物聯(lián)網(wǎng)（IoT）安全和隱私仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)，主要是由于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模和分布式特性。盡管區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種可能的安全解決方案正在成為頭條新聞，但它讓許多人仍然撓頭。隨著它解決金融行業(yè)問題的發(fā)展，該技術(shù)本身似乎非常有利于解決許多第三方交換信息，涉及信任并且需要維護(hù)不可變分類賬的行業(yè)。然而，采用區(qū)塊鏈遠(yuǎn)非直截了當(dāng)。不僅有不同的技術(shù)風(fēng)格，還有公共和私人選擇，必須考慮對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)參數(shù)的關(guān)注。最終，物聯(lián)網(wǎng)客戶在選擇其最終的隱私承諾之前，需要考慮多種實(shí)施挑戰(zhàn)。

區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

區(qū)塊鏈?zhǔn)羌用芎蛿?shù)據(jù)庫技術(shù)的演變，旨在解決雙重會(huì)計(jì)造成的現(xiàn)實(shí)問題，并消除許多參與結(jié)算交易的中介機(jī)構(gòu)以及進(jìn)行交易所需的時(shí)間。雖然基于區(qū)塊鏈的方法提供了分散的安全性和隱私性，但它們涉及大量的能量，延遲和計(jì)算開銷，并不總是適合大多數(shù)資源受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的范圍從住宅中使用的小型傳感器到巨型機(jī)器，例如GE和波音公司使用的機(jī)器。在所有這些情況下，一個(gè)非常重要的考慮因素是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生命周期跟蹤，因?yàn)楦欉@一旅程變得非常重要。毫無疑問，區(qū)塊鏈可能是解決這個(gè)問題的一項(xiàng)非常有用的技術(shù)。

區(qū)塊鏈與分布式數(shù)據(jù)庫

區(qū)塊鏈和分布式數(shù)據(jù)庫在它們能做什么方面非常具有可比性。它們連接不同的第三方實(shí)體，并允許以一致的方式交換數(shù)據(jù)。許多被定位為區(qū)塊鏈獨(dú)有的功能也可以通過分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。例如，像“智能合約”這樣的功能正在成為一個(gè)有用的擴(kuò)展（如以太坊和HyperLedger），可以很容易地通過“存儲(chǔ)過程”來完成，這是許多數(shù)據(jù)庫技術(shù)的一個(gè)特征。同樣，僅使用附加功能可以在數(shù)據(jù)庫中使用嚴(yán)格的權(quán)限和操作來完成，執(zhí)行事務(wù)塊可以通過將一組操作“組合成一個(gè)原子實(shí)體來完成。因此，看起來許多與區(qū)塊鏈功能相同的事情都可以由分布式數(shù)據(jù)庫完成。那么，區(qū)塊鏈帶來了什么呢？

區(qū)塊鏈貢獻(xiàn)的第一件事是消除負(fù)責(zé)維護(hù)所有分布式數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)完整性，軟件更新等的中間人或?qū)嶓w。使用區(qū)塊鏈，不需要這個(gè)中間實(shí)體。節(jié)點(diǎn)中的每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)都成為所有者，負(fù)責(zé)維護(hù)數(shù)據(jù)庫的副本，并完全擺脫“中間性”。

第二大好處是可用性。使用區(qū)塊鏈，網(wǎng)絡(luò)不再依賴于任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于相同的數(shù)據(jù)由所有對(duì)等方維護(hù)，因此任何對(duì)等體都可以關(guān)閉并返回，而不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的整體功能。而在分布式數(shù)據(jù)庫中，如果具有關(guān)鍵信息的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，您的網(wǎng)絡(luò)就會(huì)出現(xiàn)故障。您可以包括額外的冗余，并在傳統(tǒng)DB中使用SHARDing和其他技術(shù)，但設(shè)計(jì)的總體成本會(huì)上升。

不同風(fēng)格的區(qū)塊鏈

市場(chǎng)上有各種區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)一家獨(dú)立研究公司的數(shù)據(jù)，截至2017年，至少有1，500家公司正在構(gòu)建區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，不同風(fēng)險(xiǎn)投資公司總共投資了5.19億美元。這一切都始于比特幣，其次是以太坊，多鏈，開放鏈，超級(jí)分類等等。

在非常高的層次上，有兩種類型的區(qū)塊鏈。一個(gè)是公共的，另一個(gè)是私人的，也分別被稱為無許可和許可。如果你看看比特幣或以太坊，它們是公開的，這意味著任何人都可以加入網(wǎng)絡(luò)并參與交易。然而，對(duì)于私有區(qū)塊鏈，您需要獲得授權(quán)和身份驗(yàn)證才能加入網(wǎng)絡(luò)。

您會(huì)注意到的另一個(gè)重大區(qū)別是允許“智能合約”的區(qū)塊鏈與不允許執(zhí)行任何程序的區(qū)塊鏈。使用比特幣，你不能做“智能合約”，而使用以太坊，你可以。

