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性质。尽管区块链技术作为一种可能的安全解决方案而成为头条新闻，但它仍然让许多人摸不着头脑。随着它的发展解决了金融行业的问题，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，采用区块链远非一帆风顺。该技术不仅有不同风格，还有公共和私有选项，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个实施挑战。

区块链和物联网设备

区块链是加密和数据库技术的演变，旨在解决由双重会计造成的现实世界问题，并消除参与结算交易的许多中介机构以及完成交易所需的时间。尽管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源、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，例如通用电气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，因为跟踪此旅程变得非常重要。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可比。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”来实现，这是许多数据库技术的一个特征。同样，仅追加功能可以在数据库中使用严格的权限和操作来完成，可以通过将一组操作“组合到原子实体中来完成执行事务块。因此，看起来许多声称为区块链功能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“中介”。

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，因此任何对等方都可以关闭并返回，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，并在传统数据库中使用分片和其他技术，但设计的总体成本会增加。

不同风格的区块链

在非常高的层面上，有两种类型的区块链。一个是公共的，另一个是私有的，也分别被称为无权限和许可。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，您需要在加入网络之前获得授权和身份验证。

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，您无法进行“智能合约”，而使用以太坊，您可以。

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，如何将它们散列并键入区块链。其中最受欢迎的是“工作量证明”（比特币使用），“权益证明”（以太坊使用）和HyperLedger使用的“委托拜占庭容错”（dBFT）。还有其他的，如活动证明、燃烧证明、经过时间证明和容量证明。

这些技术在允许挖矿和在“加密币”或不允许挖矿方面向对等节点提供激励方面也有所不同。大多数公共网络都有某种加密代币授予对等方，而私有网络则不做任何代币。

一些进入市场的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方之间创建一个单一链，并将交易插入到这个链中。这方面的一些例子是OpenChain，MultiChain等。

决策最终基于数据

在物联网世界中，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，由于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，如果您有更智能的网关，则可以在将可操作数据推送到云之前通过添加商业智能来进行一些筛选和处理。随着物联网客户希望节省带宽并以较低的数据计划运行，这正变得越来越受欢迎。

这主要是您可以在边缘设备上进行多少投资的问题，以及您在数据计划和数据存储方面可以负担多少。如果您有高端设备，则大部分处理可以在边缘完成，并节省带宽和空间。另一方面，在某些情况下，可能无法执行任何操作，因为法律要求存储源自物联网设备的所有内容。如果是关键数据，如果以后需要进行某种审核，您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，区块链如何融入物联网世界呢？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，通过边缘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有能力的终端节点，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，如果被视为流氓设备，还可以停用。参与区块链网络的各个实体之间需要有高水平的协调和互操作性，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，因此普遍缺乏对其能做什么和不能做什么的充分了解。有很多怀疑。

有许多供应商提供区块链解决方案，但所有这些都是不可互操作的。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通用平台才能成功推出。

由于区块链技术跨越了许多界限，让法人实体在每个入口和出口点都感到满意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取消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，散列和将区块插入链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、底层的交易有关。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