區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)獨自顛覆了多個行業(yè)。當這兩種技術(shù)交叉時會發(fā)生什么?

物聯(lián)網(wǎng)是根本上改變我們連接事物和周圍世界的方式，世界將比以往任何時候都更加互聯(lián)、更加以數(shù)據(jù)為中心、更加信息靈通。當看起來勢不可擋的區(qū)塊鏈行業(yè)遇到物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)這個不可移動的物體時，會發(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，它的特性使其獨特地適合于解決某些挑戰(zhàn)，以及使其成為一個如此有前途的領(lǐng)域的背景。

什么是區(qū)塊鏈?

區(qū)塊鏈是一個列出交易的分布式分類賬。每個“區(qū)塊”包含了匿名用戶進行的公開交易的列表，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，一方擁有分類帳，因此負責(zé)驗證交易是否正確(Alice不能用Alice沒有的錢支付Bob)。由于區(qū)塊鏈是一個分布式模型，因此需要有一個協(xié)議來定義共識(“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，并且關(guān)于這個主題已經(jīng)有很多完整的白皮書，但是有兩個流行的協(xié)議是:

工作量證明:所有用戶競爭解決一個決定鏈中下一個塊是什么的數(shù)學(xué)難題。

權(quán)益證明:與其讓每個人同時競爭(這種方式效率極低且耗電)，不如隨機選擇網(wǎng)絡(luò)中的一個用戶來執(zhí)行此計算，其中他們被選中的機會隨著他們投入的硬幣數(shù)量而增加，或鎖定在區(qū)塊鏈上。

每個塊都以加密方式鏈接到每個前一個塊，因此過去的任何更改都會影響所有未來的塊。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:不再存在一個單一的失敗點。

不可變性:記錄是公開的。改變本質(zhì)上是困難的，因為它們需要計算上的昂貴證明。

透明度:每一筆交易，以及進行交易的用戶(通過他們的公開密鑰匿名識別)都對其他人可用。

安全性/彈性:公開密鑰加密允許安全交易，數(shù)字簽名允許所有權(quán)證明

自動化:在使用智能合約完成一組標準后，交易可以自動完成

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)域的問題與區(qū)塊鏈特別打算解決的問題之間的相似之處。

物聯(lián)網(wǎng)的一些問題包括:

安全性:如何確保不安全的設(shè)備不會引起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:如何在不積累高開銷成本的情況下，使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)以最高性能運行?

區(qū)塊鏈可以幫助解決其中的許多問題。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引起DDoS攻擊或更改以前注冊的有效數(shù)據(jù)的記錄。由于缺乏中央授權(quán)，用戶不必擔(dān)心由中央授權(quán)操作網(wǎng)絡(luò)而產(chǎn)生的開銷成本。相反，是由社區(qū)來運作，費用由社區(qū)來分擔(dān)。

區(qū)塊鏈公司IOTA通過創(chuàng)建一個特殊的分布式賬本來記錄和執(zhí)行機器和設(shè)備之間的交易。它的獨特之處在于它不是嚴格意義上的區(qū)塊鏈。相反，它是一個有向非循環(huán)的事務(wù)圖，這消除了對“礦工”的需要，但維持了區(qū)塊鏈的去中心化。這一點很重要，因為沒有礦工，網(wǎng)絡(luò)就沒有費用。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用，而且完全超過了其他連鎖店的費用。這也允許更快的速度，因為事務(wù)不需要“挖掘”來驗證。任何時候進行交易，付款人都必須驗證另外兩個隨機交易。

針對物聯(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)點以點對點的“覆蓋”網(wǎng)絡(luò)相連接。它們首先被分組在一個具有民選“Cluster Head”的簇中。每個集群都有一個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)允許對分類賬進行分布式管理，這有助于減少計算開銷，同時維護經(jīng)典區(qū)塊鏈的安全性和不可變性。

可以說，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，使我們能夠從周圍的任何東西獲取數(shù)據(jù)，使我們能夠構(gòu)建以前不可能實現(xiàn)的解決方案。無論如何，在區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的交叉領(lǐng)域正在進行著有趣的工作，這表明我們可能處于真正革命性事物的前沿。