區(qū)塊鏈在未來科技生活中的最革命性的應用領域是物聯(lián)網(wǎng)
最近區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣的波動讓眾多利益相關者如坐針氈,導致更多妖魔化區(qū)塊鏈的輿論漫天飛舞,首先需要區(qū)分的一個概念是:比特幣等數(shù)字貨幣只是區(qū)塊鏈的一個子集。
至于為何區(qū)塊鏈為何被殃及,個人認為造成這種混淆亂局原因只有一個:區(qū)塊鏈在真正在涉及民生的實體經(jīng)濟應用還沒有真正落地。任何不談落地只談概念的技術(shù)都是耍流氓。但從技術(shù)和行業(yè)上來講,區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)和民生領域的全面應用趨勢已經(jīng)形成,落地只是時間問題。
區(qū)塊鏈技術(shù)將深刻地影響和改變金融行業(yè),但金融領域投機的因素太大,為了過濾掉投機性而聚焦于投資和未來價值,這里談一下區(qū)塊鏈真正在未來科技生活中的最革命性的應用領域:物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,簡稱IoT)是一種通過網(wǎng)絡技術(shù)將傳感器、控制器和機器設備等連接起來。通過物物相連實現(xiàn)機器設備智能化管理和控制的目的。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將全世界的計算機連接在一起,實現(xiàn)了人與人之間的遠程信息交流,促進了人類文明的巨大進步。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將現(xiàn)實世界中的各種設備連接在一起,必然會幫助人類邁向更加智能和便捷的未來社會。通俗來講:以后我們吃穿住行嫖賭玩所有用的東西都電子化并可聯(lián)網(wǎng)并可智能控制(細思極恐)。
隨著技術(shù)的不斷進步,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應用在最近幾年取得了顯著的成果,目前在世界范圍內(nèi)已經(jīng)有數(shù)十億個傳感器和智能控制器投入使用,預計在未來幾年這個數(shù)字還會成倍的增長。但是,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也面臨著許多問題和挑戰(zhàn),幾個關鍵問題:
1.海量設備帶來的運營成本管理。
2.碎片化的聯(lián)網(wǎng)設備介入民生帶來的安全隱患。
3.智能化自動化無人值守物聯(lián)設備(新零售,M2M領域)面臨的執(zhí)行技術(shù)瓶頸(協(xié)商,交易,認證與授權(quán),設備間合約自動執(zhí)行等關鍵因素)。
這些問題有可能成為物聯(lián)網(wǎng)在未來發(fā)展和應用的巨大障礙,而區(qū)塊鏈技術(shù)給這些問題的解決提供可能性。
1、降低物聯(lián)網(wǎng)的運營成本
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步應用,數(shù)以千億計的物聯(lián)網(wǎng)設備的管理和維護將會給生產(chǎn)商、運營商和最終用戶帶來巨大的成本壓力。目前的物聯(lián)網(wǎng)應用基本上都是采用中心化的體系結(jié)構(gòu),也就是所有的數(shù)據(jù)流都匯總到單一的中心控制系統(tǒng),雖然隨著云計算技術(shù)的普及和利用,現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)運營商可以通過云端的服務器集群提供物聯(lián)網(wǎng)智能設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的存儲和交換服務。但是隨著連接設備數(shù)量的幾何級增長,中心化服務需要付出的計算、存儲和帶寬成本也會增加大無法負擔的程度。
區(qū)塊鏈技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了點對點直接互聯(lián)的方式進行數(shù)據(jù)傳輸,整個物聯(lián)網(wǎng)解決方案不需要引入大型數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)同步和管理控制,包括數(shù)據(jù)采集、指令發(fā)送和軟件更新等操作都可以通過區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡進行傳輸。區(qū)塊鏈技術(shù)解決物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)架瓶頸問題主要體現(xiàn)在三個方面:
點對點的分布式數(shù)據(jù)傳輸和存儲的構(gòu)架;
分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)的加密保護和驗證機制。
方便可靠的費用結(jié)算和支付。
