区块链让物联网真正链接万物

传统的物联网模式依然由一个中心化的数据中心（服务器）来负责处理信息，依然依赖中心化的代理通信模式，当接入的节点成数十亿、百亿、千亿计算时，中心化的云服务器恐怕难以承受其负担，且维护的成本很高。同时，节点越多，可能出现漏洞的环节就越多，安全性令人担忧。区块链与物联网结合，则可以为物联网提供安全保障，并起到降低成本的作用。可以说，区块链让物联网真正链接万物。

区块链技术可以作为物联网下的基础设施建设

区块链与物联网也是当前炒得很热的一个话题，那么区块链和物联网到底是怎么结合在一起的呢？区块链在物联网领域可以有哪些作为？

首先，我们来认识一下物联网。

什么是物联网

先普及一下什么是物联网，物联网这个词我们可以说是如雷贯耳，可是很多人对这个概念依然模糊。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是The Internet of Things。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。物联网的核心依然是互联网，是在互联网的基础上进行延伸的网络。它和互联网的差别在于：物联网的链接范围更广泛，互联网的客户端，最开始是PC，后来是智能手机，而物联网的客户端可以延伸至万物，任何物品之间都可以相连。举几个简单的例子：

在饭桌上装上感应器，饭桌可以接收信息，可以上网，可以作为通信工具；医院可以远程监控和调节病人的病情；工厂可以自动化处理生产线的问题；酒店也可以根据客人的喜好调节室内的温度和照明等。

随着信息技术的发展，低成本的信息设备将进入千家万户，连接在互联网上的设备呈几何级数增加。2009年互联的设备全球是25亿台，现在是100亿台，而据IBM预测2020年互相连接的设备将超过250亿台。^[1]

那么，区块链和物联网到底有什么关系呢？

物联网可能存在的问题和缺陷

传统的物联网模式依然是由一个中心化的数据中心（服务器）来负责处理信息，依然依赖中心化的代理通信模式，不然就是服务器/用户端模式。所有的设备都是通过云服务器验证连接的，该云服务器具有强大的运行和存储能力。设备间的连接将会仅仅通过互联网实现，即使这只是在几米的范围内发生的。

虽然用这样的模式连接计算机已经有几十年的历史了，支持小型的物联网网络也没什么问题，但却满足不了日益增长的物联网生态体系的需求。随着物联网技术的飞速发展，当万物都可以连接时，可想而知这个网络有多庞大，仅仅靠一个中心化的云服务器来控制所有数据，问题自然而然就出现了。

第一个问题是成本的问题：当前的物联网解决方案非常昂贵，因为在庞大的网络下，对中心化云服务器的要求非常高，而大型服务器和网络设备的基础设施和维护成本是非常高的，一旦物联网设备的数量增加到数百亿甚至千亿时，成本可想而知。

第二个问题是安全的问题：物联网的安全性存在缺陷，缺乏设备与设备之间相互的信任机制，所有的设备都需要和物联网中心的数据进行核对，一旦数据库崩塌，会对整个物联网造成破坏。

区块链技术可以作为物联网下的基础设施建设

物联网是非金融领域与区块链联系最为密切的应用，如果把区块链的优势与物联网相结合，就可以保证设备网络的真实性，节省一些繁杂的环节，降低成本。

区块链具有去中心化、公开透明、安全通信、难以篡改等特点，为物联网提供直接互联的方式来传输数据，降低了中心化架构的高额运维成本。

同样，区块链分布式的网络结构可以提供一种机制，使得设备之间保持共识，无须与中心进行验证，这样即使一个或多个节点被攻破，整体网络体系的数据依然可以运行，是可靠安全的。

[1] http://iot.ofweek.com/2016-12/ART-132209-8120-30081350.html.

区块链确保物联网信息安全，保护用户隐私

首先，物联网的安全问题一直都是行业内外非常关心的问题。

物联网可能存在的安全隐患

当前的物联网整体还是中心化的，所有的监测数据和控制信号都由一个中央云服务器存储和转发。云服务器收集的信息十分广泛，不仅包括文字和图片信息，还包括所有的摄像头传输过来的视频信号、麦克风录制的通话记录，甚至用户的奔跑节奏、心跳和血压等。不仅如此，根据物联网行业的构想，未来，通过中央服务器转发的信号还可以控制家庭门窗、电灯和空调等设备的开启，甚至远程控制医疗检测等。当万物互联时，节点越多，网络中的薄弱环节就越容易被黑客利用，安全隐患就越多。

