iiot，blockchain_porx: a reputation incentive scheme for blockchain

1. A Blockchain-Based Machine Learning Framework for Edge Services in IIoT
基于区块链的工业物联网边缘服务机器学习框架
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMA TICS，2022

1. 提出了一个基于区块链的机器学习框架，用于工业物联网中的边缘服务(BML-ES)；
2. 构建了新的智能合约，鼓励边缘服务的多方参与，以提高数据处理的效率；
3. 提出了一种规模加权聚合策略(SWAS)对模型参数进行验证和集成，以保证决策树模型的准确性；
4. 基于SM2公钥密码体制，保护数据安全，防止边缘业务数据隐私泄露。

模拟的编程语言工具：MATLAB和Spyder；
在8个智能设备上模拟了891条数据，并计算了每个智能设备独立训练模型所需的时间；
在Windows10上进行了大量的仿真，硬件配置如下:Intel酷睿i5-7500U, 3.40 ghz CPU, 8gb RAM, 1tb硬盘，MATLAB R2016b，解释器Python3.8.5和Remix；
未开源。

2. A trustworthy industrial data management scheme based on redactable blockchain
一种基于可编解码区块链的可信工业数据管理方案
Journal of Parallel and Distributed Computing，2021
6. 为基于区块链的工业系统提供可靠的工业数据管理方案。通过引入可编辑区块链，改进变色龙哈希函数的公钥生成算法，使工业数据得到有效维护，避免了传统集中式管理的安全风险；
7. 设计了一个双区块链架构，将数据管理与基于区块链的工业系统中的其他交易分离开来。拟议的工业数据管理流程将在监控区块链上执行，而不需要工业设备参与整个流程；
8. 提出了一个基于区块链的陷门回收问责机制。区块链用于记录可编区块链设置过程中的各种数据，这有助于使用智能合约来验证陷门持有者发布的陷门片段的正确性，从而使其可靠地实现问责。

模拟陷门管理机制：设备配置为2.2 GHz 4核CPU和16gb RAM；
利用Matlab仿真了链下计算过程，利用以太坊Geth客户端构建了基于PoA共识机制的联盟区块链作为监管区块链；该方案的安全参数为512位；陷门持有者的数量参照联盟中权力节点的数量区块链来设置。
未开源。

3. A Blockchain-Based Solution for Enhancing Security and Privacy in Smart Factory
基于区块链的智能工厂安全与隐私保护解决方案
IEEE T RANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS，2019

1. 提出了一个创新的基于区块链的工业物联网体系结构；
2. 从理论上引入了BLP模型和Biba模型来设计安全保证；
3. 描述了所提体系结构的关键技术、流程和防御机制；
4. 对现有的自动化生产平台进行改造，讨论与传统工业物联网体系结构相比的改进。
   未开源。

4.A Blockchain-Driven IIoT Traffic Classification Service for Edge Computing
面向边缘计算的区块链驱动的工业物联网流分类服务
IEEE INTERNET OF THINGS JOURNAL，2021

1. 提出了一种新的学习哈希方法，称为扩展哈希；
2. 通过该方法，构建二进制编码树集(BCT集)，生成哈希表，无需复杂的分类器训练，就可以实现更高效的基于k近邻的分类；
3. 设计了一种新的基于投票的共识算法，在边缘节点上同步BCT集和哈希表，从而提供流分类服务。
   数据集：Andrew W. Moore’s Data Set
   未开源。

5.An optimized transaction verification method for trustworthy blockchain-enabled IIoT
基于可信区块链的工业物联网优化交易验证方法
Ad Hoc Networks，2021

1. 分析了Merkle树结构的现有构建方法和验证机制；
2. 提出了优化后的Merkle树结构及其构造与验证。
   未开源。

6.Anonymous Reputation System for IIoT -Enabled Retail Marketing Atop PoS Blockchain
基于PoS区块链的IIoT零售营销匿名信誉系统
IEEE T RANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS，2019

1. 利用随机签名，和非交互零知识证明技术，设计了一个高效的匿名信誉系统（平台：ouroboros）；
2. 设计了一个基于区块链的架构，实现了提出的匿名信誉系统，以提高系统的透明度；
3. 开发了一个基于以太坊奇偶校验的概念验证原型系统，搭建了一个测试的区块链网络。
   未开源

