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)模和分布式性質(zhì)。盡管區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種可能的安全解決方案而成為頭條新聞，但它仍然讓許多人摸不著頭腦。隨著它的發(fā)展解決了金融行業(yè)的問題，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)非一帆風(fēng)順。該技術(shù)不僅有不同風(fēng)格，還有公共和私有選項(xiàng)，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個(gè)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，旨在解決由雙重會(huì)計(jì)造成的現(xiàn)實(shí)世界問題，并消除參與結(jié)算交易的許多中介機(jī)構(gòu)以及完成交易所需的時(shí)間。盡管基于區(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源、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，例如通用電氣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櫞寺贸套兊梅浅Ｖ匾?。毫無疑問，區(qū)塊鏈可能是解決這個(gè)問題的非常有用的技術(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可比。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”來實(shí)現(xiàn)，這是許多數(shù)據(jù)庫技術(shù)的一個(gè)特征。同樣，僅追加功能可以在數(shù)據(jù)庫中使用嚴(yán)格的權(quán)限和操作來完成，可以通過將一組操作“組合到原子實(shí)體中來完成執(zhí)行事務(wù)塊。因此，看起來許多聲稱為區(qū)塊鏈功能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“中介”。

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)等方都可以關(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)數(shù)據(jù)庫中使用分片和其他技術(shù)，但設(shè)計(jì)的總體成本會(huì)增加。

不同風(fēng)格的區(qū)塊鏈

在非常高的層面上，有兩種類型的區(qū)塊鏈。一個(gè)是公共的，另一個(gè)是私有的，也分別被稱為無權(quán)限和許可。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，您需要在加入網(wǎng)絡(luò)之前獲得授權(quán)和身份驗(yàn)證。

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，您無法進(jìn)行“智能合約”，而使用以太坊，您可以。

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，如何將它們散列并鍵入?yún)^(qū)塊鏈。其中最受歡迎的是“工作量證明”（比特幣使用），“權(quán)益證明”（以太坊使用）和HyperLedger使用的“委托拜占庭容錯(cuò)”（dBFT）。還有其他的，如活動(dòng)證明、燃燒證明、經(jīng)過時(shí)間證明和容量證明。

這些技術(shù)在允許挖礦和在“加密幣”或不允許挖礦方面向?qū)Φ裙?jié)點(diǎn)提供激勵(lì)方面也有所不同。大多數(shù)公共網(wǎng)絡(luò)都有某種加密代幣授予對(duì)等方，而私有網(wǎng)絡(luò)則不做任何代幣。

一些進(jìn)入市場(chǎng)的新技術(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)等方之間創(chuàng)建一個(gè)單一鏈，并將交易插入到這個(gè)鏈中。這方面的一些例子是OpenChain，MultiChain等。

決策最終基于數(shù)據(jù)

在物聯(lián)網(wǎng)世界中，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，由于內(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，如果您有更智能的網(wǎng)關(guān)，則可以在將可操作數(shù)據(jù)推送到云之前通過添加商業(yè)智能來進(jìn)行一些篩選和處理。隨著物聯(lián)網(wǎng)客戶希望節(jié)省帶寬并以較低的數(shù)據(jù)計(jì)劃運(yùn)行，這正變得越來越受歡迎。

這主要是您可以在邊緣設(shè)備上進(jìn)行多少投資的問題，以及您在數(shù)據(jù)計(jì)劃和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面可以負(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，并節(jié)省帶寬和空間。另一方面，在某些情況下，可能無法執(zhí)行任何操作，因?yàn)榉梢蟠鎯?chǔ)源自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的所有內(nèi)容。如果是關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如果以后需要進(jìn)行某種審核，您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)塊鏈如何融入物聯(lián)網(wǎng)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，通過邊緣網(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)和有能力的終端節(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，如果被視為流氓設(shè)備，還可以停用。參與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)實(shí)體之間需要有高水平的協(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)其能做什么和不能做什么的充分了解。有很多懷疑。

有許多供應(yīng)商提供區(qū)塊鏈解決方案，但所有這些都是不可互操作的。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)通用平臺(tái)才能成功推出。

由于區(qū)塊鏈技術(shù)跨越了許多界限，讓法人實(shí)體在每個(gè)入口和出口點(diǎn)都感到滿意可能非常具有挑戰(zhàn)性。法規(guī)遵從性是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

由于區(qū)塊鏈技術(shù)消除并取消了對(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，散列和將區(qū)塊插入鏈的響應(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、底層的交易有關(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