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当正全面爆发的区块链遇上遭遇发展瓶颈的物联网会发生什么?

时间:2018-06-01来源:网络转载

导语:近年来,区块链借助比特币的东风,一举拿下去中心化的制高点,并被冠以“‘信息互联网向‘价值互联网变迁使者”的称号!其在金融、游戏、?#31216;?#28335;源、内容版权等诸多领域攻城掠地,凭借高门槛的技术以及公开透明、可追溯、难以篡改等特点在整个科技界呼风唤雨,如鱼得水。

【当正全面爆发的区块链遇上遭遇发展瓶颈的物联网会发生什么?】近年来,区块链借助比特币的东风,一举拿下去中心化的制高点,并被冠以“‘信息互联网向‘价值互联网变迁使者”的称号!其在金融、游戏、?#31216;?#28335;源、内容版权等诸多领域攻城掠地,凭借高门槛的技术以及公开透明、可追溯、难以篡改等特点在整个科技界呼风唤雨,如鱼得水。

一、燥热的区块链正迎全面爆发

随着时间的推移,越来越多的科技公司开始涉足区块链领域,而整个区块链产业链也迅速完善了起来,与当年AI发展热潮相似,如果不做或不提区块链就不好意思在江湖混。

近期,工信部发布的《2018中国区块链产业白皮书?#20998;?#20986;,截至2018年3月底,中国以区块链业务为主营业务的区块链公司数量已达456家,地域分?#25216;?#20013;,产业集聚效应明显。

报告显示,区块链产业生态初步形成。从上游的硬件制造、基础设施、安全服务,到下游的产业技术应用服务,到保障产业发展的行业投融资、媒体、人才服务,各领域的公司已基本完备。目前,?#26412;?#19978;海、广东、浙江集中了全国80%的区块链公司。

然而,区块链发展并非一帆风顺,当前行业发展?#28304;?#22312;诸多风险。例如,合规性风险:区块链发展早期出现过一批通过ICO进行非法集资、传销欺诈的项目;技术风险:区块链技术发展本身存在一些瓶颈,网络扩展难、交?#23376;等?#31561;问题有待进一步解决。

此外,区块链技术的滥用也引发了一些社会矛盾,比如黄、堵、毒以及洗钱等黑色产业链应用区块链技术带来?#21496;?#22823;的社会负面影响。因此,区块链过快的全面爆发并非一件幸事。

二、理性的物联网遭遇发展瓶颈

与区块链的?#32440;?#27573;发展状况相比,曾受众人推宠的物联网产业链的发展已趋于理性,甚至物联网在某些领域的应用还一度遇冷。伴随云计算、大数据、人工智能等技术的成熟,物联网也开启了飞速发展模式。但由于物联网天生的碎片化和大规模特性导致其遭遇了“三低”和“三高”的发展瓶颈!

1.三低:效率低,利用率低,安全性能低

底层协议不统一,场景联动效率低;

物联网数据庞杂,数据重复使用率低;

物联网设备简易,安全防护性能低;

2.三高:成本高,行?#24403;?#22418;高,运营难度高

规模化应用难形成,推行成本高

场景覆盖各行各业,壁垒难?#40644;?/p>

产业链广碎片化重,运营难度高

具体来看,正如前一篇文章中《物联网与区块链:天作之合or乱点鸳鸯?》所提到的硬件技术发展受限、多标准无法兼容、数据存储考验、数据分析挖掘、行业场景商?#30340;?#24335;、安全防护等问题。

而这些问题是否能够借助区块链得以解决,是机遇挑?#20132;?#26159;概念炒作?我们?#21796;?#38656;要冷静思考,更需要不断结合行业与技术趋势,在?#23548;?#20013;不?#31995;?#25972;思路,才能做出正确的判断。

三、“物链网?#27604;?#21512;难点与改进思路

任何科技的发展与开疆拓土都会经历种种阻碍,区块链与物联网两大前沿趋势融合,应用落地更是困难重重!