7.Blockchain and Federated Learning for Privacy-Preserved Data Sharing in Industrial IoT
区块链和联邦学习用于工业物联网中隐私保护的数据共享
IEEE T RANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS，2020

1. 通过利用联邦学习来建立数据模型，共享数据模型而不是原始数据，将数据共享问题转化为机器学习问题。

2. 提出了一种新的区块链授权协作架构，通过分布式多方共享数据，降低数据泄漏风险，数据所有者可以进一步控制共享数据的访问。

3. 将差异化隐私融入到联邦学习中，进一步保护数据隐私。
   未开源

8.Blockchain-Enhanced Data Sharing With Traceable and Direct Revocation in IIoT
工业物联网中区块链增强的可追踪和直接撤销的数据共享
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMA TICS,2021

1. 作者为了实现智能工厂数据的安全存储、访问控制、信息更新和删除，以及对恶意用户的跟踪和撤销等要求，设计了基于区块链的工业互联网数据共享机制。
2. 利用区块链在支持身份认证和可追溯的前提上，增强了智能工厂数据在云中的安全存储和共享。该机制下的密钥体积小，作业效率高且可以抵抗共谋密钥攻击。
   未开源

9.Charting the Atack Surface of Trigger-Action IoT Platforms
绘制触发动作物联网平台的攻击面图
CCS，2019
介绍了iRuler，一个执行满足性模理论(SMT)求解和模型检查的系统，以发现物联网部署中的规则间漏洞。
未开源

10.Cooperative and Distributed Computation Offloading for Blockchain-Empowered Industrial Internet of Things
基于区块链的工业物联网协同分布式计算卸载
IEEE INTERNET OF THINGS JOURNAL，2019

1. 研究了多跳计算卸载解决方案，该解决方案同时处理数据处理任务和挖掘任务，以最小化区块链授权的工业物联网设备的经济成本。将卸货问题建模为一个潜在的博弈。
2. 开发了一种分布式算法快速到达该网元点。提出了一个激励模型来激励工业物联网设备进行数据的协同传输，并引入了一种时隙机制，使算法能够很好地实现。
3. 最后，通过大量的实验对我们的分布式算法进行了验证。该算法在不同环境下具有最小的系统成本，比其他算法更稳定，且随着工业物联网设备数量的增加具有较好的扩展性。
   未开源

11.Firm-AFL: High-Throughput Greybox Fuzzing of IoT Firmware via Augmented Process Emulation
Firm-AFL:通过增强过程仿真实现物联网固件的高吞吐量灰盒模糊化
USENIX，2019
Firm-AFL通过为可以在系统仿真器中仿真的posix兼容固件启用模糊处理来解决兼容性问题；它使用一种称为增强进程仿真的新技术解决了由系统模式仿真引起的性能瓶颈。

1. FIRM-AFL功能完备，能够发现物联网程序中的真实漏洞;
2. FIRM-AFL的吞吐量平均是基于模糊的系统模式仿真的8.2倍;
3. FIRM-AFL能够比基于模糊的系统模式仿真更快地发现1天漏洞，并且能够发现0天漏洞。
   开源

12.Lightweight collaborative anomaly detection for the IoT using blockchain
基于区块链的物联网轻量级协同异常检测
Journal of Parallel and Distributed Computing，2020

1. 提出了一种通过建模内存跳转序列来检测代码执行攻击的方法；
2. 提出了一个轻量级框架，利用区块链集成一个分布式环境中的异常检测模型。
   在一个分布式物联网仿真平台上评估了方法，该平台由48个树莓派组成。
   开源

13.LightChain: A Lightweight Blockchain System for Industrial Internet of Things
LightChain:工业物联网的轻量级区块链系统
IEEE Transactions on Industrial Informatics，2019

1. 提出了名为LightChain的轻量级区块链使其适用于IIoT场景；
2. 提出了一个名为Synergistic Multiple Proof（SMP）的共识机制来促进IIoT设备间的合作；
3. 提出了一种称为LightBlock（LB）的轻量级数据结构，用于简化广播内容；
4. 设计了一种 Unrelated Block Offloading Filter (UBOF)以避免分类帐的无限增长，同时不影响区块链的可追溯性。
   使用阿里云的10台ECS构建了一个P2P网络，ECSs作为全节点（矿工节点）工作，并且各ECS具有不同的CPU和内存，部署在亚洲多个地点，算力级别在MH/s，符合IIoT设备能力，每个ECS拥有自己的公网IP，同一地点的ECS在同一网段。
   开发了一个自动交易生成器，控制几个交易并间隔固定的时间提交随机交易，这里的账户作为P2P网络中的轻量级节点。
   未开源

