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基于区块链的船联网通信安全技术研究
| 论文题名： | 基于区块链的船联网通信安全技术研究 |
| 关键词： | 船联网;区块链;加密算法;风险预测;访问控制 |
| 摘要： | 船联网是物联网技术在智能交通领域的典型应用。船联网节点间通信实现信息共享，为海上交通、运行安全等提供基础，但船联网通信存在以下弊端。首先，船联网的开放性、集中式及节点间采用无线通信方式，降低通信过程中信息完整性、机密性及可用性；其次，访问过程可能存在攻击行为，降低船联网通信的安全性和可靠性；最后，违法节点通过非法访问资源，降低船联网交互信息的安全性和隐私性。本文针对提高船联网通信的安全性进行研究，主要成果如下： (1)根据船联网集中式通信的单点故障及分布式通信的脆弱性问题，结合区块链特点，提出基于区块链的船联网通信安全系统，分别采取加密算法、风险预测、访问控制技术来保证船联网的通信安全，并分析此过程中的关键问题。 (2)根据通信过程中存在信息的完整性、机密性及可用性降低的问题，将加密算法应用到此系统，对系统中的信息进行加密传输。针对系统中的加密模块，分别对国际开源加密算法与国密算法进行性能测试，最终根据加密模块的安全原则选择相应的加密算法，实现安全的通信方案。 (3)根据节点在访问信息资源中可能存在窃取、篡改信息等攻击行为，设计基于风险预测的访问控制机制。由于长短时记忆神经网络比循环神经网络擅长学习长期和短期的依赖关系，更好的处理随机长度的时间序列数据。基于此构建长短时记忆神经网络风险预测模型，证明预测船舶信息风险的可行性，同时也发现它的不足之处。 (4)根据违法节点非法访问所提供的资源，设计基于区块链的船联网访问控制系统。此系统实现对资源的访问控制，访问规则由智能合约界定。提出两种访问控制方法，静态访问判断主体是否满足访问控制规则，动态访问判断用户是否有恶意和违规行为。分别对系统的5个功能模块进行测试，最终实现船联网节点在区块链网络中的安全访问。 |
| 作者： | 张旭 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 刘畅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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