區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)，是機遇還是泡沫？

近年來，區(qū)塊鏈借助比特幣的東風，一舉拿下去中心化的制高點，并被冠以“‘信息互聯(lián)網(wǎng)’向‘價值互聯(lián)網(wǎng)’變遷使者”的稱號!其在金融、游戲、食品溯源、內容版權等諸多領域攻城掠地，憑借高門檻的技術以及公開透明、可追溯、難以篡改等特點在整個科技界呼風喚雨，如魚得水。

一、燥熱的區(qū)塊鏈正迎全面爆發(fā)

隨著時間的推移，越來越多的科技公司開始涉足區(qū)塊鏈領域，而整個區(qū)塊鏈產業(yè)鏈也迅速完善了起來，與當年AI發(fā)展熱潮相似，如果不做或不提區(qū)塊鏈就不好意思在江湖混。

近期，工信部發(fā)布的 《2018中國區(qū)塊鏈產業(yè)白皮書》 指出，截至2018年3月底，中國以區(qū)塊鏈業(yè)務為主營業(yè)務的區(qū)塊鏈公司數(shù)量已達456家，地域分布集中，產業(yè)集聚效應明顯。

報告顯示，區(qū)塊鏈產業(yè)生態(tài)初步形成。 從上游的硬件制造、基礎設施、安全服務，到下游的產業(yè)技術應用服務，到保障產業(yè)發(fā)展的行業(yè)投融資、媒體、人才服務，各領域的公司已基本完備 。目前，北京、上海、廣東、浙江集中了全國80%的區(qū)塊鏈公司。

然而，區(qū)塊鏈發(fā)展并非一帆風順，當前行業(yè)發(fā)展仍存在諸多風險。例如，合規(guī)性風險：區(qū)塊鏈發(fā)展早期出現(xiàn)過一批通過ICO進行非法集資、傳銷欺詐的項目;技術風險：區(qū)塊鏈技術發(fā)展本身存在一些瓶頸，網(wǎng)絡擴展難、交易擁塞等問題有待進一步解決。

此外，區(qū)塊鏈技術的濫用也引發(fā)了一些社會矛盾，比如黃、堵、毒以及洗錢等黑色產業(yè)鏈應用區(qū)塊鏈技術帶來了巨大的社會負面影響。因此， 區(qū)塊鏈過快的全面爆發(fā)并非一件幸事。

二、理性的物聯(lián)網(wǎng)遭遇發(fā)展瓶頸

與區(qū)塊鏈的現(xiàn)階段發(fā)展狀況相比，曾受眾人推寵的物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈的發(fā)展已趨于理性，甚至物聯(lián)網(wǎng)在某些領域的應用還一度遇冷。伴隨云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的成熟，物聯(lián)網(wǎng)也開啟了飛速發(fā)展模式。但由于物聯(lián)網(wǎng)天生的碎片化和大規(guī)模特性導致其遭遇了“三低”和“三高”的發(fā)展瓶頸!

1. 三低：效率低，利用率低，安全性能低

底層協(xié)議不統(tǒng)一，場景聯(lián)動效率低;

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)龐雜，數(shù)據(jù)重復使用率低;

物聯(lián)網(wǎng)設備簡易，安全防護性能低;

2. 三高：成本高，行業(yè)壁壘高，運營難度高

規(guī)?；瘧秒y形成，推行成本高

場景覆蓋各行各業(yè)，壁壘難突破

產業(yè)鏈廣碎片化重，運營難度高

具體來看，正如前一篇文章中 《物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈：天作之合or亂點鴛鴦?》 所提到的 硬件技術發(fā)展受限、多標準無法兼容、數(shù)據(jù)存儲考驗、數(shù)據(jù)分析挖掘、行業(yè)場景商業(yè)模式、安全防護 等問題。

而這些問題是否能夠借助區(qū)塊鏈得以解決，是機遇挑戰(zhàn)還是概念炒作?我們不僅需要冷靜思考，更需要不斷結合行業(yè)與技術趨勢，在實踐中不斷調整思路，才能做出正確的判斷。

三、“物鏈網(wǎng)”融合難點與改進思路

任何科技的發(fā)展與開疆拓土都會經歷種種阻礙，區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)兩大前沿趨勢融合，應用落地更是困難重重!

