物聯(lián)網(wǎng)工程中區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用探討

劉俊延

摘要：近些年來，隨著我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)工程也迎來了發(fā)展的黃金期，但是在目前的物聯(lián)網(wǎng)工程中還是存在維護(hù)成本高，用戶隱私問題泄露等等許多的問題，對(duì)于解決此問題，需要做的就是發(fā)展區(qū)塊連技術(shù)的應(yīng)用。就此，本文將淺析物聯(lián)網(wǎng)工程中區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);區(qū)塊鏈;應(yīng)用

這些年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人們的生活中也是越來越廣泛，但是在應(yīng)用的過程中出現(xiàn)的問題也是越來越多，隱私問題，管理成本過高等等這些都是急需解決的比較重要的問題，對(duì)于此，就應(yīng)該運(yùn)用區(qū)塊鏈的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。接下來，本文將具體介紹物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的概念以及在物聯(lián)網(wǎng)工程中區(qū)塊鏈應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和區(qū)塊鏈技術(shù)該如何使用，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工作人員提供一些參考。

1區(qū)塊鏈技術(shù)概述

區(qū)塊鏈技術(shù)就是指互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用技術(shù)，聯(lián)合其他的一些計(jì)算機(jī)技術(shù)使用。區(qū)塊鏈技術(shù)具有本身的特點(diǎn)，首先來講，區(qū)塊鏈?zhǔn)褂玫氖欠菍?duì)稱加密算法，這種方法可以使得用戶能夠隱秘地對(duì)信息進(jìn)行查找，通過加密和解密的技術(shù)可以使得用戶的隱私得以保護(hù)。另外，區(qū)塊鏈技術(shù)可以將數(shù)據(jù)庫(kù)中所有的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)有效的連接，這樣區(qū)塊鏈可以根據(jù)不同的順序?qū)⑺械臄?shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)有效排序，這樣就能夠提高數(shù)據(jù)的安全性，從區(qū)塊鏈的開始端進(jìn)行到尾端的時(shí)候，無法改變?cè)趨^(qū)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)保護(hù)的嚴(yán)謹(jǐn)性進(jìn)一步提升。另外，所有的節(jié)點(diǎn)都可以儲(chǔ)存區(qū)塊鏈中的完整的數(shù)據(jù)，通過機(jī)制將部分節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)新的區(qū)塊，這樣可以達(dá)到共識(shí)的效果，確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)工程中的具體應(yīng)用

首先，物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈技術(shù)擁有著設(shè)備身份管理的功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于多方共識(shí)，身份權(quán)限的管理，這樣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于非法節(jié)點(diǎn)的有效識(shí)別，對(duì)于那些惡意節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行及時(shí)的阻止。其次，在物聯(lián)網(wǎng)中使用區(qū)塊鏈技術(shù)可以建立電子證據(jù)存證，這種情況之下所有的參與方都能夠維護(hù)相同的分布式賬本，可以有效提升數(shù)據(jù)的可信度，通過建立塊鏈結(jié)構(gòu)就能夠驗(yàn)證數(shù)據(jù)，板寸電子憑證。區(qū)塊鏈技術(shù)還有著弱中心化和多中心的特性，這種特點(diǎn)可以在很大程度上減少中心化架構(gòu)的成本，使得整個(gè)系統(tǒng)變得更加靈活，具有擴(kuò)展性，當(dāng)中心化系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候也能夠及時(shí)得到解決。最后，物聯(lián)網(wǎng)中區(qū)塊鏈技術(shù)還有著安全可對(duì)信息加密的優(yōu)勢(shì)，可以充分保障用戶的隱私安全。使用區(qū)塊鏈的技術(shù)，在數(shù)據(jù)收集的時(shí)候?qū)?huì)采取加密儲(chǔ)存的方式，這樣在進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的時(shí)候必須要經(jīng)過嚴(yán)格的身份認(rèn)證才可，所以區(qū)塊鏈對(duì)于用戶的隱私來說是一種很好的保障。

3物聯(lián)網(wǎng)工程中區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的挑戰(zhàn)和改進(jìn)措施

3.1面臨的挑戰(zhàn)

