گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دزفول، ایران
10.22034/csj.2025.222121
چکیده
سیستمهای اینترنت اشیاء به طور گسترده در برنامههای کاربردی مختلف از جمله مراقبتهای بهداشتی، کشاورزی، تولید و شهرهای هوشمند استفاده میشوند. با این حال، این سیستمها همچنان دارای محدودیتهایی مانند عدم امنیت، تأخیر بالا، ناکارآمدی انرژی، ناکارآمدی استفاده از پهنای باند و با کمبود خودکارسازی مواجه هستند. ادغام محاسبات لبه و زنجیرة بلوکی در اینترنت اشیاء برای رفع این محدودیتها پیشنهاد شده است. با این حال، این ادغام با چالشهایی مواجه است که نیاز به بررسیهای دقیقتر دارند. هدف این مقاله بررسی ادغام محاسبات لبه و زنجیرة بلوکی در سیستمهای اینترنت اشیاء است. به طور خاص، ابتدا یک نمای کلی از زنجیرة بلوکی، محاسبات لبه و اینترنت اشیاء ارائه میدهیم. سپس یک معماری کلی از یک سیستم ادغام زنجیرة بلوکی و محاسبات لبه در اینترنت اشیاء ارائه میکنیم و در ادامه به جنبههای ادغام و کاربردهای آن پرداخته میشود. علاوه بر این، این بررسی، بحثهای جامعی در مورد چالشها و بینشهایی در مورد جهتگیری آینده سیستمهای اینترنت اشیاء لبه مبتنی بر زنجیرة بلوکی ارائه میکند. هدف این بررسی این است که به عنوان یک نقطه ورود برای خوانندگان و محققان به جنبههای مختلف سیستمهای اینترنت اشیاء لبه مبتنی بر زنجیرة بلوکی عمل کند.
Gupta, T., & Patel, H. B. 2024. “Integrating Blockchain Technology with Internet of Things and Edge Computing to Achieve Security, Journal of Ecohumanism, Volume: 3, No: 7, pp. 5127–5136.
Khan, I., Majib, Y., Ullah, R. & Rana, O. 2024. Blockchain Applications for Internet of Things: A Survey, Journal of IoT, https://doi.org/10.1016/j.iot.101254.
Satyanarayanan, M. 2017. The emergence of edge computing. Computer 50 (1), 30–39. http://dx.doi. org/10.1109/ 9.
Bonomi, F., Milito, R., Zhu, J. & Addepalli, S. 2012.Fog computing and its role in the internet of things. In: Proceedings of the First Edition of the MCC Workshop on Mobile Cloud Computing. MCC ’12, Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, pp. 13–16.
Nawaz, A., Queralta, J. P., Guan, J., Awais, M., Gia, T. N., Bashir, A. K., Kan, H. & Westerlund, T. 2020. Edge computing to secure iot data ownership and trade with the ethereum blockchain. Sensors 20 (14), 3965.
Hu, Y. C., Patel, M., Sabella, D., Sprecher, N. & Young, V. 2015. Mobile edge computing a key technology towards 5G. ETSI White Paper 11 (11), 1–16, 2015.
Yi, S., Li, C. & Li, Q. 2015. A survey of fog computing: concepts, applications and issues. In: Proceedings of the 2015 Workshop on Mobile Big Data. pp. 37–42.
Khan, H. & Masood, T. 2022. Impact of blockchain technology on smart grids. Energies 15 (19), 7189.
Al-Qaseemi, S. A., Almulhim, H. A., Almulhim, M. F. & Chaudhry, S. R. 2016. IoT architecture challenges and issues: Lack of standardization, in: Future Technologies Conference, IEEE, pp. 731–738.
Yi, X., Yang, X., Kelarev, A., Lam, K.Y. & Tari, Z. 2022. Blockchain Foundations and Applications, Springer Nature.
Zhang, C., Wu, C., Wang, X. 2020. Overview of blockchain consensus mechanism, in: International Conference on Big Data Engineering, pp. 7–12.
Xue, H., Chen, D., Zhang, N., Dai, H. & Yu, K. July 2023. Integration of blockchain and edge computing in internet of things: A survey, in: Future Generation Computer Systems, Volume 144, P. 307-326.
