摘要：目前的物联网解决方案所依赖的平台可能在几年后就不存在了。我构建了许多不再运行的项目，因为使用的服务已经关闭。本文中分享的分布式项目使我们能够超越中央权威的限制。系统不易被破坏，数据不易丢失。
人们很容易厌倦使用“区块链”这个术语。尽管区块链ICO的波动性可能会增加怀疑者的可信度，但当新的颠覆性技术出现时，怀疑可能是健康的。事实上，怀疑主义可能是新兴技术的燃料。随着任何新技术的炒作周期开始下降到幻灭的谷底，怀疑论者的反馈将改进技术。
因此，这里有一个问题——有没有任何区块链项目可以服务于今天的实际物联网用例？
不考虑加密货币投资或虚拟加密小猫；在未来的12到18个月内，有没有一种去中心化的网络可以成为物联网中数据传输的首选架构？
以下是物联网最有前途的去中心化网络的对比，可以被今天的alpha/beta测试人员使用或者正在接受。
典型物联网解决方案
传输物联网设备数据最常用的协议之一是MQTT，这是一种运行在发布和订阅模型上的服务器/客户端消息队列。MQTT需要一个名为broker的中央机构作为唯一的真实来源。
MQTT的前提很简单。该架构有一个从多个数据发布者接收数据的中央代理。一旦数据被集中收集，代理将把它传递给任何等待的订户。除了充当消息队列之外，MQTT Broker还可以支持身份验证、多达3个QoS(服务质量),并按主题过滤数据。MQTT最初创建于1999年，由IBM积极开发，直到2013年开源。今天，有许多可接受的MQTT代理项目和MQTT客户端库供您想象。
很多商业物联网平台都是以MQTT为骨干。由于其多功能性，公司可以拥有大量的物联网设备来持续发布数据。另一方面，任何数量的服务器都可以订阅预过滤的原始数据。
如果你很好奇，以下是我们的客户最常用的MQTT平台：AWS IoT、Google Cloud IoT Core、Azure IoT Hub、Losant和Adafruit IO。
MQTT是一个很好的解决方案，但扩展到假设的204亿台物联网设备需要大规模的基础设施和云计算。任何计划使用物联网元素的初创或商业项目的团队，都必须做好承担大量云基础设施费用和投资的准备。
对于本文，MQTT将被用作比较区块链和分布式分类帐技术的基准。
定义区块链
区块链是不可变的去中心化账本。你可以把它看作是一种新型的数据库。区块链的基本核心功能是更新整个节点网络中的共享账本。每个节点都是一台接收和验证分类帐副本的计算机。数据按时间顺序存储在这个分类帐中，新的数据被附加并传播到整个网络。总账持有的数据可以记录交易、单据、文件或其他有价值的东西。
该部分的块部分指的是链中的当前位置。一旦网络确认被阻止的副本被发送到所有节点，它就成为分布式分类帐或数据库的永久部分。在前一个块之后附加一个新块。因此，每个块都包含前一个块的散列副本。区块链——一系列区块！
因为如果有人试图在链中的任何一点更改数据，每个后续块都包含前一个块的哈希，得到的哈希将是不同的，并且不会被其他节点验证。实际上不可能将操纵数据引入网络。为了做出可行的改变链条的尝试，你需要访问全世界的每一份账本，同时具备改变的能力。没有中央资源，任何人或团体都无法获得如此大的权力，让区块链成为交易或身份的可靠来源。
一个具有自验证的大型分布式数据库由安全的用户账户组成，其事务具有吸引力。从历史上看，这个问题是不可能解决的，这也是我们创立联邦保险银行的原因。
面向物联网的以太坊区块链
比特币可能将区块链技术引入了主流，但通过向开发者介绍区块链，以太坊成为了最实用的。以太坊允许开发者创建他们自己的分散契约。它们规定了规则、功能，甚至是一枚独特的硬币。
