CN119420522A 基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统及方法 （南京工程学院）

基于智能合约和信任评估的物联网访问控本发明公开了一种基于智能合约和信任评2所述IoT设备包括资源拥有者RO和资源使用者RC；RO拥有资源r，为访所述资源数据存储器RDS用于存储RO节所述属性权威AA根据IoT设备的规格说明书验证其属性并存储属性信息至区块链网络所述区块链网络采用主侧链分层的区块链网络，用于分离私有敏感2.根据权利要求1所述的一种基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统，其特3.根据权利要求1所述的一种基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统，其特征在于，所述智能合约包括部署在MC链上的信任评估合约CTR_TE和访问控制合约CTR_AC，所述信任评估合约CTR_TE被配置为根据RC的历史访问行为评估计算其综合信任值并所述访问控制合约CTR_AC被配置为存储并管理访问控制策略，并所述属性注册合约CTR_AR被配置为在AA验证属性注册请求后，将IoT设备的属性信息4.根据权利要求1所述的一种基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统，其特属性信息的侧链SC的主侧链分层的区块链网络；将信任评估合约CTR_TE和访问控制合约CTR_AC部署在主链MC，将属性注册合约CTR_AR部署在侧链SC中，并监听来自MC上的合约5.根据权利要求1所述的一种基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统，其特所述属性表示为α=<attr_name,attr_relation,attr_value>，其中，attr_name，3RC6.根据权利要求1所述的一种基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统，其特征在于，访问控制策略的存储包括：RO节点定义其拥有的资源r的访问控制策略Pr，并向CTR_AC合约发送策略存储事务TXpol将访问控制策略存储至主询RCj和ROi的属性集并返回属性响应事务步骤3、CTR_AC合约通过调用CTR_TE合约计算得到ROi对RCj的直接交互信任值DITi,j和48.根据权利要求7所述的基于智能合约和信任评估的物联网访问控制方法，其特征在的信任评价；所述间接推荐信任值IRTi,j是节点ROi通过其他节点ROk对RCj的直接交互信任9.根据权利要求7所述的基于智能合约和信任评估的物联网访问控制方法，其特征在i,j的评估计算包括如下步骤：时间衰减因子β(k)表示不同时间发生的交互对直直接交互权重α(k)表示在直接交互信任评估中，第k次交互在总的L次交互所占的比积极交互系数δpos为节点ROi与节点RCj的交互过程中，节点RCj没有发生访问控制策略5消极交互系数δneg为节点ROi与节点RCj的交互过程中，节点RCj发生访问控制策略违反neg为消极交互的权重；其中，第k条信任路径为直接交互信任形成的从节点ROik条信任路径中经过的所有节点的序号；节点ROi对节点RCj的间接推荐信任值IRTi,j为从节点ROi到节点RCj之间各信任路径的间6的授权决策实体进行访问控制决策，这种集中式方式依赖于授权决策实体自身的可信度，7[0010]所述资源数据存储器RDS用于存储RO节点的资源信息；由于IoT设备存储能力有[0011]所述属性权威AA根据IoT设备的规格说明书验证其属性并存储属性信息至区块链为私有链，存储IoT设备的属性信息；并通过部署在区块链网络上的智能合约执行属性注[0015]所述信任评估合约CTR_TE被配置为根据RC的历史访问行为评估计算其综合信任[0016]所述访问控制合约CTR_AC被配置为存储并管理访问控制策略，并根据访问请求、[0017]所述属性注册合约CTR_AR被配置为在AA验证属性注册请求后，将IoT设备的属性8RCe[0028]所述策略存储事务TXpol包含：资源r的访问控制策略Pr、策略的创建时间crt_pol的定义为：[0030]本发明还提供一种所述基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