區塊鏈:物聯網+ 區塊鏈系列：物聯網面臨的挑戰

區塊鏈常被標榜為物聯網系統完美的補充科技手段，但是，要想理解為何這兩個看似毫無關聯的技術形成的合力，會被這么多人看好，我們首先需要審視目前物聯網行業所面臨的重大挑戰——主要集中在幾個層面：技術挑戰、商業挑戰和社會挑戰。

“物聯網”是什么？

物聯網簡單地說即指一個各個設備相互連接并且可以進行交互的系統，聯結方式通常通過互聯網實現。我們可以將現在大家熟知的互聯網類比為“人的網絡”，而由機器和設備構成的網絡即“物聯網”。

但要注意的是，當我們提及物聯網，通常指整個物聯網“系統”，而并非單一的設備。而接下來我們的所有討論也是基于這個共識基礎的，也就說我們談到的是整個物聯網系統。

技術挑戰

當今的物聯網系統越來越多地存在于或者接入數量龐大的設備群中，這些接入的設備之間可能會存在潛在的相互阻抗，而且這些設備還經常需要在不同結構的基建設施和設計標準中運行。雪上加霜的是，物聯網設備的部署速度越來越快，使得這個迄今為止還得并沒有完全解決的技術難題與我們的日常生活聯系越來越緊密。現在讓我們來看看物聯網系統所面臨的幾個主要的技術挑戰。

從互聯網角度而言，當今世界絕大多數的物聯網設備隸屬于中心輻射型的拓撲結構、或服務器-客戶端型架構中。可以將每一個聯網的設備想象成一個終端，需要定期與中央服務器通信，用以上傳數據、與其他設備通信、并接收指令。在大多數網絡之中，即使兩個物聯網設備終端僅僅相隔幾米，它們之間也不能直接進行交互，必須要依賴中央服務器來協調相互溝通。而此中央服務器，即使它是由幾臺分布式的計算機構成的，但也仍然是中心化的管理模式，很有可能成為一個單點故障的部件。這就意味著如果想要攻擊一個龐大的物聯網設備網絡，只需要攻擊或控制那臺中央服務器即可。也就是說，控制了這臺中央服務器，就控制了整個網絡內設備的一切操作，從發送、接收指令到上傳數據等等。這不僅是一個明顯而又嚴重的安全隱患，而且給中心化物聯網的運營方帶來了巨大的管理壓力。

螞蟻集團漆遠：區塊鏈、人工智能和物聯網的協同作用是巨大的:12月10日，在由螞蟻鏈、羅漢堂、新浪財經聯合出品的《尋找區塊鏈力量》系列節目中，螞蟻集團人工智能首席科學家漆遠博士表示，區塊鏈、人工智能和物聯網的協同作用是巨大的，但目前，還沒有看到很多現實應用。區塊鏈對數據和質量控制模型非常有用。人工智能有兩個重要的組成部分，一是數據。我們擁有的數據越多，能夠實現的質量越高，預測越準確。但我們需要控制數據質量。區塊鏈為我們提供了一種可靠的追溯所有數據版本的方法。即使是對于公司內部數據，在大公司內部，同樣可以使用區塊鏈以實現該目的，但是，看未來，我更關注的是模型的質量。[2020/12/10 14:48:18]

除單點故障隱患外，中心化管理的物聯網網絡還把項目的前期投入、持續管理成本、數據存儲和算力等負擔與一個單一實體的管理與維護所綁定。隨著物聯網的普及、設備的互聯互通與規模化擴展，這種中心化的管理模式會在瞬間變得脆弱不堪。對于設備維護來說，問題會更加嚴峻。隨著科技的發展，為了保證那些實地部署了的物聯網系統的各個設備擁有最長的使用壽命，中心化的網絡管理系統需要持續地對那些已經過時的軟硬件進行及時的更新迭代，這個更新壓力，不言而喻。

