區塊鏈:深度解析“區塊鏈 物聯網”與新基建_區塊鏈的未來發展前景數字化研究

本文轉自中物聯區塊鏈分會

根據國家發改委對“新基建”的界定，區塊鏈屬于新技術基礎設施，物聯網屬于通信網絡基礎設施。同屬于“新基建”的代表，區塊鏈與物聯網之間可能擦出什么樣的火花，需要哪些軟硬件支持？這是本文要討論的問題。

“區塊鏈物聯網”的核心問題

區塊鏈兼有信息互聯網和價值互聯網的功能，對應著區塊鏈的兩類應用方向，并與物聯網有很多結合點。

區塊鏈應用于供應鏈管理、防偽溯源、精準扶貧、醫療健康、食品安全、公益和社會救助等場景，主要體現區塊鏈作為信息互聯網的功能，是用共享賬本來記錄區塊鏈外商品、藥品、食品和資金等的流向，讓上下游、不同環節相互校驗，穿透信息“孤島”，讓全流程可管理。如果區塊鏈外信息在源頭和寫入環節不能保證真實準確，寫入區塊鏈內只意味著信息不可篡改，沒有提升信息的真實準確性。因此，這個應用方向要解決的核心問題是如何讓鏈外信息保真上鏈。

BitMax將與Linear Finance進行深度合作并上線LINA:據官方消息，BitMax交易所將于10月6日22:00（北京時間）上線Linear Finance（LINA），并開放LINA/USDT?，充提已開放。

同時，BitMax宣布與Linear Finance在合成資產領域進行深度合作。未來BitMax會成為Linear Finance平臺的流動性提供者，并為其用戶提供參與Lineae Finance合成資產的一系列服務：包括合成資產的生成、LINA Token的質押生息等，并還將在Linear Finance平臺主網正式上線后上線其LUSD穩定幣，進一步扶持其生態。更多詳情請至BTMX官網查詢。[2020/10/6]

區塊鏈作為價值互聯網，涉及資產和風險的轉移。價值來自現實世界的資產，并通過經濟機制與區塊鏈內Token掛鉤。區塊鏈發揮金融基礎設施功能，優點是交易即結算，清算自動化、智能化。隨著央行數字貨幣和穩定幣的發展，區塊鏈作為價值互聯網的應用場景將越來越豐富。

動態 | 北京市2020年將推動區塊鏈等前沿信息技術深度融合:1月12日，北京市十五屆人大三次會議開幕。審查北京市人民政府關于北京市2019年國民經濟和社會發展計劃執行情況與2020年國民經濟和社會發展計劃草案的報告。報告提到，2020年將大力發展數字經濟，推動區塊鏈和人工智能、大數據、物聯網、工業互聯網等前沿信息技術深度融合，建好國家網絡安全產業園區。（新京報）[2020/1/12]

“區塊鏈物聯網”需要討論以下核心問題：

第一，物聯網設備產生的數據如何上鏈？如何保障這些數據在源頭和上鏈環節的真實準確性？

第二，“區塊鏈物聯網”中的數據分析方法和應用場景。

第三，物聯網設備能否參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約？

“區塊鏈物聯網”的可行性

物聯網設備不斷從周邊獲取地理位置、溫濕度、速度和高度等數據。物聯網數據源頭失真，在端側主要有兩類攻擊手段。

聲音 | 山東省委常委：推動區塊鏈和人工智能等前沿信息技術深度融合:金色財經報道，11月27日，第十期山東干部講堂在濟南開講。山東省委常委、秘書長孫立成主持干部講堂。他表示，要著力推進創新發展，充分發揮我省科技資源優勢，推動區塊鏈和人工智能、大數據、物聯網等前沿信息技術深度融合，為加快新舊動能轉換提供新的技術支撐。要著力做好融合文章，把提高區塊鏈應用管理能力作為推進治理體系和治理能力現代化的重要手段，將流程再造與區塊鏈技術有機結合起來，以區塊鏈技術應用的實際成效助推山東高質量發展。[2019/11/28]

第一類是竊取設備實物，篡改其內外部連接，令其收集錯誤數據并誤當成正確數據并上傳。

第二類是竊取設備秘鑰，破解通信和認證機制，在邏輯上冒充實際存在的設備，或者偽造實際不存在的設備，并上傳偽造的數據。相應地，有兩類抗攻擊方法。第一類是物理安全，比如采取防拆卸的外殼和安裝措施，一拆即自毀或告警。第二類是通過安全元件和可信執行環境等技術，對秘鑰等敏感信息進行妥善保護，特別是使每個設備的秘鑰都不一樣，即使破解了一個設備，也無助于破解另一個設備。

聲音 | 浙江省省委教育工委書記：把區塊鏈等信息技術與教育深度融合以促進教育發展:浙江省省委教育工委書記、教育廳廳長郭華巍在全省設區市教育局書記局長讀書會上表示，要加快推進教育現代化，需要有新的動力、新的路徑，也需要有新的方式、新的內涵。要把信息技術，如大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等技術與教育深度融合創新，以教育信息化引領和推動教育現代化。[2018/8/20]

從目前實際部署的物聯網設備看，涉及金融領域或國家有強制規范的設備的安全防護等級較高。消費類設備的安全防護較為有限，但也不是普通人能輕易破解的。因此，物聯網數據在源頭的真實準確性有相當程度的保障。

物聯網設備，只要安裝無線通信模組，就可以實現無線通信，成為無線物聯網設備。所謂無線通信模組，本質上將無線通信的主芯片，以及外圍的射頻、電源和屏蔽罩等器件，焊在印刷電路板上。