为了能让大家有一个更直观的认识，我们不妨用一些案例来说明：

在万物互联网的状态下，一个家庭会有自己的家庭网络，在这个网络内，所有的物品，包括门窗、空调、锁、桌椅、衣柜等，都可以接收网络信号，并且由一个中心化的服务器来控制。那么，不法分子可以通过攻击家庭网络设备中的某些薄弱环节来侵入家用网络，进而侵入计算机来盗取个人数据。想一下，假如有黑客入侵了你的冰箱，获得了你的日程安排表，以及工作、亲友等相关信息，然后入侵网络云盗取你和家人的照片，甚至还能打开你家的门窗，这将是一件多么可怕的事。

在物联网系统中，就算你拥有最好的加密技术、最好的防火墙，也不能说你的系统是100%安全的。因为总是存在比你更聪明的人破解这些加密技术的可能性。另一大问题是用户，并不是每个人都精通技术，也不是所有人都懂得经常更换密码的重要性，由于接入物联网系统的设备太多，用户总有疏忽的时候。非技术型用户就是系统中的弱点，这也会成为黑客的切入点。

另一挑战就是当有很多节点时，就会存在兼容性问题，这也会成为黑客可以入侵的漏洞。

由于网络里的节点多，一旦遭受攻击，要查出问题节点都是很大的难题。以前对于中心化的数据库来说，由于网络里的节点较少，因此中心能够很容易找到出问题的节点。而物联网由于链接万物，对于一个数以亿计的网络而言，这是很大的工程量，几乎不可能不出错。

同时，用户隐私问题也是很大的挑战。

政府安全部门可以通过未经授权的方式对存储在中央服务器中的数据内容进行审查，而运营商也很有可能出于商业利益的考虑将用户的隐私数据出售给商业机构进行变现。在互联网环境下，这些问题都已经出现端倪。在互联网环境下，由于虚拟和现实的界限很明显，用户暴露在互联网上的隐私可能还不是那么彻底，一些重要的隐私可能存在于线下，互联网无法捕捉和泄露。而一旦在物联网环境下，由于万物都互相连接了，虚拟和现实的界限将越来越模糊，人们大量的信息、数据（包括隐私）都将记录在互联网上，一旦被泄露，那将是十分可怕的。因此，人们对隐私安全的忧虑也会影响物联网的发展。

区块链的解决方案

物联网的安全隐患，其核心就在于它的中心化。所有的设备都要依赖中心化的服务器来传送数据，都需要和物联网中心的数据进行核对，一旦中心数据库崩塌，会对整个物联网造成很大的破坏。为什么说区块链能够为物联网提供安全保障呢？

首先，区块链可以有效地狙击一些黑客攻击。

黑客是怎么样攻击的呢？在传统的互联网网络里，黑客只要攻击中心化的总服务器成功就可以实现入侵，就好比是办公大楼外的警卫，在人员进入大楼之前会先检查ID，一旦警卫作弊，可以很轻松地进入。当下物联网中所采用的，也是这种中心化的系统，所以存在黑客入侵的安全隐患。

而在使用区块链的情况下，由于是一个点对点的系统，不存在中心化的服务器，所有节点都是平等的，因此就算成功地攻击任何一个节点，都无法入侵整个网络，除非达到51%以上的攻击。类似于进入一栋大楼时，不需要警卫站在楼外，而是需要楼内大部分用户对该人员的身份进行确认，确认无误后该人员方能进入大楼。这种方式显然更加安全，在这种情况下，收买任何一个人，都无法达成进入大楼的目的。

其次，就算有黑客搞破坏，由于区块链分布式的网络结构提供一种机制，使得设备（节点）之间可以达成共识，无须与中心进行验证，即使一个或多个节点被攻破，整体网络体系的数据依然是可靠、安全的。例如，即使黑客侵入了家庭网络中的冰箱，他也只能得到与冰箱相连的那个节点的相关信息，无法得到整个家庭网络中的全部信息，因此带来的破坏性不会太大。

再次，区块链便于溯源。因此，即使某个节点遭到攻击和破坏，通过区块链系统可以很快找到此处问题的节点，并能够及时处理。这既提升了维护的效率，也节省了成本，还可以最大限度地减少损失。

最后，区块链的匿名性，可以有效地保障物联网生态系统内的用户隐私。

总之，区块链在物联网安全这一环节大有可为，很多企业和机构也开始注意到这一点。2017年9月，Bosch、纽约梅隆银行、思科等多家企业与机构建立信任物联网联盟，此外还将设立开源区块链协议的标准，来加强物联网安全性。

