区块链与6G在智能物流中的应用与安全问题

区块链：研究与应用3（2022）100082评论文章区块链支持的下一代智能物流网络中的安全和QoS问题：教程Anjali Vaghania，*，Keshav Sooda，Shui Yuba迪肯大学，吉朗，VIC，3220，澳大利亚b澳大利亚新南威尔士州悉尼科技大学，2007年A R T I C L E I N F OMSC：00-0199-00关键词：区块链物联网5G6G安全智慧物流A B S T R A C T区块链智能物流市场预计将增长1620亿美元，复合年增长率为62.4%。智能物流确保基础设施智能化、物流自动化、供应链数据实时分析、物流过程同步、成本透明、运输路线全程跟踪等。在智能物流领域，物联网（IoT）传感器的显著然而，物联网系统的连接性，包括触觉互联网，如果没有适当的保护措施，就会产生漏洞，这些漏洞仍然可能故意或无意地造成中断。有鉴于此，我们主要注意到两个关键问题。首先，物流领域可能会受到各种自然或人为活动的影响，最终影响整体网络安全。其次，供应链网络中有成千上万的实体在许多场景中使用广泛的机器学习算法，它们需要高功率的计算资源。从这两个挑战中，我们注意到第一个问题可以通过将区块链添加到物联网物流网络来解决。第二个问题可以通过6G来解决。这将支持1μ s延迟通信，支持网络边缘的无缝计算，并自主预测边缘计算的最佳位置。受此启发，我们强调了激励性的例子，以表明在智能物流网络中集成6G和区块链的必要性。然后，我们提出了一个支持6G和区块链的智能物流高层框架。我们已经提出了这个框架的主要内在问题，主要是从安全和资源管理方面。本文分析了区块链支持的下一代智能物流网络的最新进展。我们还研究了为什么6G而不是5G将与智能网络兼容。我们介绍了区块链技术在智能物流中的五个不同用例随后，本文讨论了智能物流中区块链可能面临的一些重要问题我们还提供了解决这些问题的潜在解决方案1. 介绍显然，提供对我们的生活方式至关重要的基本服务，如电力、通信、运输、银行等，我们现在更依赖于智能传感器技术或物联网（IoT）技术[1关键基础设施的相互联系和相互依赖程度越来越高，从而提高了效率并节省了成本。运输和物流自动化并不是一个新现象。随着工业4.0的快速发展，我们称之为智能交通和物流[4，5]。特别是，智能物流使供应链的每一步都更加有效和高效智能物流通过提供端到端的可见性以及在供应链中使用连接设备和智能资产跟踪技术，增强了组织运输货物、处理库存和移动资产、补充库存以及管理零售体验的方式。例如，传感器驱动的资产跟踪技术可以在运输的每个阶段提供洞察力，跟踪水分，热量和振动，为企业提供产品在供应链中移动的实时可见性[6]。根据澳大利亚工业标准报告，“澳大利亚的运输和物流行业估计年收入为966.5亿澳元，2017年为澳大利亚经济增加了的* 通讯作者。电子邮件地址：anjalivaghani27@gmail.com（A. Vaghani），keshav. deakin.edu.au（K. Sood），shui. uts.edu.au（S. Yu）。https://doi.org/10.1016/j.bcra.2022.100082接收日期：2021年12月25日;接收日期：2022年3月1日;接受日期：2022年3月25日2096-7209/©2022作者。出版社：Elsevier B.V.代表浙江大学出版社。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表区块链：研究与应用杂志主页：www.journals.elsevier.com/blockchain-research-and-applicationsA. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）1000822这背后的关键驱动力是供应链（运输和物流部门）中基于物联网的智能网络部署对于全球物流行业，预计到2025年，物联网将产生高达2.5万亿美元的额外价值。尽管该行业的增长显著，但与此同时，这也促使研究人员在（a）物联网安全环境和（b）有效资源利用方面确定新的有前途的创新，以提高网络安全性和透明度，并使资源利用策略对供应链系统有效。安全前景。 一方面，我们已经看到基于物联网传感器的供应链网络的巨大增长，但另一方面，我们也看到了许多不利的情况，促使我们重新思考传感器驱动的自主供应链网络的设计。 