根據國家發改委對“新基建”的界定，區塊鏈是屬于新技術基礎設施，物聯網則屬于通信網絡基礎設施，它們都是“新基建”的代表，那么區塊鏈與物聯網之間會發生什么？

“區塊鏈+物聯網”的核心問題

區塊鏈兼有信息互聯網和價值互聯網的功能，對應著區塊鏈的兩類應用方向，并與物聯網有很多結合點。

區塊鏈應用于供應鏈管理、防偽溯源、精準扶貧、醫療健康、食品安全、公益和社會救助等場景，主要體現區塊鏈作為信息互聯網的功能，是用共享賬本來記錄區塊鏈外商品、藥品、食品和資金等的流向，讓上下游、不同環節相互校驗，穿透信息“孤島”，讓全流程可管理。

如果區塊鏈外信息在源頭和寫入環節不能保證真實準確，寫入區塊鏈內只意味著信息不可篡改，沒有提升信息的真實準確性。

因此，這個應用方向要解決的核心問題是如何讓鏈外信息保真上鏈。

“區塊鏈+物聯網”的可行性

物聯網設備不斷從周邊獲取地理位置、溫濕度、速度和高度等數據。物聯網數據源頭失真，在端側主要有兩類攻擊手段。

第一類是竊取設備實物，篡改其內外部連接，令其收集錯誤數據并誤當成正確數據并上傳（指上傳到云上或區塊鏈上，下同）。

第二類是竊取設備秘鑰，破解通信和認證機制，在邏輯上冒充實際存在的設備，或者偽造實際不存在的設備，并上傳偽造的數據。

相應地，有兩類抗攻擊方法。

第一類是物理安全，比如采取防拆卸的外殼和安裝措施，一拆即自毀或告警。

第二類是通過安全元件（SE）和可信執行環境（TEE）等技術，對秘鑰等敏感信息進行妥善保護，特別是使每個設備的秘鑰都不一樣，即使破解了一個設備，也無助于破解另一個設備。

從目前實際部署的物聯網設備看，涉及金融領域或國家有強制規范的設備的安全防護等級較高。消費類設備的安全防護較為有限，但也不是普通人能輕易破解的。

因此，物聯網數據在源頭的真實準確性有相當程度的保障。

物聯網設備，只要安裝無線通信模組，就可以實現無線通信，成為無線物聯網設備。

所謂無線通信模組，本質上將無線通信的主芯片，以及外圍的射頻、電源和屏蔽罩等器件，焊在印刷電路板上。

物聯網設備有兩種整合無線通信模組的方式。第一種是MCU（微控制器或上位機）設計。

整個物聯網設備以MCU為中心，無線通信模組僅僅作為MCU的通信通道。

第二種是“OpenCPU”設計。無線通信模組向物聯網設備開放必要的軟件接口，便于后者的業務處理軟件在前者的處理器中運行。

不管是哪種是MCU設計，還是“OpenCPU”，物聯網設備的計算、存儲和網絡連接等能力，隨軟件和硬件的不同，會有較大差異。

第一，大多數物聯網設備能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算等區塊鏈計算。

第一，物聯網設備廠商根據具體應用場景，選擇不同器件，實現不同的網絡連接能力，從偶發性傳輸少量數據的，到持續高速傳輸數據的都有。

第一，無線通信模組的行為是預先編程的，基本是確定性行為。只要模組軟件設計成根據特定觸發條件自動發起鏈上交易，物聯網設備能否參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約。

第四，不同物聯網設備的存儲能力差異很大，從幾十kB到幾十GB的都有。

取決于存儲性能，一些物聯網數據可以保存在物聯網設備上，一些物聯網數據可以上傳到云上。

在數據上鏈上，少量結構化數據可以直接寫入區塊鏈，大部分數據是以哈希摘要的形式上鏈。

在對物聯網數據的分析上，因為區塊鏈上計算性能限制，復雜分析一般不通過區塊鏈內智能合約進行，主要還是在鏈下進行。

首先是云端，特別是分析算法復雜，并且數據上傳和數據分析之間異步進行或時間差較大時。其次是邊緣計算。物聯網設備端側采集數據后，采用近場或其他本地通信方式，把數據傳輸到邊緣，邊緣再將分析后的信息上云。最后，如果數據不離開物聯網設備本地，一般是結合聯邦學習或多方安全計算，實現數據不出去，而信息可控出去。在這些數據分析場景中，區塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數據（即原始數據或分析結果的哈希摘要）。

