區(qū)塊鏈技術將成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的新動力
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在各行業(yè)中的普及和不斷深化,人類社會正進入“萬物互聯(lián)”的新時代,可穿戴設備、智能家電、自動駕駛汽車、智能機器人等數(shù)以百億計的新設備將接入網(wǎng)絡,也使得物聯(lián)網(wǎng)成為當今全球技術創(chuàng)新最活躍、應用空間最廣闊的領域之一。
云計算、大數(shù)據(jù)、新一代移動通信技術與智能感知、行業(yè)應用相互交織,激蕩融合,不斷激發(fā)創(chuàng)新活力,成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新動力。區(qū)塊鏈技術作為當前國內(nèi)外的焦點技術之一,可能會對未來技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革產(chǎn)生重要影響。在物聯(lián)網(wǎng)中如何定位和應用區(qū)塊鏈技術值得進一步思考和探討。
區(qū)塊鏈的概念首次在2008年底由化名中本聰(Satoshi Nakamoto)發(fā)表在比特幣論壇中的論文中提出。論文中區(qū)塊鏈技術是構建比特幣數(shù)據(jù)結構與交易信息加密傳輸?shù)幕A技術,該技術實現(xiàn)了比特幣的挖礦與交易。
區(qū)塊鏈是分布式數(shù)字存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術的集成應用。從狹義上講,區(qū)塊鏈是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數(shù)據(jù)結構,并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義而言,區(qū)塊鏈技術是利用塊鏈式數(shù)據(jù)結構來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問安全、利用智能化合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎架構與計算范式。
與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術相比,區(qū)塊鏈具備3個特點:一是數(shù)據(jù)的不可篡改性;二是系統(tǒng)集體維護;三是信息的公開透明。同時,相對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術,現(xiàn)階段的區(qū)塊鏈技術數(shù)據(jù)吞吐量小,讀寫時延較大,更適合低頻率、小數(shù)據(jù)的可靠存儲和處理。
從現(xiàn)有的區(qū)塊鏈的技術應用看,區(qū)塊鏈基礎架構一般由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組合。
其中,數(shù)據(jù)層封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊以及相關數(shù)據(jù)加密和時間戳等技術;網(wǎng)絡層則包括分布式組網(wǎng)機制、數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制等;共識層主要封裝網(wǎng)絡節(jié)點的各類共識算法;激勵層將經(jīng)濟因素集成到區(qū)塊鏈技術體系中,主要包括經(jīng)濟激勵的發(fā)行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約,是區(qū)塊鏈可編程特征的基礎;應用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應用。
在這一模型中,基于時間戳的鏈式區(qū)塊結構、分布式節(jié)點的共識機制、靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術最具創(chuàng)新性的技術環(huán)節(jié)。
全球區(qū)塊鏈應用探索非?;钴S,總體而言還處于小規(guī)模的概念驗證階段。當前的區(qū)塊鏈技術應用主要集中在兩個方面:
一是在不同機構或個人之間缺乏互信并缺少中介的情況下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接交換。區(qū)塊鏈技術源于比特幣,是比特幣的底層數(shù)據(jù)存儲技術,因此金融是區(qū)塊鏈應用最熱門的領域。
美國Ripple公司早在2012年就已經(jīng)引入?yún)^(qū)塊鏈技術為多家銀行提供跨境轉(zhuǎn)賬、清算和支付服務,與SWIFT(環(huán)球同業(yè)銀行金融電訊協(xié)會)等傳統(tǒng)渠道相比,能夠節(jié)約1/3手續(xù)費,把跨行對賬等操作時間從數(shù)天壓縮到幾秒。
區(qū)塊鏈在數(shù)字貨幣、支付結算、證券交易、互助保險等金融場景中的應用也受到高度重視。此外,在能源領域,美國公司Brooklyn MicroGrid等使用區(qū)塊鏈技術,智能電網(wǎng)的用戶無需通過電力公司就能進行電力資源的靈活交換。
在醫(yī)療領域,瑞士公司HealthBank和美國公司Gem采用區(qū)塊鏈技術存儲醫(yī)療數(shù)據(jù),幫助多家醫(yī)院和醫(yī)療機構直接交換電子病歷。
二是用于重要數(shù)據(jù)的保全與可靠存儲。
目前,愛沙尼亞、格魯吉亞等國家政府正嘗試采用區(qū)塊鏈技術對重要資產(chǎn)進行登記,開展了土地注冊、商業(yè)登記、電子征稅等重要信息的登記工作。
應該說,區(qū)塊鏈最核心的價值便是通過程序算法來建立一個公開透明的規(guī)則,以此為基礎來創(chuàng)立一個信任網(wǎng)絡,確保點對點之間的信任與交易的安全,這就摒棄了傳統(tǒng)的中心化的第三方機構,也省去了統(tǒng)一的賬簿更新和驗證環(huán)節(jié)。
而隨著物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,構建百億級設備的“巨系統(tǒng)”,物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全隱私保護、數(shù)據(jù)真實性保障、系統(tǒng)可擴展性和信息共享等的一系列挑戰(zhàn),應用區(qū)塊鏈技術的空間十分廣闊。