最近发生的事件，如澳大利亚议会网络、大学网络和主要商业实体的妥协;自然灾害;以及COVID-19的影响，表明澳大利亚关键基础设施实体的运营面临的威胁仍然严重。运输食品杂货和医疗用品的关键供应链企业也成为目标[8，9]。现在，为了加强供应链网络，预计未来的智能供应链将包括可持续性，可追溯性以及高水平的安全性和有效性等关键特征为了将这些功能整合到智能物流中，研究人员指出，区块链技术是一种很有前途的方法。使用区块链，供应链将摆脱当局强制要求的手工流程和文书工作。 智能物流行业的区块链技术将跟踪世界任何地方的货物、集装箱和卡车的位置。 它将进一步使企业、政府和其他利益相关者能够在安全的环境中共享数据。基于区块链的平台将为供应链流程提供潜力，并增加预测能力和可见性，从而创建一种新的商业模式。资源利用前景。随着人口的指数增长，基于物联网的智能物流网络，对无线容量的需求将继续飙升[10]，智能系统中万物互联（IoE）的出现，连接数百万人和数十亿物联网节点，需要超可靠的低延迟通信（URLLC）[11]。为此，研究人员认为，6G将是一个更好的平台，可以连接物与物[12]和机器与机器，实现超低延迟通信[13]。为什么我们不能使用5G？ 针对这一担忧，我们在下一节中强调了智能供应链与6G整合的关键原因。 我们已经提到，5G有一些局限性，这些局限性无法使5G完全兼容或适用于未来的智能城市或智能网络。Fig. 1. 支持区块链的物联网下一代架构的高级视图。受此启发，我们观察到迫切需要研究区块链和6G在该领域的概念（如图所示）。①的人。安全性和资源利用率等关键问题需要进一步研究。在本章中，我们全面综合了现有的文献，并提出了我们的意见，以解决这些关键问题。我们的贡献如下。1. 我们是最早对智能物流领域区块链和6G整合需求进行严格评估的公司之一2. 我们全面讨论了该部门的安全和资源利用问题有鉴于此，我们提到了几个未决问题。还提出了解决这些问题的高层次的观点在接下来的章节中，第2节全面讨论了在智能物流领域集成6G和区块链的必要性第3节突出了这一领域密切相关的工作第4节讨论了区块链智能物流行业的高级视图。第5节讨论了智能物流的各种新用例场景。在此之后，在第6节中强调了开放问题，最后，在第7节中，我们总结了本文。2.在智能物流基于以上对智慧物流的“安全视角”和“资源利用问题”的简要讨论，我们现在更详细地介绍在智慧物流中整合区块链和6G的概念区块链技术是一种记录经济交易的廉洁、防篡改、民主化和分散的系统。添加到区块链的交易都有时间戳，因此跟踪交易和产品变得很容易。区块链的去中心化性质为网络攻击和漏洞提供了高弹性。区块链使用“分布式领导者”实现信息共享，参与区块链的成员可以访问该领导者从政府到知识产权、金融交易、运输、医疗保健、选举安全、能源、教育等不同部门都在探索这种颠覆性技术。然而，物流行业是最大的杀手级应用。 这是因为物流和货运是高度复杂的，涉及多个利益相关者和进程具有不同的利益。据估计，在2021-2028年期间这种快速增长的原因是，世界物流业正变得越来越复杂，需要各种利益相关者之间的互动和信息交换，如制造商、货运代理、仓库、陆运供应商、政府、零售商、海运公司、多个港口、银行和最终用户。由于有许多第三方中介，多种数据交换和复杂性可能会导致可见性不明确，网络攻击增加和系统不稳定区块链有潜力为供应链和物流中的每个参与者和流程提供机会和利益。它允许组织沿着整个供应链跟踪和追踪从货物的原产地到目的地的产品交易。 存储在区块链中的信息和数据是永久的和不可更改的，因此，网络变得更加可信和安全。因此，区块链有潜力在整个供应链中建立信任、证明、协作和共识的社区。据估计，到2023年，由于缺乏强有力的用例，90%的基于区块链的物流计划将遭受“区块链疲劳”的原因A. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）1000823和物流业。利益相关者、组织和行业都在试图了解区块链在物流中的能力，它如何使他们的业务受益，以及它可以解决什么问题。智能物流的触觉互联网。触觉互联网是一种新兴技术，被描述为结合了低延迟和高可靠性的通信基础设施。与移动互联网和物联网相比，它被认为是一个飞跃，几乎将革命社会的各个方面[16，17]。当触觉互联网被引入智慧物流和供应链时，它将革新现有的跨不同供应链实体的通信和交互，通过利用触觉信息和触觉相关应用促进智慧物流的智能化过程和最终用户体验质量（QoE）[17]。自动驾驶、车辆队列、远程驾驶、空中无人机、虚拟连接的铁路系统和无人驾驶车辆（UAV）是触觉互联网在智能移动系统中的主要应用。