物联网一直在寻找一种安全的方法来实现流程自动化和实时数据交换,从而加快事务执行速度;在这方面,区块链技术有望成为完美的解决方案。
随着车辆、工厂机械、建筑物和城市基础设施中传感器数量的增加,企业正在寻求一种安全、自动化的方式来实现网状网络的事务处理能力。区块链在这方面似乎发展潜力最大。
根据Juniper Networks发布的最新数据,物联网中的传感器和设备总数预计将从今年的210亿跃升至2022年的500亿。
瞻博网络(Juniper Network)指出,未来四年,物联网连接设备的大幅增长将主要由边缘计算服务驱动,即把数据从云处理转移到更靠近源头的位置。到2023年,预计所有460个工业和企业联邦设备中的很大一部分将依赖于边缘计算。考虑到这一前景,解决标准化和部署方面的核心挑战至关重要。
区块链是一种电子分布式账本技术(简称DLT),它还包含业务自动化软件组件(称为'智能合约'可以消除中间人的需要,以标准化的方式实现物联网设备之间的加速数据交换和交互过程。这里解释一下,所谓的中间人是指负责处理网络上物联网设备之间的请求和其他流量的中央通信服务器。
电气和电子工程师协会(IEEE)是技术创新领域的权威组织,目前拥有超过50万名成员。该协会成员马里奥米利切维奇(Mario MIlicevic)指出,“从本质上来说,基本思路是取消中央机构3354,每笔交易都不需要额外的审批和验证。取而代之的是,所有分布式节点都将参与网络中每一笔交易的验证。”
通过上一层楼梯来提升供应链
Milicevic解释说,在传统的供应链环境中,中央服务器负责验证货物和原材料从一个地方到另一个地方的移动。此外,中央代理还可以根据预定的规则决定停止某些进程。在分布式区块链物联网网络中,对等网状网络上的每个物联网设备可以根据预定规则验证并执行交易——,而无需中央服务器的帮助。
区块链技术还可以将可扩展的分布式安全和信任机制引入物联网设备、应用和平台,通过分布式交互和数据交换来提高安全水平。这种技术使用哈希算法来创建不可更改的交易记录,这些信息只能通过公钥和私钥进行加密和访问。
智能合约软件可以嵌入到每个物联网芯片上的自执行代码中,以便在确定条件满足时触发相应的操作。这些操作将仅在传入交易被认证时执行。Milicevic说,“这意味着我们不再需要一个中央代理来告诉每个节点何时做什么。”
区块链账本的出现缩短了物联网设备信息交换和处理所需的时间周期。
米利切维奇指出,“以一家汽车制造厂为例。当某个附件到达指定位置时,该附件会被相应的传感器捕获,然后将结果信息发送到其他节点。之后,每个节点同意附件得出这个结论,并与全网进行通信,最终允许新节点开始下一步操作。”
根据Juniper Network的研究,边缘计算的兴起对于扩大技术部署的规模至关重要。其主要优势包括降低带宽要求、改善应用程序响应时间和加强数据安全性。
来自IEEE的区块链专家认为,区块链与物联网结合后,有望给整个垂直行业带来变革。
Gartner副总裁兼研究员David Furlonger指出,尽管金融服务和保险公司目前处于区块链开发和部署的最前沿,但交通、政府和公共事业部门由于高度关注公共关系的核心特征,现在也积极参与进来
比如,法律规定某些药品需要在特定的温度条件下运输和储存,并保证与此过程相关的数据符合监管要求。然而,药物运输过程的跟踪机制往往过于分散。许多制药公司不得不雇用供应链集成商来收集数据,以满足监管标准。
去年,SAP与IBM合作,展示了物联网和区块链技术可以实现跟踪和报告的目标,就好像它们被结合起来实现了药品供应链的自动化。SAP将其Leonardo物联网软件平台与IBM的区块链云服务相结合,创建了一个系统工作模型,可以通过使用智能合同规则来跟踪和管理医药供应链。
目前对区块链的一大误解是,它将完全取代传统体系。\”事实上,区块链只是企业应用程序之上的一个新层.\”
SAP最近与客户完成了另外两个区块链概念验证部署项目:一个是将智能合约技术引入物联网设备,以便对Hyperledger区块链上有数百万笔交易的小型供应链进行可测试性评估;第二种是使用开源的区块链软件MultiChain,以不涉及智能合约的方式测试15个不同客户的数十亿笔大规模交易。
SAP数字客户项目负责人吉尔佩雷兹(Gil Perez)表示,使用智能合约技术的小规模概念验证项目效果很好,但实施成本相当高,因为需要区块链开发人员(目前这类人才极其稀缺)为其编写代码。
佩雷斯指出,“在小型试点项目中,运营成本和管理成本相当高。因此,虽然实现的功能超出预期,但从财务角度看并不具有实际意义。”
第二个概念验证项目解决了可扩展性和成本问题,证明了区块链可以扩展到企业级,开发者不需要为物联网设备编写智能合约代码;相反,业务自动化方案运行在独立于区块链的独立服务器上。
佩雷斯表示,多链概念验证项目的效率不如Hyperledger,但前者的实施成本更低,也更符合业务需求。同时,他补充说,小型概念验证项目需要在物联网设备上以智能合同代码的形式实现更复杂的业务逻辑。
佩雷斯解释说,对于大规模的概念验证项目,“在服务器上运行逻辑并不意味着它不能自动化。我们可以在不同的位置灵活地运行逻辑。业务用例的部署不仅需要考虑技术能力,还需要考虑业务和业务影响。”
SAP一直在与约65家客户合作开发区块链增强软件——Perez表示,相关成果将很快推出。
