“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的核心問題
區(qū)塊鏈兼有信息互聯(lián)網(wǎng)和價值互聯(lián)網(wǎng)的功能，對應(yīng)著區(qū)塊鏈的兩類應(yīng)用方向，并與物聯(lián)網(wǎng)有很多結(jié)合點。
區(qū)塊鏈應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理、防偽溯源、精準扶貧、醫(yī)療健康、食品安全、公益和社會救助等場景，主要體現(xiàn)區(qū)塊鏈作為信息互聯(lián)網(wǎng)的功能，是用共享賬本來記錄區(qū)塊鏈外商品、藥品、食品和資金等的流向，讓上下游、不同環(huán)節(jié)相互校驗，穿透信息“孤島”，讓全流程可管理。如果區(qū)塊鏈外信息在源頭和寫入環(huán)節(jié)不能保證真實準確，寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)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(yīng)用方向要解決的核心問題是如何讓鏈外信息保真上鏈。
區(qū)塊鏈作為價值互聯(lián)網(wǎng)，涉及資產(chǎn)和風(fēng)險的轉(zhuǎn)移。價值來自現(xiàn)實世界的資產(chǎn)，并通過經(jīng)濟機制與區(qū)塊鏈內(nèi)Token掛鉤。區(qū)塊鏈發(fā)揮金融基礎(chǔ)設(shè)施功能，優(yōu)點是交易即結(jié)算，清算自動化、智能化。隨著央行數(shù)字貨幣和穩(wěn)定幣的發(fā)展，區(qū)塊鏈作為價值互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景將越來越豐富。
“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”需要討論以下核心問題：
“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的可行性
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不斷從周邊獲取地理位置、溫濕度、速度和高度等數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)源頭失真，在端側(cè)主要有兩類攻擊手段。
第一類是竊取設(shè)備實物，篡改其內(nèi)外部連接，令其收集錯誤數(shù)據(jù)并誤當(dāng)成正確數(shù)據(jù)并上傳（指上傳到云上或區(qū)塊鏈上，下同）。
第二類是竊取設(shè)備秘鑰，破解通信和認證機制，在邏輯上冒充實際存在的設(shè)備，或者偽造實際不存在的設(shè)備，并上傳偽造的數(shù)據(jù)。相應(yīng)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（SE）和可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）等技術(shù)，對秘鑰等敏感信息進行妥善保護，特別是使每個設(shè)備的秘鑰都不一樣，即使破解了一個設(shè)備，也無助于破解另一個設(shè)備。
從目前實際部署的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備看，涉及金融領(lǐng)域或國家有強制規(guī)范的設(shè)備的安全防護等級較高。消費類設(shè)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(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在源頭的真實準確性有相當(dāng)程度的保障。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，只要安裝無線通信模組，就可以實現(xiàn)無線通信，成為無線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。所謂無線通信模組，本質(zhì)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。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有兩種整合無線通信模組的方式。第一種是MCU（微控制器或上位機）設(shè)計。整個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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“Open CPU”設(shè)計。無線通信模組向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開放必要的軟件接口，便于后者的業(yè)務(wù)處理軟件在前者的處理器中運行。
不管是哪種MCU設(shè)計，還是“Open CPU”，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)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(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算等區(qū)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(fā)展。處理器從單核幾十MHz到八核2 GHz甚至帶GPU的都有。
第二，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠商根據(jù)具體應(yīng)用場景，選擇不同器件，實現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)連接能力，從偶發(fā)性傳輸少量數(shù)據(jù)的，到持續(xù)高速傳輸數(shù)據(jù)的都有。比如，車載T-BOX（Telematics 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(qū)塊鏈，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)仍然是要上云的。上鏈增加的流量，一般遠小于上云的數(shù)據(jù)本身。而且因為區(qū)塊鏈容量限制，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在很多場合是哈希摘要而非原始數(shù)據(jù)上鏈，上鏈增加的流量更小。
第三，無線通信模組的行為是預(yù)先編程的，基本是確定性行為。只要模組軟件設(shè)計成根據(jù)特定觸發(fā)條件自動發(fā)起鏈上交易，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能否參與數(shù)字貨幣交易并調(diào)用區(qū)塊鏈內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)字貨幣。無人駕駛出租車根據(jù)充電樁的這個支付要求為觸發(fā)條件，發(fā)起b個數(shù)字貨幣的轉(zhuǎn)賬交易，然后把交易憑證（比如轉(zhuǎn)賬交易的哈希摘要）。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(xiàn)。