未来无线网络中的自动驾驶功能将需要车对车（V2V）和车对基础设施（V2I）通信系统[18]。未来的触觉互联网系统必须满足严格的延迟，可靠性和稳定性控制的限制所施加的，如前所述，自主，智能和合作的移动系统。任何数据处理阶段，包括数据收集、信息过滤、数据融合、表示、建模、处理和解释，都可能在物联网系统（包括触觉互联网）中造成安全漏洞。主要的安全问题可能包括终端安全、数据处理、数据传输和管理安全。与传统场景相比，无线物联网系统中的隐私丢失更容易发生，因为许多因素，包括与智能设备和传感器的更高级别的交互，基于位置的服务以及用户侧的低意识水平，需要开发新的隐私保护机制[18]。 由于物联网网络的巨大规模和传播性质，保护通过网络传输的物联网数据的隐私以及具有隐私保护的数据融合是重要的问题。为了在未来支持触觉互联网应用的5G网络之外保护底层个人信息，创建适当的访问控制和加密机制至关重要。区块链技术有可能在未来的无线系统中实现隐私保护功能，因为它由许多被认为是安全的，公共的和经过验证的块组成[19]。智能物流领域的6G概念。研究人员认为，5G将是一个更好的平台，可以将物与物、机器与机器连接起来，实现超低延迟通信。然而，已经报道的5G存在某些限制，这些限制不会使5G完全兼容或适合未来的智能城市或智能网络。有几个在下面。1. 延展实境（XR）服务的空前激增，例如：包括增强、混合和虚拟现实（AR/ MR/VR）、虚拟车辆、脑机接口、连接的自主系统等，这将削弱5G支持短数据包、基于感知的URLLC服务的基本目标为了成功全面运营IoE服务（如XR和连接的自主系统），下一代无线网络必须能够在上行链路和下行链路上为异构设备提供高可靠性、低延迟和高数据速率[11]。2. 我们已经看到人工智能（AI）几乎涉及到每个领域，包括无线领域，这是由最近强化学习和深度学习的突破所推动的人工智能支持的自动化、大数据、智能设备的增长等。据报道，人工智能的6G用例可以自主维持高关键性能指标（KPI），并管理资源，功能和网络控制。支持AI的6G提供了这使得6G网络能够自我维持，而不是像5G这样的自组织网络。3. 最近，一种新的网络概念，即，3D网络正在兴起。这是因为地面和机载网络的整合3D服务器、3D基站、3D网络规划设计等，与2D网络有很大的不同因此，6G有望为3D环境中的超高移动性管理、路由和资源管理提供新的网络优化[21]。4. Smart Cities Press最近的一份报告提到，到2030年，物联网连接将超过约1250亿美元。为了适应越来越多的节点，网络提供商需要6G的力量[22]。智能手机时代的结束，智能可穿戴传感器，将机器人连接到自主系统，基于传感器的智能环境的革命，智能物流等，所有这些都促使人们重新思考5G的局限性，并开始努力实现6G。5G和6G的对比分析。国际电信联盟（ITU）预测，到2030年底，全球移动用户数将达到171亿，此前2010年为53. 2亿，2030年全球移动通信量将比2010年增长670倍全球机器对机器（M2M）订阅的使用也将呈指数级增长。据估计，2030年全球M2M订阅量（970亿M2M订阅量）将比2010年（2.13亿M2M订阅量）增加455倍，2030年智能手机订阅量将比2010年增加7倍。与二零二零年相比，预计到二零三零年底，全球移动通信量将增长80倍，每用户流量将增长48倍（如图2所示）。 2）。由于服务地理区域覆盖、未来移动连接和M2M连接的指数增长、无线电频谱和运营成本的限制，5G网络将在2030年达到极限，无法实现随时随地的高可靠性、全球无处不在的无线通信服务和高质量服务，特别是在应对偏远地区即将到来的万亿级万物互联设备连接方面[24，25]。预计6 G将通过开发空-空-地-海网络，消除传统的小区结构，以更高的频率通信，更高的性能网络和改进的服务质量（QoS）来克服当前5G技术的缺点和限制，并将增加计算和集成AI的能力，以实现强大的分析，优化，学习和智能识别能力[25在表1中，我们提供了5G和6G网络之间的比较[24，28]。预计6G连接将支持1 Tbps的速度，从而扩展5G网络的性能（增加容量和延迟）。 凭借零延迟、1Tbps的数据速率和高达3 THz的带宽，由AI授权的6G（或第6代）技术将重塑从“连接事物”到“连接智能”的无线演进，其特征将是多个方面的高度异质性[ 30 ]。6G将进一步提供高能耗性能、节能通信、环境保护、心智智能、以人为中心的网络等等。