現(xiàn)在正是開始考慮物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈融合的時(shí)候了!大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的集中式架構(gòu)意味著可能缺乏彈性，透過新興的區(qū)塊鏈(Blockchain)技術(shù)，將有助于提高系統(tǒng)彈性。

　　許多發(fā)展障礙正減緩著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的采用。

　　首先，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和平臺(tái)市場是零散的，其中存在許多標(biāo)準(zhǔn)和多家供應(yīng)商。關(guān)于技術(shù)、供應(yīng)商以及所提供的解決方案，一直存在著不確定性。

　　其次，對互操作性也存在疑慮，因?yàn)榻ㄖ玫慕鉀Q方案往往容易造成新的數(shù)據(jù)孤島。

　　云端中的數(shù)據(jù)通常是安全儲(chǔ)存的，但是基于云端的安全建置手段，無法針對完整性打了折扣的設(shè)備保護(hù)你的數(shù)據(jù)，也無法防止來源端的數(shù)據(jù)篡改。

　　最后，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的集中式架構(gòu)(centralized architecture)意味著有可能嚴(yán)重缺乏彈性。在云端處理所有交易時(shí)，云端資源的不可用性，可能會(huì)凍結(jié)你的商業(yè)營運(yùn)。

　　什么是區(qū)塊鏈?

　　區(qū)塊鏈(Blockchain)是一種新興技術(shù)，可以協(xié)助提高系統(tǒng)彈性。

　　區(qū)塊鏈的基本概念非常簡單：它是一種分布式數(shù)據(jù)庫，稱為分布式賬本(distributed general ledger)，它維護(hù)著一個(gè)不斷新增的有序記錄列表。

　　媒體通常將“區(qū)塊鏈”這一術(shù)語和交易、智能合約或加密貨幣聯(lián)系在一起，但是這項(xiàng)技術(shù)本身擁有更大的潛力。這就是為什么我們需要將區(qū)塊鏈從諸如比特幣(Bitcoin)和以太坊(Ethereum)這樣的具體建置中分離出來。

　　例如，沃爾瑪(Walmart)和福特(Ford)正在使用區(qū)塊鏈技術(shù)來改善供應(yīng)管理，并未涉及加密貨幣。事實(shí)上，區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的融合已經(jīng)排進(jìn)了多家公司的議程。而且在物聯(lián)網(wǎng)和金融服務(wù)之外的幾個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)存在具體建置、解決方案和創(chuàng)新行動(dòng)了。

　　根據(jù)IBM的介紹，對物聯(lián)網(wǎng)而言，區(qū)塊鏈的三大好處是建立信任、降低成本和加速交易：

　　? 使用區(qū)塊鏈密碼技術(shù)在當(dāng)事各方和設(shè)備之間建立信任關(guān)系，并降低共謀和篡改的風(fēng)險(xiǎn)

　　? 透過消除與中間人和中介機(jī)構(gòu)相關(guān)的開銷來降低成本

? 透過將結(jié)算時(shí)間從幾天縮短至幾乎為一瞬間，從而加速交易

如何實(shí)現(xiàn)?

　　基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)將如何實(shí)現(xiàn)這一切呢?IBM的觀點(diǎn)，是區(qū)塊鏈中的所有設(shè)備都應(yīng)具有執(zhí)行區(qū)塊鏈軟件的資源。隨著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的每個(gè)元素都能夠處理區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，突然之間區(qū)塊鏈成為了所有問題的解決方案!對，但不完全是這樣。

　　分布式賬本的一個(gè)關(guān)鍵要素，在于它們是開放的;它們通常不被任何一個(gè)實(shí)體“擁有”。任何連接到分布式賬本的計(jì)算機(jī)都稱為“節(jié)點(diǎn)”。大多數(shù)節(jié)點(diǎn)是輕量級的(或者至少相對于云端服務(wù)器的容量來說是輕量級的)，因此它們不會(huì)保存完整的賬本。賬本中每個(gè)“區(qū)塊”(block)的容量上限為1 MB。一臺(tái)小型桌面計(jì)算機(jī)可以輕松地保存完整的賬本，但是大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并非如此。任何區(qū)塊鏈系統(tǒng)至少需要一些包含完整賬本的“完整節(jié)點(diǎn)”(full nodes)。

　　另一個(gè)問題，是你需要正確的安全認(rèn)證才能查看交易。因此，使用此技術(shù)時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)安全問題仍然存在。設(shè)備啟動(dòng)運(yùn)作和安全密鑰管理仍然是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備持續(xù)存在的問題，并未由區(qū)塊鏈所解決。

