传统面向物联网终端设备的身份认证方案依赖于某个可信第三方,这种中心化认证方式存在着易遭受内外攻击而引发单点故障或数据被篡改等安全问题。具备去中心化、数据防篡改和可追溯等特性的区块链技术为此提供了一种解决方案。尽管现已有学者将区块链技术引入物联网设备身份认证研究领域,提出了一些基于区块链的身份认证方案,但也存在着诸如不能抵抗伪装攻击、不具备不可否认性、只能单向认证等缺点。因此,为了解决以上问题,提出并实现了一种基于区块链技术的物联网设备身份认证机制。论文主要研究内容如下:1.研究了区块链技术的原理与特点,梳理了区块链应用于访问控制、数据保护、信任管理、设备标识和位置隐私的物联网设备安全领域研究现状,分析了物联网设备身份认证领域中基于区块链的研究方案不足之处。2.针对传统基于中心化的认证方案和现有基于区块链的认证方案所存在的问题和不足,设计了一种基于区块链的物联网设备身份认证机制。该机制构造了用于验证设备身份的区块链交易Transaction和信任凭证Ticket,同时运用Keccak哈希算法和ECDSA数字签名算法确保了设备与区块链节点之间交互消息的完整性与不可否认性。理论分析表明,该方案的身份认证过程对设备端至多需要2次ECDSA签名运算,98 Bytes的存储量,具有较低的计算和存储开销要求。安全性分析和比较分析表明,与传统基于中心化的认证方案相比,该方案解决了依赖可信第三方的问题,并实现了认证数据的一致性和防篡改性。而与现有基于区块链的认证方案相比,该方案弥补了诸如不能抵抗伪装攻击、不具备不可否认性等不足,并实现了设备之间的双向认证。3.设计了一种基于区块链的身份认证系统。运用了EthereumJS TestRPC模拟工具,在Linux环境下搭建了以太坊区块链网络环境,编写了所提方案各个阶段的对应智能合约算法和代码实现,并借助开源Keccak哈希算法和ECDSA数字签名算法在Qt开发框架下对系统的各个关键模块进行了前后端实现。最后,从系统功能测试角度,验证了方案中创建信任域、关联信任域和身份认证阶段的有效性。