从上述文献中可以明显看出，自动化的概念已经深入到我们的生活中。特别是在智能物流领域，物联网正在不同的方向提供帮助，例如：制造资产的跟踪和远程监控，制造资产和流程的视频监控/流，机器人的实时远程控制，远程站点安全/安保等。在“智能”的世界因此，6G超过5G的需求是显而易见的[31]。3. 相关作品等关键原因在本节中，我们主要关注与智能物流行业相关的文献。 其目的是鼓励读者在这个方向上强调该行业在当今智能生活中的重要性，影响和视野。我们简要概述了A. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）1000824图二、2020年至2030年全球移动连接的预测增长（a）流量及（b）每次订阅的流量[ 23 ]。智能物流行业的区块链计划我们还介绍了该领域的5G和6G计划据估计，到2028年，全球智慧城市技术收入将达到1. 7万亿美元，到2022年，物联网将达到1. 1万亿美元，全球物联网连接设备将从2020年的87.4亿增加近两倍，到2030年超过254亿（如图所示）。 3）到2019年，移动性（全球智慧城市的最大部分）将达到1150亿美元以上，到2025年，能源和智能建筑（第二大智慧城市部分）将分别达到2060亿美元和1830亿美元。全球智慧城市技术快速增长的原因居住在城市的人口将从54%增加到66%（即，增长到2050年，人口将达到25亿[33，34]。由于城市交通管理、食品供应、供水、当地废物处理等系统复杂，人们的生活条件受到影响[35 ]第35段。这个问题的解决方案是“智慧城市”，它包括对人力和社会资本的投资、ICT基础设施、高质量的生活、可持续的经济增长以及由颠覆性技术驱动的政治效率，并通过参与式政府对自然资源进行当智慧城市基础设施与能源互联网、大数据和物联网相结合时，它将为政府提供有效的智能解决方案。A. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）1000825ISD表15G和6G网络的比较标准/因数5G 6 G能源工业、智能物流、智能建筑、智能电网）[39，40]。 不仅公司及其客户将受益于交易的透明性和快速通道，而且整个生态系统（智能2020年部署预计到2030年城市）也将得到加强，因为自动化的可信服务。架构Massive MIMO智能表面频谱Sub-6 GHz和95 GHz以上至3THz24.25 GHz（THz）延迟10 ms 1 ms区块链技术在智慧城市中的一些可能用例是通用身份证，绿色能源，智能设备的互操作性，智能零售和物流，智能移动和能源，城市规划、土地财产和房屋管理、污染管理-最大频谱效率30 bps/Hz（bit/s/Hz）100 bps/Hz电子邮件、无密钥签名接口、优先考虑本地商务等。[41].机动性500 km/h> 1000 km/h连接密度100万/平方公里1000万/平方公里此外，区块链技术的去中心化性质不仅可以消除单点故障，还有助于身份验证，用户体验数据速率1 Gb/s> 10 Gb/s授权和审计设备生成的数据[40]。该技术可以也可用于识别目的（如税务数据，投票，峰值数据速率高达20 Gb/s> 100 Gb/s流量密度10 Tb/s/km2> 100 Tb/s/km2能源效率1000倍（相对于4G）10倍（相对于5G）覆盖率70% 99%接收灵敏度约-120 dBm-130 dBm可靠性约99. 9%> 99. 999%定位精度米级厘米级公民身份等）在一个智慧的城市。 使用分布式账本技术还可以确保消除文书工作，从而管理和减少污染和本地浪费[42]。另一个挑战是，目前的城市基础设施面临着有限的信息/数据共享能力。4G（或LTE）超敏感应用不可行宽带通信没有带宽、容量或延迟来执行驱动智慧城市组件独立集成卫星集成否是图三. 十年来全球物联网连接设备的预测增长[32]。事务、环境、物流等。[37 ]第37段。Wei等人 [16]提出了一种面向智慧城市的QoE驱动的触觉互联网架构，该架构由五层组成：感知层、传输层、存储层、计算层和应用层。此外，该架构的每一层支持的方法都符合低延迟、高用户体验质量和高可靠性要求[16]。然而，它可能面临许多挑战，如设备维护，高操作性，成本，用户隐私，信息泄露，物联网安全性差，拒绝自动化.这个问题可以通过调整5G和6G技术来解决。3.1. 理论分析Oughton和Frias [43]分析了英国5G基础设施的潜在成本、覆盖范围和推出影响，并通过从2020-2030年期间推出4G网络（4G LTE和LTE-Advanced）网络进行了探索，以制定有效的政策。