深度解析“區塊鏈 物聯網”與新基建_區塊鏈:PAINT幣

本文轉自中物聯區塊鏈分會

根據國家發改委對“新基建”的界定，區塊鏈屬于新技術基礎設施，物聯網屬于通信網絡基礎設施。同屬于“新基建”的代表，區塊鏈與物聯網之間可能擦出什么樣的火花，需要哪些軟硬件支持？這是本文要討論的問題。

“區塊鏈物聯網”的核心問題

區塊鏈兼有信息互聯網和價值互聯網的功能，對應著區塊鏈的兩類應用方向，并與物聯網有很多結合點。

區塊鏈應用于供應鏈管理、防偽溯源、精準扶貧、醫療健康、食品安全、公益和社會救助等場景，主要體現區塊鏈作為信息互聯網的功能，是用共享賬本來記錄區塊鏈外商品、藥品、食品和資金等的流向，讓上下游、不同環節相互校驗，穿透信息“孤島”，讓全流程可管理。如果區塊鏈外信息在源頭和寫入環節不能保證真實準確，寫入區塊鏈內只意味著信息不可篡改，沒有提升信息的真實準確性。因此，這個應用方向要解決的核心問題是如何讓鏈外信息保真上鏈。

《新時代的中國網絡法治建設》白皮書：積極推行區塊鏈等現代科技在訴訟服務等領域的深度應用:3月16日消息，國務院新聞辦公室16日發布的《新時代的中國網絡法治建設》白皮書指出，中國積極探索司法活動與網絡技術深度融合的新路徑、新領域、新模式，讓社會正義“提速”。

白皮書指出，中國積極推行大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等現代科技在訴訟服務、審判執行、司法管理等領域的深度應用，先行先試構建中國特色的網絡司法模式。鼓勵各地法院因地制宜，結合當地互聯網產業發展情況和網絡糾紛特點，探索具有地域特色的新型互聯網審判機制。[2023/3/16 13:08:29]

區塊鏈作為價值互聯網，涉及資產和風險的轉移。價值來自現實世界的資產，并通過經濟機制與區塊鏈內Token掛鉤。區塊鏈發揮金融基礎設施功能，優點是交易即結算，清算自動化、智能化。隨著央行數字貨幣和穩定幣的發展，區塊鏈作為價值互聯網的應用場景將越來越豐富。

“區塊鏈物聯網”需要討論以下核心問題：

《天津節約用水條例》：加強區塊鏈等技術與節水技術、管理及產品的深度融合:7月31日消息，為深入貫徹落實習近平總書記關于水資源節約集約利用的重要指示，天津市人大常委近日完成《天津市節約用水條例》修訂，將第五條第二款修改為：“本市鼓勵和支持節約用水的科學技術研究，加強大數據、人工智能、區塊鏈等現代信息技術與節水技術、管理及產品的深度融合，推廣節水新技術、新工藝、新產品，培育發展節水產業。”（天津日報）[2021/7/31 1:26:35]

第一，物聯網設備產生的數據如何上鏈？如何保障這些數據在源頭和上鏈環節的真實準確性？

第二，“區塊鏈物聯網”中的數據分析方法和應用場景。

第三，物聯網設備能否參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約？

“區塊鏈物聯網”的可行性

物聯網設備不斷從周邊獲取地理位置、溫濕度、速度和高度等數據。物聯網數據源頭失真，在端側主要有兩類攻擊手段。

BMEX與幣圈都知道社區達成深度戰略合作:據官方消息，目前BMEX已與幣圈都知道社區達成深度戰略合作關系，雙方將在福建成立大型區塊鏈培訓基地。

幣圈都知道社區是集區塊鏈知識普及、行情分析研究、二級市場培訓于一體的綜合性社區，在全國多地設立有培訓基地。

BMEX是一個數字資產綜合服務平臺，致力于為用戶提供安全、可信賴的數字資產交易及資產管理服務。[2021/3/4 18:13:53]

