Fusion Chain: una cadena de bloques descentralizada y ligera para la seguridad y privacidad de IoT
Autores: Na, Dongjun; Park, Sejin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Fusion Chain: una cadena de bloques descentralizada y ligera para la seguridad y privacidad de IoT
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Dispositivos de IoT
Seguridad
Tecnología de cadena de bloques
Privacidad de datos
Cadena de fusión
Estructura descentralizada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
A medida que aumenta el uso de dispositivos de Internet de las cosas (IoT), la importancia de la seguridad ha aumentado, ya que se pueden recopilar datos personales y privados como biometría, imágenes, fotos y voces. Sin embargo, existe la posibilidad de fuga o manipulación de datos al monopolizar la autoridad de los datos, ya que dichos datos se almacenan en un servidor central debido a la estructura centralizada de los dispositivos IoT. Además, dicha estructura tiene un problema de seguridad potencial, causado por un ataque al servidor debido a la vulnerabilidad de un único punto. A través de su estructura descentralizada, las cadenas de bloques resuelven de manera efectiva la vulnerabilidad de un único punto, y su algoritmo de consenso permite a los participantes de la red verificar datos sin monopolizar. Por lo tanto, la tecnología blockchain se convierte en una solución efectiva para resolver el problema de seguridad del método centralizado de IoT. Sin embargo, la tecnología blockchain actual no es adecuada para dispositivos IoT. La tecnología blockchain requiere un gran espacio de almacenamiento para el almacenamiento continuo de bloques y una alta potencia de procesamiento de CPU para realizar algoritmos de consenso, mientras que su política de acceso a bloques abiertos expone datos privados al público. En este documento, proponemos una cadena de bloques descentralizada y liviana, llamada Fusion Chain, para admitir dispositivos IoT. En primer lugar, resuelve el problema del tamaño de almacenamiento de la cadena de bloques mediante el uso del sistema de archivos interplanetario (IPFS). En segundo lugar, no requiere una alta potencia computacional mediante el uso del algoritmo de consenso de tolerancia a fallas bizantinas práctico (PBFT). En tercer lugar, la privacidad de los datos se garantiza al permitir que solo los usuarios autorizados accedan a los datos a través de la encriptación de clave pública utilizando PKI. Fusion Chain se implementó desde cero escrito con Node.js y golang. Los resultados muestran que la Fusion Chain propuesta es adecuada para dispositivos IoT. Según nuestros experimentos, el tamaño de la cadena de bloques disminuyó drásticamente, y solo se utiliza en promedio un 6% de la CPU en un núcleo ARM, y 49 MB de memoria, para el proceso de consenso. También protege de manera efectiva los datos de privacidad utilizando una infraestructura de clave pública (PKI).
Descripción
A medida que aumenta el uso de dispositivos de Internet de las cosas (IoT), la importancia de la seguridad ha aumentado, ya que se pueden recopilar datos personales y privados como biometría, imágenes, fotos y voces. Sin embargo, existe la posibilidad de fuga o manipulación de datos al monopolizar la autoridad de los datos, ya que dichos datos se almacenan en un servidor central debido a la estructura centralizada de los dispositivos IoT. Además, dicha estructura tiene un problema de seguridad potencial, causado por un ataque al servidor debido a la vulnerabilidad de un único punto. A través de su estructura descentralizada, las cadenas de bloques resuelven de manera efectiva la vulnerabilidad de un único punto, y su algoritmo de consenso permite a los participantes de la red verificar datos sin monopolizar. Por lo tanto, la tecnología blockchain se convierte en una solución efectiva para resolver el problema de seguridad del método centralizado de IoT. Sin embargo, la tecnología blockchain actual no es adecuada para dispositivos IoT. La tecnología blockchain requiere un gran espacio de almacenamiento para el almacenamiento continuo de bloques y una alta potencia de procesamiento de CPU para realizar algoritmos de consenso, mientras que su política de acceso a bloques abiertos expone datos privados al público. En este documento, proponemos una cadena de bloques descentralizada y liviana, llamada Fusion Chain, para admitir dispositivos IoT. En primer lugar, resuelve el problema del tamaño de almacenamiento de la cadena de bloques mediante el uso del sistema de archivos interplanetario (IPFS). En segundo lugar, no requiere una alta potencia computacional mediante el uso del algoritmo de consenso de tolerancia a fallas bizantinas práctico (PBFT). En tercer lugar, la privacidad de los datos se garantiza al permitir que solo los usuarios autorizados accedan a los datos a través de la encriptación de clave pública utilizando PKI. Fusion Chain se implementó desde cero escrito con Node.js y golang. Los resultados muestran que la Fusion Chain propuesta es adecuada para dispositivos IoT. Según nuestros experimentos, el tamaño de la cadena de bloques disminuyó drásticamente, y solo se utiliza en promedio un 6% de la CPU en un núcleo ARM, y 49 MB de memoria, para el proceso de consenso. También protege de manera efectiva los datos de privacidad utilizando una infraestructura de clave pública (PKI).