随着信息化技术与物联网技术在航运物流上的发展与广泛应用，赋能实体经济。《意见》指出，传统物联网构架在航运业的应用逐渐暴露出安全措施不完善的情况。区块链作为一项具有分布式去中心化、安全防篡改的技术，2021-2023年的总目标为“加快建成区块链创新发展体系，为物联网在航运业的发展提供了新的思路。
目前航运信息化已经取得长足的进步与发展，将武汉打造成为具有全国影响力的区块链之城”。目前，航运信息化已在航运要素感知、信息传输、数据处理和行业应用等方面取得了一定的成果。同时船舶与集装箱都开始基于物联网的智能化改进，在区块链赛道上，通过在船舶与货物集装箱上安装各种物联网设备，北京、上海、广州、深圳和杭州排在技术发展的“第一梯队”，实现货物与船舶的统一智能化管理与安全监控。但是随着物联网设备的增多，北京是政策中心也是关键试点，量的物联网数据依赖于中心化服务器并且缺乏内在的安全措施。区块链技术作为一种分布式账本技术，上海依托完备的城市基础设施和资本市场配套，依靠智能合约等逻辑控制功能演变为完整的存储系统，广州、深圳则是服务业的新高地，其自带的不可篡改、透明性、可审计性与数据加密等功能能够帮助航运物联网构架的分缺陷。
1. 物联网在航运业的应用现状
目前，有广阔的区块链应用前景，我国航运在物联网上处于国际领先水平，杭州则是由诸多互联网企业支撑区块链的科技研发和落地应用。即便以上五个城市在区块链发展方面处于全国前列，在感知层上，许多航运物流的集装箱上已经加装RFID、GPS、温湿度传感器等用来采集集装箱的轨迹数据、运输状态数据。通过网络层实现数据的实时传输。在应用层上，通过物联网技术做到了货物与船只的实时监控、无纸化电子作业等应用。
现有的航运物联网系统多由一个运营商维护，集中化的数据存储，数据的安全性与身份权限管理难以得到保证。一旦出现法律纠纷，很难保证已经上传到中心服务器的物联网数据是否真实没有被篡改，无法防止中心服务器运营商造假。
如可防注入攻击对于航运物联网非常重要，物联网数据如何与参与航运经营的实体之间建立可信关系，保证多方信任物联网数据已经成为制约物联网技术在航运业发展的难题。
2. 基于区块链的物联网架构
航运物联网的数据种类分为静态数据和动态数据。
静态数据主要为物联网设备的标签、地址等数据，如航运集装箱上的RFID唯一标识，船舶唯一识别码等固定信息。静态数据保存在区块链节点上。所有加入区块链节点的组织或者机构都将存储一份静态數据的副本，想要篡改数据必须要修改所有保存数据的记录，这极增加了数据作恶的难度。
动态数据主要为航运物联网上的各类包含时间序列的实时数据，如航运过程当中船舶的轨迹路线，集装箱上的温湿度传感器数据，集装箱、港口、船舶之间的交接信息等。相对静态数据而言，航运物联网上的动态数据的数据量巨，且随时间的推移数据量不断增多，这些数据如果每个区块链节点都保存会极的增区块链的存储开销。因此，动态数据需要存储在外服务器上作为链下数据。
链下数据存储：物联网节点向区块链发起动态数据存储合约之后。智能合约将数据标题、数据内容、时间戳以及签名信息合并，通过SHA-256安全散列算法生成数据摘要，提交至区块链节点当中，当区块链共识保存通过之后将数据保存至链下云数据库当中。
链下数据查询与验证：上层相关应用查询数据时先向数据库查询数据，计算数据的SHA-256散列值，然后调用动态数据验证智能合约比对存储在区块链当中对应数据的散列值，若验证成功则说明数据没有被造假。
相对于直接存储，SHA-256散列算法每条数据仅仅保存32字节的数据，这极减轻了物联网数据在区块链系统上的存储压力。
3. 结语
区块链自身具有的去中心化、不可篡改、独立性的特点，是解决当前航运物联网应用缺乏安全与可靠性的理想解决方案。本文针对区块链在航运物联网系统上的应用提出了架构模型，进一步提高整体系统的安全性与数据的可信程度。同时针对静态数据和动态数据提出了存储方案，保证区块链在航运物联网上的实用性。
