近年来,随着物联网技术迅速发展,各类物联网应用正逐渐融入到人类社会的各个方面。LoRa是一种低功耗、广覆盖的物联网传输技术,其部署简单,成本较低,可广泛应用于多种场景。与其他物联网系统一样,LoRa系统以服务器-客户端模式工作,但是随着物联网接入设备数量的不断增加,这种中心化的系统所面临的数据安全、隐私泄露等问题也日渐凸显。区块链作为一种以链式结构加密存储数据的分布式账本,以其去中心化、数据安全、不可篡改等特点,成为解决当前中心化物联网所存在问题的有效方式。本文以LoRa物联网系统为基础,通过应用区块链技术,来解决LoRa物联网中的中心化、数据安全等问题,主要研究内容如下:第一,本文结合Hyperledger Fabric区块链框架,提出基于LoRa物联网的私有区块链系统模型,包括区块链部分的区块链网络层、区块链管理层和智能合约层,LoRa物联网部分的LoRa应用层,两部分中间使用数据接口层进行连接。第二,本文提出了基于LoRa物联网的私有区块链系统设计。首先,本文利用Fabric中的通道区分不同区块链节点的数据等级,结合LoRa物联网特点,设计合理高效的区块链网络层结构;其次,本文根据LoRa系统中数据的特点,将其进行了分类,并设计了智能合约层的区块链账本结构,确定了私有区块链数据存储方案;然后,本文通过将区块链作为分布式存储模块,并充分利用网关计算能力,设计了 LoRa终端的注册接入请求处理的下放机制,同时在网关实现数据包的合法性校验,并过滤非法请求,且在此基础上提出边缘注册请求去重机制,解决注册服务下放后的注册接入请求去重问题。第三,在上述基础上,本文对基于LoRa物联网的私有区块链系统进行了实现。本文首先利用Docker容器技术搭建Hyperledger Fabric区块链网络;其次根据账本设计,实现私有区块链智能合约;然后使用Fabric SDK实现数据接口层的区块链客户端;接着,本文根据LoRa应用层设计,对LoRa物联网系统进行改进,实现注册服务下沉、边缘过滤和边缘注册请求去重三个关键机制;最后利用区块链客户端,将区块链接入LoRa系统中,并设计边缘缓存机制,对整体系统进行优化。最后,本文搭建了实际测试环境,对系统的性能、安全性进行了测试和评估,论证了 LoRa系统在引入Hyperledger Fabric区块链后,更有效地利用了系统的资源,并在保证一定系统性能的同时,确保了LoRa数据的不可篡改,提高了系统整体的安全性。