區(qū)塊鏈技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)有何應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各行業(yè)中的普及和不斷深化，人類社會正進(jìn)入“萬物互聯(lián)”的新時(shí)代，可穿戴設(shè)備、智能家電、自動駕駛汽車、智能機(jī)器人等數(shù)以百億計(jì)的新設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，也使得物聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今全球技術(shù)創(chuàng)新最活躍、應(yīng)用空間最廣闊的領(lǐng)域之一。

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、新一代移動通信技術(shù)與智能感知、行業(yè)應(yīng)用相互交織，激蕩融合，不斷激發(fā)創(chuàng)新活力，成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新動力。區(qū)塊鏈技術(shù)作為當(dāng)前國內(nèi)外的焦點(diǎn)技術(shù)之一，可能會對未來技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革產(chǎn)生重要影響。在物聯(lián)網(wǎng)中如何定位和應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)值得進(jìn)一步思考和探討。

區(qū)塊鏈的概念首次在2008年底由化名中本聰（Satoshi Nakamoto）發(fā)表在比特幣論壇中的論文中提出。論文中區(qū)塊鏈技術(shù)是構(gòu)建比特幣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與交易信息加密傳輸?shù)幕A(chǔ)技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了比特幣的挖礦與交易。

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)字存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、加密算法等技術(shù)的集成應(yīng)用。從狹義上講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

廣義而言，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問安全、利用智能化合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)相比，區(qū)塊鏈具備3個(gè)特點(diǎn)：一是數(shù)據(jù)的不可篡改性;二是系統(tǒng)集體維護(hù);三是信息的公開透明。同時(shí)，相對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，現(xiàn)階段的區(qū)塊鏈技術(shù)數(shù)據(jù)吞吐量小，讀寫時(shí)延較大，更適合低頻率、小數(shù)據(jù)的可靠存儲和處理。

從現(xiàn)有的區(qū)塊鏈的技術(shù)應(yīng)用看，區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)一般由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層和應(yīng)用層組合。

其中，數(shù)據(jù)層封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊以及相關(guān)數(shù)據(jù)加密和時(shí)間戳等技術(shù);網(wǎng)絡(luò)層則包括分布式組網(wǎng)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳播機(jī)制和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制等;共識層主要封裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各類共識算法;激勵層將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中，主要包括經(jīng)濟(jì)激勵的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制等;合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區(qū)塊鏈可編程特征的基礎(chǔ);應(yīng)用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用。

在這一模型中，基于時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式節(jié)點(diǎn)的共識機(jī)制、靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具創(chuàng)新性的技術(shù)環(huán)節(jié)。

全球區(qū)塊鏈應(yīng)用探索非?；钴S，總體而言還處于小規(guī)模的概念驗(yàn)證階段。當(dāng)前的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用主要集中在兩個(gè)方面：

一是在不同機(jī)構(gòu)或個(gè)人之間缺乏互信并缺少中介的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接交換。區(qū)塊鏈技術(shù)源于比特幣，是比特幣的底層數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，因此金融是區(qū)塊鏈應(yīng)用最熱門的領(lǐng)域。

美國Ripple公司早在2012年就已經(jīng)引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)為多家銀行提供跨境轉(zhuǎn)賬、清算和支付服務(wù)，與SWIFT（環(huán)球同業(yè)銀行金融電訊協(xié)會）等傳統(tǒng)渠道相比，能夠節(jié)約1/3手續(xù)費(fèi)，把跨行對賬等操作時(shí)間從數(shù)天壓縮到幾秒。

區(qū)塊鏈在數(shù)字貨幣、支付結(jié)算、證券交易、互助保險(xiǎn)等金融場景中的應(yīng)用也受到高度重視。此外，在能源領(lǐng)域，美國公司Brooklyn MicroGrid等使用區(qū)塊鏈技術(shù)，智能電網(wǎng)的用戶無需通過電力公司就能進(jìn)行電力資源的靈活交換。

在醫(yī)療領(lǐng)域，瑞士公司HealthBank和美國公司Gem采用區(qū)塊鏈技術(shù)存儲醫(yī)療數(shù)據(jù)，幫助多家醫(yī)院和醫(yī)療機(jī)構(gòu)直接交換電子病歷。

二是用于重要數(shù)據(jù)的保全與可靠存儲。

目前，愛沙尼亞、格魯吉亞等國家政府正嘗試采用區(qū)塊鏈技術(shù)對重要資產(chǎn)進(jìn)行登記，開展了土地注冊、商業(yè)登記、電子征稅等重要信息的登記工作。

應(yīng)該說，區(qū)塊鏈最核心的價(jià)值便是通過程序算法來建立一個(gè)公開透明的規(guī)則，以此為基礎(chǔ)來創(chuàng)立一個(gè)信任網(wǎng)絡(luò)，確保點(diǎn)對點(diǎn)之間的信任與交易的安全，這就摒棄了傳統(tǒng)的中心化的第三方機(jī)構(gòu)，也省去了統(tǒng)一的賬簿更新和驗(yàn)證環(huán)節(jié)。

而隨著物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，構(gòu)建百億級設(shè)備的“巨系統(tǒng)”，物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)真實(shí)性保障、系統(tǒng)可擴(kuò)展性和信息共享等的一系列挑戰(zhàn)，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的空間十分廣闊。