还记得2017年ICO的爆发式增长吗？以太坊的工具使技术企业家能够创造独特的加密货币。开发者可以轻松创建独特的加密货币，这证明了以太坊生态系统、以太坊开发者社区和以太坊区块链。
传统区块链(如比特币和以太坊)的计算能力和存储要求排除了物联网设备可以使用这种技术的可能性。例如，典型的以太坊节点使用GPU处理块，因为CPU太慢，每个节点存储近1TB的历史区块链事务。正如以太坊今天所说，与集中式云服务相比，它速度慢、成本高、能效低。要成为可行的数据传输选项，需要显著减少共识时间和挖掘成本。
以太坊的领导团队并没有忽视这些问题。多年来，核心开发人员一直致力于一个名为Casper的项目。Casper将区块链共识从称为“工作证明”的计算密集型操作转变为称为“证明的证明”的基于风险的操作。Casper将对Etereum市场产生重大影响。对于物联网项目，结果将是积极的，因为它将降低交易成本，并允许计算有限的设备确认块。5月，Casper团队发布了0.1.0版本，7天后发布了0.2.0版本。
今年1月，以太坊基金会宣布了两项补贴计划，进一步证实了扩张问题。开发人员可以获得50，000美元到1，000，000美元或更多的赠款。具体来说，基金会概述了他们希望社区并行工作的两个策略-区块链分段和第2层协议。
碎片化将允许以太坊的节点网络同时在多个块上工作。本质上，这类似于MongoDB将数据分成不同分区的方式。我们在分片上找到的唯一项目是prysmaticlabs.com。对于物联网设备来说，分片是另一种方式，以太坊计划大幅减少达成共识的时间。
第2层协议通常被定义为侧链。借用以太坊的很多功能，这些侧链创建一个独立的链，很多数据交易都可以在以太坊链上进行。最终，一条侧链将纪念他们在主以太坊区块链的所有交易。
通过专门为物联网中的受限设备创建侧链，我们开始看到类似于MQTT的架构。侧链数据流会是设备侧链区块链，其中MQTT数据流是客户端代理中央数据库。通过这种架构，侧链“代理”可以与受约束的设备进行交互。另一方面，侧链以设定的间隔与以太坊主链同步交易。正在开发的两个值得注意的侧链项目是雷电和等离子。
有这么多基于以太坊的项目和开发人员关注规模，将以太坊与侧链配对可能很快就会成为传统消息队列数据库架构的流行替代方案。
物联网的IPFS
分布式账本技术令人兴奋，目前的实际实现是星际文件系统(IPFS)。IPFS跨独立节点创建分布式文件系统。IPFS可以用来托管网站、文件甚至视频。
IPFS节点只存储他们感兴趣的内容和存储内容的索引。这与传统的区块链不同，传统的要求每个节点将整个事务历史存储在本地。IPFS可能与传统的区块链非常不同，但类似地，文件的加密哈希值存储在网络中的多个节点上。
著名的IPFS是一个大胆的建议，如果它是IPFS而不是集中式HTTP服务器，整个公共网络本身将更好地服务于世界。如果您知道哈希地址，每个客户端节点都可以访问整个文件网络。客户端可以决定存储哈希，并在这样做时成为数据的主机节点。如果存储数据的任何节点断开连接，该文件将继续通过其他节点可用，就像什么都没发生一样。
除了向应用程序开发人员公开存储工具之外，IPFS还公开了一个类似于MQTT的发布/订阅事件总线。与MQTT不同，这里没有集中的代理，IPFS提供完全去中心化和分布式的代理。这意味着对事件感兴趣的每个订阅者也作用于其他感兴趣的订阅者的代理事件联盟。此外，还有内置加密安全性的额外好处。
您今天可以使用IPFS发布/订阅，但是您很快就会遇到IPFS要求节点选择托管个人数据的现实。由于这个原因，在IPFS上构建的大型项目通过使感兴趣的节点的结构、库和“网络”都运行相同的项目应用程序来提供价值。