他们调查了连通性差如何影响英国某些地区的社会和企业，以及几乎无处不在的覆盖对经济发展至关重要。 为了计算非虚拟化5G基础设施的成本模型，资本支出（CAPEX）定义为等式：（1）2020-2030年研究期间每年（i）每个地理类型的推出。GNETi 1/4C宏单元i 小蜂窝i其中，Capex5GNETi表示所有资产的总资本支出成本，例如C宏小区i（宏小区的升级）、C小型小区i（绿区小型小区的部署）、C回程i（光纤回程）和C核 心 i（核心升级的OPEX（运营支出）和经常性OPEX（例如，投资资产的维护成本、小型小区的回程等）已经从上述值中排除见参考文件[44]，Wisely et al.据估计，密集城市（伦敦市中心）部署5G网络的eMBB场景的成本将是部署LTE成本的4为了评估网络性能，对网络进行了维数计算，以计算每个探索性地块的最小基站数量。在每个小区大小内计算信号与噪声和干扰比（SINR）的概率分布，然后基于每个SINR值的潜在频谱效率将其转换为小区的平均频谱效率（bps/Hz）（如等式（1）所示）。（2））。服务、升级难度、能耗等。[37 ]第37段。物联网智能城市领域的区块链可以帮助缓解隐私问题。作为一个简单而安全的基础设施，ηISD 1/4ZηΣSINR1/2ΣSINR2/3 Σ SINR3/4区块链直接传输（或通信）信息（如数据，金钱或财产等）。在两个设备之间使用带时间戳的合同握手（智能合约），这种分布式账本技术对分布式物联网有许多好处[38]。的在这里，ISD代表ηISD表示小区中的平均频谱效率。然后，平均小区吞吐量（以Mbps为单位）计算如下：压缩单元格1/43XηfBWf（3）区块链和物联网的融合与其他技术相结合，如AI和SDN（混合架构），将打开无限的可能性-ISDISDF智慧城市计划的基础设施，涉及生活，商业和工业的各个方面（安全，网络管理，制造技术，电力，精准农业，供应链，自主决策，其中，根据每个载波频率中的带宽（BW）来计算吞吐量小区，并且因子3考虑三扇区小区。总的来说，在Ref.[43]据发现，到2027年，90%的人口A. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）1000826将由5G网络覆盖;然而，由于成本呈指数级增长，不太可能达到最终10%的覆盖率。表2相关文献综述。年份作者目的3.2. 6G部署计划2017年Hackius和彼得森[55]区块链和物流用例。5G技术的部署已经在全球范围内展开为了维持即将到来的无线网络需求竞争，研究人员已经开始概念化6G一代，旨在为通信的分层奠定基础。2017 Bocek et al.[56]基于区块链的药品供应链。2017 Polim et al.[57]作者提出了一个分散的零售商物流供应商分类帐。2018 Zhang et al.[58] CPS和工业物联网集成，打造智能生产物流系统。2030年的服务[45]。中国发射世界首颗6G卫星“Tianyan-5”这个遥感卫星-2018 Maouchi et al.[54]对于供应链，基于区块链的透明和分散的跟踪解决方案。ellite由中国电子科技大学、北京微纳星空科技、成都国星航天科技联合开发，旨在进行6G测试，以改善延迟2019 Wei et al.[16] QoE驱动的触觉互联网架构，城市2019 Chang et al.[59]基于区块链的跨境贸易和全球供应链。速度和信号强度，目的是实时监控信号，变化的发展[46]。第六代被设想为一种超密集异构自动化网络架构，包括非地面（例如，无人机、飞机和卫星）和地面基础设施（蜂窝网络），2019 Kamilaris et al.区块链在食品供应链中的应用地面、空中、水下和太空网络，以提供无处不在的无线连接[5]。6 G基础设施将涉及超大规模天线阵列（MIMO和超大规模（SM）多输入），轨道角动量（OAM）复用，基于区块链的共享，激光和可见光通信（VLC），全息波束成形（HBF），量子计算，分子通信，集体/普适AI和生物纳米物联网等技术。 由于6G旨在提供城市和偏远地区的大覆盖，因此它有利于实施智慧城市基础设施，提供实时信息并连接所有子生态系统（经济，生活，交通，教育，人，环境，移动，商业，建筑等）。 这种基础设施将产生大量的敏感信息，因此，需要充分的安全性来提供可信服务。