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块链技术对于物联网意味着什么?

  图1、块链技术在物联网中应用前景广阔

  预计到2019年,块链技术(Blockchain technology)应用的资本市场将达到4亿美元,年复合增长率达到52%。此外,到2020年,五分之一的物联网部署将利用基本的块链技术服务。使用块链来实现物联网事务和数据共享可以减轻安全问题,消除单点故障,简化流程并降低成本。在服务保证的支持下,IoT和Blockchain可以在他们所接触的每一个行业中发挥创新作用。

  想象一下:无论电子健康记录(EHR:electronic health record)的兼容性如何,系统都可以向所有相关提供者都可以看到系统向患者开出的药物。连接的汽车自动支付使用的费用和停车费,或者使用条形码技术打开卡车来接收需要运送的包裹。移动即服务(MaaS:mobility-as-a-service )汽车站点可以为乘客提供任何类型的交通,并自动收取公共交通费,电动汽车充电以及共享自行车费用。IoT设备和块链技术的结合是释放这些新的现实应用潜力的关键。

  提高安全性,增加健壮性

  Blockchain的分布式数据库通过共享多个节点之间的事务链来分散风险。虽然块是公开可见的,但它们的内容仅适用于具有正确加密密钥的组织。由于交易必须在多方接受之前授权,因此该技术将产生高度的信任。此外,您只能添加交易,而不能删除或者更改它们,从而使得块链技术(Blockchain technology)对受萨班斯 - 奥克斯利法案(SOX:Sarbanes-Oxley),HIPAA和其他监管框架的组织具有吸引力。

  在IoT网络上,块链不仅可以促进金融交易,而且可以促进设备之间的安全通信。根据嵌入式的智能交易,双方可以共享数据,而不会影响其所有者的隐私。虽然块链不能解决IoT设备的每个安全问题,例如利用DDoS的僵尸网络劫持IoT设备,但它有助于保护物联网数据免受恶意行为者的侵害。

  随着物联网设备大幅增长 - 到2020年,预计将有240亿台连接设备 - 处理网络流量的传统服务器/客户端模型将变得太麻烦,并且太难以实现。而分布式块链技术(Blockchain technology)的交易简单性对物联网来说是非常有用的技术。在边缘计算设备(edge computing devices )和5G网络增长的支持下,这种简单性将使自主设备之间能够实现更快,更有效的通信,而不会由于需要通过单点故障而造成通信无法完成。 Blockchain还可以保持对IoT设备功能的忠实记录,使设备无需集中授权即可自主通信。

  Blockchain和IoT的服务保证

  像任何数字转换技术一样,块链和物联网将增加IT基础设施的复杂性。这可以包括参与块链交易的边缘设备和服务器,用于加密和认证的中间件以及用于分布式数据库和应用程序的虚拟机。虽然自主设备通信和加速交易可以提高效率,并且提高可用性和增加安全性以及可以降低成本,但是现在比以往任何时候都更需要服务保证。在IoT /块链环境中,服务交付可能会受到负载,延迟和错误的影响,并且由于块链基本上是高度分布的数据库,因此确保服务交付将会变得更加困难。它需要对分组和会话流(包括DNS),网络,服务器,数据库,对负载进行均衡的均衡器 - 以及所有这些功能块之间的相互依赖关系的端到端可视化。

  DNS(Domain Name System,域名系统)就是一个例子。随着IoT设备与块链结合的增长将意味着依赖DNS请求和DNS服务的需求激增,这可能对服务提供和性能产生重大影响。 DNS服务的超低延迟应该是业务连续性和物联网性能质量的关键。如果DNS执行不良,那么这些IoT和块链接服务将遭受损失。这可能意味着越来越依赖于自动化的连接。由于DNS问题,医疗,制造,能源分配,运输和金融交易可能会脱轨而不会正常运行。然而,通过正确的服务保障平台可以避免失去控制,IT平台可以查看DNS错误和忙碌服务器等的DNS问题。

  智能数据和卓越分析的结合将使IT专业人员能够了解服务的完整上下文环境和DNS异常,从而避免导致用户体验不佳或应用程序性能下降的异常出现。因此块链技术(Blockchain technology)是物联网的未来。

  应用举例:基于块链技术(Blockchain technology)的物联网架构

  下面一个典型的智能家居环境,如用户Alice家中的许多IoT设备,包括智能恒温器,智能灯泡,IP摄像机和其他几个传感器。图1所示的物联网架构包括三层,即智能家居(或更一般地为本地网络),覆盖网络和云存储。

  我们考虑数据存储和访问用例:爱丽丝应该可以从她的智能家居访问数据,例如,卧室中的当前温度。此外,智能设备应该能够存储要由第三方(例如智能恒温器提供商)使用的存储器上的数据以提供给某些服务利用。

  这基于块链技术(Blockchain technology)的智能家居物联网架构包括以下三个部分:

  •设备:位于家庭中的所有智能设备。

  •本地BC(Blockchain ):一个(或多个)安全和私有的BC存储在具有资源能力的设备中,BC被应用所访问,它始终在线。本地BC(Blockchain ) 可以是智能中Hub或家用电脑。

  •本地存储:可以存在于每个家庭中用于在本地存储数据的可选的本地存储器,如图1中的智能家居所示。它也可能是本地备份驱动器。

  除了这些部分,每个家庭的控制器都有一个PK列表,用于给予他人许可访问智能家居数据的权限。

  图2、基于块链技术(Blockchain technology)的物联网架构概述