動態 | 臺州椒江區依托“物聯網＋區塊鏈” 著力破解船舶治污難題:據中國藍新聞消息，在推進省域治理現代化過程中，臺州市椒江區在全省首創“物聯網+區塊鏈”回收系統，通過“海洋云倉”等管理平臺，實現對船舶油污的源頭分類減量和各環節處置，著力破解海洋環境治理難題。[2019/12/17]

對于物聯網的終端而言，大多數物聯網設備還在依賴純文本格式的密碼。而更糟糕的是，在網絡上為設備建立身份和權限時，制造商往往選取默認密碼，或者重復使用常見密碼。這樣一來，使得設備對于惡意軟件的攻擊不堪一擊。在實踐中如此糟糕的安全習慣不僅歸咎于普遍缺乏的安全意識和常識，而且同時來源于管理如此龐大、松散的中心化設備群的復雜性。這種密碼設置方式進一步限制了設備間通信的安全性，因為由于缺乏數據的解密方式，一旦跨過了中心化的服務器，就沒有辦法進行設備身份、信息源頭以及可擴展性的驗證。

在沒有加密保障的身份、簽名以及以身份為基礎的加密方式下，從大多數物聯網設備中收集和發送的數據現在根本無法進行溯源的；而數據在沒有得到一個完全獨立且可信的第三方進行擔保的情況下，人們根本無法信任這些數據。在這個情況下，設備間通信以及交易摩擦會急劇加大。這就帶來了一個新的安全隱患：那些未被加密或加密性不強的數據會被攔截，甚至在傳輸途中被篡改。這樣一來，其他實體就會進一步降低對于這些設備所產生的數據的信任度，而且還有可能會讓物聯網所有者名譽受損。

聲音 | 廣東省通信管理局局長：區塊鏈應用已延伸到數字金融和物聯網等多個領域:金色財經報道， 12月12日，“大數據+區塊鏈”高峰論壇在廣州舉行。 廣東省通信管理局局長蘇少林表示，作為新一代分布式數據賬本技術，區塊鏈將改變傳統數據的存儲和記錄方式，具有去中心化、不可篡改、跨界性、高可靠、透明性等特點，其應用已延伸到數字金融、物聯網、智能制造、供應鏈管理、數字資產交易等多個領域，展現出強勁的發展勢頭，成為推動“信息互聯網”向“價值互聯網”變遷的重要力量。[2019/12/13]

如果將物聯網視為一個組成部分，那么物聯網網絡則不可避免的是一條極長的價值鏈，其實包含了眾多不同組件和參與者。我們順著數據流向來說，終端-有傳感器收集數據；然后到網關-負責管理傳感器、整合以及上傳數據；在接下來是存儲系統-存儲和提供數據；最后是分析引擎–那些能夠對數據進行加工并且生成可操作的指令。在每個步驟中，或者這些步驟之間，所涉及的所有軟、硬件都必須采用一組統一的通信標準。

但是對于這些標準，眾多的物聯網從業者都自成一派，這就導致整個物聯網行業成為一座座的孤島，完全不同的物聯網系統在技術上無法實現溝通，更不用說交易。解決這些孤島和異構網絡之間通信的困難是當今物聯網中最大的技術挑戰之一，并且這阻礙了物聯網領域的巨大網絡效應的進程。

聲音 | 趣鏈科技CEO：區塊鏈與物聯網、5G的普及將催生下一代可信互聯網應用大爆發:金色財經報道，趣鏈科技創始人、CEO李偉認為，作為早期硬核科技，區塊鏈不適合單維模式創新行業的估值邏輯，更需要投資者對區塊鏈“賽道”的認可，對區塊鏈今后的發展充滿信心。李偉認為，區塊鏈技術的愿景是打造下一代可信互聯網。如果說，云計算與智能手機的普及催生了移動互聯網的發展，那么，區塊鏈與物聯網、5G的普及將催生下一代可信互聯網應用的大爆發。[2019/12/5]

商業挑戰

盡管許多人對物聯網的未來持樂觀態度，但在對物聯網和物聯網相關系統真金白銀地投資時，大多數企業仍然瞻前顧后，猶疑不決。除眾多技術挑戰外，還存在嚴重的商業挑戰，例如業務案例普遍上不不清晰、數據敏感性以及共享數據中的潛在戰略風險。

