“區塊鏈 + 物聯網”的發展現狀和應用案例

區塊鏈與其他技術相結合，打造完整的解決方案，這已成為業界共識。其中，物聯網可以大規模、低成本地收集資料，而區塊鏈可以大規模、低成本地信任資料。因此，區塊鏈與物聯網的融合被認為具有很大的想象空間。截至目前， “區塊鏈 + 物聯網”的融合發展現狀如何？有哪些可以借鑑的模式和案例？專做鏈遊開發，有興趣的可電話聯絡。

 

主要包括三個部分 : 第一，介紹區塊鏈的基本知識；其次，簡要介紹了區塊鏈技術在物聯網和數字經濟應用中面臨的挑戰，以及 RISC-V 可能解決的問題。最後，給出了幾個通用區塊鏈的工業應用例項。我們希望將區塊鏈與物聯網、 AI 和其他相關技術相結合的解決方案能夠啟發 RISC-V 專家思考與區塊鏈的結合。

 

什麼是區塊鏈？

 

每個人對區塊鏈都有不同的理解或不同的看法，分享兩個更容易理解的定義。

 

首先， ISO/DIS2739 的術語定義 : “區塊鏈是通過密碼技術將一致確認的區塊按順序相加形成的分散式賬本”。這個定義包含了三個概念 : 第一個是密碼學，這是一門與數學密切相關的學科。現代密碼學已經有幾十年的歷史，密碼學是區塊鏈技術的基石。第二個概念是“分散式”，可以理解為網路的概念。區塊鏈網路由多個對等節點組成，節點通過一致性協議相互同步。第三個概念是分散式賬簿中的“賬簿”，類似於財務記賬的賬簿，背後是財務的概念。

 

區塊鏈的第二個通俗易懂的定義是 2015 年 10 月 30 日《經濟學人》的封面文章，將區塊鏈定義為信任機器。區塊鏈不僅是一種技術創新，也是一種社會協作模式的創新。如今，區塊鏈已經在影響實體經濟，滲透到各行各業。

 

區塊鏈分為公鏈、私鏈和聯盟鏈。公鏈是所有的個人和組織只要下載 APP 並安裝就可以加入鏈中，不需要許可權。私有鏈是它自己的內部應用。聯盟鏈更適合企業級應用，環球區塊鏈主要做聯盟鏈的應用。加入聯盟鏈需要所有線下參與者的合作與協調，通過形成一個平等、公正、透明的網路來形成聯盟鏈 ( 授權鏈 ) 。聯盟需要聯盟成員的許可才能加入。

 

今天是 RISC-V 峰會，所以請提及區塊鏈的技術元素，以幫助您瞭解 RISC-V 如何為區塊鏈提供支援，以及它與區塊鏈整合的可能性。區塊鏈有四個技術要素 : 第一，加密演算法。包括不對稱加密演算法、雜湊、電子簽名等。二是智慧合約。智慧合約相當於在區塊鏈上部署自動化執行條款，可以幫助落地應用和場景的結合，實現智慧部署。第三是共識機制。共識的作用就是賬本。賬簿和賬簿之間的每個節點都會維護自己的資料庫。為了在節點之間達成一致，哪個塊是合法的，哪個是非法的，需要一個共識演算法。聯盟中有一些常見的共識機制，如 PBFT( 拜占庭容錯 ) 和 PoS( 公平證明 ) ，不會產生過多的能量消耗。在我們看來，共識是區塊鏈面臨的挑戰之一， RISC-V 和晶片硬體可以加速這一挑戰。第四種是鏈式儲存結構，即順序上一個塊被下一個塊雜湊的儲存方式。

 

有人說現在是 Web/ 區塊鏈 3.0 ，也有人說是 Web/ 區塊鏈 4.0 。中本聰在 2008 年釋出的最早白皮書是 Web/ Blockchain 1.0 。經過十幾年的執行，該技術的安全性和可靠性得到了時間的檢驗，在金融領域的應用也證明了該技術執行非常穩定，為我們打下了堅實的基礎。 Web/ 區塊鏈 2.0 是以太坊，在比特幣的基礎上增加了智慧合約功能。作為一個平臺，有了以太坊，所有的分散式應用都可以輕鬆部署，導致了區塊鏈產業的繁榮。 Web/ 區塊鏈 3.0 的各種技術都在快速發展，包括最近推出的 Dfinity 。區塊鏈技術逐漸發展，最顯著的提升就是效能的飛躍。第一代確認第一筆交易需要 2-3 個小時，第二代 10 分鐘，第三代 10 秒。如今，區塊鏈技術仍在發展，將越來越適合各種行業應用。

 

區塊鏈與物聯網結合的挑戰

 

接下來討論區塊鏈與物聯網結合的挑戰，也就是 RISC-V 晶片技術可能解決的機遇 :

