探索区块链的边界:物联网和区块链可以融合应用吗?

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  • 2018-10-19

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编译丨李国欢      编辑丨Kevin
来源丨首席数字官

今天,“物联网”和“区块链”这两位“后起之秀”,似乎已经成为两个推动数字化时代发展前进的“轮子”,而两个看似毫不相干的“轮子”可以进行组合吗?如果进行组合的话,那么将区块链技术应用到物联网中会产生怎样的化学反应呢?

图片来源:摄图网

其实,一直以来我们都对物联网和区块链技术有着各种猜测,例如物联网和区块链的结合能不能互相加强优势、会不会产生技术冲突、或者它们本身就是一对天作之合等等。那么今天它们还该不该只占领它们各自能够发挥的领域?纵观历史,今天的物联网又是怎么来的呢?

▌互联网到物联网的演变

上个世纪80年代,世界掀起了一场计算机技术革命。那时侯的科技公司通过努力研发将电脑的外形由裸露在外的电路板逐渐演变成我们现在看到的电脑形态,在今天看来,想让人人都能拥有一台个人电脑的梦想已经实现了。

但是有趣的是,今天每一台机器的内部都有一台电脑。正如互联网已创造了一个人人都能上网的世界一样,无论在什么时间什么地点,人们都能够通过移动电话来进行联系,而“物联网”也是如此。

在物联网的时代,每一件东西(设备)、器具、工具、车辆、机器、任何东西的内部都包含着一台计算机,这台计算机能够通过连接网络来传输和接收各种信息。

今天,物联网的应用十分广泛,以家用汽车为例。当物联网应用到汽车中时,汽车便会进行计算、收集数据、存储数据、分析数据、传输数据、接收数据、甚至是决策和通信,包括汽车的全球定位系统也将会帮助客户来做旅行决策,为客户带来更舒畅的旅行体验。今天汽车的这些计算都是在为客户提供服务。

所以,系统还会就交通情况为客户提供相关信息,帮助客户规划最佳路线,告诉客户其车辆是否存在问题以及给出需要解决的诊断信息。

其实,物联网不仅受益于客户,汽车公司也从多方面获益。通过收集所有客户车辆的数据,公司可以通过物联网技术了解到某一类产品是否出现了某些特定的问题,如果出现,公司便可根据所搜集的信息识别问题的根源,并给予客户最高质量的产品和服务。

▌区块链技术发展尚待完善

虽然有些情况下区块链确实对物联网有利,例如个别国家未能以最好的方式为其公民服务,那么区块链技术的无国界性就会充分发挥其价值。同样,当人们的效率越来越低时,减少人与人之间的交流也会更加吸引人。因此,无人驾驶汽车的物联网现象也会越来越引起人们的兴趣。

但是对比区块链与物联网,我们会发现这两者之间存在着根本性的不兼容。从区块链的起源来讲,可以说区块链是为了启用比特币而创建的,而比特币是一个分散数字货币,它的去中心化使得交易中的参与者不需要相互信任便可以放心的进行交易。

而物联网技术却趋向于集中化。例如在汽车的案例中,汽车并不是和人们在系统中所选择的运行分散的网络节点通信,而是和汽车制造商进行通信,虽然制造商拥有着该车辆的专业知识,但那些分散的网络节点达成的共识并不能够解决重要的服务问题。

还是汽车的例子,假设节点A在高速驾驶的公路上行驶,对从汽车引擎盖中喷出的火焰说“没问题”,节点B投票表示这是一个紧急情况,而节点C却是弃权,因为它是离线的,并且在添加下一个块之后才会更新它的链。

所以我们也可以想象一下当物联网交通灯结合了区块链技术后,会产生怎么的乐趣。

所以,今天的区块链技术仍然需要一段时间的发展才能使网络节点达成共识,当前的区块链还是处在“慢”的状态中,所以针对区块链技术,我们正在对如何更快地处理更多的事物进行大规模的研究。

就像物联网与汽车结合的例子一样,当顾客需要及时的服务时,这些车辆产生的问题就需要立即引起关注,但比特币网络却需要10分钟才能达成共识。

▌区块链与物联网存在的安全隐患

除此之外,区块链技术的安全隐患也是随时存在的。首先区块链是通过非对称加密来实现安全的,所以用户需要维护一个私钥,因为个人私钥创建的数字签名能够证明区块链上的资产所有权。一旦有除您之外的任何人访问了您的私钥,那这也意味着他们实际上也拥有了您的财产。

而在物联网场景中,既没有人为干预设备,也没有网络之间的交互,物联网技术应用下的车辆、冰箱、闹钟或给定的基于物联网技术应用下的设备都可以自己进行交易。

那么,你的设备是否会发生访问并存储了你的私钥到它们的内部芯片中这样的事情?同时,你使用的每一个物联网设备都有你自己的私钥吗?一旦黑客侵入你的物联网设备(非常的容易做到)时,那就意味着他们也拥有你的私钥。用著名电影演员丹尼·德维托(Danny DeVito)在《尼罗河宝藏》中的话来总结那便是:“今天没有芯片是安全的!”

物联网与区块链结合后的其它可能

首先举一个这样的用例:一辆无人驾驶的汽车从机器人那里拿起一个包裹,然后取下,当汽车意识到需要加油时,它便会扫描最近的加油站,机器人便会为车辆加满油,车辆则会使用加密货币令牌支付交易费用。汽车完成了这趟旅程,并把包裹留在了收货地。然而在这条线上没有任何地方需要人的互动。

在这个过程中,区块链更擅长于处理需要相互信任的双方之间的事务,而机器天生就没有信任感,所以提供和接收包都需要授权,因此购买燃料这件事很好的定义了加密货币最基本的用例。

除此之外,区块链技术不仅为“有向非循环图”(Directed Acyclic Graph简称DAG:属于数学学科领域的一种算法)提供结构,还为结构提供了各种可能性。值得注意的是,IOTA Tangle网络是以DAG的形式构建的。

在离散数学领域中,图定义了一组对象,称为节点(也称为顶点或点),节点是通过边(也称为弧或线)联系起来的。在一个有向图中,边缘显示方向,这意味着从边缘节点X节点Y是不同于从边缘节点Y节点X的无环性质,“有向非循环图”则意味着遍历图(遍历图是属于数据结构中的内容,指的是从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次),边缘从节点到节点后,从来不会访问两次相同的节点。

从理论上讲,DAG可以克服共识的低效、交易速度的缓慢以及矿商的寡头政治。所以“有向非循环图”庞大的机器对机器的交易网络能够很自然地帮助它应对物联网的挑战。

但是,如果DAG将自己建立在了一个没有把分散的点达成共识的去信任交易结构下的区块链上,那么DAG可能就不能提供任何有价值的东西,除了有趣的替代网络拓扑(网络拓扑图是指由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图)。

所以,DAG如何保护事务的安全性并防止事务被篡改呢?如果没有区块链的不可变性,您如何审计DAG,并将其作为一个不变的事实记录信任?

虽然物联网和区块链技术几乎是同时出现的,但是未来它们会不会聚合在一起还不得而知,虽然现在这两种技术都在不断的发展,而且在这两个领域的研究和开发也在继续,但区块链是否会在物联网领域找到一个有成效的位置还需要继续观察。

(原文发表于CoinCentral,作者Wilton  Thornburg 是一名软件工程师,目前在美国波斯顿工作。)

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