置下载界面:

以太坊物联网IoT设备管理系统

IoT设备列表界面:

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IoT设备ID维护界面:

以太坊物联网IoT设备管理系统

IoT设备历史数据查看界面:

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