Nyamtiga, B. W., Sicato, J. C., Rathore, S., Sung, Y. & Park, J. H. 2019. Blockchainbased secure storage management with edge computing for IoT, Electronics, 828, (8).
Ren, Y., Leng, Y., Cheng, Y. & Wang, J. 2019. Secure data storage based on blockchain and coding in edge computing, Math. Biosci. Eng. 16, 1874–1892, (4).
Qiao, Z., Zhu, C., Wang, Z. & Yang, N. 2019. Anonymous IoT data storage and transaction protocol based on blockchain and edge computing, in: International Conference on Science of Cyber Security, Springer, pp. 181–189.
Li, G., Dong, M., Yang, L.T., Ota, K., Wu, J. & Li, J. 2020. Preserving edge knowledge sharing among IoT services: A blockchain-based approach, IEEE Trans. Emerg. Top. Comput. Intell. 4, 653–665, (5).
Sharma, V., You, I., Jayakody, D. N., Reina, D. G., Choo, K. K. R. 2019. Neural blockchain- based ultrareliable caching for edge-enabled UAV networks, IEEE Trans. Ind. Inform. 15, 5723–5736, (10).
Zhang, P., Pang, X., Kumar, N., Aujla, G.S. & Cao, H. 2020. A reliable datatransmission mechanism using blockchain in edge computing scenarios, IEEE Internet Things J.
Jiang, Y., Bai, H. & Yang, H. 2019.The messaging model design based blockchain and edge computing for the internet of things, in: 2019 IEEE 10th International Conference on Software Engineering and Service Science, ICSESS, IEEE, pp. 604–608.
Bai, H., Jiang, Y., Yang, H. & Xia, G. 2019.The messaging protocols analysis of integrating blockchain and edge computing for IoT, in: 2019 IEEE 10th International Conference on Software Engineering and Service Science, ICSESS, IEEE, pp. 99–102.
Guo, S., Hu, X., Guo, S., Qiu, X. & Qi, F. 2020. “Blockchain meets edge computing: A distributed and trusted authentication system,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 16, no. 3, pp. 1972–1983.
Mahmood, K., Li, X., Chaudhry, S. A., Naqvi, H., Kumari, S., A. Sangaiah, K. & Rodrigues, J. J. 2018. “Pairing based anonymous and secure key agreement protocol for smart grid edge computing infrastructure,” Future Generation Computer Systems, vol. 88, pp. 491–500.
Liu, H., Zhang, P., Pu, G., Yang, T., Maharjan, S. & Zhang, Y. 2020. “Blockchain empowered cooperative authentication with data traceability in vehicular edge computing”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 69, no. 4, pp. 4221–4232.
Gai, K., Wu, Y., Zhu, L., Xu, L. & Zhang, Y. 2019. “Permissioned blockchain and edge computing empowered privacy-preserving smart grid networks,” IEEE Internet of Things Journal, vol. 6, no. 5, pp. 7992–8004.
Wan, J., Li, J., Imran, M. & Li, D. 2019. “A blockchain-based solution for enhancing security and privacy in smart factory,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 15, no. 6, pp. 3652–3660.
Lin, G.-Y., He, S., Huang, H., Wu, J.-Y. & Chen, W. 2012. “Access control security model based on behavior in cloud computing environment,” Journal of China Institute of Communications, vol. 33, no. 3, pp. 59– 66.
Pyoung C. K. & Baek, S. J. 2019. “Blockchain of finite-lifetime blocks with applications to edge-based IoT,” IEEE Internet of Things Journal, vol. 7, no. 3, pp. 2102–2116.
Pu, Y., Hu, C., Deng, S. & Alrawais, A. 2020. “Rpeds: A recoverable and revocable privacy-preserving edge data sharing scheme,” IEEE Internet of Things Journal, vol. 7, no. 9, pp. 8077–8089.
Nkenyereye, L., Adhi Tama, B., Shahzad, M. K. & Choi, Y.-H. 2020. “Secure and blockchain-based emergency driven message protocol for 5G enabled vehicular edge computing,” Sensors, vol. 20, no. 1, p. 154.
