在物联网中,数据汇聚机制是形成数据网络的基础,是物联网发展和应用的保障。但是数据汇聚机制的安全性受到多种因素的影响,其中数据传输过程和存储过程中的安全缺陷,极大的威胁着数据安全,降低了物联网系统的可靠性。CoAP是一种应用于受限网络和结点的网络传输协议,并针对受限M2M(Machine to Machine,物与物)场景进行优化,并使用CoRE链接格式描述和发现受限物联网环境的资源。CoRE工作组以CoAP协议为基础提出资源目录实体RD(Resource Directory),资源目录拥有其他终端受限节点的资源描述,支持其他终端受限节点发现资源目录、注册资源、对资源目录上的注册资源进行操作,从而实现资源发现与访问。CoAP及其资源目录在物联网数据汇聚过程中起着数据传输和存储的功能,是物联网体系中的重要组成部分。由于资源目录缺少安全相关的内容,因此还存在一些安全上的问题。问题之一是容易受到攻击,因为缺乏设备认证过程,某些攻击节点可能会伪装成受限设备对资源目录进行攻击,或者伪装成资源目录与设备不断交互,占用设备的资源,造成网络瘫痪;问题之二是数据存储的不安全,受限网络中的传感设备计算能力和存储能力十分有限,在数据传递过程中可能被窃取,此外集中式的数据管理模式也有巨大风险,一旦存储平台遭到攻击,可能会造成数据的损坏或丢失。针对以上问题,本文尝试给出解决方法,通过引入区块链技术,对数据汇聚机制进行安全语义拓展,实现设备认证和安全存储。本文研究内容与工作如下:第一,研究物联网数据汇聚机制的安全问题并完成安全语义扩展。首先通过对CoAP资源目录的研究,发现其存在的问题。以语义物联网为基础,在CoAP资源目录中加入安全语义,通过SC属性来为资源目录提供安全能力,在此基础上对at属性进行扩展,根据不同的数字来标识不同的安全级别,提高系统的安全性能。同时以医疗场景为基础,结合安全语义建立语义模型,为系统的实现提供参考。第二,建立基于区块链的物联网认证和存储模型,完成安全性分析。在RD的基础上加入区块链代理模块,由代理对设备进行身份认证,同时物联网数据保存到区块链中。通过分析区块链底层原理和系统认证机制,对于系统的安全性能进行了形式化的验证。第三,在开源平台Californium中完成区块链模块和安全语义属性的编码扩展,进行了相关的功能和性能测试。以Californium平台为基础,使用Java语言并结合以太坊及智能合约实现系统功能。在笔记本实验环境下模拟医疗场景进行功能测试和性能测试,与原有资源目录进行比较并得出相关结论。