14.Methodological performance analysis applied to a novel IIoT access control system based on permissioned blockchain
基于许可区块链的新型工业物联网访问控制系统的方法性能分析
Information Processing and Management ，2021

1. 实现了基于隐私数据收集解决方案的访问控制系统的注册阶段，这促进了一种新的可靠的数据隐私模型应用于访问控制系统；
2. 演示了使用Hyperledger Fabric区块链的私有数据收集而不是私有数据本地管理的可行性，最后选择了最合适的网络元素和资源组合，以优化部署与用例相关的Hyperledger Fabric区块链网络。
   未开源

15.Not Everything is Dark and Gloomy: Power Grid Protections Against IoT Demand Attacks
并非一切都是黑暗和悲观的:电网保护对抗物联网需求攻击
USENIX,2019
本文研究了MadIoT攻击（通过物联网操作需求攻击）对输电网的影响。我们的分析利用了一种新的级联停电分析工具，该工具关注电网中的保护设备以及保护算法如何对可能导致停电的级联事件做出反应。
我们将我们的工具应用于一个由5000多个总线组成的大型北美区域传输互连系统。
未开源

16.PBIDM: Privacy-preserving Blockchain-based Identity Management System for Industrial Internet of Things
PBIDM:基于区块链的工业物联网隐私保护身份管理系统
IEEE Transactions on Industrial Informatics，2022
提出了PBIDM，一种用于工业物联网的基于区块链的隐私保护身份管理方案。通过利用BBS+签名、零知识证明、分布式EIGamal加密和区块链技术，PBIDM可以完全支持所需的属性，即不可伪造性、盲性、不亲和性、可追溯性、可撤销性和公共可验证性。然后进行安全分析，确保合理的安全保证。
未开源
17.Performance Optimization for Blockchain-Enabled Industrial Internet of Things (IIoT) Systems: A Deep Reinforcement Learning Approach
基于区块链的工业物联网(IIoT)系统的性能优化:深度强化学习方法
IEEE T RANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS，2019
在这个工作中，作者提出了一个基于区块链的工业物联网系统的性能优化框架，以在考虑系统去中心化、安全性和延迟的同时优化可伸缩性/吞吐量。而且为了处理工业物联网系统的动态、复杂特性，使用DRL进行了深度强化学习有效处理海量数据。该框架能够在保证IIoT安全的同时增加作业效率。根据提出的区块链系统性能的定量度量系统评估各区块生产者和共识算法，再利用DRL技术调整区块大小和区块间隔，最大限度地提高区块链系统的链上事务吞吐量。
未开源
18.PoRX: A reputation incentive scheme for blockchain consensus of IIoT
PoRX:工业物联网区块链共识的声誉激励方案
Future Generation Computer Systems，2020
本文提出了一种信誉方案，鼓励正常节点和异常节点都以良好的方式参与网络协作。为了引导行为，提出了一种基于信用的激励方法。在信誉的收益支付函数中设计了奖惩因素。
该方案的主要优点是基于声誉的激励模块可以在最先进的PoX协议(称为PoRX)上实现，并且可以使PoX协议实现更好的共识状态。因此，区块链将有利于工业物联网的应用。
未开源

19.Proof-Carrying Network Code
携带证明的网络代码
CCS，2019
提出了一个名为proof - carry Network Code (PCNC)的框架，该框架允许软件定义网络(SDN)通过多个，可能是非本地管理域以一种安全的方式进行编程。PCNC提供了检查网络编程管理域授权的功能，并允许根据行为策略规范对程序本身进行验证。
与携带证明授权(PCA)一样，PCNC提供了管理授权域的方法；
与携带证明代码(PCC)一样，PCNC提供了实施网络程序行为属性的方法。
我们开发了PCNC的理论基础，并在模拟和真实的网络设置中对其进行评估，包括一个考虑家庭健康监控物联网网络安全性的案例研究。
开源

