基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究

賴家文

（上海十進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)信息科技有限公司,上海，200000）

1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題分析

在當(dāng)今社會(huì)，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)無(wú)疑推動(dòng)了社會(huì)各大行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量等都得到了提高，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展開(kāi)拓了新的方向，并加快了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度，給人們的生活工作與學(xué)習(xí)帶來(lái)了極大的便利。比如，根據(jù)萬(wàn)物萬(wàn)聯(lián)連接數(shù)規(guī)模預(yù)測(cè)2020年全球市場(chǎng)連接規(guī)模為500億，而中國(guó)市場(chǎng)將有望突破100億。2020年我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)較2017年將增長(zhǎng)160.59%。在信息時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增長(zhǎng)速度非?？?，自物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用以來(lái)已經(jīng)超過(guò)了百億的數(shù)量[1]，而且它的出現(xiàn)更是為社會(huì)的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步，以及經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)，而區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)更是實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的共享和信息的存儲(chǔ)，讓人們的日常生活更加便利。而且作為一個(gè)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況深受政府的關(guān)注和重視，國(guó)家的十三五的規(guī)劃綱要也對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用情況提出了明確的要求和規(guī)定，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用能夠逐漸實(shí)現(xiàn)共享和互通應(yīng)用，充分實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí) 使得信息消費(fèi)得到提高，并且還要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來(lái)提升民生服務(wù)能力和城市的管理水平等，推動(dòng)社會(huì)向著智能化現(xiàn)代化的方向發(fā)展[2]。再者，各大科技公司的投資和各種智能設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用，以及5G技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用都為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物皆可聯(lián)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)互通與資源共享提供了資源和技術(shù)等方面的支持。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用雖然帶來(lái)了較好的成果，但是不可否認(rèn)的是其間依然存在著諸多的問(wèn)題，比如我國(guó)的人口基數(shù)是非常大的，數(shù)以千計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的管理運(yùn)營(yíng)無(wú)疑有著極大的成本壓力和管理壓力等，再者，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過(guò)程中關(guān)于用戶的隱私安全保護(hù)問(wèn)題也并未得到完全科學(xué)有效的保障，存在著泄露的風(fēng)險(xiǎn)，給人們的人身財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了威脅。以下便對(duì)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在的問(wèn)題做出了分析和探討[3]。

第一，通常情況下，目前的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)都是按照將數(shù)據(jù)匯總起來(lái)，最終由單一的中心控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的套路，這樣的架構(gòu)無(wú)疑給中心服務(wù)器帶來(lái)了極大的成本壓力和管理壓力等，數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)的處理壓力也是非常大的。隨著終端低成本的普及，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量必然會(huì)呈現(xiàn)出倍速的增加，到時(shí)候給中心控制系統(tǒng)帶來(lái)的壓力必然會(huì)使得中心服務(wù)器難以承受[4]。第二，斯諾登事件的出現(xiàn)無(wú)疑給人們敲響了警鐘，而政府和大型企業(yè)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的隱私的控制也讓人們產(chǎn)生了質(zhì)疑，在現(xiàn)代社會(huì)，由中心服務(wù)器存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)與信號(hào)是否能夠真正得到有效的安全保護(hù)，也讓人們提出了質(zhì)疑，因?yàn)榉?wù)器設(shè)計(jì)者可以通過(guò)攝像頭來(lái)知曉和監(jiān)控人們的通話記錄和電視信號(hào)，甚至是人們的心跳和血壓等身體健康情況的各種信息，給用戶的人身財(cái)產(chǎn)信息安全帶來(lái)了極大的泄露的風(fēng)險(xiǎn)。盡管物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商大肆宣傳他們能夠有效地保護(hù)用戶的信息安全，但是在現(xiàn)實(shí)生活中仍有一些安全漏洞和隱私泄露事件讓用戶難以信任。第三，人們希望物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用具有智能性特征，能夠在人們決定的規(guī)則邏輯下自主完成一系列的協(xié)作工作，但是商業(yè)價(jià)值的交互是必須要得到相關(guān)人員進(jìn)行交易的授權(quán)的，而目前的物聯(lián)網(wǎng)深受當(dāng)前中心化架構(gòu)以及交易的復(fù)雜性和不確定的信任關(guān)系等因素的影響，很難完成上述的自主協(xié)作和有效交易。第四，信息數(shù)據(jù)的計(jì)算和存儲(chǔ)的過(guò)程對(duì)于資源消耗是非常大的，甚至還會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用時(shí)間，所以人們必須要認(rèn)識(shí)到節(jié)能高效對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的重要意義。

