基于智能合约的物联网权限传递控制模型研究

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物联网规模的扩大使得数据资源安全问题备受关注,访问控制是保障物联网安全的关键技术之一,广泛应用于数据资源保护。传统访问控制模型大多基于“中心化”可信实体构建,区块链技术“去中心”的思想能够避免“中心化”模型所带来的问题。随着物联网的发展,形成了具有开放性、异构性和多安全域等诸多特性的复杂网络环境。在这样的复杂网络环境下,数据资源的权限流转日益频繁,访问授权过程中面临着各种安全问题,比如权限管理效率低、控制模型灵活性和扩展性差、权限判决透明度低、访问标准不统一等。面对上述挑战,本文研究了基于智能合约的物联网访问控制模型,针对物联网中传感节点的海量性、动态性和分布式的特点,实现了域内和域间的权限安全传递,主要工作如下:(1)将基于属性的访问控制模型(ABAC)和区块链相结技术合,构建了更灵活的权限传递访问控制模型。该模型利用ABAC模型实现属性和权限的精准关联,通过链上部署权限传递合约(TS)和访问控制合约(CS),在访问请求下对主体进行动态验证,精确设计了属性-权限的对应关系,实现最小权限原则的细粒度访问控制,确保权限高效安全地传递。(2)为打破数据孤岛,实现数据共享的多域合作,本文构建了一个跨域的访问控制模型,将智能合约应用于传统的域间访问控制框架中。该模型利用区块链作为属性存储的载体,在不同组织中设置跨组织节点,利用PAP Contract,PDP Contract,PIP Contract 3个智能合代替ABAC模型节点,建立了组织间联系的通道,实现访问控制中权限的自动化判决,有效地保障域间的访问和数据的共享,极大地提升了系统的灵活性、可扩展性以及可管理性。理论分析和实验研究结果表明,本文提出的方案与现有研究成果相比,能更安全有效地实现权限动态传递和域间访问。通过仿真实验部署智能合约,验证了该模型的可行性;通过对共识机制和信用评估方法进行安全性分析,验证了该模型的安全性。所有测试结果均表明本文所述模型具有实用性以及高效性。
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