区块链与物联网的强强联合将带来巨变

Posted 2021-06-23 CECBC

区块链技术是如何工作的

区块链技术作为一种数据结构的三个基本属性，即分布性、不变性和去中心化，这三点可以使物联网受益。

比方说，一个窃贼计划对一个目标实施一项复杂的行动。为了防止这种行为被记录下来，窃贼可以先攻击运行存储视频数据库的服务器。但区块链的分布式意味着数据被复制到多台计算机上，这使得黑客攻击更具挑战性，因为现在有太多目标设备。区块链技术存储带来了更多的安全性，并增强了数据访问，因为物联网生态系统的用户可以提交并从不同的设备检索的数据。

继续这个例子，如果窃贼被抓获并在法庭上说录制的视频是伪造证据。区块链技术的不变性意味着存储数据的任何更改都很容易被检测到。因此，窃贼的说法可以通过查看篡改数据记录得到推翻。

然而，区块链技术的去中心化可能是存储物联网设备数据时的一个主要问题。去中心化意味着用于存储数据的计算机可能属于不同的实体，换句话说，如果实施不当，用户的敏感数据现在可能被默认存储给第三方，并被第三方获取。

在物联网环境中使用区块链的另一种问题是存储访问日志和权限。具体来说，区块链的分布式和去中心化使存储大数据的成本非常高。所以，另一种方法是将数据保存在中央存储库中，同时使用区块链技术存储有关访问数据的日志。此后，用户就有了一个不可变的数据结构，可以知道谁访问了他们的数据，以及什么时候访问的，区块链技术可以用来存储用户发布的数据访问权限。

任何需要访问用户数据的第三方都必须先提出请求，这样的请求和响应可以存储在区块链中。现在，用户和数据请求者拥有一个不可变的数据库，可以明确谁有权访问特定的数据，而且这种访问长期有效。这个应用程序在增强隐私方面有很大潜力，甚至可以成为数据市场的支柱。

区块链和物联网的好处

区块链的分布式账本是防篡改的，从而消除了参与各方的怀疑。区块链加密使得任何人几乎不可能覆盖现有的数据记录。而利用区块链存储物联网数据又增加了另一层安全性——防止恶意攻击者进入网络。物联网的主要挑战是保护整个物联网生态系统中的信息，安全漏洞使得物联网设备很容易成为分布式拒绝服务攻击、恶意攻击者和数据泄露的目标。

物联网和区块链的集成为新的可能性打开了大门，在实现机器对机器交互的同时，从本质上减少效率低下，增强安全性，提高所有相关方的透明度。这些技术的结合使得实物资产可以从原材料被开采的一刻开始跟踪，从供应链的每一个步骤一直到最终消费者。具体说来，区块链和物联网集成的以下好处：

1、 增强安全性。区块链技术将安全性与验证能力结合起来，允许由可信方发起交易，以及在传输和存储数据时进行加密。区块链技术增加了关于访问权限以及所有交互记录的透明度。此外，区块链在加密、消除单点故障和快速识别整个网络薄弱环节方面增加了安全层保护。

2、 降低成本。通过自动化区块链上的事务验证和处理步骤，整个生态系统可以以更低的成本实现主动性。

3、 提升交易速度。对于有多个供应商、生产商、分销商和消费者的供应链交易尤其如此。区块链在一定程度上充当了一个共享的分类账，各方可以直接彼此交换数据，省掉手工处理，提高了交易速度。

每一项技术面临的挑战都是清楚地知道客户的问题或需求。例如在亚马逊，用一种叫做“逆向工作”的技术：从客户开始然后逆向倒推工作到解决方案。区块链也是这样的例子，它听起来像是一种变革性的技术，但除了加密货币之外，实际落地并没有达到宣传的效果。为了弄清楚区块链如何让物联网受益，让我们从客户开始，然后往回倒推。

物联网部署面临许多挑战，包括成本、安全、隐私和数据交换。虽然这些是独立的问题，但它们有许多依赖关系。物联网的客户通常是商业伙伴的协作，他们需要物联网设备以性能和成本为基础迅速提供数据，而且要相互信赖。区块链可以成为支撑账本，帮助完成所有这些任务。