一个基于IPFS的项目是Computes.io的创始人Chris Matthieu写了一篇博文。去年，Arduino被用于演示物联网发布/子示例-构建物联网超级计算机。超级计算机这个词可能会引起你的注意，但请考虑这个演示，计算机使用多台计算机作为一台计算机来演示暴力密码攻击。
IPFS使我们能够将一系列物联网设备联网，并使它们充当共享文件系统、事件总线，并将Computes.io作为分布式计算平台。
物联网氦分布式机器网络
氦是创业公司用来描述自己产品的新名词。氦的网络结合了物理区块链、无线技术和开源软件，创建了一个专为物联网打造的分布式区块链。
让我们逐渐了解数据是如何通过氦网传输的。
物联网机器将使用WHIP协议安全地连接到范围内的多个本地网关。加入后，设备将向所有网关发送加密数据。
每个网关将数据添加到该块，然后将该块附加到氦的全局区块链。该数据将包含转发传感器数据的路由器的信息。
将网关特定数据发送到特定路由器。为了提供这种数据传输服务，网关要向路由器付费。
路由器解密数据，完成整个过程。
由于氦目前正在开发中，这种解释似乎有些麻烦。我们期待更好的术语来描述这一过程。
“我们用区块链来奖励任何部署氦网关的人；机器的无线热点。这种方法使我们能够建立一个由社区拥有的分散式网络，提供安全、经济和无处不在的无线覆盖，并将数十亿台机器连接到互联网。”氦气
IOTA纠结于物联网
今天可用的另一项技术是IOTA。这个项目引入了缠结网络的概念，而不是传统区块链所支持的网络。Tangle是一种新形式的分布式账本技术，以物联网为设计理念。
与区块链不同，纠结只是一个纠结的用户网络，而不是一个矿工节点。这个想法是，对于任何进行交易的设备或用户，它也必须处理接下来的两个交易。该方案允许以比所讨论的任何其他方案更低的成本进行快速交易。物联网设备可以快速进行传感器数据或功能的小额交易。它可以围绕连接的设备实现全新的经济效益。
IOTA的一个有趣的命题是基于量子计算来抵御攻击。这种说法无法考证，但考虑起来很有意思。IOTA的白皮书贯穿了数学。他们使用“专有的抗量子加密算法”将一些量子攻击的有效性降低了100万。
在未来，传统网络和分布式执行器可以管理和影响大多数城市基础设施，可以想象，涉及身份欺骗或数据伪造的攻击可能是灾难性的。抗量子加密的安全物联网网络将有助于在节点的生命周期内防止此类攻击。
考虑未来。
尽管保持怀疑仍然很重要，但一旦你把它视为赚钱的手段，这项技术还有很多工作要做。
当考虑到未来5年将有数十亿设备上线时，很容易理解为什么像IPFS和氦这样的项目如此重要。当我们达到连接设备的临界阈值时，我们需要高枕无忧，知道它们可以保持连接。
为分布式网络开发的各种协议正在解决阻止它们被采用的实际问题。我们开始重新考虑互联网，因为云不那么集中，更像一个类似于其根源的分布式设备网络。
想象一下设备通过独立拥有的网关通过微交易连接起来，网络分布在多个私有节点上的未来是很有趣的。每个设备都可以维护它们所消耗的系统。如果系统的一部分需要“离网”，它也可以被分叉和合并。
最后的想法
目前的物联网解决方案依赖于一个几年后可能不存在的平台。我构建了许多不再运行的项目，因为使用的服务已经关闭。本文中分享的分布式项目使我们能够超越中央权威的限制。系统不易被破坏，数据不易丢失。
需要考虑的一个重要问题是加密货币背后的实用技术解决方案，而不仅仅是金融价值。最终，我们都会在某种程度上受到分散技术的影响。在我们有生之年，我们至少会看到一些基于区块链的系统成为我们日常生活的一部分。
目睹安全和隐私问题成为每日头条很有趣；因此，该公司在区块链技术中找到了解决方案。随着向去中心化的转变，我们看到实际的用例开始出现。
(作者：链家视界，其内容来自链家的开放内容平台“GetNo。”；本文仅代表作者观点，不代表链家官方立场)