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          當正全面爆發的區塊鏈遇上遭遇發展瓶頸的物聯網會發生什么?

          2018年06月01日 15:09:23 來源:網絡轉載

          【當正全面爆發的區塊鏈遇上遭遇發展瓶頸的物聯網會發生什么?】近年來,區塊鏈借助比特幣的東風,一舉拿下去中心化的制高點,并被冠以“‘信息互聯網向‘價值互聯網變遷使者”的稱號!其在金融、游戲、食品溯源、內容版權等諸多領域攻城掠地,憑借高門檻的技術以及公開透明、可追溯、難以篡改等特點在整個科技界呼風喚雨,如魚得水。

          一、燥熱的區塊鏈正迎全面爆發

          隨著時間的推移,越來越多的科技公司開始涉足區塊鏈領域,而整個區塊鏈產業鏈也迅速完善了起來,與當年AI發展熱潮相似,如果不做或不提區塊鏈就不好意思在江湖混。

          近期,工信部發布的《2018中國區塊鏈產業白皮書》指出,截至2018年3月底,中國以區塊鏈業務為主營業務的區塊鏈公司數量已達456家,地域分布集中,產業集聚效應明顯。

          報告顯示,區塊鏈產業生態初步形成。從上游的硬件制造、基礎設施、安全服務,到下游的產業技術應用服務,到保障產業發展的行業投融資、媒體、人才服務,各領域的公司已基本完備。目前,北京、上海、廣東、浙江集中了全國80%的區塊鏈公司。

          然而,區塊鏈發展并非一帆風順,當前行業發展仍存在諸多風險。例如,合規性風險:區塊鏈發展早期出現過一批通過ICO進行非法集資、傳銷欺詐的項目;技術風險:區塊鏈技術發展本身存在一些瓶頸,網絡擴展難、交易擁塞等問題有待進一步解決。

          此外,區塊鏈技術的濫用也引發了一些社會矛盾,比如黃、堵、毒以及洗錢等黑色產業鏈應用區塊鏈技術帶來了巨大的社會負面影響。因此,區塊鏈過快的全面爆發并非一件幸事。

          二、理性的物聯網遭遇發展瓶頸

          與區塊鏈的現階段發展狀況相比,曾受眾人推寵的物聯網產業鏈的發展已趨于理性,甚至物聯網在某些領域的應用還一度遇冷。伴隨云計算、大數據、人工智能等技術的成熟,物聯網也開啟了飛速發展模式。但由于物聯網天生的碎片化和大規模特性導致其遭遇了“三低”和“三高”的發展瓶頸!

          1.三低:效率低,利用率低,安全性能低

          底層協議不統一,場景聯動效率低;

          物聯網數據龐雜,數據重復使用率低;

          物聯網設備簡易,安全防護性能低;

          2.三高:成本高,行業壁壘高,運營難度高

          規模化應用難形成,推行成本高

          場景覆蓋各行各業,壁壘難突破

          產業鏈廣碎片化重,運營難度高

          具體來看,正如前一篇文章中《物聯網與區塊鏈:天作之合or亂點鴛鴦?》所提到的硬件技術發展受限、多標準無法兼容、數據存儲考驗、數據分析挖掘、行業場景商業模式、安全防護等問題。

          而這些問題是否能夠借助區塊鏈得以解決,是機遇挑戰還是概念炒作?我們不僅需要冷靜思考,更需要不斷結合行業與技術趨勢,在實踐中不斷調整思路,才能做出正確的判斷。

          三、“物鏈網”融合難點與改進思路

          任何科技的發展與開疆拓土都會經歷種種阻礙,區塊鏈與物聯網兩大前沿趨勢融合,應用落地更是困難重重!

          第一,在資源消耗方面。IoT設備普遍存在計算能力低、聯網能力弱、電池續航短等問題。比特幣的工作量證明機制(PoW)對資源消耗太大,顯然不適用于部署在物聯網節點中,可能部署在物聯網網關等服務器里。其次,以太坊等區塊鏈2.0技術也是PoW+PoS,正逐步切換到PoS。分布式架構需要共識機制來確保數據的最終一致性,然而,相對中心化架構來說,對資源的消耗是不容忽視的。

          第二,在數據膨脹方面。區塊鏈是一種只能附加、不能刪除的數據存儲技術。隨著區塊鏈的不斷增長,IoT設備是否有足夠存儲空間?例如,比特幣運行至今,需要數百G的物理存儲空間。

          第三,在性能瓶頸方面。傳統比特幣的交易是7筆/秒,再加上共識確認,需要約1個小時才寫入區塊鏈,這種時延引起的反饋時延、報警時延,在時延敏感的工業互聯網上不可行。

          第四,在分區容忍方面。工業物聯網強調節點“一直在線”,但是,普通的物聯網節點失效、頻繁加入退出網絡是司空見慣的事情,容易產生消耗大量網絡帶寬的網絡震蕩,甚至出現“網絡割裂”的現象。

          針對以上難點,中國信息通信研究院區塊鏈專家卿蘇德在一次演講中,分別從區塊鏈和物聯網兩個角度分享了物聯網+區塊鏈的改進思路。

          1.從區塊鏈的角度來看:

          對于資源消耗,可以不使用基于挖礦的、對資源消耗大的共識機制,使用投票的共識機制(例如PBFT等),減少資源消耗的通知,還能有效提升交易速度,降低交易時延。當然,在節點的擴展性方面,會有一定損耗,這個需要一個面向業務應用的權衡。

          對于數據膨脹,可以使用簡單支付交易方式(SPV),通過默克爾樹對交易記錄進行壓縮。在系統架構上,支持重型節點和輕型節點。重型節點存儲區塊鏈的全量數據,輕型節點只存儲默克爾樹根節點的256哈希值,只做校驗工作。

          對于性能瓶頸,已經有很多面向物聯網的區塊鏈軟件平臺做了改進。例如,IOTA就提出不使用鏈式結構,采用有向非循環圖(DAG)的數據結構,一方面提升了交易性能,另一方面,也具有抗量子攻擊的特性。Lisk采用采用主鏈-側鏈等跨鏈技術,進行劃區劃片管理,也在性能方面取得了不少突破。

          對于分區容忍,針對可能存在的網絡割裂,可以選擇支持鏈上鏈下交易,尤其是離線的交易,并在系統設計時支持多個CPS集群。

          2.從物聯網的角度來看:

          對于資源消耗,隨著eMTC、NB-IoT、LoRA等低功耗廣域網(LPWA)技術的發展,傳輸質量、傳輸距離、功耗、蓄電量的問題將得以逐步解決。

          對于數據膨脹,根據摩爾定律和超摩爾定律,存儲成本下降,物聯網存儲能力持續上升

          對于性能瓶頸,隨著MEMS傳感器、SiP封裝工藝等新技術、新工藝、新架構的不斷成熟、成本降低,小體積、低功率的傳感節點有望廣泛應用。

          因此,兩者的結合需要從不同層面發力,一方面兩者可按照原有技術路線前行,各自為“政”;另一方面,探索結合點,例如邊緣計算、智能合約,物聯網數據交易市場、物鏈網操作系統環境構建等。

          其實,無論是風口還是泡沫,物聯網與區塊鏈這兩大熱門領域的結合體——“物鏈網”,將給整個社會產業帶來更大的想象空間,我們需要做的就是順勢而為,隨風而動!

          本文在【傳動網】的固定鏈接:http://www.ynfl.icu/news/news.aspx?id=214124

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