从万物互联到万物互信，将人工信任变成机器信任

物联网+区块链，一个最大的惊喜就是有望实现从万物互联到万物互信，从而将人和人的信任改变成数据对数据的信任。

区块链技术可以帮助解决“数据互联”中的真实性的问题。作为信任连接器，它不需要机构将数据共享出来，就可以把数据请求、数据提供、数据评价、数据交换等过程信息记录在区块链上，借助区块链这种去中心化的方式来保证这些过程信息的不可篡改性，并永久可追溯。人们提到物联网，往往都是强调它提升效率、降低成本、便捷生活等方面的优势。

但是，一旦它与区块链技术相结合，实现万物互信，就有可能实现更深层次的商业机会。主要体现在如下方面。

解决可信云计算的问题

云计算是近几年很热的一个话题，但是，可信计算要求物联网设备获取的数据是真实且不可篡改的，但是这个问题在现有的物联网环境里并没有得到有效解决。

而一旦加入区块链技术，则可以通过设备之间的共识机制和不可修改的哈希值，来确保物联网上信息的真实性，从而真正实现云计算，并应用于各行各业。

解决物联网上的数据所有权问题

由于目前物联网设备都是由企业投入资金安装的，因而产生的数据也是留存在该企业的体系里。因此，物联网的协作范围是受到限制的。

而一旦引入区块链，可以将数据登记在链上，所有权明确，方便相互协作。

·让物联网产生的数据之间可以相互交易。

倘若万物互联仅仅停留在信息传递的层面，那么它的价值显然有限。但是，一旦引入了区块链技术，就可以实现数据之间的高效交易。

物联网本质上是万物信息交换，只有双赢才是可持续的，也就是说数据对于双方都要有价值，才能长久。然而，在实际操作中，人们往往会保有最有价值的那一部分数据，想要互惠互利很难，因此交易效率很低，且要签订复杂的合同。区块链由于能够达成数据与数据之间的互信，交易就容易多了，而且区块链可以搭载智能合约解决数据之间的结算问题，简化数据交易流程。

在商业社会里，信用是基石，一旦达成了互信，数据就可以真正下沉到产业中，为产业服务。

·区块链与公共设施。

采用物联网+区块链的方式，可以让很多闲置的公共资源得到利用，例如，利用区块链的技术进行安全、加密、遥控、消费。多重模式进行灯控，通过物联网+区块链，实现手机和灯具的互联，让路灯在一段时间内受你控制。

这一切，单靠物联网是做不到的，因为除非灯具和手机之间实现了数据互信，否则公共设施被某个人控制将是一件很可怕的事。只有在区块链实现了互信的基础上，这个构想才有实现的可能。

·区块链民宿、宾馆。

将自己空闲的房间变成宾馆，是一个很好的构想，但是管理起来会非常麻烦，而且一旦遇到不靠谱的房客，将会蒙受巨大的损失。

但是一旦引入物联网+区块链，就可以将对人的信用评级转变为对区块链地址的信任，房主具有门锁、房内外摄像头的核心控制权，让客户使用可信任的区块链地址即可实现入住，门锁、摄像头也可以临时交给地址所有者在固定时段内控制。退房时，直接采用地址对接退房，摄像头、门锁的控制权归还房主并进行查房，一连贯的操作全程由区块链进行数据交换。不仅可以远程控制，提高了效率，还安全可信。

·家政领域。

传统的家政家务一般都只能在户主在家时进行，或者只能交给信任的家政公司，即便这样，钥匙的交接也是一大麻烦，也可能出现纠纷。

但是一旦引入了区块链+物联网，物联网可以实现远程遥控，区块链的数据互信保障了安全，操作就变得简单多了，还不易有纠纷。

区块链+物联网可以应用的场景真的太多了，这一领域将有无限的想象空间，也将产生大量的创业机会。

通过去中心化，降低物联网的运营费用

前面我们提到，当前物联网系统是中心化的，所有数据都要依赖一个中心云服务器来接收和转发。随着物联网规模的扩大，当接入物联网的设备达到数百亿、数千亿时，服务器可能会不堪重负。这将成为物联网发展中的一大瓶颈。

而一旦在物联网中使用区块链技术，就可以采用标准化的点对点通信模型来处理设备间的数据传输和货物交易，将计算和存储去中心化，就可以有效解决物联网的规模问题，同时可以避免因中心服务器故障而导致整个零售网络的崩溃。

科技公司正在试图将区块链技术与物联网结合，二者结合不仅可以解决物联网的规模难题，还可以让所有节点有平等的权益，可以解决不同供应商间的权威冲突，将打通M2M（机器对机器）间的通信。这会让一些全新的使用案例成为现实。

同时，当前物联网所采用的中心化存储模式，记录和存储物联网的信息都会汇总到中央服务器，而数以亿计的节点将产生大量的数据，且未来这些信息将越来越多，这将导致运营成本极高。