雖然現(xiàn)在已經(jīng)有不少成功的物聯(lián)網(wǎng)應用,但是現(xiàn)有技術(shù)無法真正提供萬物互聯(lián)的能力。目前的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架基本上都是封閉式的,雖然一個系統(tǒng)中的設備之間可以形成互聯(lián),并且也利用了互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù),但是基本的構(gòu)架并不是開放式的,也就是說不同應用系統(tǒng)的設備很難實現(xiàn)有價值的互聯(lián)互通。雖然目前也有公司提供了基于API的物聯(lián)網(wǎng)服務訪問方式,但還是通過一個集中服務器的間接訪問方式,并沒有在設備之間直接通信。
造成這種現(xiàn)象的根本原因并非物聯(lián)網(wǎng)設備在技術(shù)上無法互聯(lián),而是在不同信任域下物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的互通性受到安全問題的束縛。因為一旦某個物聯(lián)網(wǎng)傳感節(jié)點的數(shù)據(jù)經(jīng)過其他服務商或者個人的智能節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)本身就有可能被非法篡改或者丟失,造成系統(tǒng)可靠性的下降。通過區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)加密技術(shù)和P2P互聯(lián)網(wǎng)絡,這個信任問題就可以迎刃而解。
另外一個方面,需要利用其它物聯(lián)網(wǎng)運營商或者個人的設備和網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)的傳輸和存儲,必須在利益分配上在多方達成一致。也就是說,提供基礎設備和網(wǎng)絡服務的公司和個人可以便捷地獲得可靠的收益,比如按照存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量進行收費。在目前的技術(shù)條件下,如果屬于不同的物聯(lián)網(wǎng)服務提供商需要實現(xiàn)資源共享,必須達成一個合作的協(xié)議,并且在頂層設計好雙方結(jié)算的系統(tǒng)。在萬物互聯(lián)的大環(huán)境下,這種兩兩互聯(lián)的方式所需要的管理和實施成本非常巨大,以至于很難實現(xiàn)。
插一個例子:最近火爆的 迅雷玩客云,就是利用區(qū)塊鏈技術(shù)(先不談其去中心化的實現(xiàn)爭議)實現(xiàn)CDN服務共享的一個很好的商業(yè)模式,這里澄清一點,不能因為玩客幣的ICO爭議來否認這種技術(shù)應用上的價值。這種模式就是未來共享計算真正落地的雛形,共享計算概念雖然提了久,但迅雷才是實際的開了先河。
通過使用區(qū)塊鏈技術(shù),不同所有者的物聯(lián)網(wǎng)設備可以直接通過加密協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),并且可以把數(shù)據(jù)傳輸按照交易進行計費結(jié)算。這就需要在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈中設計一種加密數(shù)字貨幣作為交易結(jié)算的基礎單位,所有的物聯(lián)網(wǎng)設備提供商只要在出廠之前給設備加入?yún)^(qū)塊鏈的支持,就可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)在各個不同的運營商之間進行直接的貨幣結(jié)算。
2、解決物聯(lián)網(wǎng)的隱私保護問題
隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對于數(shù)據(jù)安全和隱私保護的問題越來越受到關注。在斯諾登事件之后,由政府和大型企業(yè)控制的網(wǎng)絡服務的隱私被廣泛質(zhì)疑。特別在物聯(lián)網(wǎng)領域,目前的中心化服務構(gòu)架將所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)和控制信號都由中央服務器存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。這些中央服務器收集者所有的攝像頭傳輸過來的視頻信號,麥克風錄制的通話記錄,甚至用戶的奔跑節(jié)奏、心跳和血壓的信息都匯總到中央服務器,并且通過中央服務器轉(zhuǎn)發(fā)的信號還可以控制家庭中門窗、電燈和空調(diào)等設備的開啟,直接地影響著用戶的日常生活。
雖然物聯(lián)網(wǎng)運營商一直宣稱他們能夠有效保護用戶的數(shù)據(jù)安全和隱私,但是一系列的安全漏洞和隱私泄露事件的發(fā)生使用戶無法真正信任運營服務提供商能夠?qū)崿F(xiàn)他們的承諾。事實上,政府安全部門可以通過未經(jīng)授權(quán)的方式對存儲在中央服務器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行審查,而運營商也很有可能出于商業(yè)利益的考慮將用戶的隱私數(shù)據(jù)出售給廣告公司進行大數(shù)據(jù)分析,以實現(xiàn)針對用戶行為和喜好的個性化推薦,這些行為已經(jīng)危害到物聯(lián)網(wǎng)設備使用者的基本權(quán)利,從而是很大一部分用戶拒絕接受連入網(wǎng)絡的智能設備。
