深度解析“区块链+物联网”与新基建

2020-09-18 16:00:08

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区块链+物联网”的核心问题

区块链兼有信息互联网和价值互联网的功能,对应着区块链的两类应用方向,并与物联网有很多结合点。


区块链应用供应链管理、防伪溯源、精准扶贫、医疗健康、食品安全、公益和社会救助等场景,主要体现区块链作为信息互联网的功能,是用共享账本来记录区块链外商品、药品、食品和资金等的流向,让上下游、不同环节相互校验,穿透信息“孤岛”,让全流程可管理。如果区块链外信息在源头和写入环节不能保证真实准确,写入区块链内只意味着信息不可篡改,没有提升信息的真实准确性。因此,这个应用方向要解决的核心问题是如何让链外信息保真上链。


区块链作为价值互联网,涉及资产和风险的转移。价值来自现实世界的资产,并通过经济机制与区块链内token挂钩。区块链发挥金融基础设施功能,优点是交易即结算,清算自动化、智能化。随着央行数字货币和稳定币的发展,区块链作为价值互联网的应用场景将越来越丰富。

“区块链+物联网”需要讨论以下核心问题:

第一,物联网设备产生的数据如何上链?如何保障这些数据在源头和上链环节的真实准确性?

第二,“区块链+物联网”中的数据分析方法和应用场景。

第三,物联网设备能否参与数字货币交易并调用区块链内智能合约?

“区块链+物联网”的可行性

物联网设备不断从周边获取地理位置、温湿度、速度和高度等数据。物联网数据源头失真,在端侧主要有两类攻击手段。


第一类是窃取设备实物,篡改其内外部连接,令其收集错误数据并误当成正确数据并上传。


第二类是窃取设备秘钥,破解通信和认证机制,在逻辑上冒充实际存在的设备,或者伪造实际不存在的设备,并上传伪造的数据。相应地,有两类抗攻击方法。

第一类是物理安全,比如采取防拆卸的外壳和安装措施,一拆即自毁或告警。第二类是通过安全元件(SE)和可信执行环境(TEE)等技术,对秘钥等敏感信息进行妥善保护,特别是使每个设备的秘钥都不一样,即使破解了一个设备,也无助于破解另一个设备。

从目前实际部署的物联网设备看,涉及金融领域或国家有强制规范的设备的安全防护等级较高。消费类设备的安全防护较为有限,但也不是普通人能轻易破解的。因此,物联网数据在源头的真实准确性有相当程度的保障。


“区块链+物联网”的结合的一个基础要求是,通过模组或更复杂的芯片技术对物联网设备引入唯一ID,即数字身份(公私钥)在硬件底层实现不可篡改。物联网设备的ID广泛应用在物联网数据记录、上云、上链以及数字货币交易等方面。这样,物联网中的数据存储、传输和挖掘以及价值交互就能以可信方式进行。区块链作为分布式信任基础设施的功能主要体现在两个方面。第一,提高物联网数据的安全可信,这适用于存在云上以及物联网设备本地的数据,以及少量写入区块链的数据。第二,为物联网设备之间的数字货币交易提供基础设施。

“区块链+物联网”底层创新

2020年5月,紫光展锐与万向区块链、摩联科技、广和通联合推出了基于“物联网芯片+区块链”的底层可信数字化解决方案(图1)。这一方案围绕紫光展锐的Cat.1芯片产品——春藤8910DM和摩联科技自主研发的承载在蜂窝物联网平台上的区块链应用框架BoAT(Blockchain of AI Things)而展开。


BoAT支持物联网设备的可信数据上链。BoAT不仅可以实现设备链上标识生成和数据上链,还支持利用蜂窝物联网平台安全能力和根信任,实现设备链上链下的数据关联验证和确权,并在物联网机器支付、物联网设备管理和物联网资产使用权管理这3个场景中做了应用试验。春藤8910DM成为全球首款支持区块链技术的Cat.1 bis物联网芯片平台,基于春藤8910DM的物联网设备具备访问区块链和调用智能合约的能力,确保在数据上传到云的同时将数据特征值上链(主要是哈希摘要上链),实现“链上-云上”数据可信对应。广和通在该方案的基础上,推出了全球首款Cat.1区块链模组L610,将在智慧农业、车联网等行业中创新商业新模式。

“区块链+物联网”将在新基建中发挥重要作用

在不久的未来,物联网设备数量将远超移动互联网设备数量。物联网设备之间将发生丰富的经济活动。通过在物联网中引入央行数字货币和稳定币作为机器间支付工具,有助于实现机器经济应用场景,对此问题的研究请见:

机器间大规模协作并非空想,需要区块链引入市场机制

物联网数据将远超互联网数据,将成为数据要素市场的重要组成部分。“区块链+物联网”对物联网数据提供的安全可信性,将为物联网数据的分析和利用打下坚实基础。


“区块链+物联网”的意义将远不限于存证和溯源。人类社会数字化迁徙的每一次进步,都将带来新的产业变革和商业机会。电商、社交媒 体等的发展,使人们在消费和社交等场合的行为被记录下来,在电子支付和AI等技术的加持下催生出金融科技浪潮。“区块链+物联网”带来的变革,将不亚于此。

   
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