The smart city is an emerging notion that is leveraging the Internet of Things (IoT) technique to achieve more comfortable, smart and controllable cities. The communications crossing domains between smart cities is indispensable to enhance collaborations. However, crossing-domain communications are more vulnerable since there are in different domains. Moreover, there are huge different devices with different computation capabilities, from sensors to the cloud servers. In this paper, we propose a lightweight two-layer blockchain mechanism for reliable crossing-domain communication in smart cities. Our mechanism provides a reliable communication mechanism for data sharing and communication between smart cities. We defined a two-layer blockchain structure for the communications inner and between smart cities to achieve reliable communications. We present a new block structure for the lightweight IoT devices. Moreover, we present a reputation-based multi-weight consensus protocol in order to achieve efficient communication while resistant to the nodes collusion attack for the proposed blockchain system. We also conduct a secure analysis to demonstrate the security of the proposed scheme. Finally, performance evaluation shows that our scheme is efficient and practical.


翻译:智能城市是一个新兴概念,它正在利用物联网技术来实现更舒适、智能和可控的城市。智能城市之间的通信跨域是加强协作所不可或缺的。然而,由于存在不同的领域,跨域通信更加脆弱。此外,从传感器到云端服务器,还有巨大的不同计算能力装置。在本文中,我们提议了智能城市可靠的跨域通信的轻量级双层连锁机制。我们的机制为智能城市之间的数据共享和通信提供了一个可靠的通信机制。我们为内部通信和智能城市之间的通信确定了一个双层连锁结构,以便实现可靠的通信。我们为轻重的IOT装置提出了一个新的块结构。此外,我们提出了一个基于声誉的多级共识协议,以便实现高效的通信,同时抵制拟议的阻断节点连锁系统。我们还进行了安全的分析,以证明拟议计划的安全性。最后,绩效评估表明我们的计划是高效和实用的。

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智慧城市(英语:Smart City)是指利用各种信息技术或创新意念,集成城市的组成系统和服务,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,以及改善市民生活质量。智慧城市把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新(创新2.0)的城市信息化高级形态,实现信息化、工业化与城镇化深度融合,有助于缓解“大城市病”,提高城镇化质量,实现精细化和动态管理,并提升城市管理成效和改善市民生活质量。关于智慧城市的具体定义比较广泛,目前在国际上被广泛认同的定义是,智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新(创新2.0)环境下的城市形态,强调智慧城市不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用,更重要的是通过面向知识社会的创新2.0的方法论应用,构建用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的城市可持续创新生态。
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