李编译,凯文编辑
来源:首席数字官
今天,物联网和区块链这两个“后起之秀”,似乎已经成为推动数字时代发展的两个“轮子”。两个看似不相关的“轮子”能否合二为一?如果结合,区块链技术应用于物联网会产生什么样的化学反应?
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事实上,我们一直在猜测物联网和区块链的技术,比如物联网和区块链的结合是否能加强彼此的优势,是否会出现技术冲突,或者他们是否是天作之合。那么在今天,他们是否应该只占据能发挥各自作用的领域呢?纵观历史,今天的物联网是怎么来的?
从互联网到物联网的演进
20世纪80年代,全球掀起了计算机技术革命。当时的科技公司通过艰苦的研发,逐渐将电脑的外观从裸露的电路板演变成我们现在看到的电脑形态。今天,让每个人都拥有一台个人电脑的梦想似乎已经实现了。
但有趣的是,今天每台机器里都有一台电脑。就像互联网创造了一个人人都可以上网的世界,人们可以随时随地通过手机相互交流一样,“物联网”也是如此。
在物联网时代,任何东西(设备)、器具、工具、车辆、机器,任何东西都包含一台计算机,通过连接网络可以收发各种信息。
如今物联网应用广泛,以家用汽车为例。当物联网应用到汽车上,汽车将会计算、收集、存储、分析、传输和接收数据,甚至决策和交流。汽车的全球定位系统也将帮助客户做出出行决策,为客户带来更舒适的出行体验。今天汽车的这些计算都是为了给客户提供服务。
因此,该系统还会为客户提供交通状况的相关信息,帮助他们规划最佳路线,告诉他们自己的车辆是否存在问题,并给出需要解决的诊断信息。
事实上,物联网受益的不仅仅是客户,还有车企。公司通过收集所有客户车辆的数据,通过物联网技术可以知道某一类产品是否存在一些具体问题。如果有,公司可以根据收集到的信息找出问题的根源,给予客户最优质的产品和服务。
区块链技术的发展有待提高。
虽然在某些情况下区块链确实有利于物联网,例如个别国家未能以最佳方式为其公民服务,那么区块链技术的无国界性将充分发挥其价值。同样,当人的效率越来越低的时候,减少人际交往也会更有吸引力。因此,无人驾驶汽车的物联网现象也将引起越来越多人的兴趣。
但是对比区块链和物联网,我们会发现两者有着根本的不兼容。从区块链的起源来说,可以说区块链是为了启用比特币而创建的,比特币是一种去中心化的数字货币。它的去中心化使得交易的参与者可以在没有相互信任的情况下放心地进行交易。
然而,物联网技术趋于集中化。例如,以汽车为例,汽车不与系统中人们选择的分散网络节点通信,而是与汽车制造商通信。虽然厂家有车辆的专业知识,但是那些分散的网络节点达成的共识并不能解决重要的服务问题。
或者一辆车的例子。假设节点A正在高速公路上行驶,对汽车引擎盖喷出的火焰说“没问题”。节点B投票认为这是紧急情况,而节点C弃权,因为它处于离线状态,并且其链在添加下一个块之前不会更新。
所以我们也可以想象当物联网的红绿灯和区块链技术结合起来会有什么乐趣。
因此,今天的区块链技术还需要一段时间的发展才能使网络节点达成共识,目前的区块链还处于“缓慢”状态。因此,针对区块链技术,我们正在进行大规模的研究,如何更快地处理更多的事情。
就像物联网和汽车结合的例子,当客户需要及时服务时,这些车辆引起的问题需要立即关注,但比特币网络达成共识需要10分钟。
区块链和物联网存在的安全隐患
此外,区块链技术的安全隐患也随时存在。首先,区块链通过非对称加密是安全的,所以用户需要维护一个私钥,因为个人私钥创建的数字签名可以证明区块链上资产的所有权。一旦除你之外的任何人都可以访问你的私钥,这也意味着他们实际上拥有你的财产。
然而,在物联网场景中,既没有人工干预设备,也没有网络之间的交互。基于物联网技术的车辆、冰箱、闹钟或给定设备都可以自行交易。
那么,您的设备会访问您的私钥并将其存储在内部芯片中吗?同时,你使用的每个物联网设备都有你自己的私钥吗?一旦黑客入侵了你的物联网设备(这很容易做到),就说明他们也有你的私钥。总结一下,著名电影演员丹尼德维托在《尼罗河宝藏》说过:“今天没有芯片是安全的!”
物联网与区块链结合后的其他可能性
让我们从这个用例开始:一辆无人驾驶汽车从机器人那里拿起一个包裹,然后把它拿下来。当汽车意识到需要加油时,它会扫描最近的加油站,机器人会给车辆加满油,车辆会使用加密货币令牌支付交易成本。汽车结束了旅程,把包裹留在了收货处。然而,在这条线上的任何地方都不需要人工干预。
在这个过程中,区块链更擅长处理两方之间需要相互信任的交易,而机器天生没有信任能力,因此提供和接收数据包都需要授权。因此,购买燃料是加密货币最基本用例的一个很好的定义。
此外,区块链技术不仅提供了“有向无环图”(DAG:一种属于数学领域的算法)的结构,还为该结构提供了各种可能性。值得注意的是,IOTA Tangle网络是以DAG的形式构建的。
在离散数学领域中,图定义了一组称为节点(也称为顶点或点)的对象,节点由边(也称为弧或线)连接。在有向图中,边表示方向,这意味着来自边节点X的节点Y不同于来自边节点Y的节点X,“有向无环图”是指遍历图(遍历图属于数据结构的内容,是指从图中的任意一个顶点开始,图中的所有顶点都被访问一次且仅访问一次)。边从一个节点到另一个节点后,同一个节点不会被访问两次。
理论上DAG可以克服共识的低效率,交易速度慢,矿工寡头。因此,“有向无环图”庞大的机器对机器交易网络自然可以帮助其迎接物联网的挑战。
但是,如果DAG把自己建立在一个对分散点不达成共识的无信任事务结构下的区块链上,那么DAG除了一个有趣的备选网络拓扑(网络拓扑是指由网络节点设备和通信介质组成的网络结构图)之外,可能无法提供任何有价值的东西。
那么,DAG是如何保护交易的安全性,防止交易被篡改的呢?如果没有区块链的不变性,你如何审计DAG并相信它是不可改变的事实记录?
虽然物联网和区块链技术几乎同时出现,但未来是否会融合还是未知数。虽然现在这两项技术都在不断发展,这两个领域的研发也在继续,但区块链是否能在物联网领域找到生产性的位置,还有待观察。
(原文发表于CoinCentral。作者威尔顿索恩伯格(Wilton Thornburg)是一名软件工程师,目前在美国波士顿工作。)
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