随着信息技术和物联网技术在航运物流中的发展和广泛应用，传统物联网架构在航运业的应用逐渐暴露出不完善的安全措施。区块链作为一种分布式、去中心化、安全、防篡改的技术，为航运业物联网的发展提供了新思路。

目前，航运信息化取得了长足的进步和发展。航运信息化建设在航运要素感知、信息传输、数据处理、行业应用等方面取得了一定的建设成果。与此同时，船舶和集装箱也开始基于物联网进行智能化改造。通过在船舶和货柜上安装各种物联网设备，实现货船统一智能管理和安全监控。然而，随着物联网设备的增多，大量的物联网数据依赖于中心化的服务器，缺乏内在的安全措施。区块链技术作为一种分布式账本技术，已经演化为一个完整的存储系统，依托于智能合约等逻辑控制功能。其内置的不可篡改、透明、可审计和数据加密等功能可以帮助航运物联网架构中的大部分缺陷。

1.物联网在航运业的应用现状

目前，我国航运网络建设处于国际领先水平。在感知层，很多航运物流集装箱都配备了RFID、GPS、温湿度传感器，用于采集集装箱轨迹数据和运输状态数据。通过网络层实时传输数据。在应用层，通过物联网技术实现货船实时监控、无纸化电子作业等应用。

现有的航运物联网系统大部分由单一运营商维护，数据集中存储、数据安全和身份权限管理难以保证。一旦发生法律纠纷，很难保证已经上传到中心服务器的物联网数据真实、未被篡改，无法防止中心服务器运营商的欺诈行为。

防止注入攻击对于航运物联网的建设非常重要。如何在物联网数据与参与航运运营的实体之间建立可信的关系，并确保多方信任物联网数据成为了物联网技术的制约因素。航运业发展的一大难题。

2.基于区块链的物联网架构

航运物联网的数据类型分为静态数据和动态数据。

静态数据主要是物联网设备的标签、地址等数据，如集装箱上的RFID唯一标识符、船舶唯一识别码等固定信息。所有静态数据都将存储在区块链节点上。所有加入区块链节点的组织或机构都会存储一份静态数据副本。如果要篡改数据，必须修改保存数据的所有记录，大大增加了数据作恶的难度。

动态数据主要包括航运物联网上包括时间序列在内的各类实时数据，如船舶在航运过程中的轨迹、集装箱上的温湿度传感器数据、以及集装箱、港口和船舶之间的数据。交接信息等。相对于静态数据，航运物联网上的动态数据量是巨大的，并且数据量随着时间的推移不断增加。如果将这些数据存储在每个区块链节点上，将大大增加区块链的存储量。高架。因此，动态数据需要作为链下数据存储在外部服务器上。

链下数据存储：物联网节点向区块链发起动态数据存储合约后。智能合约结合数据标题、数据内容、时间戳、签名信息，通过SHA-256安全哈希算法生成数据摘要，提交给区块链节点。区块链共识保存后，数据保存到链上。在云数据库中。

链下数据查询与验证：上层相关应用查询数据时，首先从数据库中查询数据，计算数据的SHA-256哈希值，然后调用动态数据验证智能合约比较并存储在区块链中对应数据的哈希值，如果验证成功，则说明数据没有被篡改。

相比于直接存储，SHA-256哈希算法每条数据只存储32字节的数据，大大降低了物联网数据在区块链系统上的存储压力。

3.结束语

区块链本身的去中心化、不可篡改和独立性，是目前航运物联网应用程序缺乏安全性和可靠性的理想解决方案。本文提出了区块链在航运物联网系统中应用的架构模型，以进一步提高整个系统的安全性和数据的可信度。同时提出静态数据和动态数据的存储方案，保证区块链在航运物联网中的实用性。

文章来源：《物联网技术》 网址: http://www.wlwjszz.cn/zonghexinwen/2021/0716/2047.html