佩雷斯指出,“它已经成为升级周期中不可或缺的一部分,被嵌入到SAP提供的标准软件中。如果SAP提供了一个标准的应用程序,并且我们可以在其中添加扩展或添加区块链应用程序的功能,那么它肯定会帮助区块链实现应用程序加速。”
在今年5月举行的Sapphire大会上,SAP宣布了其面向客户的区块链云服务——,对于那些不想投资测试分布式账本技术的企业来说,这将成为一个非常受欢迎的选择。
IBM最近还推出了物联网到区块链服务,以附加选项的形式支持现有的物联网连接服务。这意味着物联网设备(如RFID定位芯片、条形码扫描或其他报告数据的设备)可以将信息上传到IBM云服务上的授权区块链。利用这个以区块链为基地的网络,计算机商业网络将能够核实信息的来源。
可以将数据上传到区块链图书的设备也可以更新或验证智能合同。例如,当连接到物联网的货物沿着多个配送点移动时,包裹位置和温度信息可以在区块链上更新。IBM称,这意味着各方可以共享包裹在移动过程中的状态信息,从而确保符合合同条款。
精力
根据B2B评论平台G2 Crowd的报告,区块链的新兴用途将继续增加,这主要是由DLT安全实施方案推动的。
G2 Crowd在一份报告中指出,“Equifax的安全事件曝光后,信息安全和企业诚信问题开始受到高度关注。目前,企业正在区块链积极投资,以建立预防措施。”
区块链实现了对物联网传感器的安全访问。
例如,全球无线网络技术提供商ABB Wireless采用区块链作为工业系统(如公共事业、油气、交通等领域)的正式安全服务交付方式。
随着整个行业向“智能”系统时代的过渡,物联网网络安全变得越来越重要。3354从建筑暖通空调系统到国际货运,这些系统将使用电子设备实现通信和控制。
ABB无线目前使用Xage开发的区块链平台。这个平台是这家初创公司在本月初正式推出的。
ABB Wireless在变电站每个组件的边缘网关上运行Xage的安全应用。网状网络将实现对物联网设备的安全远程访问,并控制变电站、查看维护数据和重新路由电力。
作为另一大挑战,黑客攻击正在成为拥有数千甚至上万个物联网节点的系统的极其可怕的威胁。
Xage公司首席执行官邓肯格里特伍德(Duncan Greatwood)表示,“如果在无线网络中增加数百万个智能电表,整个网络将更加难以突破。相反,在传统网络中,你添加的单元越多,被黑的风险就越大。”
该区块链应用程序包含一个加密且不可变的安全证书表单,允许现场工作人员登录设备——。即使变电站因事故(如火灾)与公用事业部门中央数据中心断开连接,仍可安全实现登录。
ABB无线的工程和运营副总裁保罗戈登(Paul Gordon)说,“每个人都担心电网会被恶意的人控制。区块链的介入提供了一个可扩展的解决方案,让安全不再是一个巨大的负担。——它可以满足严格的环境安全要求,同时实现更多可扩展的功能。”
将区块链分布式账本的不变性与加密机制相结合,意味着我们将迎来一个完全不同于传统关系数据库系统的功能系统——。在这里,我们添加的终端节点越多,网络安全性越高。因为网络攻击者要破解大部分节点才能获得对系统的可控访问,所以区块链加物联网设备会更安全。
区块链研究仍有不足之处;首席信息官要谨慎。
区块链技术本身还处于早期发展阶段。高性能宽带和网络半导体产品供应商MaxLinear的通信系统工程师Milicevic表示,在包含4000万篇研究论文的IEEE数据库中,只有480篇涉及“区块链”一词。
米尔切维奇指出,“虽然相关研究正在进行,但我还没有看到任何真正令人印象深刻的结果。”
IEEE数据库中的大部分高水平文章都聚焦于区块链技术的潜在应用,其中很多文章都提到了物联网网络与区块链的结合来改善供应链。然而,实际已经部署的区块链网络“仍然非常有限”;这意味着企业很难获得部署区块链前后物联网网络的不同节点数量、功耗和运行效率的数据。
米尔切维奇说,目前即使是失败项目的例子也非常有限。
Melicevic指出,“我们不太了解相关的成本或安全问题,例如流氓节点可能如何影响整个网络。目前系统中仍有一个中央权威机构可以关闭整个网络。在一个分散的网络中,不应该有这样的中央权威。但是,我还没有看到与此相关的研究。我猜每个人都在等着看别人要做什么,但这是另一个挑战,因为没有人真正知道别人在做什么。”
米利切维奇说,“另一方面,完全没有中央管理机制,仅仅依靠网状网络中的自动化节点也同样可怕。”
比如,物联网传感器厂商可以在可能被木马或病毒感染的设备软件中植入安全后门。米利切维奇说,“事实上,可能有人给了我钱,让我在企业产品中安装一个后门,这意味着我可以在用户没有察觉的情况下访问网络。只要能利用恶意节点控制一半以上的计算能力,那么每个人都将能随意覆盖整个区块链的历史。”
然而,区块链莱杰的一大优势是它不能被覆盖。这是一次写入加多重保护机制的技术方案。因此,对等网络上的所有事务历史将被保留3354,并且这不会改变它是否被入侵。
因此,目前导致企业高管对区块链技术持谨慎态度的核心原因之一在于缺乏区块链的真实部署案例。
Gartner最近对CIO的调查也反映了这一趋势。根据Gartner发布的2018年首席信息官调查,只有1%的首席信息官在其组织中采用了某种形式的区块链解决方案,而只有8%的人表示他们正在制定短期计划或积极尝试区块链技术。
加特纳
Furlonger说:“今年的Garnter CIO调查为我们带来了关于区块链采用和部署状况的客观证据。相对于未来可能给企业、行业甚至社会带来的深远变化,目前更应该关注区块链的核心理念及其能力范围。”