Development of a Blockchain-Internet of Things (IoT) Security Framework

物联网（IoT）彻底改变了数据连接方式，推动了各行业的进步，实现了实时监测。将区块链技术集成以增强农业物联网数据的安全性，为提升农业运营中的数据完整性和保密性提供了重要机遇。当前的挑战在于开发一个可靠的框架，确保农业物联网网络中数据传输和存储的安全性。本研究旨在开发并评估一个区块链-物联网框架，以增强农业数据管理系统的安全性，该框架专门针对土壤湿度传感器和气象站设计。所采用的方法包括使用JavaScript、Web3.js和以太坊智能合约，结合高级加密标准（AES-256）对称加密密码学，开发概念验证机制。结果表明，该框架在中间人攻击（MITM）和重放攻击模拟中保持了不可突破的加密性，同时实现了高达每秒100笔交易（TPS）的交易吞吐量，平均确认时间低于10秒。网络性能在多达500个同时设备连接的情况下保持稳定，仅在600个设备时出现轻微延迟，在1，000个设备时出现显著延迟，确认时间增加至25-30秒。该区块链框架成功增强了从物联网设备收集的农业数据的安全性和完整性，为保障农场数据管理和监测系统提供了一种实用的解决方案。