第一，在資源消耗方面 。IoT設備普遍存在計算能力低、聯(lián)網(wǎng)能力弱、電池續(xù)航短等問題。比特幣的工作量證明機制(PoW)對資源消耗太大，顯然不適用于部署在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點中，可能部署在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關等服務器里。其次，以太坊等區(qū)塊鏈2.0技術也是PoW+PoS，正逐步切換到PoS。分布式架構需要共識機制來確保數(shù)據(jù)的最終一致性，然而，相對中心化架構來說，對資源的消耗是不容忽視的。

第二，在數(shù)據(jù)膨脹方面 。區(qū)塊鏈是一種只能附加、不能刪除的數(shù)據(jù)存儲技術。隨著區(qū)塊鏈的不斷增長，IoT設備是否有足夠存儲空間?例如，比特幣運行至今，需要數(shù)百G的物理存儲空間。

第三，在性能瓶頸方面 。 傳統(tǒng)比特幣的交易是7筆/秒，再加上共識確認，需要約1個小時才寫入?yún)^(qū)塊鏈，這種時延引起的反饋時延、報警時延，在時延敏感的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上不可行。

第四，在分區(qū)容忍方面 。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)強調節(jié)點“一直在線”，但是，普通的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點失效、頻繁加入退出網(wǎng)絡是司空見慣的事情，容易產生消耗大量網(wǎng)絡帶寬的網(wǎng)絡震蕩，甚至出現(xiàn)“網(wǎng)絡割裂”的現(xiàn)象。

針對以上難點，中國信息通信研究院區(qū)塊鏈專家卿蘇德在一次演講中，分別從區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)兩個角度分享了物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的改進思路。

1. 從區(qū)塊鏈的角度來看：

對于資源消耗，可以不使用基于挖礦的、對資源消耗大的共識機制，使用投票的共識機制(例如PBFT等)，減少資源消耗的通知，還能有效提升交易速度，降低交易時延。當然，在節(jié)點的擴展性方面，會有一定損耗，這個需要一個面向業(yè)務應用的權衡。

對于數(shù)據(jù)膨脹，可以使用簡單支付交易方式(SPV)，通過默克爾樹對交易記錄進行壓縮。在系統(tǒng)架構上，支持重型節(jié)點和輕型節(jié)點。重型節(jié)點存儲區(qū)塊鏈的全量數(shù)據(jù)，輕型節(jié)點只存儲默克爾樹根節(jié)點的256哈希值，只做校驗工作。

對于性能瓶頸，已經有很多面向物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)塊鏈軟件平臺做了改進。例如，IOTA就提出不使用鏈式結構，采用有向非循環(huán)圖(DAG)的數(shù)據(jù)結構，一方面提升了交易性能，另一方面，也具有抗量子攻擊的特性。Lisk采用采用主鏈-側鏈等跨鏈技術，進行劃區(qū)劃片管理，也在性能方面取得了不少突破。

對于分區(qū)容忍，針對可能存在的網(wǎng)絡割裂，可以選擇支持鏈上鏈下交易，尤其是離線的交易，并在系統(tǒng)設計時支持多個CPS集群。

2. 從物聯(lián)網(wǎng)的角度來看：

對于資源消耗，隨著eMTC、NB-IoT、LoRA等低功耗廣域網(wǎng)(LPWA)技術的發(fā)展，傳輸質量、傳輸距離、功耗、蓄電量的問題將得以逐步解決。

對于數(shù)據(jù)膨脹，根據(jù)摩爾定律和超摩爾定律，存儲成本下降，物聯(lián)網(wǎng)存儲能力持續(xù)上升

對于性能瓶頸，隨著MEMS傳感器、SiP封裝工藝等新技術、新工藝、新架構的不斷成熟、成本降低，小體積、低功率的傳感節(jié)點有望廣泛應用。

因此，兩者的結合需要從不同層面發(fā)力，一方面兩者可按照原有技術路線前行，各自為“政”;另一方面，探索結合點，例如邊緣計算、智能合約，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交易市場、物鏈網(wǎng)操作系統(tǒng)環(huán)境構建等。

其實，無論是風口還是泡沫，物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈這兩大熱門領域的結合體——“物鏈網(wǎng)”，將給整個社會產業(yè)帶來更大的想象空間，我們需要做的就是順勢而為，隨風而動!