见参考文件[47]，作者研究了6G如何为包含3D覆盖的单个系统提供C4（通信，计算，缓存和控制）资源的整体管理。由于6G网络仍然是一个概念和研究工作，即将到来的安全和隐私威胁是未知的。除了对设备失去控制外，信息安全的破坏或金钱损失也可能导致财产损失，甚至危及人身安全[48]。6G中的其他一些挑战是大规模系统连接，未来租户的高数据消耗，可扩展性的安全需求以及设备资源限制[49]。 有一些出版物[49，50- 52]介绍了区块链技术在6G网络中的作用，以克服上述挑战，例如智能服务，创新的空中接口设计，身份验证，问责制，提高安全性和隐私，资源管理和自治网络。区块链在6G中的一些可能用例是智能健康、智能物流、农业、工业4.0、车对车通信、普适连接、无缝环境监控、可信和分散的6G通信基础设施（频谱共享和极端边缘）、无人机等。[49、53]。在其他一些关于物流区块链的现有文献中，工作主要集中在提高可追溯性、交易信任、非中介性和可见性上。表2总结了现有的关于区块链物流的文献综述。2018年，Maouchi et al. 强调了供应链中透明度、可追溯性和分散化特征的重要性[54]。 Hackius和Petersen [55]代表了物流和供应链管理中区块链应用的四个用例。作者提出的四个用例是简化海运中的文书工作处理，识别假冒产品，促进原产地跟踪以及运营物联网。Bocek等人[56]提出了区块链技术在制药行业中的重要性的想法，从跟踪和跟踪产品到管理数据。作者介绍了制药供应链，并描述了如何使用智能区块链和物联网来加快物流活动，注：CPS：网络物理系统，IoT：物联网，QoE：体验.消除第三方干扰，同时降低运营成本。 Polim等人讨论了杂货店零售商和物流供应商之间由于杂货供应链中的信息不对称而发生的问题[57]。Chang等人[59]讨论了区块链技术在跨境贸易和全球供应链中的挑战和机遇，包括沃尔玛、安特卫普港、IBM、埃森哲、区块链运输联盟（BiTA）等领先的试点计划。 区块链和6G在智慧物流中的趋势正在上升[60]。在这项工作中，Kamilaris等人研究了区块链的影响，特别是在农业和食品供应链中。他们全面介绍了现有的正在进行的项目和倡议。在此之后，他们揭示了潜在的挑战。与此同时，区块链智能物流和城市也在进行一些实验（表3）。例如，对于智能物联网，Ali等人[63]开发了一个基于区块链的行为验证系统。对于想要加入智能家居网络的外部设备，该系统表现出一定程度的信心。为了保护物联网设备免受有害攻击，在物联网行为控制器系统中实施了区块链，以存储、跟踪和识别物联网设备。同样，Lee等人[64]开发了一种基于区块链的智能家居架构，以解决目前集中式智能家居网络的缺点，并保护智能网关免受未来的威胁。他们使用以太坊区块链来确保智能家居的数据得到验证并保持私密。在另一篇论文中，Nadeem etal. [65]提出了一个基于区块链的车辆分布式Ad-hoc系统，以保持车辆驾驶员的个人生活隐私，同时提供按需和低成本的访问。 为了克服与系统的存储、处理和宽带带宽限制相关联的挑战，三个互连的组件被称为车辆云、路边云和中央云，它们构成云分层架构。 共享云网络通过区块链监管的点对点（P2P）网络安全地连接汽车和服务提供商，该网络可以抵御网络攻击并解决汽车行业的瓶颈问题。Gao等人[66]提出了一个包含区块链的车辆网络，Soft-软件定义网络（SDN）和雾计算。在建议的方法中，区块链通过基于从对等体收集的信息决定从源车辆发送哪些消息来创建信任模型对于拼车服务，Li等人[67]开发了一种区块链辅助的车辆雾计算系统。 与一个或多个乘客在同一方向上共享一辆车的行为称为拼车。在这样的系统中，恶意用户或驾驶员可以错误地报告他们的位置。作者使用了条件隐私，一对多的亲匹配，目的地匹配和数据[60个]农业2019Tijan等人[第六十一章]区块链在物流和供应链中的应用2019Alladi等人[六十二]区块链在工业物联网和工业中4.0.A. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）1000827表3基于区块链的智能物流实验列表年份作者目的工具智能城市中的网络，依靠SDN、区块链和Fog三大主要技术以及移动边缘计算来检测智能城市中的攻击。2018Malik等人[69]小行星2018等人[70]小行星2018等人[三十四]2018 Li et al. [67]2019 Yao等人[71]小行星2019等人[第六十八章]2019 Gao et al.