2 關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)的具體情況介紹

首先，可以對(duì)區(qū)塊鏈的架構(gòu)簡(jiǎn)單分析，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)作為每一個(gè)完整節(jié)點(diǎn)都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息處理和儲(chǔ)存的分布式的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)行業(yè)和各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都有著極大的推動(dòng)作用。其次，對(duì)其塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析的話，則可以將這些特點(diǎn)主要概括為安全性，完整性，真實(shí)性和高效性四個(gè)方面，對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的安全性特點(diǎn)進(jìn)行分析的話，則可以從日常生活中的人臉識(shí)別和指紋識(shí)別，以及密碼驗(yàn)證等多個(gè)認(rèn)證方式上體現(xiàn)出來(lái)，這些都是需要用戶自身操作才能夠成功認(rèn)證的，在某種程度上可以提高設(shè)備信息的安全保密性，除此之外，數(shù)據(jù)信息的傳輸共享和管理數(shù)據(jù)信息的傳輸共享和管理等，可以得到各個(gè)主體的監(jiān)督管理，在某種程度上也提高了設(shè)備使用的安全性能[5]。對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的完整性特點(diǎn)進(jìn)行分析的話，則主要表現(xiàn)為區(qū)塊鏈技術(shù)密匙的長(zhǎng)度，而且還采用了SHA的加密算法，再加上用戶可以利用自身的數(shù)字簽名來(lái)進(jìn)一步加密數(shù)字信息，更是提高了數(shù)據(jù)信息的保護(hù)程度，減少了泄漏的概率，除此之外，各種協(xié)議的簽訂和其他方式的采用也可以使得數(shù)據(jù)信息的完整性得到更強(qiáng)的保障，進(jìn)而能夠防止一些不良人員對(duì)信息進(jìn)行篡改。對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的真實(shí)性特點(diǎn)進(jìn)行分析的話，則為主要表現(xiàn)為區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用可以通過(guò)動(dòng)態(tài)追蹤，來(lái)認(rèn)定用戶以及信息來(lái)源等的真實(shí)情況，使得相關(guān)人員的辨識(shí)能力得到提高，而這一特點(diǎn)是非常重要的，畢竟在現(xiàn)實(shí)生活中，如果無(wú)法辨認(rèn)信息是真實(shí)或是虛假的，就必然無(wú)法發(fā)揮出信息的價(jià)值，進(jìn)而影響到相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用。對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的高效性進(jìn)行分析的話，則主要表現(xiàn)為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)完整的節(jié)點(diǎn)，都有著進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理和管理等的功能，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的分散與整合有利于找出數(shù)據(jù)信息中存在的問(wèn)題，并且系統(tǒng)的優(yōu)化解決與維護(hù)工作亦是非?？茖W(xué)高效[6]。