20.Research on Identity Authentication of IoT Devices based on Blockchain
基于区块链的物联网设备身份认证研究
International Conference on Power, Intelligent Computing and Systems (ICPICS)，2022
本文将区块链技术与现有物联网认证模型相结合。

1. 根据物联网设备的属性制定认证策略;
2. 利用密码学技术保证传输安全，从而保证物联网数据传输的安全、可靠性和真实性，实现物联网设备的传输安全、网络安全和数据安全;
3. 从性能和安全性两个方面对模型的抗攻击能力进行了测试和分析。
   未开源

21.Resource Trading in Blockchain-Based Industrial Internet of Things
基于区块链的工业物联网中的资源交易
IEEE T RANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS, 2019

1. 本论文中，将云计算服务引入区块链平台，以帮助从IIoT网络本身卸载计算任务。
2. 建立了自组织交易平台，将云提供商和矿工之间的交互建模为Stackelberg游戏，其中领导者（即云提供商）首先定价，然后矿工充当追随者。
3. 为了找到所提出的斯塔克尔伯格博弈的纳什均衡，本文构思了一种多智能体强化学习算法来搜索近优策略。
4. 最后，进行了广泛的仿真。
   未开源

22.Security Analysis and Improvement of a Redactable Consortium Blockchain for Industrial Internet-of-Things
工业物联网可编联盟区块链的安全性分析与改进
The Computer Journal，2021
可编辑联盟区块链（RCB）可以为工业物联网（IIoT）构建信任层，使IIoT能够抵御某些导致块内容不当的强大攻击。
本文改进了其他论文的一个模块。
未开源
23.Towards Secure and Fair IIoT-Enabled Supply Chain Management via Blockchain-based Smart Contracts
通过基于区块链的智能合约实现安全、公平的工业物联网供应链管理
IEEE International Conference on Communications (ICC), 2019

1. 本文提出了一个基于区块链的工业物联网供应链管理系统。
   拟议的系统利用了区块链技术的透明度和防篡改性质，以支持商家和供应商之间公平的商品交换。
   此外，去中心化和匿名属性将在保护区块链参与者的隐私方面发挥重要作用。
   特别是，首次定义了工业物联网中的公平性。
2. 提出了一种基于公平交易的智能合约设计方案，通过惩罚的方式防止恶意行为的发生。提出的系统在以太坊上原型化，并进行了实验以证明其可行性。
   未开源

24.Towards Secure Industrial IoT: Blockchain System With Credit-Based Consensus Mechanism
面向安全工业物联网:区块链系统与基于信用的共识机制
IEEE T RANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS，2019

1. 提出了一个区块链系统，它带有基于信用的针对IIOT的共识机制，他可以保证系统安全性并同时提供交易的效率。
2. 为了秘密的保护敏感数据，设计了一个数据授权管理方法以便规范对传感器的访问。
3. 系统建立在有向无环图结构的区块链上，这个结构的区块链比传统区块链在性能方面更加高效。
4. 在树莓派上实施了这个系统，并且做了一个针对智能工厂的案例研究。
   未开源

25.TrustFed: A Framework for Fair and TrustworthyCross-Device Federated Learning in IIoT
在工业物联网中一种公平可信的跨设备联邦学习框架
IEEE Transactions on Industrial Informatics，2021

1. 提出了一个区块链支持的框架——TrustFed，用于一个完全去中心化的CDFL系统，提议框架使用以太坊区块链和智能合约技术来实现去中心化，并在CDFL系统中维护参与者的声誉。
2. 提出了一个新的CDFL公平协议，该协议检测出训练分布中的异常值，并在聚合模型更新之前去除它们。
3. 作者使用了一个真实的 IIoT数据集来实现和测试TrustFed提议的协议。
   开源

26.Xyreum: A High-Performance and Scalable Blockchain for IIoT Security and Privacy
Xyreum:用于工业物联网安全和隐私的高性能和可扩展区块链
IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS)，2019

1. 本文提出了一种新的高性能和可扩展区块链Xyreum，用于增强工业物联网安全和隐私。
2. Xyreum使用基于时间的零知识知识证明(T-ZKPK)和经过认证的加密来执行互多因素身份验证(MMFA)。
3. T-ZKPK属性还用于支持密钥建立(Key Establishment, KE)，以保护事务。
4. 达成共识的方法是一个区块链组决策过程，它基于轻量级密码算法。