[66]小行星2019等人[第六十五章]2020 Hang等人[72]2020 Ali等人[63]2020 Lee等人[64]许可的区块链系统，促进食品供应链的食品来源。使用RFID传感器和开源技术进行信息追踪的木材开源可追溯性区块链原型。物联网中基于区块链的可扩展框架，用于安全交易。基于区块链的车辆雾计算，一个隐私保护的拼车系统。分布式车载系统中基于区块链的轻量级匿名认证技术。基于区块链和SDN（软件定义网络）的物联网网络分散式安全架构。支持5G的雾车网络融合了区块链和SDN。基于区块链的分布式云架构，保护司机隐私。基于区块链的系统，以防篡改的方式保存渔场的农业数据。在基于区块链的智能物联网系统中，建立了行为捕获和验证程序。开发了一种基于区块链的智能家居网关网络设计，以解决当前集中式安全网络架构的问题。HyperledgerComposer，卡尺Azure区块链服务器，JSON，MySQL服务器，REST APIHyperledgerFabric、kafka-Zookeeper、配置XgenMiracl加密工具集Java RuntimeEnvironmentMininet、AmazonEC2、Ethereum、Truf和Truf开发套件MATLAB，NS-3不落实Couch DB、HyperledgerFabric、REST API、JSONDocker引擎TensorKensow和KerasMininet，Amazon EC2，以太坊桥，Truf开发套件从这次全面的讨论中可以看出，我们在未来的智能城市或智能物流领域的网络中需要区块链和6G。在下面的部分中，我们全面讨论了智能物流用例的区块链。4. 区块链智能物流区块链技术是一种分布式账本技术，其中交易的账本分布在网络中的所有参与成员之间，成功验证的交易按时间顺序记录在其上，其采用“块”的形式。包含在块内的交易可以是价值交易，例如，运输数据、物流中事件的细节或自动化操作。在添加任何新信息（区块）之前，参与基于区块链的物流网络的成员达成协议或共识，然后将验证的信息（区块）添加到链中，然后在区块链网络中广播，如图4所示。如果没有就区块的有效性达成共识，则拒绝该区块。这种“数据的相互化”是可能的，因为加密技术可以制作某些相同的副本，并建立权限以访问基于区块链的系统中存储的数据[ 61 ]。交易的认证通过“共识机制”实现，该机制允许成员在没有特别信任的情况下相互协作。与由中央机构控制的供应链所使用的传统方法不同，基于区块链的系统依赖于不受个人、群体或中央机构控制的P2P网络。 智能合约是可自我执行的计算机代码，当满足某些条件和逻辑时，可用作法律合同，也可用于自动化流程，从而进一步降低成本和时间。因此，区块链对智能应用的6G网络的好处可以是提升的安全功能、智能资源管理和可扩展性。在物流领域，区块链确保了不变性、全面透明、证明、资产管理、最终性和单一版本的真理。区块链可以为物流提供的另一个有趣的功能是有效管理进出口许可证。存储许可证将节省组织，以避免丢失它们的麻烦，并使海关当局能够轻松检查许可证的有效性，在拼车系统中的可听性，以保护乘客的隐私和安全。在他们的研究中，Rathore et al.[68]提供了一种基于SDN的分散式安全架构，并与物联网的区块链技术相结合许可证的真实性在智能合约的帮助下，自动无效的许可证将在其有效期到期后被取消，这可以避免像美国能源部这样的情况。图四、提出的高层次系统模型。A. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）10008282016年，菲律宾农业部门取消了所有肉类产品的进口许可证，因为他们发现旧的许可证被用于走私进口。因此，区块链有望帮助验证许可证，打击欺诈和走私案件。此外，世界各地的政府也在物流和供应链方面采取了一些举措;例如，印度政府已经开始采用区块链技术作为简化运营和服务的手段它最近的经验是在国内贸易领域该国财政部的间接税和海关中央委员会（CBIC）于2021年10月15日开始了基于区块链技术的这旨在确保安全的集装箱文件和基于GPS的跟踪[73]。 该实验正在图赫拉卡巴德进口委员会的内陆集装箱仓库（ICD）进行，该仓库占德里海关总税收的20%左右。 在对成本、节省的时间和合规性进行评估后，如果此次试运行成功，该项目可能会在印度各地推广[73]。另一个例子是澳大利亚边境部队（ABF），新加坡海关和新加坡信息技术媒体发展管理局（IMDA）以及行业参与者，他们进行了区块链试验，以证明贸易文件可以在两个独立的系统中以数字方式发布和确认。