綜合以上分析，大部分物聯網能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算。物聯網數據主要存放在云上和物聯網設備本地，少量結構化數據可以直接寫入區塊鏈，大部分數據是以哈希摘要的形式上鏈。物聯網設備的安全防護措施能在相當程度上保障數據源頭的真實準確性。數據自動上鏈，減少了人為干預，有助于保障數據在上鏈環節的真實準確性。上下游、不同環節的物聯網數據上鏈，通過相互校驗，也能在一定程度上保障數據上鏈的真實準確性。對物聯網數據的分析，主要在鏈下進行，包括云上、邊緣和物聯網設備本地等渠道。區塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數據。只要針對應用場景做好可編程設計，物聯網設備能夠參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約。

“區塊鏈+物聯網”的結合的一個基礎要求是，通過模組或更復雜的芯片技術對物聯網設備引入唯一ID，即數字身份（公私鑰）在硬件底層實現不可篡改。物聯網設備的ID廣泛應用在物聯網數據記錄、上云、上鏈以及數字貨幣交易等方面。這樣，物聯網中的數據存儲、傳輸和挖掘以及價值交互就能以可信方式進行。區塊鏈作為分布式信任基礎設施的功能主要體現在兩個方面。

第一，提高物聯網數據的安全可信，這適用于存在云上以及物聯網設備本地的數據，以及少量寫入區塊鏈的數據。

第二，為物聯網設備之間的數字貨幣交易提供基礎設施。

區塊鏈和物聯網——價值物聯網

大數據管理

在網絡上多個不同設備不間斷收集數據時，數據量是非常龐大的。而物聯網系統又是由中央服務管理器管理，那么該系統將負責數千甚至數萬設備。

如此以來，這么大的數據量，系統必須有一個足以處理所有數據的存儲設備，一個能夠強大的數據處理系統和高效的手機、交付系統。看似簡單，但這三種資源的獲得和維護并非一帆風順，無論成本或是技術都有很大的挑戰性。

區塊鏈技術在某種程度上解決了這個問題。在區塊鏈網絡中，沒有設置中央服務器，每個節點都有各自的數據副本，可以獨立處理。

系統在獲得傳遞參數后，會將網絡中其它節點與傳遞的參數對比，如果一致，那么將達成共識，也就能夠處理交易。物聯網其實可以模仿區塊鏈這一方法來消除中央服務器帶來的各類問題。

安全性和隱私更加得到保障

中心化系統最大的缺陷莫過于數據收集和處理都要存儲在中央服務器。假使中央服務器出現故障，那么所有與其連接的設備將都停止一切響應。此外，中央服務器一旦被黑客入侵，那么存儲在其內的所有數據都會破壞。

區塊鏈網絡揚長避短，在網絡中對所有數據加密保存，只有參與這個網絡的節點才能夠訪問。而且網絡驗證的節點必須一致，使得數據無法篡改。

另外，區塊鏈中數據的存儲方式采用分布式存儲，這樣即使服務器滯后，設備也會正常運行。在沒有區塊鏈之前，之一切幾乎都不可能實現，但正是因為區塊鏈，物聯網設備不需要通過第三方連接。他們可以生成點對點連接以建立信任。

成本更低，系統更穩定

物聯網中的基礎設施中使用的服務器是專用的。在專業方面，產品價格相對昂貴。使用分布式帳本系統去除了中央服務器的使用，這反過來將降低系統的總體成本。更重要的是，這些服務器，因為它們獨特的設計方式和專業的執行功能，因此維護價格非常高。如果使用分布式系統將會省下一大筆資金。

而且，從環保角度而言，物聯網在區塊鏈中的運行是綠色環保的，由于傳統的中央服務器非常耗電，有時需要額外的設備來冷卻它。

“區塊鏈+物聯網”將在新基建中發揮重要作用

在不久的未來，物聯網設備數量將遠超移動互聯網設備數量。物聯網設備之間將發生豐富的經濟活動。

物聯網數據將遠超互聯網數據，將成為數據要素市場的重要組成部分。

“區塊鏈+物聯網”對物聯網數據提供的安全可信性，將為物聯網數據的分析和利用打下堅實基礎。

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責任編輯：YYX