区块链已过时,IOTA能否成为物联网领域的比特币?

资料来源:iotachina、简书

物联网智库 整理发布

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------【导读】------

IOTA采用不同于区块链的Tangle架构,既没有储存交易资料的区块也没有链,有效避开区块链设计弊端,为物联网提供“零交易费用”、“无线扩展”、“离线交易”的数据交易市场环境。

近期,IOTA与大型跨国集团公司(例如大众、三星、思科等)建立合作关系,计划联合打造安全的数据交易市场。目前,已有包括微软、博世、富士通等30多家龙头企业加入IOTA项目。

这一举动,引起了我们对数据价值的思考。随着大数据、云计算、人工智能等新兴技术的发展,每天通过物联网产生的数据量十分庞杂,而其中99%的数据都轻易地浪费掉了。数据资产作为新时代的石油,如何简单有效地进行数据资产交易,成为当前亟待解决关键性问题。

区块链以其具备公开透明、无法篡改、方便追溯等技术特点被率先引入物联网领域。为物联网提供大数据记录存储,安全和身份验证以及数据微交易等。但也因其技术限制,物联网的可扩展性问题,交易费用和高吞吐量的问题无法得到有效的解决。IOTA作为专门为物联网而设计的、去中心化的、开源的分布式账本,采用轻量级、模块化的Tangle核心架构为物联网提供“零交易费用”、“无线扩展”、“离线交易”的数据交易市场环境。

“区块链+物联网”方案弊端显现

物联网设备数量众多,如果每台产生的众多数据需要被交易,在我们正常的生活中,通常会采用集中化的模式进行处理,而这一模式在没有任何费用的情况下是无法进行交易信息处理的。而基于区块链的微交易给我们的经济带来了创新与革命。

7年前,有人以中本聪(Satoshi Nakamoto)为名发表了比特币的那篇论文,从那时起,我们见证了许多不同的数字加密货币和相关项目的出现和兴起,解决了一系列社会经济问题。可以肯定的是,他们中的一些将在分享经济和物联网方面发挥重要作用,但坦率讲,他们都没有真正提供实时微交易功能。

因为直到当前几乎所有这方面的应用都是基于区块链技术,都与比特币(Bitcoin)或者以太坊(Ethereum)开发相关。存在的问题是区块链技术还无法扩展到满足稳定系统性能和轻量级硬件设施条件下提供高并发的交易处理能力。此外,随着区块不断的扩展,交易费用一直在不停的增加,并且从现阶段看来这种状况难以得到有效地改善。

其实,数字加密货币发展到现在,已经有了3代的更新。

第一代,区块链+PoW。

第二代,区块链+PoS。

第三代,DAG。

第一代的数字货币以比特币、莱特币、以太坊等为典型,都是基于区块链技术,交易的确认通过工作量来证明(Proof of Work),也就是通过挖矿的方式来实现。

第二代的数字货币以瑞波币、未来币和升级后的以太坊等为典型,基于区块链技术,但是工作证明采取股权证明的方式(PoS),可以理解为股票中的分红机制。

第三代的数字货币有IOTA和ByteBall(字节雪球),没有采用区块链技术,而是全新的DAG(有向无环图)技术,在技术层面是一次革新。

IOTA专为物联网而生的分布式账本

IOTA全称MIOTA,是于2014年众筹的一个项目,宗旨是利用DAG(有向无环图,IOTA里叫做Tangle——缠结)代替区块链实现分布式、不可逆(由密码学保证)信息传递的一种技术,在此基础上集成加密货币功能,服务于物联网。

IOTA背后是德国首家以加密货币进行资本化的完全受监管的非盈利性基金会。IOTA基金会非盈利是指通过做项目得到的收入都会使用在继续开发项目或者投入到新的项目之中,而不是被基金会中的领导层所占有。

(1)零交易手续费是IOTA的关键竞争力

数字货币IOTA 和Tangle 之间的关系,就如同比特币和比特币区块链一样。因此你可以将Tangle 当成是记帐的帐本,而IOTA是在Tangle上流通的数字货币。只是Tangle 记帐的方式和区块链的方式完全不同,但目的是相同的都是在验证交易(或验证资料)以避免资料被篡改。

