论文名《Blockchain for Internet of Things: A Survey》
该论文发表在IEEE Internet of Things Journal（中科院一区，影响因子=9.515）。
论文下载地址：Blockchain for Internet of Things: A Survey.pdf
摘要
物联网（Internet of Things, loT）正在将现有行业智能化，该过程以数据驱动的决策为特征。但是，物联网固有的属性带来了许多挑战，例如分布式，互操作性差，隐私和安全漏洞。区块链技术带来了应对物联网挑战的机会。在论文中，作者研究了区块链技术与物联网的集成。他们将这种区块链和物联网的综合称为Blockchain of Things(BCoT)。论文对BCoT进行了深入的调查，并讨论了这种新型结合的见解。
论文安排如下：
简要介绍物联网，并讨论物联网的挑战对区块链技术进行概述重点介绍区块链和物联网的融合，并提出BCoT架构进一步讨论在物联网以及BCoT的工业应用中将区块链用于5G-beyond（6G）网络以外的潜力BCoT的应用概述BCoT的研究问题
物联网
物联网是一个由智能计算机设备组成的网络，这些设备收集并共享大量数据。物联网由感知层，通信层和工业应用组成，可以支持许多工业应用，如下图所示：
目前，物联网面临许多挑战，包括：（1）物联网系统的异构性。异构物联网设备，异构通信协议和异构物联网数据类型。（2）网络的复杂性。不同类型的物联网协议(NFC, WiFi, 6LoWPAN, NB-IoT, LoRa)。（3）互操作性差。由于物联网系统的去中心化和异构性。（4）物联网设备的资源限制。传感器，执行器，RFID标签和智能仪表等物联网设备的资源有限，包括计算资源，存储资源和电池电量。（5）隐私漏洞。由于物联网系统的复杂性和去中心化，将数据上传到远程云容易暴露隐私。（6）安全漏洞。身份验证，授权和通信加密可能不适用于分布式物联网。
区块链
如图所示，区块链由许多连续连接的块组成。每个块都通过反向引用指向其紧邻的前一个块（称为父块），该反向引用实际上是父块的哈希值。默克尔树的根的哈希值与块中所有交易的哈希值串联在一起。由此看出，区块链具有以下关键特征：去中心化，不变性，不可否认性，透明性，匿名性，可追溯性。区块链具有解决物联网挑战的潜力！
物联网+区块链
论文将区块链与物联网的集成称为BCoT，其架构如下图所示，由下至上分别是感知层，通信层，区块链复合层，工业应用。相对于一般的物联网架构，BCoT在通信层和工业应用之间增加了区块链复合层。
BCoT具有以下关键特征：（1）区块链充当物联网和工业应用之间的中间件。一方面，BCoT提供了物联网较低层的抽象，另一方面为用户提供了基于区块链的服务。（2）BCoT隐藏了物联网系统的复杂性.（3）提供通用接口到各种物联网应用。
BCoT具有以下优势：（1）增强物联网系统的互操作性。将各种物联网数据转换为区块链数据存储格式，这样可以跨不同类型的碎片网络进行互操作。（2）通过加密和数字签名，提高物联网系统的安全性。（3）物联网数据的可追溯性和可靠性。区块链上的数据具有可追溯性和可靠性。（4）物联网系统的自主交互。通过分布式自治组织（Distributed autonomous Corporations，DAC）自动执行交易，物联网设备实现自主交互。
区块链为5G-beyond（6G）网络带来的潜力
区块链可以在通信管理，网络管理和计算管理方面为5G-beyond（6G）网络带来许多潜力。联邦通讯委员会（Federal Communications Commission，FCC）专员Rosenworcel在的World Congress Americas “Talks Up 6G”发表演讲：“Instead of having a centralized database to support shared access in specific spectrum bands, we could explore the use of blockchain as a lower-cost alternative”，她认为区块链技术可用于5G-beyond（6G）网络中实现动态和安全的频谱管理。除了无线电频谱管理，区块链还具有为用户提供改进的移动服务的潜力。在网络管理方面，区块链技术与软件定义网络（software defined networking，SDN）的集成可以克服SDN的缺点（例如单点故障）；区块链还可以帮助保护网络功能可视化（network function visualization ，NFV）的网络管理；除SDN和NFV外，网络切片技术的出现还带来了网络的敏捷性和灵活性，以支持区块链的不同功能和性能要求。
BCoT的应用
BCoT的应用广泛，如图所示，包括：智能制造，供应链管理，食品工业，智能电网，医疗保健，车联网和无人机（unmanned aerial vehicles，UAV）
研究问题
BCoT存在以下研究问题：（1）设备的资源限制。将MEC和云计算整合到BCoT中可能需要克服物联网设备的资源限制。（2）BCoT中的奖励机制。信誉积分可以用作奖励。（3BCoT中大数据分析的困难性。识别匿名区块链数据上的数据项关联存在一定的困难。（4）BCoT的可伸缩性。可以设计更多可扩展的共识算法，或者为物联网构建私有链或联盟链。