第一類是竊取設備實物，篡改其內外部連接，令其收集錯誤數據并誤當成正確數據并上傳。

第二類是竊取設備秘鑰，破解通信和認證機制，在邏輯上冒充實際存在的設備，或者偽造實際不存在的設備，并上傳偽造的數據。相應地，有兩類抗攻擊方法。第一類是物理安全，比如采取防拆卸的外殼和安裝措施，一拆即自毀或告警。第二類是通過安全元件和可信執行環境等技術，對秘鑰等敏感信息進行妥善保護，特別是使每個設備的秘鑰都不一樣，即使破解了一個設備，也無助于破解另一個設備。

聲音 | 天津社科院李曉欣：2020年天津將加快區塊鏈和經濟社會深度融合:1月10日，天津市2020經濟與社會發展報告(藍皮書)發布會在天津社會科學院舉行。會上，天津社會科學院經濟分析與預測研究所博士李曉欣代表天津社會科學院課題組發布了天津經濟2020年十大看點。其中看點八為：2020年，天津將以“區塊鏈 金融”“區塊鏈 跨境貿易”“區塊鏈 數據共享”為抓手，大力推動區塊鏈技術在數字金融、跨境貿易、數據共享等經濟領域的應用，積極探索“區塊鏈 ”在教育、就業、養老、醫療健康等民生領域的運用，為區塊鏈和經濟社會發展的深度融合貢獻“天津方案”。（人民網）[2020/1/10]

從目前實際部署的物聯網設備看，涉及金融領域或國家有強制規范的設備的安全防護等級較高。消費類設備的安全防護較為有限，但也不是普通人能輕易破解的。因此，物聯網數據在源頭的真實準確性有相當程度的保障。

物聯網設備，只要安裝無線通信模組，就可以實現無線通信，成為無線物聯網設備。所謂無線通信模組，本質上將無線通信的主芯片，以及外圍的射頻、電源和屏蔽罩等器件，焊在印刷電路板上。

麥迪森控股：推進區塊鏈深度合作，加快驅動戰略轉型:繼4月3日，麥迪森控股發布日本著名虛擬貨幣交易平臺BIT Point股權收購計劃后，又有重大動作。今天上午8點，集團再發公告，就此次交易合作事項進一步做出補充說明，根據公告顯示，集團與BIT Point已就虛擬貨幣交易平臺以及相關業務的投資布局與發展具體計劃簽署一致協議。麥迪森控股集團借助BitPoint在虛擬貨幣業務的技術積累以及在海外市場的資源優勢，完成業務戰略加速轉型，并實現自身快速發展盈利可期。[2018/4/17]

物聯網設備有兩種整合無線通信模組的方式。第一種是MCU設計。整個物聯網設備以MCU為中心，無線通信模組僅僅作為MCU的通信通道。第二種是“OpenCPU”設計。無線通信模組向物聯網設備開放必要的軟件接口，便于后者的業務處理軟件在前者的處理器中運行。

不管是哪種MCU設計，還是“OpenCPU”，物聯網設備的計算、存儲和網絡連接等能力，隨軟件和硬件的不同，會有較大差異。

第一，大多數物聯網設備能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算等區塊鏈計算。目前，無線通信模組的處理器以ARM為主，RISC-V正在快速發展。處理器從單核幾十MHz到八核2GHz甚至帶GPU的都有。

第二，物聯網設備廠商根據具體應用場景，選擇不同器件，實現不同的網絡連接能力，從偶發性傳輸少量數據的，到持續高速傳輸數據的都有。比如，車載T-BOX一般使用中等性能的MCU，或者Cat.4或Cat.1的4G模組，不會使用GPU。即使沒有區塊鏈，物聯網數據仍然是要上云的。上鏈增加的流量，一般遠小于上云的數據本身。而且因為區塊鏈容量限制，物聯網數據在很多場合是哈希摘要而非原始數據上鏈，上鏈增加的流量更小。