投資回報不可避免地推動業務決策，對物聯網的投資也不例外。物聯網面臨的最大挑戰之一是缺乏可行的商業案例，無論是通過創收還是削減成本，來證明投資的合理性。就目前而言，人們很難弄清楚如何從物聯網設備收集的數據中分析和產出價值，這也是業務案例不容易找到的根本原因。

另一方面，如果想要充分捕捉設備上收集的全部數據的價值，所需要的專業知識和分析門檻往往很高，而能夠對這些數據進行有效分析和提出合理化行動建議的專家一定是缺乏的。在這個時候，由于企業內部缺乏相應的分析能力，就使得企業必須尋求外部幫助。這樣又引入了另一個擔憂：對數據敏感性的擔憂。所以企業在選擇數據分析的合作伙伴和供應商的時候，會更加地小心翼翼。這種謹慎的合作方式無疑嚴重限制了企業獲得那些能對數據進行分析，創造價值的最適宜的人才；而且會大大降低它們找到有價值的商業案例的可能性。我們往更深層的方面想一下，其實很多有突破性價值創造的洞見往往來自多個企業或者行業間縱向的數據整合，而每個企業都對他們自己數據的嚴防死守，使得發掘這些珍貴的洞見變得難上加難了。

動態 | ISO/IEC JTC1通過成立物聯網與區塊鏈融合研究組提案:據科技日報報道，從國家物聯網基礎標準工作組獲悉，ISO/IEC JTC1（國際標準組織/國際電工委員會 第一聯合技術委員會）正式通過了由中國主導提交的關于成立物聯網與區塊鏈融合研究組的提案，標志著我國在新一代信息技術融合創新發展上又贏得了“話語權”。[2018/7/18]

即使企業愿意與特定供應商共享數據，仍然可能存在潛在的戰略風險，而風險一旦出現，往往是致命的。就是說供應商通過對企業數據的巧妙整合和分析從而竄取企業客戶的可能性。隨著越來越多人將數據視為性能表現、業務效率和盈利能力的關鍵驅動因素，數據也成為了一種戰略資源。大型技術平臺通過有效的數據匯總和分析獲得長期可持續的競爭優勢，實際上形成了壟斷地位。這些平臺不僅能夠主導它們發家的技術市場，而且憑借其專利技術和大規模數據匯集與分析，它們已經證明自己一直能夠深刻影響與其核心業務相距甚遠的各行各業。因此，通過匯集和有效分析數據，“供應商”可以背叛“客戶”并侵入他們的市場。

社會挑戰

隨著數字化技術的迅速普及，公眾中意識到數據采集傳感器無處不在的人越來越多，并且開始擔憂這些采集到數據的用途。最近臉書和谷歌對于用戶數據不當應用的丑聞引發了全球公眾和監管機構的擔憂。歐盟的通用數據保護條例于2018年5月生效，進一步將隱私和數據所有權推至輿論的中心。然而，這些新的監管條例在范圍上仍然非常有限，因為它們幾乎都要求用戶在訪問網站時同意監管，而這些網站只承認問題而不從根本上解決問題。如果是物聯網的設備，這些問題則更為棘手，因為它們變本加厲地在我們不知情的情況下直接嵌入到我們的生活環境中，萬事萬物都難逃它們的監測，從你的坐標到行動路徑，從語音到視頻。許多第三方機構和個人也參與其中，它們的行為和活動更加難以辨別。此外，各不同的管轄區都有其特殊的監管需求，這會使得社會問題進一步復雜化。如果物聯網作為一項技術要繼續普及，它必須正面解決數據隱私問題，而且需要提供社會可接受的解決方案，也就是需要保證數據在安全的環境下被擁有和使用，否則就會觸發扼殺創新的監管制約。

在本系列的下一篇文章中，我們將探討區塊鏈技術如何幫助解決這些挑戰，并引領M2M經濟時代的到來。

參考文獻

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