物聯網（IoT）安全和隱私仍然是一個重大挑戰，主要是由于物聯網網絡的大規模和分布式性質。盡管區塊鏈技術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。隨著它的發展解決了金融行業的問題，該技術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不可變分類賬的行業。然而，采用區塊鏈遠非一帆風順。該技術不僅有不同風格，還有公共和私有選項，必須考慮對現有數據參數的關注。最終，物聯網客戶在選擇其最終的隱私承諾之前需要考慮多個實施挑戰。

區塊鏈和物聯網設備

區塊鏈是加密和數據庫技術的演變，旨在解決由雙重會計造成的現實世界問題，并消除參與結算交易的許多中介機構以及完成交易所需的時間。盡管基于區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、延遲和計算開銷，并不總是適合大多數資源受限的物聯網設備。物聯網設備的范圍從住宅中使用的小型傳感器到巨型機器，例如通用電氣和波音公司使用的機器。在所有這些情況下，一個非常重要的考慮因素是物聯網設備的生命周期跟蹤，因為跟蹤此旅程變得非常重要。毫無疑問，區塊鏈可能是解決這個問題的非常有用的技術。

區塊鏈與分布式數據庫

區塊鏈和分布式數據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體，并允許以一致的方式交換數據。許多被定位為區塊鏈獨有的功能也可以通過分布式數據庫技術來實現。例如，像“智能合約”這樣的功能正在成為一個有用的擴展（如以太坊和HyperLedger），可以很容易地通過“存儲過程”來實現，這是許多數據庫技術的一個特征。同樣，僅追加功能可以在數據庫中使用嚴格的權限和操作來完成，可以通過將一組操作“組合到原子實體中來完成執行事務塊。因此，看起來許多聲稱為區塊鏈功能的事情都可以由分布式數據庫完成。那么，區塊鏈帶來了什么呢？

區塊鏈貢獻的第一件事是消除負責維護所有分布式數據庫、其數據完整性、軟件更新等的中間人或實體。使用區塊鏈，不需要這個中間實體。節點中的每個對等節點都成為所有者，負責維護數據庫的副本并完全擺脫“中介”。

第二大好處是可用性。使用區塊鏈，網絡不再依賴于任何一個節點。由于相同的數據由所有對等方維護，因此任何對等方都可以關閉并返回，而不會影響網絡的整體功能。而在分布式數據庫中，如果具有關鍵信息的節點出現故障，您的網絡就會出現故障。您可以包括額外的冗余，并在傳統數據庫中使用分片和其他技術，但設計的總體成本會增加。

不同風格的區塊鏈

在非常高的層面上，有兩種類型的區塊鏈。一個是公共的，另一個是私有的，也分別被稱為無權限和許可。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絡并參與交易。然而，對于私有區塊鏈，您需要在加入網絡之前獲得授權和身份驗證。

您會注意到的另一個重大區別是允許“智能合約”的區塊鏈與不允許執行任何程序的區塊鏈。使用比特幣，您無法進行“智能合約”，而使用以太坊，您可以。

從技術角度來看，另一個主要區別在于使用哪種類型的“共識算法”來驗證交易塊，如何將它們散列并鍵入區塊鏈。其中最受歡迎的是“工作量證明”（比特幣使用），“權益證明”（以太坊使用）和HyperLedger使用的“委托拜占庭容錯”（dBFT）。還有其他的，如活動證明、燃燒證明、經過時間證明和容量證明。

這些技術在允許挖礦和在“加密幣”或不允許挖礦方面向對等節點提供激勵方面也有所不同。大多數公共網絡都有某種加密代幣授予對等方，而私有網絡則不做任何代幣。

一些進入市場的新技術專注于執行的速度和時間。在這種情況下，他們不是等待創建一個交易塊插入區塊鏈，而是在參與對話的對等方之間創建一個單一鏈，并將交易插入到這個鏈中。這方面的一些例子是OpenChain，MultiChain等。

決策最終基于數據

在物聯網世界中，根據網絡類型和可用帶寬以及終端設備的處理能力，您必須選擇數據參數。在受限設備中，由于內存和處理能力非常小，您最終會將所有數據發送到上游。在邊緣，如果您有更智能的網關，則可以在將可操作數據推送到云之前通過添加商業智能來進行一些篩選和處理。隨著物聯網客戶希望節省帶寬并以較低的數據計劃運行，這正變得越來越受歡迎。

這主要是您可以在邊緣設備上進行多少投資的問題，以及您在數據計劃和數據存儲方面可以負擔多少。如果您有高端設備，則大部分處理可以在邊緣完成，并節省帶寬和空間。另一方面，在某些情況下，可能無法執行任何操作，因為法律要求存儲源自物聯網設備的所有內容。如果是關鍵數據，如果以后需要進行某種審核，您可能需要跟蹤所有內容。但是，如果像監測太陽能電池板的溫度或農田的濕度一樣，這可能沒什么大不了的。

那么，區塊鏈如何融入物聯網世界呢？可能無法將物聯網網絡的每個終端節點添加到區塊鏈中。但是，通過邊緣網關的所有終端節點都可以使網關在將任何類型的數據傳輸到網絡之前使用區塊鏈技術參與驗證/身份驗證。可以使用區塊鏈為關鍵應用程序啟用邊緣網關和有能力的終端節點，例如身份驗證/驗證、證書輪換和驗證、驗證固件級別和安全補丁，如果被視為流氓設備，還可以停用。參與區塊鏈網絡的各個實體之間需要有高水平的協調和互操作性，才能成功部署解決方案。

了解挑戰

最終，在跳上區塊鏈列車之前，必須考慮所有挑戰。

由于該技術仍處于早期階段，因此普遍缺乏對其能做什么和不能做什么的充分了解。有很多懷疑。

有許多供應商提供區塊鏈解決方案，但所有這些都是不可互操作的。這會產生不同的系統。

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通用平臺才能成功推出。

由于區塊鏈技術跨越了許多界限，讓法人實體在每個入口和出口點都感到滿意可能非常具有挑戰性。法規遵從性是一項挑戰。

由于區塊鏈技術消除并取消了對第三方中介機構的控制，因此很難克服現有機構的既得利益。

在一些公共區塊鏈實現中，散列和將區塊插入鏈的響應時間可能需要幾秒鐘到幾分鐘，無法保證。

也沒有多少開發人員和咨詢資源可以幫助輕松實施區塊鏈解決方案。

最后，還有一個黑暗的內涵，即區塊鏈和加密貨幣與一些非法的、底層的交易有關。這個神話需要被消除，然后才能被廣泛接受并成為主流技術。

審核編輯：郭婷