张云天

（青岛理工大学信息与控制工程学院 山东省青岛市 266525）

1 概述

村镇污水处理监测系统与技术行业关联密切，长期以来，云计算、大数据等创新技术为其带来了更高的可用性与实时性。传统系统[1-2]利用物联网(IoT)[3]技术采集设备监测数据上传存储至中心服务器,基于应用程序实现可视化监测。如张效苇[4]等设计的村镇污水处理远程采集与监测系统；Rezwan Sifat[5]等搭建的IoT 传输污水处理站数据极简模型。然而传统系统依赖中心数据库，面临数据篡改风险，这对需要在多种参与者之间共享IoT 数据的村镇污水处理监测场景危害极大。

在村镇污水处理监测场景中，数据共享主要涉及三方，污水处理站管理人员、监管机构以及公众。通过系统，污水处理站管理人员实时了解站点运行情况，监管机构履行政务监管，公众进行第三方监督。恶意的村镇污水处理监测数据篡改可能会造成经济损失、环境污染、监管失职等不利后果，甚至危害到人身健康。如美国弗林特市水污染事件[6]中水质数据被恶意篡改造成的市民饮用污染水中毒事件。

区块链技术[7]的出现，为保护村镇污水处理监测系统数据安全带来新思路，区块链是一种分布式的存储方案，具有安全不可变的数据存储模型，可以使数据具有不可篡改性从而保护数据安全，因此区块链与村镇污水处理监测系统的结合具有重要的现实意义。

事实上，区块链技术与IoT 监测场景的结合已经被研究[8-10]。如曾隽芳[11]等针对能耗监测中数据安全问题，构建的基于区块链能耗监测平台；……