论文部分内容阅读
当前,网络应用的实现架构正处于从集中式向分布式转变的进程中。随着各行业研究人员对区块链技术及其应用的不断探索,借助该技术搭建可信网络环境,构建新型信任体系,实施分布式系统的案例也越来越多。从供应链、数据共享、可信存证、工业产品溯源等场景当中的实践来看,基于区块链技术的应用仍然处在较为初级的阶段。在数字领域,解决数据易泄露、用户身份不可控、信息孤岛等问题,是推广分布式系统应用的出发点。移动自组网作为无基础设施的通信网络,具有分布式组网的特点,即采用分布式的控制方式,要求网络节点自主运行并提供服务。尽管在5G、车联网、机器通信等场景中,移动自组网的应用日益广泛,但同时面临的安全挑战也日益突出。本文关注自组网节点在组网和信息交互过程中的安全问题,尝试将区块链技术引入移动自组网领域。在梳理和总结相关领域研究成果的基础上,对基于区块链技术的身份认证与授权机制展开如下研究工作:一、身份认证方案设计及实现验证。为降低移动自组网场景中覆盖网络的生成和维护成本,认证方案通过跨层设计、轻量化认证账本和共识算法,使其满足自组网节点能力受限的应用场景。在实现阶段,基于JAVASocket网络编程,对节点通信、共识、生成区块等模块进行实现并测试其可用性。根据模块运行结果,本文分析了方案适用的场景和安全性。该认证方案可满足秒级认证需求,且能够提供防篡改、追踪恶意节点、防止伪造欺骗等方面的安全性。二、授权方案及实现方式设计。在认证方案的基础上,本文在授权方案的设计当中引入智能合约层,以管理和控制访问权限。根据模拟的需求场景,授权方案改进了基于角色的访问控制机制RBAC(Role-based Access Control)的实现方式。然后,本文简要介绍了采用Solidity语言在以太坊平台中实现权限控制的基本方法,为下一步授权模块的实现工作打下基础。