區(qū)塊鏈技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了去中心化的可能性,只要數(shù)據(jù)不是被單一的云服務提供商控制,并且所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都經(jīng)過嚴格的加密處理,那么用戶的數(shù)據(jù)和隱私將會更加的安全。在大數(shù)據(jù)分析技術(shù)被廣泛使用的今天,用戶可以自己利用數(shù)據(jù)的價值而不是被運營商進行劫持和外協(xié)。
3、利用區(qū)塊鏈建立新的商業(yè)模式
未來物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是將設備連接在一起完成數(shù)據(jù)的采集,人們更加希望連入物聯(lián)網(wǎng)的設備能夠具有一定的智能,在給定的規(guī)則邏輯下進行自主協(xié)作,完成各種具備商業(yè)價值的應用。但是,具備商業(yè)價值的交互必須確保進行操作的設備具有代表擁有者進行交易的授權(quán),并且這種授權(quán)能夠被直接驗證。同時,由智能設備發(fā)出的交易請求需要可靠地記錄以確保交易的有效性。
在當前中心化構(gòu)架下的物聯(lián)網(wǎng)很難完成上述自主協(xié)作和有效交易,因為這種協(xié)作和交易的相關方往往是屬于不同的利益主體,具有復雜和難以確定的信任關系。因此,目前的物聯(lián)網(wǎng)設備的協(xié)作和交易只能夠在同一信任域下進行,也就是說協(xié)作和交易的設備必須是同一個物聯(lián)網(wǎng)運營服務商提供或者進行授權(quán)驗證,這就大大降低了物聯(lián)網(wǎng)應用的真正商業(yè)價值。 區(qū)塊鏈技術(shù)能夠提供去信任中介的直接交易, IBM公司和三星公司聯(lián)合研制的概念驗證系統(tǒng)“自主去中心的點對點遙測”(Autonomous Decentralized Peer-to-Peer Telemetry,簡稱ADEPT),使用了區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建智能設備的分布式網(wǎng)絡,驗證了去中心化物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架的可行性。ADEPT能夠使得連入其中的設備之間能夠安全并高效地直接相互通信,并實現(xiàn)復雜的商業(yè)邏輯。比如,通過智能合約控制家中的洗衣機在洗衣粉不夠的時候直接向供應商下單進行采購,區(qū)塊鏈技術(shù)使連入ADEPT的智能設備之間直接進行訂單確認和完成支付操作。
4、區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的演進
區(qū)塊鏈技術(shù)的部署和實施需要由多個節(jié)點共同參與,在物聯(lián)網(wǎng)的條件下每個智能設備的計算能力都非常有限,與傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈挖礦節(jié)點相比,其Hash計算能力甚至不到GPU系統(tǒng)的千分之一。另外,物聯(lián)網(wǎng)設備的電力消耗也是在實際應用中受到嚴格關注的問題。因此,不可能直接把現(xiàn)有的區(qū)塊鏈技術(shù)原封不動地應用到物聯(lián)網(wǎng)的應用當中。
首先需要改造的是區(qū)塊鏈的共識驗證機制。在物聯(lián)網(wǎng)的應用環(huán)境下,每個傳感器和微控制器節(jié)點不承擔賬簿記錄的工作,也就是說物聯(lián)網(wǎng)的智能設備不參與PoW的計算,而只進行數(shù)據(jù)得加密和傳輸,并且把數(shù)據(jù)傳輸作為交易向整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡廣播。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中專門部署驗證節(jié)點進行PoW/POS(或類似的共識算法)的計算,這些驗證驗證節(jié)點可以由多個不同的物聯(lián)網(wǎng)服務提供商使用主流的PC服務器搭建,起到交易結(jié)算的目的。與傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)中心服務器構(gòu)架相比,這種在少量驗證節(jié)點的計算資源投入將遠小于原先的服務集群的成本。另外一方面,這些驗證節(jié)點本身并不保存用戶的數(shù)據(jù),因此也不存在用戶數(shù)據(jù)泄露和被利用的可能性。
物聯(lián)網(wǎng)向區(qū)塊鏈網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型的發(fā)展速度可能會遠遠超過目前人們的普遍預期,當物聯(lián)網(wǎng)真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)互通的時候,區(qū)塊鏈的價值將得到更大的發(fā)揮。
總體而言,未來一定是科技影響生活,如果希望找到金礦,一定需要發(fā)掘哪一種科技對未來生活帶來正面價值。區(qū)塊鏈無可厚非可以作為一個可選項。