区块链在轨道交通边缘计算网络中的应用.pdf

【区块链在轨道交通边缘计算网络中的应用】 随着城市轨道交通的快速发展，信息传输网络在保障运营安全和效率方面扮演着至关重要的角色。为了满足日益增长的服务质量和计算密集型业务的需求，边缘计算（MEC）应运而生，它能够在靠近用户端提供缓存、计算和转发能力，从而降低延迟并提升效率。在城市轨道交通网络中，MEC成为实现智能化的关键技术。 本文提出了一种分布式、多址的轨道交通边缘计算网络架构，包括轨道交通控制平台、线路主干网和边缘子系统，通过三者的协同工作，实现边缘业务的低延迟运营。然而，边缘计算网络的安全防护面临挑战，传统的安全技术难以应对新型的不确定安全威胁，且边缘节点的资源限制也增加了安全实现的难度。 为了解决这些问题，文章提出了一种融合区块链的轨道交通边缘计算网络安全防护机制。区块链的分布式特性、异构性、移动性、超低延迟和与云计算的互补作用使其成为理想的安全解决方案。具体措施包括： 1. 将边缘设备和集群加入私有链，设备在出厂时预设公私钥和数字证书，区块链用于验证和记录这些证书，确保设备身份的安全。 2. 采用多因素身份认证技术，确保只有授权用户能接入边缘计算网络，同时边缘节点负责关键数据上传，减少冗余流量并保证任务可信执行。 3. 边缘网关运行在私有链中，控制子系统与核心服务器间的流量，防止异常流量侵入，确保网络资源调度的安全性。 4. 利用区块链的不可篡改性和点对点加密，保证告警信息上传和任务分发的可信性。 5. 结合联盟链，不同部门和机构可根据权限获取安全的跨域数据共享服务，智能合约则为边缘计算系统提供自动化安全防护。 这种方案充分利用了边缘计算网络的现有架构，不增加额外层次，通过分布式边缘节点部署区块链的存储和共识机制，与原有的边缘计算网络设计相融合，实现了内生安全。区块链技术的应用提升了轨道交通边缘计算网络的安全性和可靠性，为城市轨道交通的智能化提供了更为坚实的基础。