物聯網設備有兩種整合無線通信模組的方式。第一種是MCU設計。整個物聯網設備以MCU為中心，無線通信模組僅僅作為MCU的通信通道。第二種是“OpenCPU”設計。無線通信模組向物聯網設備開放必要的軟件接口，便于后者的業務處理軟件在前者的處理器中運行。

Themis與鏈安科技達成深度戰略合作:近日，Themis（GET）團隊宣布與成都鏈安科技就區塊鏈安全驗證，智能合約的開發、審計、安全驗證等達成戰略合作關系。鏈安科技是一家知名的區塊鏈安全技術服務商，致力于利用形式化驗證理論和方法，提高區塊鏈平臺和智能合約的安全性和功能性。Themis致力于打造數字資產多中心托管基礎設施，應用范圍包括數字資產場外交易、數字資產電商和數字資產基金托管等。[2018/6/5]

不管是哪種MCU設計，還是“OpenCPU”，物聯網設備的計算、存儲和網絡連接等能力，隨軟件和硬件的不同，會有較大差異。

第一，大多數物聯網設備能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算等區塊鏈計算。目前，無線通信模組的處理器以ARM為主，RISC-V正在快速發展。處理器從單核幾十MHz到八核2GHz甚至帶GPU的都有。

第二，物聯網設備廠商根據具體應用場景，選擇不同器件，實現不同的網絡連接能力，從偶發性傳輸少量數據的，到持續高速傳輸數據的都有。比如，車載T-BOX一般使用中等性能的MCU，或者Cat.4或Cat.1的4G模組，不會使用GPU。即使沒有區塊鏈，物聯網數據仍然是要上云的。上鏈增加的流量，一般遠小于上云的數據本身。而且因為區塊鏈容量限制，物聯網數據在很多場合是哈希摘要而非原始數據上鏈，上鏈增加的流量更小。

第三，無線通信模組的行為是預先編程的，基本是確定性行為。只要模組軟件設計成根據特定觸發條件自動發起鏈上交易，物聯網設備能否參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約。比如，無人駕駛出租車自動找充電樁充電場景。無人駕駛出租車找到充電樁后，通過充電插頭上的數據線進行信息交互。無人駕駛出租車先跟充電樁說要充a度電，充電樁反饋說需要向其地址xxx支付b個數字貨幣。無人駕駛出租車根據充電樁的這個支付要求為觸發條件，發起b個數字貨幣的轉賬交易，然后把交易憑證。充電樁去鏈上查詢是否到賬，如果到賬就給無人駕駛出租車充電。以上都可以通過編程來實現。

第四，不同物聯網設備的存儲能力差異很大，從幾十kB到幾十GB的都有。取決于存儲性能，一些物聯網數據可以保存在物聯網設備上，一些物聯網數據可以上傳到云上。在數據上鏈上，少量結構化數據可以直接寫入區塊鏈，大部分數據是以哈希摘要的形式上鏈。在對物聯網數據的分析上，因為區塊鏈上計算性能限制，復雜分析一般不通過區塊鏈內智能合約進行，主要還是在鏈下進行。

首先是云端，特別是分析算法復雜，并且數據上傳和數據分析之間異步進行或時間差較大時。其次是邊緣計算。物聯網設備端側采集數據后，采用近場或其他本地通信方式，把數據傳輸到邊緣，邊緣再將分析后的信息上云。最后，如果數據不離開物聯網設備本地，一般是結合聯邦學習或多方安全計算，實現數據不出去，而信息可控出去。在這些數據分析場景中，區塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數據。

綜合以上分析，大部分物聯網能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算。物聯網數據主要存放在云上和物聯網設備本地，少量結構化數據可以直接寫入區塊鏈，大部分數據是以哈希摘要的形式上鏈。物聯網設備的安全防護措施能在相當程度上保障數據源頭的真實準確性。數據自動上鏈，減少了人為干預，有助于保障數據在上鏈環節的真實準確性。上下游、不同環節的物聯網數據上鏈，通過相互校驗，也能在一定程度上保障數據上鏈的真實準確性。對物聯網數據的分析，主要在鏈下進行，包括云上、邊緣和物聯網設備本地等渠道。區塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數據。只要針對應用場景做好可編程設計，物聯網設備能夠參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約。

“區塊鏈物聯網”的結合的一個基礎要求是，通過模組或更復雜的芯片技術對物聯網設備引入唯一ID，即數字身份在硬件底層實現不可篡改。物聯網設備的ID廣泛應用在物聯網數據記錄、上云、上鏈以及數字貨幣交易等方面。這樣，物聯網中的數據存儲、傳輸和挖掘以及價值交互就能以可信方式進行。區塊鏈作為分布式信任基礎設施的功能主要體現在兩個方面。第一，提高物聯網數據的安全可信，這適用于存在云上以及物聯網設備本地的數據，以及少量寫入區塊鏈的數據。第二，為物聯網設備之間的數字貨幣交易提供基礎設施。

總結

“區塊鏈物聯網”將在新基建中發揮重要作用。

在不久的未來，物聯網設備數量將遠超移動互聯網設備數量。物聯網設備之間將發生豐富的經濟活動。通過在物聯網中引入央行數字貨幣和穩定幣作為機器間支付工具，有助于實現機器經濟應用場景。

物聯網數據將遠超互聯網數據，將成為數據要素市場的重要組成部分。“區塊鏈物聯網”對物聯網數據提供的安全可信性，將為物聯網數據的分析和利用打下堅實基礎。

“區塊鏈物聯網”的意義將遠不限于存證和溯源。人類社會數字化遷徙的每一次進步，都將帶來新的產業變革和商業機會。電商、社交媒體等的發展，使人們在消費和社交等場合的行為被記錄下來，在電子支付和AI等技術的加持下催生出金融科技浪潮。“區塊鏈物聯網”帶來的變革，將不亞于此。

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