如何利用區(qū)塊鏈技術(shù)來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是一個(gè)吸引人的概念，但是要建立一個(gè)涵蓋物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的安全生態(tài)系統(tǒng)，則存在很多挑戰(zhàn)。

使用當(dāng)前已知的技術(shù)來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)果是各種協(xié)議復(fù)雜且配置沖突。當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)依賴于中心化的服務(wù)器-客戶端模式。

通過云服務(wù)器識(shí)別，認(rèn)證和連接所有設(shè)備。設(shè)備之間的連接通過Internet進(jìn)行。盡管目前該方法可以正常工作，但未來可能無法滿足更大的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的需求。

尤其是5G來了后，物物之間、物人之間的互聯(lián)，將導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備爆炸式增長。

因此，以去中心化的方式是發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的正確的方向。區(qū)塊鏈技術(shù)可能成為追蹤數(shù)十億個(gè)已連接設(shè)備，處理交易并協(xié)調(diào)設(shè)備的理想組件和基本元素。

區(qū)塊鏈將允許設(shè)備之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳遞消息，文件分發(fā)和自治協(xié)調(diào)，而無需集中式的云管理。

在一份IBM報(bào)告的愿景中，區(qū)塊鏈?zhǔn)谴龠M(jìn)設(shè)備間交易和協(xié)調(diào)的框架。每個(gè)設(shè)備將在新的去中心化和自治事物互聯(lián)網(wǎng)中擁有自己的角色并管理其行為。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備現(xiàn)在的工作方式是以用戶為中心的控制模式。中心點(diǎn)可以是用戶的移動(dòng)設(shè)備。所有的操作，命令和規(guī)則均由用戶設(shè)置。盡管這對(duì)個(gè)人控制很有好處，但它在許多方面并不是自動(dòng)化的。

如果所有設(shè)備都由區(qū)塊鏈而不是直接用戶控制，則可能發(fā)生真正的革命。使用智能合約可以做到這一點(diǎn)。

智能合約是在將交易包含在區(qū)塊鏈中之前必須滿足的一組條件和業(yè)務(wù)規(guī)則。寫在區(qū)塊鏈中的交易可能比所有權(quán)轉(zhuǎn)移更為復(fù)雜。智能合約具有用于在節(jié)點(diǎn)之間執(zhí)行不同合約類型的集成機(jī)制。

智能合約也是自治的，從技術(shù)上講，它是一種可以自我維護(hù)和自我執(zhí)行的計(jì)算機(jī)代碼。一旦生效，就不需要任何人為因素來控制它。

以太坊使執(zhí)行智能合約成為可能，以太坊是創(chuàng)建區(qū)塊鏈系統(tǒng)的平臺(tái)。以太坊擁有自己的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)和礦工，就像比特幣一樣。但是以太坊節(jié)點(diǎn)能夠執(zhí)行與之相關(guān)的合約。

目前市面上已經(jīng)有了使用以太坊平臺(tái)開發(fā)的區(qū)塊鏈上的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的是智能鎖。

所謂的鎖是可以由區(qū)塊鏈控制的現(xiàn)實(shí)世界中的物理對(duì)象。他們使用一種將區(qū)塊鏈技術(shù)帶到整個(gè)家庭的電子設(shè)備，從而可以租用任何兼容的智能對(duì)象并接受付款而無需中介。

該系統(tǒng)使任何人都可以在沒有中間人的情況下租用，出售或共享任何東西。有了它人們就可以享受共享經(jīng)濟(jì)的愿景，例如Airbnb公寓變得完全自動(dòng)化。

該系統(tǒng)的工作方式如下：智能物品的所有者（Slock）為其使用創(chuàng)建價(jià)格和押金的智能合約。用戶可以找到Slock，然后在以太坊區(qū)塊鏈上付款，從而獲得打開或關(guān)閉該Slock的許可，這意味著可以按約定使用它。

智能合約將自動(dòng)執(zhí)行，押金退還給用戶，減去租金。實(shí)際上，這意味著通過在公寓門上安裝智能鎖，用戶可以在區(qū)塊鏈上租用公寓。智能合約將對(duì)其解鎖，并使其按合約規(guī)定可用。

除了智能門，該系統(tǒng)還允許出租，出售或共享任何嵌入了該技術(shù)的智能對(duì)象。例如：自行車，汽車和任何可以通過物理鎖固定的物體都是潛在的用例。

一些研究者認(rèn)為，開發(fā)未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的最安全方法是在穩(wěn)定的現(xiàn)有區(qū)塊鏈（如比特幣）之上，而其他人則認(rèn)為，這樣的區(qū)塊鏈需要昂貴的計(jì)算量和時(shí)間延遲才能將交易挖掘?yàn)閰^(qū)塊。

所以有研究者提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的，用于智能家居物聯(lián)網(wǎng)的新型安全，私有和輕量級(jí)架構(gòu)。

該架構(gòu)中挖掘區(qū)塊被視為第一個(gè)需要解決的問題。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)備是資源受限的設(shè)備，無法執(zhí)行此類操作。

當(dāng)檢測(cè)或訂購某些東西時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)該及時(shí)響應(yīng)。在大多數(shù)情況下，進(jìn)行塊挖掘所需的時(shí)間是不可接受的。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將包含數(shù)十億個(gè)設(shè)備。因此建議的解決方案包含三層：本地網(wǎng)絡(luò)，覆蓋網(wǎng)絡(luò)和云存儲(chǔ)。

本地網(wǎng)絡(luò)包含所有智能家居設(shè)備和由本地計(jì)算機(jī)組成的區(qū)塊鏈。該本地區(qū)塊鏈由其所有者集中管理。當(dāng)家中有新的智能設(shè)備時(shí)，用戶會(huì)將其添加到區(qū)塊鏈中。與特定設(shè)備有關(guān)的所有交易都鏈接在一起。沒有標(biāo)準(zhǔn)的挖掘，因此當(dāng)收到交易時(shí)，它會(huì)自動(dòng)放入一個(gè)區(qū)塊中并被視為有效。

覆蓋網(wǎng)絡(luò)是連接更多智能家居和用戶的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)管理允許訪問智能家居數(shù)據(jù)的用戶的公共密鑰，以及提供可訪問數(shù)據(jù)的智能家居的公共密鑰。包括了云存儲(chǔ)，作為可能希望在云中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)備的解決方案，以便第三方可以訪問數(shù)據(jù)并提供某些智能服務(wù)。

總而言之，借助區(qū)塊鏈，物聯(lián)網(wǎng)可以過渡到無需相互干預(yù)即可彼此交互的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。這些設(shè)備還將做出智能判斷，因此許多工作流程將以新的方式自動(dòng)化，從而節(jié)省大量時(shí)間和成本。

寧波格密鏈網(wǎng)絡(luò)科技有限公司一直致力于區(qū)塊鏈上的解決方案研發(fā)。