物联网区块链革命已经到来

区块链和物联网已经独自颠覆了多个行业。当这两种技术交叉时会发生什么?

物联网是根本上改变我们连接事物和周围世界的方式，世界将比以往任何时候都更加互联、更加以数据为中心、更加信息灵通。当看起来势不可挡的区块链行业遇到物联网行业这个不可移动的物体时，会发生什么?

要理解为什么这两种技术有如此多的重叠，就必须理解区块链作为一种技术是什么，它的特性使其独特地适合于解决某些挑战，以及使其成为一个如此有前途的领域的背景。

什么是区块链?

区块链是一个列出交易的分布式分类账。每个“区块”包含了匿名用户进行的公开交易的列表，然后这些列表被链接在一起，创建了所有交易的全面历史记录。在集中式信任模型中，一方拥有分类帐，因此负责验证交易是否正确 (Alice不能用Alice没有的钱支付Bob)。由于区块链是一个分布式模型，因此需要有一个协议来定义共识(“社区如何才能相信Alice的账簿是正确的?”)。因此，添加新块是具有挑战性，而修改旧块必须非常困难。

有许多方法可以做到这一点，并且关于这个主题已经有很多完整的白皮书，但是有两个流行的协议是:

• 工作量证明: 所有用户竞争解决一个决定链中下一个块是什么的数学难题。
• 权益证明: 与其让每个人同时竞争(这种方式效率极低且耗电)，不如随机选择网络中的一个用户来执行此计算，其中他们被选中的机会随着他们投入的硬币数量而增加，或锁定在区块链上。

每个块都以加密方式链接到每个前一个块，因此过去的任何更改都会影响所有未来的块。这使得更改区块链中先前的区块变得异常困难，这使其安全且不可变。该系统让位于一些有益的特性：

• 去中心化:不再存在一个单一的失败点。
• 不可变性:记录是公开的。改变本质上是困难的，因为它们需要计算上的昂贵证明。
• 透明度:每一笔交易，以及进行交易的用户(通过他们的公开密钥匿名识别)都对其他人可用。
• 安全性/弹性:公开密钥加密允许安全交易，数字签名允许所有权证明
• 自动化:在使用智能合约完成一组标准后，交易可以自动完成

物联网应用区块链

这些属性使区块链适用于各种应用程序。其中最引人注目的是加密货币，去中心化的信任、安全性和不可变性在构建有效的金融交易系统中至关重要。您还可能看到物联网领域的问题与区块链特别打算解决的问题之间的相似之处。

物联网的一些问题包括:

• 安全性:如何确保不安全的设备不会引起DDoS攻击?
• 透明度:我们如何允许网络的授权用户查看任何设备之间的所有数据交易?
• 速度:我们如何能够快速处理数十亿连接设备之间的事务/协调?
• 成本:如何在不积累高开销成本的情况下，使物联网网络继续以最高性能运行?

区块链可以帮助解决其中的许多问题。由于区块链的加密安全特性，您可以确保网络中的不良参与者不会引起DDoS攻击或更改以前注册的有效数据的记录。由于缺乏中央授权，用户不必担心由中央授权操作网络而产生的开销成本。相反，是由社区来运作，费用由社区来分担。

区块链公司IOTA通过创建一个特殊的分布式账本来记录和执行机器和设备之间的交易。它的独特之处在于它不是严格意义上的区块链。相反，它是一个有向非循环的事务图，这消除了对“矿工”的需要，但维持了区块链的去中心化。这一点很重要，因为没有矿工，网络就没有费用。这使得微交易得以蓬勃发展，这种交易通常只涉及不到一美分的费用，而且完全超过了其他连锁店的费用。这也允许更快的速度，因为事务不需要“挖掘”来验证。任何时候进行交易，付款人都必须验证另外两个随机交易。

针对物联网应用的区块链技术的优化研究。新南威尔士大学的研究人员提出了一种新的基于物联网的区块链架构，消除了传统区块链的限制，提出了一种体系结构，包括带有局部不可变账本的隔离和集中管理的系统。这些系统或节点以点对点的“覆盖”网络相连接。它们首先被分组在一个具有民选“Cluster Head”的簇中。每个集群都有一个用于生成块的唯一公钥，这允许其他簇头授权块生成器。这种体系结构允许对分类账进行分布式管理，这有助于减少计算开销，同时维护经典区块链的安全性和不可变性。

可以说，物联网和区块链已经从根本上颠覆了我们的世界。物联网打乱了我们与事物的关系，使我们能够从周围的任何东西获取数据，使我们能够构建以前不可能实现的解决方案。无论如何，在区块链和物联网的交叉领域正在进行着有趣的工作，这表明我们可能处于真正革命性事物的前沿。