区块链试验是作为澳大利亚-新加坡数字经济协议的一部分启动的，该协议旨在简化跨境贸易并降低两国之间的交易成本这是涉及两国众多政府实体的首次跨境文件互操作性合作之一[74]。欧洲区块链伙伴关系（EBP）也旨在开发一个值得信赖的，安全的，有弹性的欧洲区块链服务基础设施（EBSI），使用区块链和分布式账本技术在隐私，网络安全，互操作性和政策实施方面达到最高标准。在美国，食品和药品监管机构采用区块链来解决健康数据处理缺乏开放性和安全性的问题[75]。英国食品标准局正在利用区块链来跟踪肉类的流通，以提高食品的可追溯性[75]。在下面的文献中，讨论了一些关键和关键的用例5. 智能物流应用案例在本节中，我们重点介绍了区块链和6G可以发挥潜在作用的关键供应链或智能物流场景5.1. 单数字窗澳大利亚目前正计划创建一个“单一数字窗口”，通过该窗口，多个利益相关者和政府机构可以交换澳大利亚的所有国际贸易信息和文件。“单一数字窗口”，也称为“单一窗口系统”，是一种使贸易商和企业能够通过单一入境点向授权机构提交产品出口、进口或过境的报告、文件和许可证的设施。 建立这样一个系统将加快和简化边境手续、信息流以及政府和贸易之间的手续，节省时间和金钱。 作为一种技术选择，区块链具有升级现有“单一数字”系统的潜力。区块链将简化贸易融资、海关申请、保险等，减少因实际文书工作移动而造成的延误，减少文件处理过程，并减少处理时间和成本。沿着供应链移动还将在安全的环境中增强敏感文件和货物的来源、不变性和可见性。2018年5月，新加坡国际商会（SICC）与新加坡跨境贸易便利化解决方案提供商vCargo Cloud合作，推出了世界上第一个基于区块链的电子原产地证书（eCO）平台，提高效率和防止欺诈[76]。原产地证书是由特定国家的政府或其他授权组织授权的国际贸易文件，以证明特定装运的货物和包装已成功获得，制造和加工。这个支持区块链的平台试图通过将有关贸易交易的信息存储在防篡改的分布式分类账系统上来彻底改变处理贸易相关文档的方式，该系统可以由平台的许多相关方进行身份验证和访问。该平台上使用QR码，允许使用智能手机扫描eCO，然后打印。 为了避免未经授权的复制，打印机的数量是有限的。因此，提高了eCO验证的效率并降低了成本。这有助于通过东盟（东南亚国家联盟）单一窗口建立自我认证，提供强大的法律框架，减少手工文书工作，并加快所有10个成员国的货运清关。5.2. 跨行业领域应用跨部门应用程序涉及来自其他各个部门的各方而合作往往不是这些部门之间的明显选择有机会采取需要在一个或多个部门开展业务合作 我们开始看到一些跨部门的创新，从运输网络到连接公用事业和水务公司，与能源供应商合作，以及与电力供应商建立电力合作伙伴关系。 对于任何国际贸易，都需要不同的流程，并按顺序实施。 区块链可以同时实现这些过程，使参与方不必等待对方。此外，区块链可以协调企业和政府分散网络中的流程。物流和能源是跨部门应用的两个最好的例子，可以在区块链的帮助下有效地改进物流包括小型到大型的企业和组织。平均而言，在运输海运集装箱时，涉及30个当事方，为了确保集装箱到达目的地，这些当事方之间总共交换了200次数据在区块链技术的帮助下，这个过程的效率可以得到提高除了提高这些各方之间交换信息的效率和速度外，区块链还具有实时监控运营进度，降低欺诈风险，简化数据验证并缩短现金周期的潜力。能源部门也是如此，因为它涉及能源的生产者和购买者能源部门的问题是，最大限度地利用可持续能源资源是一项挑战，因此，风电场和太阳能应用正在关闭，因为电网运营商无法使用所有存储的电力。由于这些缺陷，北美和欧洲正面临数十亿美元的损失。在区块链的帮助下，组织将协调能源的供应和需求。鹿特丹港与BlockLab团队目前正在试点“跨部门领域”区块链平台，以促进其电网和物流业务的运行。 鹿特丹正在使用区块链技术来增强其作为物流枢纽的竞争地位，而SmartPort也是其背后的主要驱动力之一。区块链可以安全地跟踪货物运输的位置和所有权，并且在“智能合约”的帮助下，它还可以自动化贸易流程。此外，区块链将促进能源转型的智能和分散电网。鹿特丹港还与BlockLab和S P Global Platts开发了另一个区块链应用程序，用于交易价格激励，以最大限度地提高可持续能源消耗。5.3. V2V通信V2V通信只是一种无线技术，可以让几百米范围内的车辆广播他们的方向盘位置，A. Vaghani等人区块链：研究与应用3（2022）1000829速度、制动状态和其他