在物聯(lián)網(wǎng)中運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)雖然有很多的優(yōu)勢(shì)但是同時(shí)卻存在著很多的挑戰(zhàn)，首先第一點(diǎn)就是數(shù)據(jù)膨脹的問題，因?yàn)閰^(qū)塊鏈技術(shù)是一種附加的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存不能夠刪除數(shù)據(jù)，所以說，隨著數(shù)據(jù)的不斷增多，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存空間變小是一個(gè)急需解決的問題。其次，就是遇到了性能瓶頸的問題。傳統(tǒng)比特幣交易為6筆/s，再加上共識(shí)確認(rèn)，要想寫入?yún)^(qū)塊鏈，需要花費(fèi)60min，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)延、反饋時(shí)延現(xiàn)象，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)延非常敏感，特別是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，因此以上現(xiàn)象是不可行的。再有一點(diǎn)就是說對(duì)于資源的消耗問題需要解決。因?yàn)樵谖锫?lián)網(wǎng)設(shè)備的使用中是存在著很多短板的，電池的續(xù)航能力比較低，聯(lián)網(wǎng)能力不高這些都是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中存在著的明顯的短板。我們通過對(duì)于比特幣的交易工作量就可以發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的布置無法滿足這些消耗量比較大的機(jī)制。

3.2改進(jìn)措施

網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用是有很多技術(shù)需要改進(jìn)的，這樣才能夠保障工作有效進(jìn)行。首先需要改進(jìn)的就是物聯(lián)網(wǎng)層面的問題。在上文中列舉的蓄電量，功能消耗和數(shù)據(jù)傳輸距離傳輸質(zhì)量等等問題都是可以通過低能耗廣域網(wǎng)技術(shù)來解決的，隨著我國(guó)這方面技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠解決越來越多這方面的問題。針對(duì)數(shù)據(jù)的膨脹，通過分析超摩爾定律、摩爾定律，能夠有效降低儲(chǔ)存成本，有效提高物聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)存能力。針對(duì)性能瓶頸問題，隨著各種新工藝、新技術(shù)的不斷完善，功率低、體積小的傳感節(jié)點(diǎn)將會(huì)變得越來越普及。其次，就是在區(qū)塊鏈的層面，對(duì)于資源消耗可以進(jìn)行很多的改進(jìn)措施，在進(jìn)行共識(shí)機(jī)制的使用的時(shí)候選取投票方式的共識(shí)機(jī)制，對(duì)于資源消耗過高的不采取共識(shí)機(jī)制，但是這樣就可能會(huì)限制節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展性，所以說在進(jìn)行實(shí)際的業(yè)務(wù)操作的時(shí)候一定要進(jìn)行科學(xué)的權(quán)衡之后再采取措施。為有效解決數(shù)據(jù)膨脹問題，宜選用SPV方式。在系統(tǒng)架構(gòu)方面，對(duì)輕型節(jié)點(diǎn)、重型節(jié)點(diǎn)給予大力支持。其中，輕型節(jié)點(diǎn)主要進(jìn)行校驗(yàn)工作;重型節(jié)點(diǎn)主要對(duì)區(qū)塊鏈的全量數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。針對(duì)性能瓶頸問題，目前許多公司改進(jìn)了區(qū)塊鏈軟件平臺(tái)。例如，IOTA建議不運(yùn)用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，選用DAG數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以對(duì)交易性能進(jìn)行有效提高，同時(shí)賦予其抗量子攻擊的特性。

4結(jié)束語

自區(qū)塊鏈技術(shù)出現(xiàn)以來，有效解決了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)工程中存在的問題。不過當(dāng)前我國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)正處于初步發(fā)展時(shí)期，存在不少問題和缺陷，如共識(shí)延時(shí)比較長(zhǎng)、數(shù)據(jù)查詢速度緩慢等，同時(shí)尚未制定相應(yīng)的保障機(jī)制。所以，在今后研究中，一定要與物聯(lián)網(wǎng)工程特點(diǎn)進(jìn)行有效結(jié)合，對(duì)區(qū)塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，對(duì)數(shù)據(jù)檢索效率進(jìn)行有效提高，對(duì)智能合約、物聯(lián)網(wǎng)工程共識(shí)算法進(jìn)行深入研究，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、智能合約有效性進(jìn)行深入研究，制定有效區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的充分利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]史錦山，李茹.物聯(lián)網(wǎng)下的區(qū)塊鏈訪問控制綜述[J].軟件學(xué)報(bào)，2019，30（6）：1632-1648.

[2]王怡婷，陳德毓.區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)領(lǐng)域的作用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（11）：189-190.

[3]王藝超.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安全解決對(duì)策[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（1）：170-171.