第三，無線通信模組的行為是預先編程的，基本是確定性行為。只要模組軟件設計成根據特定觸發條件自動發起鏈上交易，物聯網設備能否參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約。比如，無人駕駛出租車自動找充電樁充電場景。無人駕駛出租車找到充電樁后，通過充電插頭上的數據線進行信息交互。無人駕駛出租車先跟充電樁說要充a度電，充電樁反饋說需要向其地址xxx支付b個數字貨幣。無人駕駛出租車根據充電樁的這個支付要求為觸發條件，發起b個數字貨幣的轉賬交易，然后把交易憑證。充電樁去鏈上查詢是否到賬，如果到賬就給無人駕駛出租車充電。以上都可以通過編程來實現。

第四，不同物聯網設備的存儲能力差異很大，從幾十kB到幾十GB的都有。取決于存儲性能，一些物聯網數據可以保存在物聯網設備上，一些物聯網數據可以上傳到云上。在數據上鏈上，少量結構化數據可以直接寫入區塊鏈，大部分數據是以哈希摘要的形式上鏈。在對物聯網數據的分析上，因為區塊鏈上計算性能限制，復雜分析一般不通過區塊鏈內智能合約進行，主要還是在鏈下進行。

首先是云端，特別是分析算法復雜，并且數據上傳和數據分析之間異步進行或時間差較大時。其次是邊緣計算。物聯網設備端側采集數據后，采用近場或其他本地通信方式，把數據傳輸到邊緣，邊緣再將分析后的信息上云。最后，如果數據不離開物聯網設備本地，一般是結合聯邦學習或多方安全計算，實現數據不出去，而信息可控出去。在這些數據分析場景中，區塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數據。

綜合以上分析，大部分物聯網能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算。物聯網數據主要存放在云上和物聯網設備本地，少量結構化數據可以直接寫入區塊鏈，大部分數據是以哈希摘要的形式上鏈。物聯網設備的安全防護措施能在相當程度上保障數據源頭的真實準確性。數據自動上鏈，減少了人為干預，有助于保障數據在上鏈環節的真實準確性。上下游、不同環節的物聯網數據上鏈，通過相互校驗，也能在一定程度上保障數據上鏈的真實準確性。對物聯網數據的分析，主要在鏈下進行，包括云上、邊緣和物聯網設備本地等渠道。區塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數據。只要針對應用場景做好可編程設計，物聯網設備能夠參與數字貨幣交易并調用區塊鏈內智能合約。

“區塊鏈物聯網”的結合的一個基礎要求是，通過模組或更復雜的芯片技術對物聯網設備引入唯一ID，即數字身份在硬件底層實現不可篡改。物聯網設備的ID廣泛應用在物聯網數據記錄、上云、上鏈以及數字貨幣交易等方面。這樣，物聯網中的數據存儲、傳輸和挖掘以及價值交互就能以可信方式進行。區塊鏈作為分布式信任基礎設施的功能主要體現在兩個方面。第一，提高物聯網數據的安全可信，這適用于存在云上以及物聯網設備本地的數據，以及少量寫入區塊鏈的數據。第二，為物聯網設備之間的數字貨幣交易提供基礎設施。

總結

“區塊鏈物聯網”將在新基建中發揮重要作用。

在不久的未來，物聯網設備數量將遠超移動互聯網設備數量。物聯網設備之間將發生豐富的經濟活動。通過在物聯網中引入央行數字貨幣和穩定幣作為機器間支付工具，有助于實現機器經濟應用場景。

物聯網數據將遠超互聯網數據，將成為數據要素市場的重要組成部分。“區塊鏈物聯網”對物聯網數據提供的安全可信性，將為物聯網數據的分析和利用打下堅實基礎。

“區塊鏈物聯網”的意義將遠不限于存證和溯源。人類社會數字化遷徙的每一次進步，都將帶來新的產業變革和商業機會。電商、社交媒體等的發展，使人們在消費和社交等場合的行為被記錄下來，在電子支付和AI等技術的加持下催生出金融科技浪潮。“區塊鏈物聯網”帶來的變革，將不亞于此。

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