针对农产品追溯系统中的安全和效率问题，依据区块链的去中心化安全特性，提出一种基于联盟区块链的高效解决办法。首先，通过星际文件系统（IPFS）对农产品数据进行hash转变，从而减小区块中单条事务数据量，并利用IPFS数据的不可逆原理，达到数据的初步保障；其次，建立联盟区块链模型进行数据验证，区块链数据验证的共识算法采用实用拜占庭容错（PBFT）算法来减少全网共识时间；最后，根据仿真实验中参与节点数、区块大小和网络带宽，来拟合验证交易的时间曲线，进而计算出不同带宽下的区块链交易效率，并结合数以万计的传感器参与下的农产品追溯系统的实际情况，对比区块链双链结构，给出分析结果。实验结果表明，在低于1000个验证节点的条件下，区块链最大共识时长为32 min，联盟链系统可支持35~40万条传感器数据，可适用于大范围、多数据的农产品追溯。

针对在当前医疗系统中医疗记录授权流程繁琐、记录分享效率低下和身份验证困难问题，提出一种结合区块链技术与密码学的非对称加密技术的方法，将非对称加密技术的安全性高、多方协作简单等特性应用到区块链技术构成的点对点网络中，实现医疗记录跨域分享的可追踪、数据的不可篡改和身份验证的简化。首先，基于区块链技术的不可篡改性结合非对称加密技术，设计了文件同步合约和授权合约，其分布式储存优势保证了用户医疗信息隐私。其次，跨域获取合约的设计能够有效验证数据分享双方身份以及提高身份验证效率，不需要第三方公证机构便可安全过滤非合法用户。仿真实验结果显示，所提出的方案相比传统使用云计算方法解决医疗记录分享问题的方案，在数据防盗窃、多方身份验证和节约系统开销方面有明显优势。该方案对利用区块链的去中心化、可审计等优点解决数据分享过程中的安全问题提供了参考，为解决数据跨域分享、跨域身份验证问题提供了借鉴思路。

针对无线传感器网络（WSN）故障节点率高于50%时故障检测率降低的问题，提出一种基于邻居节点预状态及邻居节点数据的无线传感器节点故障诊断算法。首先利用节点自身历史数据对节点状态进行初步预判断；然后结合节点间相似性和邻居节点的预状态对节点状态进行最终的判断；最后利用移动传感器节点将故障节点信息通过最优路径发送给基站，有效地减少了通信次数。仿真实验在100 m×100 m的方形区域内模拟WSN。实验结果表明，与传统的分布式故障诊断（DFD）算法相比，诊断精度提升了9.84个百分点，并且当节点故障率高达50%时，该算法仍能达到95%的诊断精度。在实际应用中，所提算法在提高故障诊断精度的同时，能有效地减少能量消耗、延长网络寿命。

节点智能性的提高使无线多跳网络的应用更为多样化，但也使网络的安全问题变得更为突出。为了有效控制自私节点和恶意节点给网络带来的不良影响，在博弈论的基础上结合跨层优化思想，构建了物理层与链路层部分信息共享的贝叶斯博弈模型。利用贝叶斯博弈理论对节点的交互信息构建策略空间并进行推导分析，形成有效激励节点合作的互监督机制。最后，分别通过典型案例与计算机仿真实验验证了该网络模型的可行性和公平性。

在自组网的匿名通信中，节点通常用伪身份来代替节点的真实身份进行通信并不断变更伪身份，从而达到隐藏节点真实身份的目的。由于一般的基于双线性映射的签名方案在匿名通信中，签名对私钥生成器(PKG)不是匿名的, 因为PKG可以生成任意伪身份对应的私钥。提出一个应用于自组网匿名通信的基于双线性映射和伪身份的签名方案解决上述问题。最后，对该方案进行了正确性、匿名性和安全性分析。