　　假設(shè)這些限制都解決了，那么區(qū)塊鏈將為物聯(lián)網(wǎng)增加一種引人注目的商業(yè)面向。一個(gè)區(qū)塊包含交易，但也可以包含合約。因此，一臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以從另一臺(tái)設(shè)備或另一個(gè)系統(tǒng)購買數(shù)據(jù)或向其銷售數(shù)據(jù)。而這可造就一個(gè)不太會(huì)出現(xiàn)彈性問題的交易系統(tǒng)。

　　區(qū)塊鏈融合物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)

　　然而，盡管有這些益處，但區(qū)塊鏈模式并非沒有其缺點(diǎn)。具體包括：

　　? 可擴(kuò)展性。區(qū)塊鏈尚未具備良好的擴(kuò)展性。這可能會(huì)導(dǎo)致回歸集中化，從而無法體現(xiàn)分布式賬本的宗旨。

　　? 處理能力。對于基于區(qū)塊鏈的生態(tài)系統(tǒng)中所涉及的所有對象，小型設(shè)備不具備執(zhí)行加密所需的能力。預(yù)計(jì)數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將以非常低的成本進(jìn)行量產(chǎn)，并且這些設(shè)備中的大多數(shù)將不能以期望的速度執(zhí)行所需的加密算法。

　　? 儲(chǔ)存。盡管區(qū)塊鏈消除了使用中央服務(wù)器來儲(chǔ)存交易和設(shè)備ID的需求，但賬本(ledger)也必須儲(chǔ)存在節(jié)點(diǎn)上。久而久之，賬本的規(guī)模將會(huì)增加，而這將超出了大量智能設(shè)備的能力，例如傳感器，其儲(chǔ)存容量非常低(無論是內(nèi)部閃存，還是外部的NOR或NAND閃存)。

　　? 缺乏專業(yè)知識。很少有人了解區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)作原理。融合區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)為系統(tǒng)增添巨大的復(fù)雜性。

? 互操作性問題。 眾所周知，當(dāng)你可以將數(shù)據(jù)源整合在一起時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值會(huì)增加。我們本來就缺乏很多垂直市場的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)，將區(qū)塊鏈融合只會(huì)使這個(gè)問題變得更加困難，更不用說這種交易管理將會(huì)造成的法律和合法性問題。

　　區(qū)塊鏈與數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的融合并非不久的將來就會(huì)發(fā)生之事。從運(yùn)算方面來講，區(qū)塊鏈處理任務(wù)困難且耗時(shí);而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能力仍然相對不足，缺乏直接參與區(qū)塊鏈的處理能力。這種限制有一個(gè)很好的理由：繁重的運(yùn)算量有助于保護(hù)完整性。

　　正如新南威爾士大學(xué)(University of New South Wales)副教授兼研究員Salil Kanhere所說：“標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無法進(jìn)行這種繁重的運(yùn)算工作，就像你無法在一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的筆記本電腦上進(jìn)行比特幣挖礦一樣?！彼裕畛踹@種類型的應(yīng)用將會(huì)首先在高階網(wǎng)關(guān)上看到。

　　現(xiàn)在，業(yè)界媒體報(bào)導(dǎo)人工智能(AI)和區(qū)塊鏈正在加速物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，但我認(rèn)為正好相反。物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)能夠提供一個(gè)架構(gòu)，使區(qū)塊鏈在其中能發(fā)揮作用。對于絕大多數(shù)邊緣節(jié)點(diǎn)而言，區(qū)塊鏈功能最初需要在網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)關(guān)是充當(dāng)事務(wù)處理點(diǎn)的硬件設(shè)備。這增加了一層額外的復(fù)雜性，因?yàn)檫@意味著負(fù)責(zé)交易的邊緣節(jié)點(diǎn)將不會(huì)是記錄交易的設(shè)備。邊緣節(jié)點(diǎn)將是網(wǎng)關(guān)的外圍設(shè)備。

　　盡管物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的結(jié)合現(xiàn)在還沒有準(zhǔn)備好，但已經(jīng)是該開始考慮此種融合的時(shí)候了。因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)塊鏈服務(wù)可能會(huì)觸發(fā)在使用者之間進(jìn)行公開的數(shù)據(jù)交換，并使限制存取有用資料之孤島問題將得以化解。我們看到這些新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)起步，在擁有足夠資源的低成本處理器廣泛普及之前，推動(dòng)區(qū)塊鏈部署所需的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)持續(xù)改進(jìn)，只是時(shí)間的問題。

　　Filament就是一個(gè)很好的例子。Filament是一家提供新型芯片的新創(chuàng)公司，其芯片使連網(wǎng)設(shè)備和設(shè)備能夠自行完成交易，并基于規(guī)則和營運(yùn)業(yè)者設(shè)定的程序創(chuàng)建記錄在區(qū)塊鏈上的合約。

　　此外，由Linux基金會(huì)(Linux Foundation)主持的全球合作組織Hyperledger也提供區(qū)塊鏈技術(shù)的開放來源(open-source)版本。