物联网安全技术、区块链、安全检测

2.1 痛点问题

随着物联网技术的发展，物联网的规模不断扩大。但是，物联网系统极具脆弱性，其安全隐患将会是制约物联网技术发展的重要因素，由于物联网设备数量庞大的特点，利用这些设备发起的分布式拒绝服务攻击具有强大的破坏力。

现有的物联网安全检测系统主要存在以下缺陷：一是集中式的安全检测不能很好地检测出所有的漏洞，因为每种检测服务检测能力的差异化所致；二是分布式的安全检测虽然提升了漏洞检测能力，但是无法保障检测结果具有较好的容错性，同时也缺乏吸引漏洞检测者参与进来的激励机制。

2.2 解决方案

本项目提出了一种基于区块链的物联网安全检测方法，如图1所示。该方法解决了物联网中漏洞检测不完整的问题，约束了物联网服务提供商的行为，提高了漏洞检测的完整性，增强了物联网生态的安全系，并且具有检测能力强、容错率高的优势。

图1 基于区块链的物联网安全检测方法框架图

本项目还提出了一种基于区块链的物联网安全检测系统。该系统通过建立一种自动化的激励机制，吸引物联网安全检测设备参与到物联网系统的安全检测中来，解决物联网中漏洞检测不完整的问题。该系统也约束了物联网服务提供商的行为，如图2所示。包含检测报告的区块链结构示意图见图3。

图2 物联网服务提供商系统发布图

图3 包含检测报告的区块链结构示意图

2.3 竞争优势分析

本项目的基于区块链的物联网安全检测方法及系统具有明显的创新性与独创性，目前市场中暂未发现有同类产品。以往关于激励的研究大多主要用于建立声誉体系，如声誉或信用体系中外包计算的激励措施、声誉系统中公平有效的安全多方计算。然而，这些基于声誉的激励并不是自动的，需要人工干预。在本项目中，基于区块链的激励可以自动实现，参与者将获得可靠的工作回报，并因行为不当而受到惩罚。本系统的去中心化、自动化的激励机制是具有创新性的，能够成为构建安全物联网生态系统的基本要素。此系统已经完成了大量的相关开发，在物联网、区块链、安全检测方面技术壁垒明显，较难被模仿。

除了技术方面，创始团队具备与国内各大高校、计算机学会、电子学会的密切联系，在算力资源整合与人才资源整合方面具有明显优势。

2.4 市场应用前景

根据国际数据公司（IDC）研究数据显示，2020年全球物联网支出达到6904.7亿美元，其中中国市场占比23.6%。IDC预测，到2025年全球物联网市场将达到1.1万亿美元，年均复合增长11.4%，其中中国市场占比将提升到25.9%，物联网市场规模全球第一。2021年7月12日，工信部公开征求对《网络安全产业高质量发展三年行动计划（2021-2023年）》的意见。其中提出，到2023年，网络安全产业规模超过2500亿元，年复合增长率超过15%。一批网络安全关键核心技术实现突破，达到先进水平。新兴技术与网络安全融合创新明显加快，网络安全产品、服务创新能力进一步增强。

由于物联网感知节点和传输设备具有能量低、计算能力差、运行环境恶劣、通信协议庞杂等特点，使得传统安全技术无法直接应用于物联网，由此容易引发严重安全问题。这些安全问题如果得不到有效解决，将严重阻碍物联网产业发展。目前物联网安全技术和安全状况仍然缺乏有效的检测和评价手段，因此本项目的市场应用前景非常广阔。

本项目通过激励系统检测来增强物联网生态系统的安全性，因此物联网消费者、提供商和探测器都可以从本项目中受益。

1）通过区块链中的检测结果，消费者可以安装没有漏洞或漏洞更少的安全系统，这也可以更好地抵御黑客；

2）探测器可以更积极地参与物联网探测，获得更多的经济回报，这有助于为发布的物联网系统引入更全面的安全分析。

3）本系统可以使物联网提供商更加正规化，这些提供商可以因维护区块链而获得奖励，也可以因发布易受攻击的物联网系统而受到惩罚。

2.5 发展规划

本项目计划撮合各方业务和资源，结合区块链、物联网技术，提供保护隐私数据前提下的物联网安全检测服务，并从半自动化物联网安全检测、人为辅助处理的系统，逐渐发展为全智能的物联网安全检测综合系统。

2.6 知识产权情况

本项目相关技术已获得1项专利。

1、孵化资源：工程化、产品化所需约400万资金，15人左右研发运营场地；

2、应用场景：物联网安全检测；

3、资源对接：从事物联网的相关企业。

本成果团队长期从事区块链、人工智能、网络安全等方面研究。团队负责人为徐恪教授，博士生导师，清华大学计算机系副主任，国家杰出青年科学基金获得者，北京市卓越青年科学家。中国电子学会会士、理事。IEEE Internet of Things Journal 编委及核心期刊 “软件学报”领域编委。获得国家技术发明奖二等奖 1 次（2016，排名第一），国家科技进步奖二等奖1 次（2005，排名第四），中国电子学会科学技术奖特等奖一次（2020，排名第6），一等奖1次（2012，排名第一）。2017 年获中国电子学会优秀科技工作者，2018年获清华大学先进工作者。曾在ACM SIGCOMM、IEEE/ACM TON、IEEE Communication Magazine等知名国际会议、期刊发表论文100余篇，近五年获得中国发明专利授权20余项，获得美国发明专利10余项。

联系人：刘老师

E-mail :  liuyi2017@tsinghua.edu.cn

成果编号：2021092

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