举购买二手汽车为例。二手车是否能以高价售出,往往直接和车子的里程数据、是否定期保养有关,因此这些车子的数据最容易被恶意伪造或谎报。而二手车认证联盟主要的工作,就是为二手汽车的里程数或保养记录背书,避免消费者看不出来数据被人动过手脚。但是与其相信二手车联盟的认证,更可靠的方法应该是相信汽车自动产生并保存在区块链上的数据纪录(如果有的话)才对。

这就承接上一段的问题,如果未来的每辆汽车上都有很多数据需要传输、记录,那该怎么做才能确保数据的安全,而不会被有心人士篡改呢?

目前的区块链(例如比特币区块链)的交易验证是仰赖矿工(记帐者)的挖矿(记帐),而矿工为了要取得最多收入,会优先验证交易手续费给得比较多的交易。但是,小额交易发起者不可能支付比交易金额多好几倍的手续费,就像之前我说通常我们不会用比特币去CoinCake买蛋糕,因为蛋糕90元但交易手续费就要60元,太贵了。

IOTA 就是改良了区块链必须支付手续费给矿工的设计,推出没有区块、没有链也没有矿工的新技术Tangle。Tangle没有矿工验证交易,而是每一个发起交易的人都得负责验证其他交易。既然Tangle 没有矿工,发出交易的人就不需要支付交易手续费。

这种零交易手续费的设计,特别适合未来物联网时代的数据交换。因为每一笔数据交换就像是小额交易,如果要支付高额手续费,就无法运作。因此,IOTA 是透过Tangle来达成目前区块链还没办法做到的零交易手续费的服务。

(2)Tangle具有更高效率?

Tangle(缠结)是基于定向非循环图的(DAG),而不是一种连续的链式架构,定期添加区块。通过DAG,IOTA能够实现较高的交易吞吐量(通过平行验证),并且不收取交易手续费。随着Tangle的不断发展,越来越多的参与者都将发起交易,整个系统也会变得越来越安全和快速,确认时间会缩短,交易也完成的越来越快。

与如今的区块链不同的是,共识是与系统挂勾的,是系统固有的一部分,这样就能打造出一种完全去中心化和能够实现自我管理的P2P网络。

Tangle因为他特殊的验证交易方式,在验证速度上也比普通的区块链快得多。可以近乎即时完成每笔交易,而不需要像我们发出比特币交易得付足够的交易手续费才能在几分钟之内被验证完成。

另外,因为Tangle的交易发起者同时也是交易验证者的关系,就可以避免目前交易验证者(矿工)过度集中于某一区域(例如中国)与去中心化背道而驰的问题。Tangle 可以比区块链更接近去中心化的目标。

最后,IOTA还能防止量子电脑攻击。量子电脑的运算能力是普通矿机的170亿倍,也就是说现行的比特币工作量证明机制必须得想办法避免被量子电脑的攻击,否则未来比特币是有被攻击风险的。然而,世界第一批量子电脑其实离我们还有5年的时间才会问世,所以Tangle这个特色是防患于未然,而还没什么真正用途。

(3)IOTA发展路线图

第一阶段:IOTA核心版(Core)上线,IOTA基金会成立,社区沟通渠道转移到Slack,达成一些合作关系,IOTA上交易市场,并在世界范围内推广。

第二阶段:扩展IOTA的可用性,IOTA面向任何想要在IOTA网络中搭建架构的用户开放。

第三阶段:硬件研发(项目的名称是Jinn),一种全新类型的物联网微处理器,IOTA“Curl哈希函数”的硬件部署哈希计算器。

IOTA致力于物联网领域,提供数据存储、微交易和设备间自动交易解决方案。目前,处于早期阶段,尚未被主流市场接受,未来是否能够超越区块链技术,成为物联网领域的“比特币”还有很长的路要走。

本文来自企鹅号 - 物联网智库媒体

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