Zhaofeng, M., Xiaochang, W., Jain, D. K., Khan, H., Hongmin, G. & Zhen, W. 2019. “A blockchain-based trusted data management scheme in edge computing,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 16, no. 3, pp. 2013–2021.
Xiao, L., Ding, Y., Jiang, D., Huang, J., Wang, D., Li, J. & Poor, H. V. 2020. “A reinforcement learning and blockchain-based trust mechanism for edge networks,” IEEE Transactions on Communications, vol. 68, no. 9, pp. 5460–5470.
Cui, L., Yang, S., Chen, Z. 2019. 2019. “A decentralized and trusted edge computing platform for Internet of Things,” IEEE Internet of Things Journal, vol. 7, no. 5, pp. 3910- 3922.
Robles, R. J. & Kim, T. h. 2010. Applications, systems and methods in smart home technology: Int. J. Adv. Sci. Technol. 15, 37–48.
Tan, K.C. 2002. Supply chain management: practices, concerns, and performance issues, J. Supply Chain Manag. 38 (4) 42–53.
Andoni, M., Robu, V., Flynn, D., Abram, S., Geach, D., Jenkins, D. & McCallum, P. 2019. Blockchain technology in the energy sector: A systematic review of challenges and opportunities, Renew. Sustain. Energy Rev. 100, 143–174.
Wongthongtham, P., Marrable, D., Abu-Salih, B., Liu, X. & Morrison, G. 2021. Blockchain-enabled Peer-to-Peer energy trading, Comput. Electr. Eng. 94, 107299.
Barbieri, M. & Gassen, D. 2017. Blockchain-can this new technology really revolutionize the land registry system, in: Responsible Land Governance: Towards an Evidence Based Approach: Proceedings of the Annual World Bank Conference, pp. 113.
Kshetri, N. 2021. Blockchain-based smart contracts to provide crop insurance for smallholder farmers in developing countries, IT Prof. 23, 58–61, (6).
رضایی، م. ر. و دشتی، س. ا. 1403. «چارچوب بلوک چین فازی هوشمند ایمن برای محاسبات لبه و مه تقویت شده با هوش مصنوعی»، نهمین همایش ملی مطالعات و تحقیقات نوین در حوزه علوم کامپیوتر، برق و مکانیک ایران،. 1403
موحدی، ز. و فولادی قلعه ک. 1400. «تخصیص منابع در محاسبات لبه ای با استفاده از زنجیره ی بلوکی»، هفتمین کنفرانس بین المللی وب پژوهی.
قهرمانی، ح. و ولائی، م. 1402. «مروری بر ترکیب اینترنت اشیاء صنعتی و بلوکچین»، نهمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق، کامپیوتر و مکانیک.
بابادی,کیانوش و براتی,حمید . (1404). مروری بر ادغام زنجیرة بلوکی و محاسبات لبه در اینترنت اشیاء. علوم رایانشی, 10(1), 129-151. doi: 10.22034/csj.2025.222121
MLA
بابادی,کیانوش , و براتی,حمید . "مروری بر ادغام زنجیرة بلوکی و محاسبات لبه در اینترنت اشیاء", علوم رایانشی, 10, 1, 1404, 129-151. doi: 10.22034/csj.2025.222121
HARVARD
بابادی کیانوش, براتی حمید. (1404). 'مروری بر ادغام زنجیرة بلوکی و محاسبات لبه در اینترنت اشیاء', علوم رایانشی, 10(1), pp. 129-151. doi: 10.22034/csj.2025.222121
CHICAGO
کیانوش بابادی و حمید براتی, "مروری بر ادغام زنجیرة بلوکی و محاسبات لبه در اینترنت اشیاء," علوم رایانشی, 10 1 (1404): 129-151, doi: 10.22034/csj.2025.222121
VANCOUVER
بابادی کیانوش, براتی حمید. مروری بر ادغام زنجیرة بلوکی و محاسبات لبه در اینترنت اشیاء. علوم رایانشی. 1404;10(1):129-151. doi: 10.22034/csj.2025.222121