区块链是通过设计许多独立节点在更新之前对“链”进行验证来实现加密和安全，以避免恶意行为。区块链可以由所有各方进行检查和验证，帮助改善对数据的访问和信任，无需繁琐的层级，这大大提高了访问方便性、信任度和成本控制。

区块链和物联网用例

供应链：供应链物联网和区块链可以结合在一起，以保证供应链的质量。葡萄酒或稀有食品等易腐商品在经过运输和仓储网络时，通常要经历不同的温度和光照。通过物联网和区块链的结合，可以捕捉易腐商品从生产商到零售商的历程。位置和温度数据可以收集并纳入区块链，从而能够在产品通过供应链时检查其历史记录，并在发现违反处理合同的操作时拒绝接受产品。

智能合同：除了存储数据，一些区块链模型允许组织以分布式和去中心化的方式存储和运行不可变的算法，这些算法通常被称为智能合约，使公司能够自然地对业务和领域规则进行编码。例如，产品需要冷藏，物联网设备如温度传感器可以持续监测包裹的温度，并将数据发送到运行中的智能合同，智能合约可以实时通知利益相关者任何温度下降的信息。由于智能合约运行在区块链之上，底层的温度数据存储在不可变的数据结构中，这有助于防止数据篡改。

卡车租赁：根据Gartner公司的报告《将区块链与物联网集成，加强多方流程的信任》，在租赁卡车上放置物联网传感器可以记录区块链上的关键事件，帮助管理车队的行踪和返回。在卡车上安装物联网传感器后，卡车租赁公司可以根据负载扭矩而不是里程向承租人收取费用；区块链分布式账本技术支持参与者共享单一版本真实数据。没有任何实体可以控制数据，卡车司机和租赁公司都可以独立核实自己的分布式账本。区块链和物联网整合有助于租赁公司增加收入，降低成本。

石油作业现场服务：油水井上的物联网传感器可使石油公司能够管理从油井中提取、输送油和水并将其运至各种目的地。油井上的物联网传感器帮助石油公司安排卡车装卸，监测取走和交付的材料数量，以消除欺诈行为。在这种情况下，实施区块链可以帮助石油公司节省资金，并更有效地操作取货和送货业务。此外，区块链分布式账本技术可以让监管机构查看数据，比如输水场的水量与从水井中抽取的水量之间的对比，从而帮助石油公司实现合规报告要求。

区块链技术与物联网集成的挑战

与区块链和物联网集成相关的最大挑战之一是围绕物联网设备电池寿命相关的限制。有些物联网设备与电源和Wi-Fi连接，所以实际上没有限制。但很多物联网设备并非如此，你不能让一个计算和带宽密集型的区块链交易系统在一个非常非常小的设备上运行。因此，他们可能需要使用某种基于服务器的基础设施，或者可能需要从网关设备获得帮助。因此，这些生态系统就其性质而言，必须是相对合作的生态系统。

此外，设备安全的好坏取决于基础设施中最薄弱的环节。如果有一个非常复杂的防黑客能力区块链网络，但设备运行的操作系统打了很糟糕的补丁，或者没有维护或更新，那么系统会变得毫无意义，因为设备很容易被黑客从边缘攻破。

其他注意事项

区块链和物联网可以是一个非常不可思议的组合。然而，需要注意的是，区块链和物联网的发展速度并不相同。例如，区块链具有处理大量数据的可伸缩性，监管和数据隐私问题等限制，这些都是企业采用区块链的先决条件。物联网技术还需要证明基础设施是安全、高效和有弹性的。在新的业务解决方案成为企业技术的主要内容之前，仍然必须克服这些限制。

根据观察，客户采用这些技术的意愿与交付成功成果的能力并不对称。需要让项目决策者对技术有真正的理解，以便做出正确的决定，避免“锤子找钉子的场景”，因为不是每个物联网用例都是针对区块链的。