物联网对安全性和区块链承诺的追求

物联网（IoT）安全和隐私仍然是一个重大挑战，主要是由于物联网网络的大规模和分布式特性。尽管区块链技术作为一种可能的安全解决方案正在成为头条新闻，但它让许多人仍然挠头。随着它解决金融行业问题的发展，该技术本身似乎非常有利于解决许多第三方交换信息，涉及信任并且需要维护不可变分类账的行业。然而，采用区块链远非直截了当。不仅有不同的技术风格，还有公共和私人选择，必须考虑对现有数据参数的关注。最终，物联网客户在选择其最终的隐私承诺之前，需要考虑多种实施挑战。

区块链和物联网设备

区块链是加密和数据库技术的演变，旨在解决双重会计造成的现实问题，并消除许多参与结算交易的中介机构以及进行交易所需的时间。虽然基于区块链的方法提供了分散的安全性和隐私性，但它们涉及大量的能量，延迟和计算开销，并不总是适合大多数资源受限的物联网设备。物联网设备的范围从住宅中使用的小型传感器到巨型机器，例如GE和波音公司使用的机器。在所有这些情况下，一个非常重要的考虑因素是物联网设备的生命周期跟踪，因为跟踪这一旅程变得非常重要。毫无疑问，区块链可能是解决这个问题的一项非常有用的技术。

区块链与分布式数据库

区块链和分布式数据库在它们能做什么方面非常具有可比性。它们连接不同的第三方实体，并允许以一致的方式交换数据。许多被定位为区块链独有的功能也可以通过分布式数据库技术来实现。例如，像“智能合约”这样的功能正在成为一个有用的扩展（如以太坊和HyperLedger），可以很容易地通过“存储过程”来完成，这是许多数据库技术的一个特征。同样，仅使用附加功能可以在数据库中使用严格的权限和操作来完成，执行事务块可以通过将一组操作“组合成一个原子实体来完成。因此，看起来许多与区块链功能相同的事情都可以由分布式数据库完成。那么，区块链带来了什么呢？

区块链贡献的第一件事是消除负责维护所有分布式数据库，其数据完整性，软件更新等的中间人或实体。使用区块链，不需要这个中间实体。节点中的每个对等节点都成为所有者，负责维护数据库的副本，并完全摆脱“中间性”。

第二大好处是可用性。使用区块链，网络不再依赖于任何一个节点。由于相同的数据由所有对等方维护，因此任何对等体都可以关闭并返回，而不会影响网络的整体功能。而在分布式数据库中，如果具有关键信息的节点出现故障，您的网络就会出现故障。您可以包括额外的冗余，并在传统DB中使用SHARDing和其他技术，但设计的总体成本会上升。

不同风格的区块链

市场上有各种区块链网络。根据一家独立研究公司的数据，截至2017年，至少有1，500家公司正在构建区块链网络，不同风险投资公司总共投资了5.19亿美元。这一切都始于比特币，其次是以太坊，多链，开放链，超级分类等等。

在非常高的层次上，有两种类型的区块链。一个是公共的，另一个是私人的，也分别被称为无许可和许可。如果你看看比特币或以太坊，它们是公开的，这意味着任何人都可以加入网络并参与交易。然而，对于私有区块链，您需要获得授权和身份验证才能加入网络。

您会注意到的另一个重大区别是允许“智能合约”的区块链与不允许执行任何程序的区块链。使用比特币，你不能做“智能合约”，而使用以太坊，你可以。

从技术角度来看，另一个主要区别在于使用哪种类型的“共识算法”来验证交易块，它们如何被散列并输入区块链。其中最受欢迎的是“工作量证明”（由比特币使用），“权益证明”（由以太坊使用）和HyperLedger使用的“委托拜占庭容错”（dBFT）。还有其他活动证明，烧伤证明，经过时间证明和容量证明。

这些技术在允许挖矿方面也有所不同，并在“加密硬币”或不允许挖矿的情况下为对等节点提供激励。大多数公共网络都有某种加密令牌授予对等方，而私有网络则不这样做。

市场上的一些新技术专注于执行的速度和时间。在这种情况下，他们不是等待创建一个交易块插入区块链，而是在参与对话的对等节点之间创建一个单一的链，并将交易插入到这个链中。这方面的一些例子是开放链，多链等。

决策最终基于数据

在物联网领域，根据网络类型和可用带宽以及终端设备的处理能力，您必须选择数据参数。在受限设备中，内存和处理能力非常小，您最终会将所有数据发送到上游。在边缘，如果你有一个更智能的网关，你可以通过在将可操作的数据推送到云之前添加商业智能来做一些筛选和处理。随着物联网客户希望节省带宽并在较低的数据计划上运行，这变得越来越受欢迎。

这主要是一个问题，即您可以在边缘设备上进行多少投资，而在数据计划和数据存储方面您可以负担多少。如果您有高端设备，则大部分处理可以在边缘完成，从而节省带宽和空间。另一方面，在某些情况下，可能无法做任何事情，因为法律要求存储来自物联网设备的所有内容。如果它是关键数据，如果需要在以后完成某种审核，则可能需要跟踪所有内容。但是，如果像监测太阳能电池板的温度或农田的湿度一样，这可能没什么大不了的。

那么，区块链如何适应物联网的世界呢？可能无法将物联网网络的每个终端节点添加到区块链中。但是，通过 Edge 网关的所有终端节点都可以使网关在将任何类型的数据传输到网络之前使用区块链技术参与验证/身份验证。可以使用区块链为关键应用程序启用边缘网关和功能强大的终端节点，例如身份验证/验证，证书轮换和验证，验证固件级别和安全补丁，以及如果被视为恶意设备，还可以进行调试。参与区块链网络的各种实体之间需要高度的协调和互操作性，才能成功部署解决方案。

了解挑战

最终，在跳上区块链列车之前，必须考虑所有挑战。

由于该技术仍处于早期阶段，因此普遍缺乏对其可以做什么和不能做什么的充分理解。有很多怀疑。

有许多供应商提供区块链解决方案，但所有这些都不可互操作。这会产生不同的系统。

作为此解决方案一部分的所有各方都需要同意并遵守一个共同的平台，以便成功推出。

由于区块链技术跨越了许多边界，因此在每个入口和出口点保持法人实体的满意度可能非常具有挑战性。法规遵从性是一项挑战。

由于区块链技术消除并消除了对第三方中介机构的控制，因此很难克服现有机构的既得利益。

在一些公共区块链实现中，散列和将块插入链中的响应时间可能需要几秒钟到几分钟，无法保证。

也没有多少开发人员和咨询资源可以帮助轻松实施区块链解决方案。

最后，还有一个黑暗的内涵，即区块链和加密货币与一些非法的，桌子底下的交易有关。这个神话需要被消除，然后才能被广泛接受并成为主流技术。

审核编辑：郭婷