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Blockchain-Based Distributed Trust Model for Secure IoT Communication
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AI
DOI：10.1109/JIOT.2026.3673857.png)
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摘要
En 中文
随着物联网（IoT）的持续发展，确保分布式、资源受限设备之间安全可信的通信仍是一个关键挑战。本文介绍了一种基于区块链的分布式信任（BDT）模型（BDTM），旨在解决传统信任机制（如公钥基础设施（PKI）和工作量证明（PoW））的局限性。与存在中心化信任瓶颈的PKI以及带来过度计算和能源负担的PoW不同，BDT采用一种轻量级、去中心化共识机制，针对物联网环境进行了优化。通过整合基于指数加权移动平均（EWMA）的信任评分和边缘层异常检测，BDT支持实时信任更新，无需依赖中心化机构。实验评估表明，BDT在关键指标上相比PKI和PoW实现了显著性能提升。具体而言，BDT相较于PKI将通信开销降低了82.5%，相较于PoW降低了99.97%；同时，相较于两种替代方案，BDT将延迟开销降低了超过90%。在存储效率方面，BDT相较于PKI将存储需求降低了3.6%，相较于PoW降低了6.9%。此外，即使在高强度威胁（如Sybil、MitM和重放攻击）下，BDT仍将误报率（FPR）维持在3%以下，相较于PKI约降低40%，相较于PoW降低超过65%。这些发现证实，BDT提供了一种可扩展、隐私保护和节能的信任模型，在保障性能的同时提供强大的安全性，使其成为实时物联网应用中优于传统PKI和PoW系统的优越替代方案。
Keyword:
Blockchain
distributed trust model
Internet of Things (IoT) security
lightweight consensus
privacy-preserving IoT
proof of authority (PoA)
secure IoT communication
smart contracts
期刊
IF:
8.9
论文数:
1.4W
被引数:
7.8W
机构
引用论文
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