统的访问中查询RCj和ROi的属性集并返回属性响应事务TXAs至[0034]步骤3、CTR_AC合约通过调用CTR_TE合约计算得到ROi对RCj的直接交互信任值9至RCj授权；[0042]步骤3所述的直接交互信任值DITi，j是节点ROi基于自身与节点RCj的历史交互行[0056]积极交互系数δpos为节点ROi与节点RCj的交互过程中，节点RCj没有发生访问控制[0072]节点ROi对节点RCj的间接推荐信任值IRTi,j为从节点ROi到节点RCj之间各信任路[0078]步骤4所述的授权决策过程为，在综合信任值CTi,j达到访问控制策略Pr所要求的[0081]步骤7.2、RDS判断RCj是否以低于访问令牌的最小间隔时间interval发送连续的[0088]图1是本发明实施例1提供的基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统的[0089]图2是本发明实施例2提供的基于智能合约和信任评估的物联网访问控制方法的[0094]本发明实施例1提供了一种基于智能合约和信任评估的物联网访问控制系统，如[0099]属性权威AA：负责根据IoT设备的规格说明书验证其属性如传感器类型等信息并[0101]本实施例采用以太坊区块链网络，由以太坊虚拟机(EVM)为智能合约提供运行环合约CTR_AC。合约CTR_TE定义了用于计算直接交互信任值的函数getDITrustValu算间接推荐信任值的函数getIRTrustValue()以及评估计算综合信任值的函数getTrustValue()等。于在SC链中查询RO和RC属性集合的函数searchROAttrSet()和searchRCAttrSet()等。[0110]物联网中的RC节点和RO节点在接入物联网时需发送属性注册请求将其属性注册完毕之后，AA通过向CTR_AR合约发送属性注册事务(或)将属性存储到侧链SC[0111]属性表示为α=<attr_name,attr_relation,attr_value>，其中，attr_name，示属性名和属性值之间的属于、不属于、介于、等于、不等于、大于等关系，如access_time⃞{8:00,10:00}表示属性access_time的值介于8：00和10：00之间，sensor_type∈{pressure,speed,position}表示属性sensor_type的值为pressure,speed,position中的某个值。属性RO节点和RC节点的属性为与IoT设备相关的信息如传感器类型RCe[0116]RO节点定义其拥有的资源r的访问控制策略Pr，并向CTR_AC合约发送策略存储事[0123]本发明实施例2提供了一种基于智能合约和信任评估的物联网访问控制方法，其RCj和ROi的属性集并返回属性响应事务TXA[0130]CTR_AC合约通过调用CTR_TE合约首先计算得到ROi对RCj的直接交互信任值DITi，j[0134]ROi对RCj的直接交互信任DITi，j是节点ROi根据自身与节点RCj的最近的L次交互[0154]ROi对RCj的间接推荐信任IRTi,j是节点ROi通过综合其他ROk节点对节点RCj的直接i,j为这两个节点的边的权重。通过图的路径搜索算法获取从节点ROi到节点RCj的所接推荐信任得到。ix:DITXXZS…DIT-xni形成的从节点[0162]节点ROi对节点RCj的间接推荐信任值IRTi,，j为从节点ROi到节点RCj之间各信任路[0165]ROi对RCj的综合信任值，是通过评估计算节点ROi对节点RCj的直接交互信任与间境e的属性集以及综合信任值的评估结果CTi,j，利用其定义的访问授权决策函数authDecision()判断RCj的资源访问请求是否满足访问控制策略Pr。访问授权决策的流程r，arq.r，arq.[0177]首先，第1行和第2行分别调用getEnvAttrSet()获取上下文环境属性集合Ae和调用getOpAttrSet(TXarq)从访问请求TXarq中获得操作属性集合Aop，第3_4行分别调用getRCsearchROAttrSet(RO_ID)和searchRCAttrSet(RC_ID)在SC链中查询RO和RC的属性集合AROx的属性名和属性值是否满足该规则中对应的属性名和属性值之间的[0184]RCj发送访问资源消息Ac