Galaxy: A Scalable BFT and Privacy-Preserving Pub/Sub IoT Data Sharing Framework Based on Blockchain

计算机科学 可扩展性 云计算 数据共享 架空(工程) 计算机安全 服务器 Byzantine容错 计算机网络 分布式计算 数据库 容错 医学 操作系统 病理 替代医学
作者
Yuchao Zhang,X.B. Wang,Xiaofeng He,Ning Zhang,Zibin Zheng,Ke Xu
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-1
标识
DOI:10.1109/jiot.2023.3307073
摘要

The emergence of the Internet of Things (IoT) technology in recent years has led to a considerable amount of data to be shared across different organizations. The publish and subscribe (Pub/Sub) paradigm, with its asynchronous, one-to-many and decoupling characteristics, is considered to be a promising communication model in IoT. However, designing a Pub/Sub framework for IoT data sharing confronts two challenges: Byzantine faults and privacy concerns. Byzantine nodes that are subjectively malicious or hacked by attackers may discard or forge data in the broker network composed of untrusted IoT organizations. Unauthorized brokers or clients may try to obtain the content of publications or subscriptions, thus violating the IoT data privacy. Existing works have limitations in terms of relatively low scalability and high overhead in tackling these two challenges. In this paper, we propose Galaxy, a blockchain based Pub/Sub IoT data sharing framework. To achieve Byzantine fault-tolerant (BFT) Pub/Sub, Galaxy adopts sharding to improve scalability and achieve efficient BFT Pub/Sub workflow within each shard with a novel leader rotation scheme. In attaining privacy-preserving Pub/Sub, a secret key sharing and encrypted Pub/Sub scheme is designed in Galaxy to achieve low overhead without breaking the decoupling of the system. We implemented a prototype of Galaxy and deployed it on Alibaba Cloud for experimental evaluation. The experiment results show the feasibility and efficiency of Galaxy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
蔡1完成签到,获得积分10
刚刚
cxc发布了新的文献求助10
1秒前
开放的猫咪完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小二郎应助未闻花名采纳,获得10
2秒前
Yv发布了新的文献求助10
2秒前
echooo发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
jmk完成签到,获得积分10
2秒前
嗯嗯哈哈发布了新的文献求助10
2秒前
吹风的jonny完成签到,获得积分10
2秒前
搜集达人应助成就的白羊采纳,获得10
3秒前
3秒前
在水一方应助言标采纳,获得10
3秒前
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
Owen应助wangxin采纳,获得10
4秒前
liu关注了科研通微信公众号
4秒前
5秒前
开朗若男发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助嘿嘿嘿采纳,获得10
5秒前
李春婷发布了新的文献求助10
5秒前
张遵格发布了新的文献求助10
6秒前
CCL4应助殷勤的人英采纳,获得10
6秒前
安和2396发布了新的文献求助10
6秒前
墩墩发布了新的文献求助10
7秒前
xerwu完成签到,获得积分10
7秒前
英雷完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
香蕉觅云应助ChemPu采纳,获得10
8秒前
CZY完成签到,获得积分10
8秒前
李健的小迷弟应助Duody采纳,获得10
9秒前
9秒前
梦启完成签到,获得积分10
9秒前
mouyn应助柳亦诚采纳,获得10
9秒前
joe关闭了joe文献求助
10秒前
叶落风行发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6464848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8271957
关于积分的说明 17636990
捐赠科研通 5538408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907498
邀请新用户注册赠送积分活动 1884497
关于科研通互助平台的介绍 1731783