区块链必须适应在物联网中建立信任

随着物联网和人工智能的发展,我们对它们自主形成网络,交换信息和协调我们行为的需求也会增加。

例如,当我们在线订购一件衣服时,我们间接接触时装设计师,原材料供应商,物流公司,海关,分销商,进口商,买家,库存管理系统,客户管理系统,银行,用于产品布置和定价的网络管理系统,零售商和最后一公里的送货司机。

如果这些参与者中的每一个都能够实时地了解我们的采购情况以及从工厂到前门的进展情况,他们可能能够实时地协作优化多个独立系统,从而使我的产品尽可能快地进入良好状态 ,特别是如果在途中出现无法预料的意外比如轮胎爆胎时,它就可以很快的准备下一个订单。

然而这种网络机制充满了各种各样的问题。在最好的情况下,收集,共享和采取的信息在质量和可用性方面不一致。在最坏的情况下,它为恶意参与者提供了全新的攻击媒介。因为当事情按照我们的计划进行时,我们比较希望他们用来做出决策的数据是值得信赖的。

当中央机构协调设备配置,数据收集和清理以及数据传播时,确保信息的可靠性比较困难。但是,分布式网络不是这样的。

用传统的方式来验证参与者的身份和完整性之所以会失败,是因为参与的主体事物是由不同制造商制造,由不同的操作系统运行,在不同的协议间进行通信。

Blockchain或称为分布式记账技术,为信息共享建立信任提供了希望:它的不可变的日志提供了建立权威信息来源的一种手段; 记录和执行访问信息的一种共识; 并通过“智能合约”规范信息。

然而,虽然有巨大的希望,但区块链技术必须大幅发展以满足物联网的独特需求。物联网应用的独特性需要满足技术和经济两方面的要求,因此我们得出的结论是,物联网应用必须位于区块链经济,法律和监管环境之内。特别是,尽管传统区块链应用将所有权力都归于区块链,但是物联网应用和区块链必须实现力量的平衡才能得到更好的发展。

技术要求

建立对事物之间共享信息的信任为区块链技术提出了新的要求。区块链技术是确定性系统的权威,但是,由Things创建的信息位于区块链之外,并且是众所周知的不明确和非确定性的,所以为定性数据提供信息保证对技术提出了新的要求。

要求1 :参与者的身份和声誉是信任的核心,必须公开。

像比特币这样的公链通常提供资产交易的历史记录,同时匿名执行交易人的身份。但是,对于物联网应用程序,信息变得比简单的资产所有权更为复杂。特别是,在边缘产生的大部分信息是强烈定性的, 一旦信息变成定性信息,其来源就变得至关重要。例如,区块链可以准确地记录访问权信息,比如该信息记录一个集装箱在城市中运输,然而,区块链不能判断运输记录中捕获的GPS示数的真实性。

来自加密货币世界的纯粹主义者会要求加入网络的参与者进行某种形式的身份验证,以便他们可以信任Thing为集体贡献的信息。这种需求导致了私有的,被许可的,封闭的企业区块链的形成。

要求2 :受控访问信息至关重要。

通常,区块链交易是透明的。编制和执行参与者之间详细协议的智能合约的引入使这一概念复杂化。企业不喜欢与竞争对手分享机密数据。智能合同将成为物联网中的强大工具,特别是在包括第三方物流公司的供应链中。在转移监管资产的交接点出现争议是很常见的,因此有些东西必须在没有透露额外的机密信息的情况下构建。例如,如果组织正在收集农产品的投标,它不希望所有投标人都看到每个投标或了解最终销售价格。这时就需要一套潜在的复杂访问策略。

要求3 :效率至关重要。

区块链的另一个核心原则是冗余计算和存储:每个参与者处理所有交易并维护分类账,从而为整个网络的存储创造了不断增长的需求。在IoT中,边缘处的轻量级节点通常具有非常有限的存储和计算能力(因为它们的主要目的是尽可能经济地检测原始数据),IoT区块链可能需要具有识别网络中各种节点及其相对位置的能力。区块链本身可能需要编排哪些客户端充当轻量级节点,哪些客户端充当验证器。此外,我们可能会看到越来越多的共识机制,不需要大量的计算能力或专用硬件,因此更容易扩展或运行在现有的部署设备上。尽管冗余经常被视为区块链完整性的一个特征,但是它会增加恶意攻击者的成本,以致打破网络共识并引入欺诈性交易,同时也会增加机密风险。

要求4 :连接是间歇性的,断开连接时必须采取措施。

间歇性连接似乎对物联网而言是矛盾的。物联网社区花费了大量的时间来支持普遍的连接性并降低传输和存储成本。有许多边缘节点通过设计间歇地接收或发送少量数据。实质上,驱动边缘自主交互也需要区块链来进行连接性约束。

要求5 :行动必须是可逆的。

区块链技术建立在不变性原则基础上,一旦某个事情被提交给日志,它就永远不会改变。这一原则特别适用于保存确定性事件(例如代表资产所有权转让的交易)的记录。

Thing的物理能力限制了精度和准确性。并且在边缘生成的信息受到各种难以检测到的恶意攻击。由Things创建(并消耗)的数据的混乱导致与区块链技术冲突,例如,考虑一个智能合约,根据测得的交通流量调整道路上车辆的目标速度。但影响流量传感器准确性的天气问题可能会触发目标速度的调整。

通常,某种形式的外部追索权可以审计和解决这些问题。例如,个人信息可能泄露到交易中; GDPR和其他隐私法规的影响可能要求将信息从记录中删除,虽然我们期望它更普遍的存在于在这些应用程序中。

经济要求

除了技术要求之外,在物联网领域用区块链还有一定的经济要求。企业熟悉中央系统和传统的线性供应链,它们运作良好。当供应链的一端有强有力的购买者时,该实体有充分理由建立一个分布式数据库(集中管理),并要求参与其供应链的所有供应商向其输入数据。

在我们进入多重重叠的生态系统和复杂的非线性动态供应链领域之前,很难找到在经济上引人注目的用于真正去中心化的分类帐本。然而,这些老牌企业所处的竞争环境正在迅速变化,3D打印实现了分布式制造,并且围绕机器学习和其他快速发展的技术降低了入门障碍。为了竞争,企业可能会被迫采用更开放的系统。物联网行业不可避免地扩展到更复杂的生态系统。因此,我们预计区块链的用例将变得更加明显。

单一强大的采购者会围绕供应链协调生态系统,因为他们通过这种方式来产生收入。分布式协作会带来分布式价值,因此,任何单一的实体都无法设置分布协调的基础架构。

在接下来的几年里,我们可能会看到越来越多的试点和小规模部署将使用该技术进行,例如标准供应链与十几名参与者提高资产跟踪并减少争端。在这些早期试验中,行业和生态系统领导者将试图节约成本。

随后,我们将见证允许跨组织设备身份和配置标准的发展,以及用于跨各种物联网设备分区工作的方法等。设备将自动形成社区,交换信息,并根据他们的互动为我们提供行动选项。

建议

在围绕物联网建立的应用程序中,区块链必须位于一个更大的环境中,该环境包含机构关系,法律要求和法规控制。对于那些把区块链作为解决方案的物联网用户,区块链的防篡改性可以确保信息的完整性和可信性。

一个更现实的观点是,区块链的作用从一个“共享真相”的来源转变为一个系统状态,最终在未来会到一个“决策和行动”的日志。

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