物聯網（IoT）安全和隱私仍然是一個重大挑戰，主要是由于物聯網網絡的大規模和分布式特性。盡管區塊鏈技術作為一種可能的安全解決方案正在成為頭條新聞，但它讓許多人仍然撓頭。隨著它解決金融行業問題的發展，該技術本身似乎非常有利于解決許多第三方交換信息，涉及信任并且需要維護不可變分類賬的行業。然而，采用區塊鏈遠非直截了當。不僅有不同的技術風格，還有公共和私人選擇，必須考慮對現有數據參數的關注。最終，物聯網客戶在選擇其最終的隱私承諾之前，需要考慮多種實施挑戰。

區塊鏈和物聯網設備

區塊鏈是加密和數據庫技術的演變，旨在解決雙重會計造成的現實問題，并消除許多參與結算交易的中介機構以及進行交易所需的時間。雖然基于區塊鏈的方法提供了分散的安全性和隱私性，但它們涉及大量的能量，延遲和計算開銷，并不總是適合大多數資源受限的物聯網設備。物聯網設備的范圍從住宅中使用的小型傳感器到巨型機器，例如GE和波音公司使用的機器。在所有這些情況下，一個非常重要的考慮因素是物聯網設備的生命周期跟蹤，因為跟蹤這一旅程變得非常重要。毫無疑問，區塊鏈可能是解決這個問題的一項非常有用的技術。

區塊鏈與分布式數據庫

區塊鏈和分布式數據庫在它們能做什么方面非常具有可比性。它們連接不同的第三方實體，并允許以一致的方式交換數據。許多被定位為區塊鏈獨有的功能也可以通過分布式數據庫技術來實現。例如，像“智能合約”這樣的功能正在成為一個有用的擴展（如以太坊和HyperLedger），可以很容易地通過“存儲過程”來完成，這是許多數據庫技術的一個特征。同樣，僅使用附加功能可以在數據庫中使用嚴格的權限和操作來完成，執行事務塊可以通過將一組操作“組合成一個原子實體來完成。因此，看起來許多與區塊鏈功能相同的事情都可以由分布式數據庫完成。那么，區塊鏈帶來了什么呢？

區塊鏈貢獻的第一件事是消除負責維護所有分布式數據庫，其數據完整性，軟件更新等的中間人或實體。使用區塊鏈，不需要這個中間實體。節點中的每個對等節點都成為所有者，負責維護數據庫的副本，并完全擺脫“中間性”。

第二大好處是可用性。使用區塊鏈，網絡不再依賴于任何一個節點。由于相同的數據由所有對等方維護，因此任何對等體都可以關閉并返回，而不會影響網絡的整體功能。而在分布式數據庫中，如果具有關鍵信息的節點出現故障，您的網絡就會出現故障。您可以包括額外的冗余，并在傳統DB中使用SHARDing和其他技術，但設計的總體成本會上升。

不同風格的區塊鏈

市場上有各種區塊鏈網絡。根據一家獨立研究公司的數據，截至2017年，至少有1，500家公司正在構建區塊鏈網絡，不同風險投資公司總共投資了5.19億美元。這一切都始于比特幣，其次是以太坊，多鏈，開放鏈，超級分類等等。

在非常高的層次上，有兩種類型的區塊鏈。一個是公共的，另一個是私人的，也分別被稱為無許可和許可。如果你看看比特幣或以太坊，它們是公開的，這意味著任何人都可以加入網絡并參與交易。然而，對于私有區塊鏈，您需要獲得授權和身份驗證才能加入網絡。

您會注意到的另一個重大區別是允許“智能合約”的區塊鏈與不允許執行任何程序的區塊鏈。使用比特幣，你不能做“智能合約”，而使用以太坊，你可以。

從技術角度來看，另一個主要區別在于使用哪種類型的“共識算法”來驗證交易塊，它們如何被散列并輸入區塊鏈。其中最受歡迎的是“工作量證明”（由比特幣使用），“權益證明”（由以太坊使用）和HyperLedger使用的“委托拜占庭容錯”（dBFT）。還有其他活動證明，燒傷證明，經過時間證明和容量證明。

這些技術在允許挖礦方面也有所不同，并在“加密硬幣”或不允許挖礦的情況下為對等節點提供激勵。大多數公共網絡都有某種加密令牌授予對等方，而私有網絡則不這樣做。

市場上的一些新技術專注于執行的速度和時間。在這種情況下，他們不是等待創建一個交易塊插入區塊鏈，而是在參與對話的對等節點之間創建一個單一的鏈，并將交易插入到這個鏈中。這方面的一些例子是開放鏈，多鏈等。

決策最終基于數據

在物聯網領域，根據網絡類型和可用帶寬以及終端設備的處理能力，您必須選擇數據參數。在受限設備中，內存和處理能力非常小，您最終會將所有數據發送到上游。在邊緣，如果你有一個更智能的網關，你可以通過在將可操作的數據推送到云之前添加商業智能來做一些篩選和處理。隨著物聯網客戶希望節省帶寬并在較低的數據計劃上運行，這變得越來越受歡迎。

這主要是一個問題，即您可以在邊緣設備上進行多少投資，而在數據計劃和數據存儲方面您可以負擔多少。如果您有高端設備，則大部分處理可以在邊緣完成，從而節省帶寬和空間。另一方面，在某些情況下，可能無法做任何事情，因為法律要求存儲來自物聯網設備的所有內容。如果它是關鍵數據，如果需要在以后完成某種審核，則可能需要跟蹤所有內容。但是，如果像監測太陽能電池板的溫度或農田的濕度一樣，這可能沒什么大不了的。

那么，區塊鏈如何適應物聯網的世界呢？可能無法將物聯網網絡的每個終端節點添加到區塊鏈中。但是，通過 Edge 網關的所有終端節點都可以使網關在將任何類型的數據傳輸到網絡之前使用區塊鏈技術參與驗證/身份驗證。可以使用區塊鏈為關鍵應用程序啟用邊緣網關和功能強大的終端節點，例如身份驗證/驗證，證書輪換和驗證，驗證固件級別和安全補丁，以及如果被視為惡意設備，還可以進行調試。參與區塊鏈網絡的各種實體之間需要高度的協調和互操作性，才能成功部署解決方案。

了解挑戰

最終，在跳上區塊鏈列車之前，必須考慮所有挑戰。

由于該技術仍處于早期階段，因此普遍缺乏對其可以做什么和不能做什么的充分理解。有很多懷疑。

有許多供應商提供區塊鏈解決方案，但所有這些都不可互操作。這會產生不同的系統。

作為此解決方案一部分的所有各方都需要同意并遵守一個共同的平臺，以便成功推出。

由于區塊鏈技術跨越了許多邊界，因此在每個入口和出口點保持法人實體的滿意度可能非常具有挑戰性。法規遵從性是一項挑戰。

由于區塊鏈技術消除并消除了對第三方中介機構的控制，因此很難克服現有機構的既得利益。

在一些公共區塊鏈實現中，散列和將塊插入鏈中的響應時間可能需要幾秒鐘到幾分鐘，無法保證。

也沒有多少開發人員和咨詢資源可以幫助輕松實施區塊鏈解決方案。

最后，還有一個黑暗的內涵，即區塊鏈和加密貨幣與一些非法的，桌子底下的交易有關。這個神話需要被消除，然后才能被廣泛接受并成為主流技術。

審核編輯：郭婷