 

1.TPS 效能 ( 每秒事務數 ) 。每秒執行的交易記錄數是物聯網 + 區塊鏈場景下資料上傳上傳的效能指標。 TPS 的效能將直接影響網路執行的吞吐量。物聯網資料量大，實時性要求高，這對目前的區塊鏈網路來說是一個很大的挑戰。

 

2. 上行資料是可信的。區塊鏈網上的資料都是一起記錄的，賬本每個節點都有一份。只有一半以上的節點被黑，資料才能被篡改。但是纏繞前的資料可靠嗎？如何保證安全？如果原始資料不準確，鏈上資料的準確性就沒有意義。所以第二個挑戰就是如何讓鏈前的資料可信。相信每個做物聯網和晶片的人都會有自己的答案。

 

3. 面向未來的數字經濟社會，物聯網裝置數量龐大，連線著數以百億計的不同裝置。目前接入網際網路的裝置約有 300 億臺，真正的萬物互聯並不遙遠。如果物聯網裝置需要與區塊鏈通訊，海量裝置產生的大量資料和併發將是對區塊鏈網路的巨大挑戰。

 

4. 各種物聯網硬體的適應性五花八門，有的很弱，可能只是很弱的感測器或者 IO 訊號，比如 PLC 現場採集的資料；有些很強，比如邊緣閘道器，可以相當於一臺電腦。如何將區塊鏈與不同能力的物聯網硬體連線起來並進行適配是第四個挑戰。

 

上述挑戰也是 “ RISC-V+ 區塊鏈”的新機遇。 RISC-V 本身就是一個開源的指令級，區塊鏈也是一個開源和公平的概念。兩種具有相同理念的開源技術強強聯合之後，可以產生很多新的機會。

 

首先，安全，從裝置端安全到傳輸過程中的安全，都可以通過 RISC-V 的賦能來完成，在上午的主題論壇中，王雲珍總經理提到，世界上最安全的軟體是開源軟體，這是真的，因為大家可以看到所有的軟體過程，共同監督和驗證安全性。 RISC-V 指令集的開源特性為區塊鏈安全適配帶來了靈活性，社群成員的共同努力可以擴充套件更適合區塊鏈應用的指令型別。 RISC-V 與區塊鏈結合後，資料是如何收集、流通的，經過哪些環節，應用在哪裡等等。，這些程式特徵。

 

其次，在區塊鏈與物聯網結合的過程中，從最邊緣的 MCU 集合到閘道器，再到區塊鏈網路，其架構相對通用，通過區塊鏈與 RISC-V 的結合構建可信框架，從晶片內部，到最底層的軟體和作業系統，到傳輸，到網路側，再到上層應用，可以形成完整的端到端的可信閉環。

 

物聯網 + 區塊鏈的實際應用案例

 

 

案例 1: 生物資產的監管。通過肉牛的項圈，採集運動量和 GPS 位置。這些資料可以同時儲存在區塊鏈中，不能被篡改。為生物資產的財務應用提供資料保障。

 

案例二 : 新能源汽車電池全生命週期管理。電池也是資產。電池組內建的區塊鏈模組可以記錄電池的使用狀態，可以公平公正地記錄電池的相關使用資料，為電池資產的價值波動模型、階梯利用率、碳足跡、碳分數等應用提供可信的資料。，從而管理電池的整個生命週期。

 

案例三 : 石化行業可信倉單。使用區塊鏈和物聯網，液位計和流量計等感測器生成的資料可以在區塊鏈信任和儲存，實現貨運代理和倉單質押融資等應用。

 

接下來說兩個大場景。

 

首先是產業方向 ——分散式認知工業網際網路。在新增區塊鏈之前，資料是離散的點，即“資料島”。尤其是企業之間的資料很難打通，主要是因為隱私等各種原因。區塊鏈和隱私計算使資料變得可用和不可見，從而保護資料隱私。用四大技術 ( 區塊鏈、知識圖譜、隱私計算、物聯網 ) 構建可信資料庫，改變工業企業間的協作方式。企業內部仍然是傳統的 MES 系統和 ERP 系統，而上下游供需、商檢、倉儲、物流等外部環節需要銜接。所以分散式認知技術在工業應用場景中是非常好的工具，可以催生很多應用案例。

 

二是數字城市場景。隨著個人資訊的集中化，個人隱私很難得到保護。很可能網路上的虛擬畫像比你自己更瞭解你。宇宙區塊鏈提出 “自由城市”，即每個人都可以在數字城市中擁有一個虛擬身份，而不會洩露個人隱私相關資訊。但是，虛擬的消費行為和消費愛好仍然可以通過隱私計算、 AI 演算法和加密分析來完成。這樣商家的需求匹配還是可以很方便的進行的。專做鏈遊開發，有興趣的可電話聯絡。