從技術(shù)角度來看，另一個(gè)主要區(qū)別在于使用哪種類型的“共識(shí)算法”來驗(yàn)證交易塊，它們?nèi)绾伪簧⒘胁⑤斎雲(yún)^(qū)塊鏈。其中最受歡迎的是“工作量證明”（由比特幣使用），“權(quán)益證明”（由以太坊使用）和HyperLedger使用的“委托拜占庭容錯(cuò)”（dBFT）。還有其他活動(dòng)證明，燒傷證明，經(jīng)過時(shí)間證明和容量證明。

這些技術(shù)在允許挖礦方面也有所不同，并在“加密硬幣”或不允許挖礦的情況下為對(duì)等節(jié)點(diǎn)提供激勵(lì)。大多數(shù)公共網(wǎng)絡(luò)都有某種加密令牌授予對(duì)等方，而私有網(wǎng)絡(luò)則不這樣做。

市場(chǎng)上的一些新技術(shù)專注于執(zhí)行的速度和時(shí)間。在這種情況下，他們不是等待創(chuàng)建一個(gè)交易塊插入?yún)^(qū)塊鏈，而是在參與對(duì)話的對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建一個(gè)單一的鏈，并將交易插入到這個(gè)鏈中。這方面的一些例子是開放鏈，多鏈等。

決策最終基于數(shù)據(jù)

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型和可用帶寬以及終端設(shè)備的處理能力，您必須選擇數(shù)據(jù)參數(shù)。在受限設(shè)備中，內(nèi)存和處理能力非常小，您最終會(huì)將所有數(shù)據(jù)發(fā)送到上游。在邊緣，如果你有一個(gè)更智能的網(wǎng)關(guān)，你可以通過在將可操作的數(shù)據(jù)推送到云之前添加商業(yè)智能來做一些篩選和處理。隨著物聯(lián)網(wǎng)客戶希望節(jié)省帶寬并在較低的數(shù)據(jù)計(jì)劃上運(yùn)行，這變得越來越受歡迎。

這主要是一個(gè)問題，即您可以在邊緣設(shè)備上進(jìn)行多少投資，而在數(shù)據(jù)計(jì)劃和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面您可以負(fù)擔(dān)多少。如果您有高端設(shè)備，則大部分處理可以在邊緣完成，從而節(jié)省帶寬和空間。另一方面，在某些情況下，可能無法做任何事情，因?yàn)榉梢蟠鎯?chǔ)來自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的所有內(nèi)容。如果它是關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如果需要在以后完成某種審核，則可能需要跟蹤所有內(nèi)容。但是，如果像監(jiān)測(cè)太陽能電池板的溫度或農(nóng)田的濕度一樣，這可能沒什么大不了的。

那么，區(qū)塊鏈如何適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的世界呢？可能無法將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)添加到區(qū)塊鏈中。但是，通過 Edge 網(wǎng)關(guān)的所有終端節(jié)點(diǎn)都可以使網(wǎng)關(guān)在將任何類型的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)之前使用區(qū)塊鏈技術(shù)參與驗(yàn)證/身份驗(yàn)證?？梢允褂脜^(qū)塊鏈為關(guān)鍵應(yīng)用程序啟用邊緣網(wǎng)關(guān)和功能強(qiáng)大的終端節(jié)點(diǎn)，例如身份驗(yàn)證/驗(yàn)證，證書輪換和驗(yàn)證，驗(yàn)證固件級(jí)別和安全補(bǔ)丁，以及如果被視為惡意設(shè)備，還可以進(jìn)行調(diào)試。參與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)體之間需要高度的協(xié)調(diào)和互操作性，才能成功部署解決方案。

了解挑戰(zhàn)

最終，在跳上區(qū)塊鏈列車之前，必須考慮所有挑戰(zhàn)。

由于該技術(shù)仍處于早期階段，因此普遍缺乏對(duì)其可以做什么和不能做什么的充分理解。有很多懷疑。

有許多供應(yīng)商提供區(qū)塊鏈解決方案，但所有這些都不可互操作。這會(huì)產(chǎn)生不同的系統(tǒng)。

作為此解決方案一部分的所有各方都需要同意并遵守一個(gè)共同的平臺(tái)，以便成功推出。

由于區(qū)塊鏈技術(shù)跨越了許多邊界，因此在每個(gè)入口和出口點(diǎn)保持法人實(shí)體的滿意度可能非常具有挑戰(zhàn)性。法規(guī)遵從性是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

由于區(qū)塊鏈技術(shù)消除并消除了對(duì)第三方中介機(jī)構(gòu)的控制，因此很難克服現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的既得利益。

在一些公共區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)中，散列和將塊插入鏈中的響應(yīng)時(shí)間可能需要幾秒鐘到幾分鐘，無法保證。

也沒有多少開發(fā)人員和咨詢資源可以幫助輕松實(shí)施區(qū)塊鏈解決方案。

最后，還有一個(gè)黑暗的內(nèi)涵，即區(qū)塊鏈和加密貨幣與一些非法的，桌子底下的交易有關(guān)。這個(gè)神話需要被消除，然后才能被廣泛接受并成為主流技術(shù)。

審核編輯：郭婷