第一,在资源消耗方面。IoT设备普遍存在计算能力低、联网能力弱、电池续航短等问题。比特币的工作量证明机制(PoW)对资源消耗太大,显然不?#35270;?#20110;部署在物联网节点中,可能部署在物联网网关等服务器里。其次,以太坊等区块链2.0技术也是PoW+PoS,正逐步切换到PoS。分布式架构需要共识机制来确保数据的最终一致性,然而,相对中心化架构来说,对资源的消耗是不容忽视的。

第二,在数据膨?#22836;?#38754;。区块链是一种只能附?#21360;?#19981;能删除的数据存储技术。随着区块链的不?#26174;?#38271;,IoT设备是否有足够存储空间?例如,比特币运行至今,需要数百G的物理存储空间。

第三,在性能瓶颈方面。传统比特币的交?#36164;?笔/秒,再加上共?#24230;?#35748;,需要约1个小时才写入区块链,这种时延引起的反馈时?#21360;?#25253;警时延,在时?#29992;?#24863;的工业互联网上不可行。

第?#27169;?#22312;分区容忍方面。工业物联网强调节点“一直在线?#20445;?#20294;是,普通的物联网节点失效、频繁加入退出网络是?#31350;?#35265;惯的事情,容易产生消耗大量网络带宽的网络震荡,甚至出现“网络割裂”的现象。

针对以上难点,中国信息通信研究院区块链专家卿苏德在一次演讲中,分别从区块链和物联网两个?#23884;?#20998;享了物联网+区块链的改进思路。

1.从区块链的?#23884;?#26469;看:

?#26434;?#36164;源消?#27169;?#21487;以不使用基于挖矿的、对资源消耗大的共识机制,使用投票的共识机制(例如PBFT等),减少资源消耗的通知,还能?#34892;?#25552;升交易速度,降低交?#36164;毖印?#24403;然,在节点的扩展性方面,会有一定损?#27169;?#36825;个需要一个面向业务应用的权衡。

?#26434;?#25968;据膨胀,可以使用简单支付交?#36861;?#24335;(SPV),通过默克尔树对交易记录进行压缩。在系统架构上,支持重型节点和轻型节点。重型节点存储区块链的全量数据,轻型节点只存储默克尔树根节点的256哈希值,只做校验工作。

?#26434;?#24615;能瓶颈,已经有很多面向物联网的区块链软件平台做了改进。例如,IOTA就提出不使用链式结构,采用有向非循环图(DAG)的数据结构,一方面提升了交易性能,另一方面,也具有抗量子攻击的特性。Lisk采用采用主链-侧链等跨链技术,进行划区划片管理,也在性能方面取得了不少?#40644;啤?/p>

?#26434;?#20998;区容忍,针对可能存在的网络割裂,可以选择支持链上链下交易,尤其是离线的交易,并在系统设计时支持多个CPS集群。

2.从物联网的?#23884;?#26469;看:

?#26434;?#36164;源消?#27169;?#38543;着eMTC、NB-IoT、LoRA等低功耗广域网(LPWA)技术的发展,传输质量、传输距离、功耗、蓄电量的问题将得以逐步解决。

?#26434;?#25968;据膨胀,根据摩尔定律?#32479;?#25705;尔定律,存储成本下降,物联网存储能力?#20013;?#19978;升

?#26434;?#24615;能瓶颈,随着MEMS传感器、SiP封装工艺等新技术、新工艺、新架构的不断成熟、成本降低,小体积、低功率的传感节点有望广泛应用。

因此,两者的结合需要从不同层面发力,一方面两者可按照原有技术路线前行,各自为“政”;另一方面,探索结合点,例如边?#23548;?#31639;、智能合约,物联网数据交?#36164;?#22330;、物链网操作系统环境构建等。

其实,无论是风口还是泡沫,物联网与区块链这两大热门领域的结合体——“物链网?#20445;?#23558;给整个社会产业带来更大的想象空间,我们需要做的就是顺势而为,随风而动!

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