另外，智能设备的消费频次很低，例如，物联网设备如门锁、LED灯泡、智能插板等可能要数年才换一次，大量物联网设备的管理和维护将会给运营商和服务商带来巨大的成本压力。

区块链采用点对点通信的方式来传输数据，而不是通过中央处理器，通过分布式的计算可以大量降低运营和维护的成本。同时，区块链的透明化，还可以充分利用分布在不同位置的数以亿计闲置设备的计算力、存储容量和带宽，用于交易处理，大幅度降低计算和储存的成本。

另外，引入区块链技术中的智能合约，还可以将接入物联网的设备变成可以自我维护调节的独立网络节点，通过智能合约来约定规则，这样无论设备生命周期有多长，物联网产品都不会过时，节省了大量的设备维护成本。

区块链+物联网应用实例

思科

思科用区块链系统追踪物联网设备。

腾讯

腾讯与无锡市高新区联合成立了国内首个TUSI物联网联合实验室。腾讯还与Intel签署了区块链合作框架协议，将共同开发区块链技术，用于腾讯TUSI物联网联合实验室，以推动物联网应用场景中安全防护能力的建立；并与飞天诚信、握奇、天地融等智能硬件设备厂商共话物联网安全的热点与前景，探索多场景下的移动支付安全。

德国新创

Slock.it运用区块链技术，运用智能锁结合物联网，持有者事先设定智能合约、保证金与收费金额，就可以分享资产、租赁或者出售了。使用者在支付相关款项后，便可开锁使用。

联网汽车

让车辆成为巨大的智能应用程序，汽车自动化导航、道路救援等逐年加强。区块链将利用数字网络追踪这些设备，实现车辆间通信和保险条款自动追踪，车辆年检等。

物联网的技术涵盖面广，应用多元，目前仍处于从摸索到测试的发展初期阶段。各种有助于落实相关应用的技术将陆续被提出，为相关业者提供了一个具可行性的发展方向。

IBM

IBM是最早宣布他们对区块链的开发计划的公司之一，它在多个不同层面已经建立了多个合作伙伴关系，并展现了他们对区块链技术的钟爱。IBM发表了一份报告，指出区块链可以成为物联网最佳的解决方案。在2015年1月，IBM宣布了一个项目——ADEPT项目，一个使用了P2P的区块链技术的研究项目。IBM还与三星专为下一代的物联网系统建立了一个概念证明型系统，该系统基于IBM的ADEPT（自治分散对等网络遥测），ADEPT平台由三个要素组成：以太坊、Telehash和BitTorrent。使用该平台，两家公司都希望带来一个能自动检测问题，自动更新，不需要任何人为操作的设备，这些设备也将能够与其他附近的设备通信，以便于为电池供电和节约能量。

Filament

Filament公司提出了他们的传感器设备，它允许以秒为单位快速地部署一个安全的、全范围的无线网络，设备能直接与其他的10英里^[1] 内的TAP设备通信，而且可以直接通过手机、平板或者电脑来连接。该公司利用区块链为基础的技术堆栈操作，区块链技术可以使Filament设备独立处理付款，以及允许智能合约确保交易的可信。该公司成立于2012年，该公司近期得到500万美元的来自Bullpen Capital，Verizon Ventures，Samsung Ventures的联合投资。

Ken Code-e plug

ePlug是Ken Code的一款产品，根据Ken Code的白皮书，ePlug是一个小型电路板，在使用电源插座和灯的开关时，通过引入区块链技术来验证用户的身份。为了安全性与可靠性，该产品提供了可选的Meshnet分布式计算，包括端到端的数据加密、无线连接、定时器、USB接口、温度传感器、触觉传感器、光线和运动传感器，以及为了提供提醒的 LED灯等，全部以基于区块链的登录方式来确保安全。一旦输入正确的网络地址、URL，ePlug所有者会看到一个登录界面，区块链平台将会被用于做登录 ePlug的身份验证。

Tilepay

为现有的物联网行业提供一种人到机器或者机器到机器的支付解决方案。该公司开发了一个微支付平台，Tilepay是一个去中心化的支付系统。它基于比特币的区块链，且能被下载并安装到一台个人电脑上或笔记本、平板、手机上，所有物联网设计都会有一个独一无二的令牌，并用来通过区块链技术接收支付。Tilepay还将建立一个物联网数据交易市场，使大家可以购买物联网中各种设备和传感器上的数据，并以P2P的方式保证数据和支付的安全传输。

[1] 1英里＝1.609千米。

来源：我是码农，转载请保留出处和链接！

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