區塊鏈和物聯網已經獨自顛覆了多個行業。當這兩種技術交叉時會發生什么?

物聯網是根本上改變我們連接事物和周圍世界的方式，世界將比以往任何時候都更加互聯、更加以數據為中心、更加信息靈通。當看起來勢不可擋的區塊鏈行業遇到物聯網行業這個不可移動的物體時，會發生什么?

要理解為什么這兩種技術有如此多的重疊，就必須理解區塊鏈作為一種技術是什么，它的特性使其獨特地適合于解決某些挑戰，以及使其成為一個如此有前途的領域的背景。

什么是區塊鏈?

區塊鏈是一個列出交易的分布式分類賬。每個“區塊”包含了匿名用戶進行的公開交易的列表，然后這些列表被鏈接在一起，創建了所有交易的全面歷史記錄。在集中式信任模型中，一方擁有分類帳，因此負責驗證交易是否正確(Alice不能用Alice沒有的錢支付Bob)。由于區塊鏈是一個分布式模型，因此需要有一個協議來定義共識(“社區如何才能相信Alice的賬簿是正確的?”)。因此，添加新塊是具有挑戰性，而修改舊塊必須非常困難。

有許多方法可以做到這一點，并且關于這個主題已經有很多完整的白皮書，但是有兩個流行的協議是:

工作量證明:所有用戶競爭解決一個決定鏈中下一個塊是什么的數學難題。

權益證明:與其讓每個人同時競爭(這種方式效率極低且耗電)，不如隨機選擇網絡中的一個用戶來執行此計算，其中他們被選中的機會隨著他們投入的硬幣數量而增加，或鎖定在區塊鏈上。

每個塊都以加密方式鏈接到每個前一個塊，因此過去的任何更改都會影響所有未來的塊。這使得更改區塊鏈中先前的區塊變得異常困難，這使其安全且不可變。該系統讓位于一些有益的特性：

去中心化:不再存在一個單一的失敗點。

不可變性:記錄是公開的。改變本質上是困難的，因為它們需要計算上的昂貴證明。

透明度:每一筆交易，以及進行交易的用戶(通過他們的公開密鑰匿名識別)都對其他人可用。

安全性/彈性:公開密鑰加密允許安全交易，數字簽名允許所有權證明

自動化:在使用智能合約完成一組標準后，交易可以自動完成

物聯網應用區塊鏈

這些屬性使區塊鏈適用于各種應用程序。其中最引人注目的是加密貨幣，去中心化的信任、安全性和不可變性在構建有效的金融交易系統中至關重要。您還可能看到物聯網領域的問題與區塊鏈特別打算解決的問題之間的相似之處。

物聯網的一些問題包括:

安全性:如何確保不安全的設備不會引起DDoS攻擊?

透明度:我們如何允許網絡的授權用戶查看任何設備之間的所有數據交易?

速度:我們如何能夠快速處理數十億連接設備之間的事務/協調?

成本:如何在不積累高開銷成本的情況下，使物聯網網絡繼續以最高性能運行?

區塊鏈可以幫助解決其中的許多問題。由于區塊鏈的加密安全特性，您可以確保網絡中的不良參與者不會引起DDoS攻擊或更改以前注冊的有效數據的記錄。由于缺乏中央授權，用戶不必擔心由中央授權操作網絡而產生的開銷成本。相反，是由社區來運作，費用由社區來分擔。

區塊鏈公司IOTA通過創建一個特殊的分布式賬本來記錄和執行機器和設備之間的交易。它的獨特之處在于它不是嚴格意義上的區塊鏈。相反，它是一個有向非循環的事務圖，這消除了對“礦工”的需要，但維持了區塊鏈的去中心化。這一點很重要，因為沒有礦工，網絡就沒有費用。這使得微交易得以蓬勃發展，這種交易通常只涉及不到一美分的費用，而且完全超過了其他連鎖店的費用。這也允許更快的速度，因為事務不需要“挖掘”來驗證。任何時候進行交易，付款人都必須驗證另外兩個隨機交易。

針對物聯網應用的區塊鏈技術的優化研究。新南威爾士大學的研究人員提出了一種新的基于物聯網的區塊鏈架構，消除了傳統區塊鏈的限制，提出了一種體系結構，包括帶有局部不可變賬本的隔離和集中管理的系統。這些系統或節點以點對點的“覆蓋”網絡相連接。它們首先被分組在一個具有民選“Cluster Head”的簇中。每個集群都有一個用于生成塊的唯一公鑰，這允許其他簇頭授權塊生成器。這種體系結構允許對分類賬進行分布式管理，這有助于減少計算開銷，同時維護經典區塊鏈的安全性和不可變性。

可以說，物聯網和區塊鏈已經從根本上顛覆了我們的世界。物聯網打亂了我們與事物的關系，使我們能夠從周圍的任何東西獲取數據，使我們能夠構建以前不可能實現的解決方案。無論如何，在區塊鏈和物聯網的交叉領域正在進行著有趣的工作，這表明我們可能處于真正革命性事物的前沿。