區塊鏈具有將物聯網轉變為可信物聯網的潛力。但是，區塊鏈物聯網需要解決一些挑戰才能發揮作用。
如今，物聯網正以前所未有的速度大幅上漲，並在我們的日常生活中無處不在。從家庭到城市，我們周圍的一切似乎都在競相變得“智能”。預計到2025 年，聯網物聯網設備的數量將達到750 億，是2015 年的五倍。如此快速的增長也帶來了無法預料的危險。設備是正品嗎？他們的數據可信嗎？我如何從如此大量的數據中理解？區塊鍊是另一種新興技術，可以解決其中幾個問題。它具有將“物聯網”轉變為“可信物聯網”的潛力。然而，要使這個有前途的區塊鏈物聯網發揮作用，還需要解決一些挑戰。
擴大不斷增長的數據存儲
區塊鏈通常被認為適合為來自連接設備的數據增加可靠性和可信度。它使機器更加自主，但這種方法是有代價的。一些研究指出，到2025 年，數十億台設備將產生79.4 澤字節（79,400,000,000,000 GB）的數據。如果必須安全地存儲所有這些數據並在每個區塊鏈節點上維護冗余副本，那麼存儲和可擴展性就會帶來相當大的挑戰。傳統上，區塊鏈並非旨在存儲如此大量的數據。此外，使用區塊鏈共識協議處理和驗證數據會增加延遲，這在時間敏感的M2M 通信中是不可取的。
相反，我們應該考慮一種混合方法，其中只將數據的一個子集添加到區塊鏈分類賬中。謹慎的做法是使用邊緣計算和大數據應用程序來過濾物聯網數據並從中獲取有價值的見解，以便僅將這些相關信息存儲在區塊鏈中。區塊鏈物聯網只涉及為物聯網數據增加價值——確定傳入消息的順序和時間、加密貨幣或驗證其真實性。接下來，選擇合適的共識協議以提高帶寬使用率和減少延遲至關重要。此外，需要增強區塊鏈節點的處理能力，以解決物聯網情況下所需的大量計算。區塊鏈物聯網需要仔細規劃需要進入區塊鏈的信息量。
區塊鏈物聯網中去中心化標識符的需求
“DID 為人們提供了統一的身份表示，使構建大規模、去中心化和可互操作的物聯網應用成為可能。” – Xin Xin Fan 博士，IoTeX 加密貨幣學負責人。
區塊鏈可以提供可信的方法來使用去中心化標識符(DID) 來識別每個設備。在區塊鍊網絡中，每個傳感器或機器在連接到網絡時都有自己獨特的身份，可能還會設置一個密鑰對。此外，製造商可以將他們的數字簽名證書添加到每個設備上，作為他們的可驗證憑據。然後，可驗證的傳感器可以使用密鑰對其與區塊鍊網絡的交互進行數字簽名，從而加倍接收數據的真實性。它提高了記錄數據的可信度。它還將簡化應用程序使用的當前安全協議，以與功能較低的設備進行通信。每個設備的唯一數字標識符進一步使在整個生命週期中跟踪設備變得更加容易。在跟踪高價值資產時非常有用。
區塊鏈物聯網解決的安全問題
提供加密貨幣身份和授權自己交易的能力對於物聯網的發展至關重要。但它也加速了對更複雜的硬件和更好的計算能力的需求。物聯網應用必然會處理幾個安全問題，而將它們推進為可信物聯網的額外複雜性加劇了困難。
如果這些機器被證明是惡意的，那麼它們傳輸的錯誤信息將被永久記錄在不可變的區塊鏈分類賬中。因此，設計、檢查和監控機器和傳感器以阻止任何篡改企圖或設備故障至關重要。嵌入在設備中的防篡改硬件和軟件將建立更高級別的安全性和信任。此外，在設備中使用加固的飛地來隔離需要記錄在區塊鏈上的數據可能會阻止黑客和數據操縱工作。
處理數據隱私
一些物聯網應用程序處理敏感數據，例如遠程患者監護系統。因此，解決對數據隱私和匿名的需求至關重要。處理物聯網中的隱私問題可能非常具有挑戰性，因為它需要跨越數據收集、傳輸、處理和存儲的護欄。區塊鏈可以幫助緩解這個問題。使用智能合約和去中心化標識符，我們可以限制誰可以將信息發送到區塊鏈以及誰可以訪問它。各種加密貨幣技術可以加密貨幣保護交易，只允許授權人員和設備訪問敏感信息。
同時，必須考慮區塊鏈節點所在的每個國家的數據隱私法。由於區塊鍊網絡往往遍布全球，因此遵守每個國家/地區的數據保護和居住法可能會變得非常具有挑戰性。因此，如果區塊鏈用於存儲從連接設備傳輸的信息，則需要考慮一種新的綜合方法。
用於一致、防篡改數據的預言機
設備和區塊鏈之間的交互必須是一致的，而不管相互通信的節點或機器的數量如何。例如，當傳感器發出警報時，大多數區塊鏈節點必須接受此警報才能將其記錄在網絡上。所有節點必須同時與設備通信，否則某些節點可能會錯過警報。
使用區塊鏈預言機，即為將區塊鏈與外部世界連接起來而構建的實體，可能是一個有價值的補充。他們確保每個節點從物聯網設備獲得一致的數據。 Chainlink 等預言機提供去中心化但防篡改的輸入、輸出和計算，以支持任何區塊鏈上的高級“智能合約”。此外，它們還可以防止節點因試圖同時訪問大量設備而過載。
標準和協議
為了有效地溝通，兩個人、設備或機器應該說同一種語言。同樣的原則適用於與區塊鏈交互的機器。設備種類繁多，由不同的供應商製造。有大量的區塊鏈平台，每個平台都有其獨特的特性和能力。因此，必須建立一種通用語言、共享協議和標準，以使不同的設備能夠與同樣不同的區塊鏈平台進行通信。
有幾項舉措正在進行中，重點關注標準化設備之間交互的各個方面。工業物聯網（互聯網）聯盟(IIC) 的工業互聯網參考架構(IIRA) 致力於創建通用架構框架來開發可互操作的IIoT 系統。其成員包括IoTeX，該公司旨在構建一個區塊鏈驅動的、以隱私為中心的信任平台，以支持設備、應用程序和人員之間的協作和數據交易所。同樣，Mobility Open區塊鏈Initiative (MOBI) 正在創建區塊鏈、分佈式賬本和相關技術的車輛標準。他們最近的“可信旅行”框架能夠根據經過驗證的身份和時間戳位置的組合來認證旅行。它開闢了多種應用，將進一步推動綠色出行和脫碳。
越來越明顯的是，在不久的將來，Alexas、Siris、聯網汽車，甚至自助訂購冰箱都將成為我們生活的重要組成部分。因此，至關重要的是我們建立一個機器對機器的生態系統，其中信任是與生俱來的，而不是事後的想法。區塊鏈技術具有幾個能夠創建可信物聯網網絡的特性。因此，我們必須讓區塊鏈物聯網無縫且合乎道德地工作。
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