區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)獨(dú)自顛覆了多個(gè)行業(yè)。當(dāng)這兩種技術(shù)交叉時(shí)會(huì)發(fā)生什么?

物聯(lián)網(wǎng)是根本上改變我們連接事物和周?chē)澜绲姆绞?，世界將比以往任何時(shí)候都更加互聯(lián)、更加以數(shù)據(jù)為中心、更加信息靈通。當(dāng)看起來(lái)勢(shì)不可擋的區(qū)塊鏈行業(yè)遇到物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)這個(gè)不可移動(dòng)的物體時(shí)，會(huì)發(fā)生什么?

要理解為什么這兩種技術(shù)有如此多的重疊，就必須理解區(qū)塊鏈作為一種技術(shù)是什么，它的特性使其獨(dú)特地適合于解決某些挑戰(zhàn)，以及使其成為一個(gè)如此有前途的領(lǐng)域的背景。

什么是區(qū)塊鏈?

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)列出交易的分布式分類(lèi)賬。每個(gè)“區(qū)塊”包含了匿名用戶進(jìn)行的公開(kāi)交易的列表，然后這些列表被鏈接在一起，創(chuàng)建了所有交易的全面歷史記錄。在集中式信任模型中，一方擁有分類(lèi)帳，因此負(fù)責(zé)驗(yàn)證交易是否正確 (Alice不能用Alice沒(méi)有的錢(qián)支付Bob)。由于區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式模型，因此需要有一個(gè)協(xié)議來(lái)定義共識(shí)(“社區(qū)如何才能相信Alice的賬簿是正確的?”)。因此，添加新塊是具有挑戰(zhàn)性，而修改舊塊必須非常困難。

有許多方法可以做到這一點(diǎn)，并且關(guān)于這個(gè)主題已經(jīng)有很多完整的白皮書(shū)，但是有兩個(gè)流行的協(xié)議是:

• 工作量證明: 所有用戶競(jìng)爭(zhēng)解決一個(gè)決定鏈中下一個(gè)塊是什么的數(shù)學(xué)難題。
• 權(quán)益證明: 與其讓每個(gè)人同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)(這種方式效率極低且耗電)，不如隨機(jī)選擇網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)用戶來(lái)執(zhí)行此計(jì)算，其中他們被選中的機(jī)會(huì)隨著他們投入的硬幣數(shù)量而增加，或鎖定在區(qū)塊鏈上。

每個(gè)塊都以加密方式鏈接到每個(gè)前一個(gè)塊，因此過(guò)去的任何更改都會(huì)影響所有未來(lái)的塊。這使得更改區(qū)塊鏈中先前的區(qū)塊變得異常困難，這使其安全且不可變。該系統(tǒng)讓位于一些有益的特性：

• 去中心化:不再存在一個(gè)單一的失敗點(diǎn)。
• 不可變性:記錄是公開(kāi)的。改變本質(zhì)上是困難的，因?yàn)樗鼈冃枰?jì)算上的昂貴證明。
• 透明度:每一筆交易，以及進(jìn)行交易的用戶(通過(guò)他們的公開(kāi)密鑰匿名識(shí)別)都對(duì)其他人可用。
• 安全性/彈性:公開(kāi)密鑰加密允許安全交易，數(shù)字簽名允許所有權(quán)證明
• 自動(dòng)化:在使用智能合約完成一組標(biāo)準(zhǔn)后，交易可以自動(dòng)完成

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用區(qū)塊鏈

這些屬性使區(qū)塊鏈適用于各種應(yīng)用程序。其中最引人注目的是加密貨幣，去中心化的信任、安全性和不可變性在構(gòu)建有效的金融交易系統(tǒng)中至關(guān)重要。您還可能看到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的問(wèn)題與區(qū)塊鏈特別打算解決的問(wèn)題之間的相似之處。

物聯(lián)網(wǎng)的一些問(wèn)題包括:

• 安全性:如何確保不安全的設(shè)備不會(huì)引起DDoS攻擊?
• 透明度:我們?nèi)绾卧试S網(wǎng)絡(luò)的授權(quán)用戶查看任何設(shè)備之間的所有數(shù)據(jù)交易?
• 速度:我們?nèi)绾文軌蚩焖偬幚頂?shù)十億連接設(shè)備之間的事務(wù)/協(xié)調(diào)?
• 成本:如何在不積累高開(kāi)銷(xiāo)成本的情況下，使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)以最高性能運(yùn)行?

區(qū)塊鏈可以幫助解決其中的許多問(wèn)題。由于區(qū)塊鏈的加密安全特性，您可以確保網(wǎng)絡(luò)中的不良參與者不會(huì)引起DDoS攻擊或更改以前注冊(cè)的有效數(shù)據(jù)的記錄。由于缺乏中央授權(quán)，用戶不必?fù)?dān)心由中央授權(quán)操作網(wǎng)絡(luò)而產(chǎn)生的開(kāi)銷(xiāo)成本。相反，是由社區(qū)來(lái)運(yùn)作，費(fèi)用由社區(qū)來(lái)分擔(dān)。

區(qū)塊鏈公司IOTA通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)特殊的分布式賬本來(lái)記錄和執(zhí)行機(jī)器和設(shè)備之間的交易。它的獨(dú)特之處在于它不是嚴(yán)格意義上的區(qū)塊鏈。相反，它是一個(gè)有向非循環(huán)的事務(wù)圖，這消除了對(duì)“礦工”的需要，但維持了區(qū)塊鏈的去中心化。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)闆](méi)有礦工，網(wǎng)絡(luò)就沒(méi)有費(fèi)用。這使得微交易得以蓬勃發(fā)展，這種交易通常只涉及不到一美分的費(fèi)用，而且完全超過(guò)了其他連鎖店的費(fèi)用。這也允許更快的速度，因?yàn)槭聞?wù)不需要“挖掘”來(lái)驗(yàn)證。任何時(shí)候進(jìn)行交易，付款人都必須驗(yàn)證另外兩個(gè)隨機(jī)交易。

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)化研究。新南威爾士大學(xué)的研究人員提出了一種新的基于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)塊鏈架構(gòu)，消除了傳統(tǒng)區(qū)塊鏈的限制，提出了一種體系結(jié)構(gòu)，包括帶有局部不可變賬本的隔離和集中管理的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)或節(jié)點(diǎn)以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的“覆蓋”網(wǎng)絡(luò)相連接。它們首先被分組在一個(gè)具有民選“Cluster Head”的簇中。每個(gè)集群都有一個(gè)用于生成塊的唯一公鑰，這允許其他簇頭授權(quán)塊生成器。這種體系結(jié)構(gòu)允許對(duì)分類(lèi)賬進(jìn)行分布式管理，這有助于減少計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)維護(hù)經(jīng)典區(qū)塊鏈的安全性和不可變性。

可以說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈已經(jīng)從根本上顛覆了我們的世界。物聯(lián)網(wǎng)打亂了我們與事物的關(guān)系，使我們能夠從周?chē)娜魏螙|西獲取數(shù)據(jù)，使我們能夠構(gòu)建以前不可能實(shí)現(xiàn)的解決方案。無(wú)論如何，在區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的交叉領(lǐng)域正在進(jìn)行著有趣的工作，這表明我們可能處于真正革命性事物的前沿。