第四，不同物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以保存在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上，一些物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以上傳到云上。在數(shù)據(jù)上鏈上，少量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可以直接寫入?yún)^(qū)塊鏈，大部分數(shù)據(jù)是以哈希摘要的形式上鏈。在對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析上，因為區(qū)塊鏈上計算性能限制，復(fù)雜分析一般不通過區(qū)塊鏈內(nèi)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(fù)雜，并且數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)分析之間異步進行或時間差較大時。其次是邊緣計算。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備端側(cè)采集數(shù)據(jù)后，采用近場或其他本地通信方式，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭吘墸吘壴賹⒎治龊蟮男畔⑸显。最后，如果?shù)據(jù)不離開物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本地，一般是結(jié)合聯(lián)邦學(xué)習(xí)或多方安全計算，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不出去，而信息可控出去。在這些數(shù)據(jù)分析場景中，區(qū)塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數(shù)據(jù)（即原始數(shù)據(jù)或分析結(jié)果的哈希摘要）。
綜合以上分析，大部分物聯(lián)網(wǎng)能夠運行哈希算法和公私鑰簽名運算。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)主要存放在云上和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本地，少量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可以直接寫入?yún)^(qū)塊鏈，大部分數(shù)據(jù)是以哈希摘要的形式上鏈。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全防護措施能在相當(dāng)程度上保障數(shù)據(jù)源頭的真實準確性。數(shù)據(jù)自動上鏈，減少了人為干預(yù)，有助于保障數(shù)據(jù)在上鏈環(huán)節(jié)的真實準確性。上下游、不同環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)上鏈，通過相互校驗，也能在一定程度上保障數(shù)據(jù)上鏈的真實準確性。對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析，主要在鏈下進行，包括云上、邊緣和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本地等渠道。區(qū)塊鏈主要只是提供一個接口，供查詢鏈上數(shù)據(jù)。只要針對應(yīng)用場景做好可編程設(shè)計，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠參與數(shù)字貨幣交易并調(diào)用區(qū)塊鏈內(nèi)智能合約。
“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的結(jié)合的一個基礎(chǔ)要求是，通過模組或更復(fù)雜的芯片技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備引入唯一ID，即數(shù)字身份（公私鑰）在硬件底層實現(xiàn)不可篡改。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的ID廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)記錄、上云、上鏈以及數(shù)字貨幣交易等方面。這樣，物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)存儲、傳輸和挖掘以及價值交互就能以可信方式進行。區(qū)塊鏈作為分布式信任基礎(chǔ)設(shè)施的功能主要體現(xiàn)在兩個方面。第一，提高物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全可信，這適用于存在云上以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本地的數(shù)據(jù)，以及少量寫入?yún)^(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)。第二，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的數(shù)字貨幣交易提供基礎(chǔ)設(shè)施。
總結(jié)
“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”將在新基建中發(fā)揮重要作用。
在不久的未來，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將遠超移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間將發(fā)生豐富的經(jīng)濟活動。通過在物聯(lián)網(wǎng)中引入央行數(shù)字貨幣和穩(wěn)定幣作為機器間支付工具，有助于實現(xiàn)機器經(jīng)濟應(yīng)用場景。
物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)將遠超互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，將成為數(shù)據(jù)要素市場的重要組成部分！皡^(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)提供的安全可信性，將為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析和利用打下堅實基礎(chǔ)。
“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的意義將遠不限于存證和溯源。人類社會數(shù)字化遷徙的每一次進步，都將帶來新的產(chǎn)業(yè)變革和商業(yè)機會。電商、社交媒體等的發(fā)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(shù)的加持下催生出金融科技浪潮。“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”帶來的變革，將不亞于此。