虽然,区块链最先被广泛传播和了解的是它的金融属性,比如比特币;但它的底层技术却能为物联网中的设备提供一套独特的功能。利用区块链技术对物联网中的设备进行授权,能让这些设备在去中心化网络中或工作流程中成为真正独立的实体,从而直接或者间接的解决物联网技术目前面临的很多困难。

本文是这个系列的第二篇文章,第一篇请看「物联网面临的技术、商业与社会挑战

区块链授予设备独立身份

当今网络中的物联网设备不是以独立实体身份存在的,而是受控于中央管理的网络。对于外部世界而言,物联网设备处理的是大型云服务器,服务器中有些数据的来源是未知的,也没有任何与收集数据的设备直接交互的方式。

物联网+区块链系列:区块链如何赋能物联网设备

而在区块链的网络中,每个节点,即连接在网络中的任何参与者,都具有唯一的身份标识,即私钥和公钥对。这种身份标识可以帮助它成为网络中的独立参与者。设备被强制要求使用加密签名或数字信息来准确无误(几乎不可能伪造)的识别自己的唯一身份。

也就是说,通过区块链技术的赋能,物联网中的每台设备都可以成为网络中的独立个体。

拥有独特的身份是实现独立性的基础,这使得每个设备都能够代表它自己进行接下来的所有交互。这样一来便实现了去中心化网络,而不再依赖传统的中心化网络(服务器 - 客户端)。

物联网+区块链系列:区块链如何赋能物联网设备

这样的好处是每个节点能够做出自己的决策,更重要的是,每台设备都可以独立于其他设备使用自己的资源。这种类型的网络稳定性和安全性能够得到极大的改善:黑客不能再通过攻击单个服务器来控制数百万台设备(单点故障),他们必须逐个破坏数百万台设备才可以控制这些设备。而即便是黑客控制成功,每台设备都可能因为不能正确进行下一个步骤的交互,被整个网络拒绝,断开连接。到最后,黑客手上就只有一堆断开连接的无用设备。

同时,基于智能共识算法的去中心化网络能够更好的平衡工作负载。通过网络中的各种设备来完成连接、存储甚至是计算的工作,而不再需要昂贵的中心化仲裁服务器,大大降低了网络部署和维护的成本。

物联网+区块链系列:区块链如何赋能物联网设备

区块链赋予设备所有权意识

区块链可以通过相同的加密技术,赋予设备所有权的概念,以确保每台设备都是独一无二的实体。此外,任何设备都可以通过签名及加密的方式来记录它访问过的任何形式的数字资产。具体而言,设备现在可以拥有加密货币(例如比特币)以及它可以控制的其他形式的资产(例如:数据,带宽,存储等)。

通过拥有这种所有权的概念,物联网设备将成为一个独立的经济实体,不仅能够进行交互,还能使自己的经济效益最大化。

例如,设备在处于空闲状态时,可以自行决定将自己有价值的功能开放拍卖,或者按需收集定制数据;为了避免过时,设备可以与其他类似的设备联网以订购固件升级服务等等。虽然这目前听起来特别像科幻小说,但我们相信这些例子会很快出现在我们的生活中。

保证数字化资产的所有权等同于保证了资产生成者的隐私。没有发起者的明确许可,例如没有解密的密钥,就没有人可以访问这些数据。通过这种方式,眼下那些猖狂的、暗中进行的数据采集与整合将被大白于天下,只有明确得到数据生产者和所有者的许可才可以进行操作处理。

物联网+区块链系列:区块链如何赋能物联网设备

区块链赋能设备交易能力

一个独立的,拥有资产的经济实能够做些什么呢?

区块链网络的核心是共识算法,它能够确保网络上的每个节点都同意网络的历史交易状态,更简单地说,就是同意网络上曾经发生过的所有变化。这种共识定义了区块链的最终功能 -「数字化资产的去中心化交易」。

现在,设备采集到的数据能够通过去中心化的方式被更好的使用和奖励。任何一个设备都可以在区块链网络市场中,以发布它收集到的部分数据作为奖励,设计一个特定目标的赏金活动(例如,低能耗,高吞吐量等)。在设计这个赏金活动时,赏金,即奖励将会被锁定在有加密保证的智能合约中,以激励人们(或智能算法)去探索并提供相应的解决方案。

在我们过往的经验中,发现数据的使用价值(商业模式)对于中心化的实体而言,是一个非常重要却困难的问题。通过区块链,它很有可能变成一个简单的去中心化问题,吸引全球人才,共同探索新的模式和价值。

在本系列的下一篇文章中,我们将探讨在理想化的区块链系统中,需要满足哪些设计目标,才能完全支持物联网的各类设备。