3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方法策略的研究與分析

首先，在當(dāng)今社會(huì)，區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用已經(jīng)涉及到了農(nóng)業(yè)，交通業(yè)和工業(yè)與金融業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，并且發(fā)揮了良好的效用，進(jìn)一步推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展[7]。區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)為精準(zhǔn)定位，數(shù)據(jù)共享和提高承載能力，以及定期擴(kuò)容四個(gè)方面，其一，在農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈中，供應(yīng)協(xié)議的簽訂是需要參與者制定出符合消費(fèi)者個(gè)性化需求的供應(yīng)協(xié)議的，而農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率以及農(nóng)產(chǎn)品的成本，生產(chǎn)運(yùn)輸流程的管理都是需要區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用的，就在了解到不同地區(qū)，不同人群的供應(yīng)鏈實(shí)際情況，才能夠選好供應(yīng)目標(biāo)并制定出最為適宜的供應(yīng)計(jì)劃。其二，參與者要認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)共享的實(shí)現(xiàn)就必須要構(gòu)建系統(tǒng)平臺(tái)，才能夠?qū)⒔灰讛?shù)據(jù)進(jìn)行傳輸處理和分析，實(shí)現(xiàn)共享。其三，管理分類工作與監(jiān)管預(yù)防工作的進(jìn)行，是做好區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)信息傳輸，共享存儲(chǔ)與管理防止信息泄露和被盜的的基本工作，而這些工作的進(jìn)行對(duì)于系統(tǒng)的承載能力是有一定的要求的，如果系統(tǒng)的承載能力達(dá)不到要求的話，就必然會(huì)降低數(shù)據(jù)的處理效率，不能夠滿足農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的需求。其四，對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈來(lái)說(shuō)，信息數(shù)據(jù)是最為寶貴的資源，對(duì)于信息的存儲(chǔ)和管理是非常重要的，絕對(duì)不能隨意地將信息刪除和丟棄，而數(shù)據(jù)信息也會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而變得越來(lái)越多，數(shù)量越來(lái)越大，這就需要參與者定期擴(kuò)容滿足信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求，進(jìn)而維護(hù)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

其次，區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要表現(xiàn)為構(gòu)建電能交易框架和借助電能交易技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能扣費(fèi)三個(gè)方面，其一，交易框架的構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)定期傳輸預(yù)防各種糾紛問(wèn)題出現(xiàn)的最有效的方法，通過(guò)對(duì)電能交易中資金信息和能量的流動(dòng)等各種數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤和分析，并將這些信息傳輸?shù)较到y(tǒng)平臺(tái)中由專業(yè)的管理人員及時(shí)處理，保障電能交易能夠順利有序的開(kāi)展。其二，電能交易是非常復(fù)雜的，存在著各種各樣的交易現(xiàn)象，需要相關(guān)管理人員借助電能交易技術(shù)以智能交易的方式完成交易，并且在交易之前便要做好預(yù)測(cè)工作對(duì)用戶曾經(jīng)的用電情況進(jìn)行分析，為用戶制定出合適的用電計(jì)劃與方案，避免出現(xiàn)斷電的情況，然后再利用相關(guān)技術(shù)智能追蹤用戶的用電信息與個(gè)人信譽(yù)，以及能力情況等，為用戶提供適合的電能交易方案，然后讓用戶通過(guò)手機(jī)和電腦等設(shè)備上的APP進(jìn)行電費(fèi)繳納，實(shí)現(xiàn)智能扣費(fèi)節(jié)省用戶的時(shí)間。對(duì)于購(gòu)買(mǎi)傳統(tǒng)的電能資源的用戶來(lái)說(shuō)，需要相關(guān)管理人員采取階梯計(jì)價(jià)方法來(lái)對(duì)用戶加以限制。

最后，區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的應(yīng)用，則主要從防止隱私泄漏和防止攻擊，以及數(shù)據(jù)加密和驗(yàn)證輔助三個(gè)方面進(jìn)行分析，其一，在日常生活中，雖然互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用給人們的日常生活和學(xué)習(xí)以及工作帶來(lái)了極大的便利，但是有一些不法人員借助科學(xué)技術(shù)來(lái)盜取網(wǎng)絡(luò)用戶的隱私和信息等，給用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的威脅，所以針對(duì)于這一現(xiàn)象，便可以應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)消除集中式布局的缺點(diǎn)，幫助用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備被黑客入侵和信息被盜取等的具體情況，并采取相關(guān)保護(hù)措施。其二，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用可以從源頭上阻止黑客和軟件與病毒的入侵，即通過(guò)巨塊鏈技術(shù)的應(yīng)用來(lái)阻止那些有問(wèn)題的軟件和網(wǎng)站的訪問(wèn)，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)用戶信息安全的目的。除此之外，保密協(xié)議的簽訂也可以在一定程度上維護(hù)用戶的信息安全，阻止那些黑客與病毒的入侵。其三，單一的數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于用戶的信息安全保障作用并不強(qiáng)，極為容易受到不法分子的盜取，所以，針對(duì)于這一情況就必須要增加數(shù)字加密和驗(yàn)證輔助，提高信息的安全性。