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区块链——物联网解决方案平台

作者|Meysam Rezaei 

编译 | 风车云马(微信号:zhangyisq)

人们经常议论,区块链技术将改变整个物联网行业。如果你对此话题比较关注,那么你对以下三个问题一定很感兴趣。本文将逐步揭晓问题的答案,并阐述区块链如何成为物联网解决方案的平台。

  1. 区块链是什么?
  2. 哪种区块链是物联网解决方案的最佳选择?
  3. 如何设计基于物联网的区块链解决方案?

区块链是什么

区块链是一种分布式数据库,可以从任何地方访问,并且不存在单点故障。你可能会认为,通过现有的平台和基础设施,这些也都是可以实现的;但是成本较高,系统的可用性较低。为了更好地理解它,先来看看区块链技术的特点。

公共帐本

公共账本意味着每个人都可以加入这个系统。这就是区块链和其他系统的主要区别。让我们澄清一下,任何不公开的区块链,都不是区块链。

不可变性

区块链是不可变的。不可变的数据库,甚至记录的一切都是不可变的。所以,它记录系统上的每个操作,保留“证据”!当然,这并不意味着您不能更新记录,只不过您需要创建一个新记录并将其引用到旧记录。

分布式

如果您使用Oracle等当前的数据库,您就会知道分发数据的成本有多高。通过使用区块链作为数据库,数据已经是分布式的,没有单点故障,可以实现100%的服务可用性和全局访问。

内置钱包

以微支付的形式从一台设备支付到另一台设备,为物联网解决方案提供了许多机会。

想象一下,在未来几年,随着无人驾驶汽车的出现,你到达工作地点,你的车离开,在工作时间为你工作,并不断获得每公里/米/小时/分钟的报酬。

在这种情况下,您的汽车还可以将当前的交通数据出售给其他使用该数据的应用程序。

所有这些都只能通过区块链上的小额支付实现,因为小额支付在任何其他系统上都太昂贵了。

加密

非对称加密的性质允许您对设备进行身份验证和授权。该特性是一个完美的工具,可以在没有直接连接的情况下触发其他设备。

现在我们知道了为什么要在物联网中使用区块链技术。下一步是如何为物联网解决方案评估区块链。以下是区块链平台的一些基本要求:

1.  可扩展性2.  互操作性3.  全球可访问性4.  成本低且不易波动5.      稳定6.      安全

可扩展性

一个成功的物联网解决方案会产生大量的操作(事务)。因此,这将对平台的性能提出真正的考验。不能伸缩的区块链没有机会用于物联网解决方案。

互操作性

物联网设备在很多方面都存在差异,它们的操作系统、应用程序、用法等等。因此,有必要使用一个能与任何设备完美匹配的平台。

全球可访问性

当有人告诉你他们有自己的互联网时,这听起来多傻啊?如果有人告诉你他们有自己的物联网网络,那更可笑。物联网解决方案的本质是可在全球访问,毕竟是“物物相联的互联网”!

成本低且不易波动

在任何解决方案中,估算成本都是不可或缺的一部分。要做好这一点,你需要确保使用的平台有一个公平稳定的成本,因为成本的增加将很容易扼杀这个项目。

稳定性

值得一提的还有稳定性。例如,您已经安装了一个设备运行了多年,但是平台的协议却在不断变化。即使您没有改变任何东西,但是平台上的任何改变都会直接影响到您。

想象一下,如果有一台FTP服务器,其中的FTP协议每六个月就会更改一次,这将是多么痛苦啊。

安全性

区块链的安全性离不开以下要求:

  1. 拥有一个不可变的数据库,其中没有人可以修改或删除数据。区块链数据库和其他数据库之间的主要区别是不可变性。这个特性使区块链成为存储物联网设备活动的完美数据库。
  2. 许多区块链存在的问题之一是这些项目的未来不确定。这是由于监管、商业模式、用户数量、矿商和投资者缺乏激励等因素造成的。
  3. 激励诚信玩家。在比特币白皮书中,“诚信”这个词出现了15次,强调了区块链中诚信的重要性。因此,如果矿商或主要玩家对平台不诚信,就没有什么能保证网络安全。

并不是所有的区块链都能成为物联网解决方案的合适平台。那么,我们将如何选择一个合适的区块链。

如何使用物联网区块链

区块链是一个单一的分布式数据库(分类账),其中的数据不会被改变或丢失。现在的主要问题是如何更新这个数据库?比特币的交易是如何进行的?

交易是你告诉网络想要更新总账的一种方式。通常,这个更新可以是移动硬币或插入数据等操作的请求。

每个事务至少需要一个输入作为发送方,和一个输出作为接收方。

当某人请求更新分类帐时,他需要为其请求提供证明,即未花费的交易输出UTXO(Unspent TransactionOutputs)。只有拥有私钥的人才能提供这些签名。

只要私钥安全且不被破坏,任何人都不能代表发送者(UTXO的所有者)更新分类帐。

情景一

假如设备A和B没有直接连接,或者通过特定的服务器连接。设备A是一种运动检测装置。只要它检测到任何活动,它就会记录并加密该事件,并将其发送到网络。

如果设备A在五分钟内没有检测到任何东西,它就会创建一个“OK”事务并将其发送到网络。

在城市的另一端,设备B正在监控网络,并根据以下情况采取一些行动:

  • 设备B以设备A的地址作为发送方捕获一笔交易,包括状态“OK”。然后,它将计时器重置为零,什么也不做。
  • 设备B检测到一个带有“警告”状态的事务。它会自动打电话给警察局,并传递适当的信息。
  • 设备B上的定时器在设备A没有交易的情况下超过5分钟(可能出现异常情况),设备B会以适当的信息自动呼叫警察局。

在这种情况下,对手没有办法假冒设备A,除非他得到了钥匙。另外,也没有办法检测进程中涉及的任何服务器或A和B之间的任何关系。

场景二

另一个简单的例子是你在院子里养两只狗,想一只一只地喂它们。例如,其中一只在院子里,另一只在休息的时候给它们单独喂食。

试想一下,我们如何通过GPS设备来管理两只狗,根据网络交易中的GPS数据采取行动。以上实例使我们通俗地理解了区块链上物联网的概念。

在比特币中,你可以有2^256个地址。每个地址可以代表一个设备,而不需要公共IP。交易成本低于0.002美元。通过使用区块链支付渠道,考虑到双方之间的交易转移,这个成本会降低更多。

结论

关于区块链技术的大部分内容都有炒作的成分,但是使用区块链技术的确可以提高安全性、透明度和可用性。此外,它还降低了运行项目的成本。

原始比特币是物联网解决方案的最佳候选。它拥有物联网解决方案所需的所有元素。

原文标题:Blockchain – A Platform for IoT Solutions

原文链接:

https://readwrite.com/2020/07/28/blockchain-a-platform-for-iot-solutions/

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