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在物聯(lián)網(wǎng)中引入?yún)^(qū)塊鏈的好處
2019年05月22日 14:43:07來源:物聯(lián)之家網(wǎng)點擊量:51492
導(dǎo)讀隨著物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施呈指數(shù)級增長,安全問題將變得更加普遍,因此,迫切需要更別的安*方案。在物聯(lián)網(wǎng)中引入?yún)^(qū)塊鏈能否解決這一危機嗎?
  【安防展覽網(wǎng) 科技動態(tài)】隨著物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施呈指數(shù)級增長,安全問題將變得更加普遍,因此,迫切需要更別的安*方案。在物聯(lián)網(wǎng)中引入?yún)^(qū)塊鏈能否解決這一危機嗎?
 
  自連網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)以來,物聯(lián)網(wǎng)在零售、制造和農(nóng)業(yè)等多個行業(yè)領(lǐng)域顯示出了巨大的潛力。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為智慧城市提供了許多應(yīng)用,如交通管理和智能停車場。由于圍繞物聯(lián)網(wǎng)的呼聲越來越高,以及廣泛的潛在應(yīng)用,2018年安裝了231.4億臺連網(wǎng)設(shè)備,預(yù)計2019年將增至266.6億臺。
 
  盡管有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯亢头e極的采用,物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施仍面臨重大的安全問題。因此,一些研究人員和開發(fā)人員正在探索區(qū)塊鏈提供的增強安全協(xié)議。區(qū)塊鏈已經(jīng)為加密貨幣交易引入了一個安全的平臺。同樣,區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用也將導(dǎo)致分布式賬本的開發(fā),用于連接多個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。采用這種方法,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)連接將得到大幅改善。
 
  集中式系統(tǒng)存在的問題
 
  在物聯(lián)網(wǎng)的主流應(yīng)用中,各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)通過一個集中的系統(tǒng)進(jìn)行交互。與任何集中式網(wǎng)絡(luò)一樣,物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施也容易受到各種形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊,如惡意軟件攻擊、拒絕服務(wù)攻擊、中間人攻擊和暴力攻擊燈。此外,許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和軟件漏洞百出。黑客可以利用這些漏洞執(zhí)行引人注目的網(wǎng)絡(luò)攻擊,例如,受歡迎的rube goldberg攻擊的攻擊者利用了一個名為“魔鬼常春藤”的物聯(lián)網(wǎng)漏洞來入侵易受攻擊的攝像頭。利用該漏洞,攻擊者可以在工廠重置已連接的攝像頭并獲得超級用戶訪問權(quán)限。有了超級用戶訪問權(quán)限,攻擊者可以很容易地從攝像頭中觀看實時視頻。
 
  攻擊者還可以通過入侵網(wǎng)絡(luò)來入侵多個連網(wǎng)設(shè)備,例如,一所大學(xué)目睹了5000多臺物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備遭到攻擊。已發(fā)表的報告還包括校園IT人員發(fā)現(xiàn),超過5000個離散系統(tǒng)經(jīng)常在15分鐘的時間間隔內(nèi)進(jìn)行數(shù)百次DNS查找,從而減慢了整個網(wǎng)絡(luò)的運行速度。經(jīng)過進(jìn)一步的檢查,IT人員發(fā)現(xiàn)黑客正試圖通過弱密碼的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行暴力攻擊。以類似的方式,黑客可以入侵多個連網(wǎng)設(shè)備來竊取影響多個用戶隱私的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的另一個主要挑戰(zhàn)是擴展物聯(lián)網(wǎng)解決方案所需的高計算和存儲成本。隨著基礎(chǔ)設(shè)施的不斷增長,安裝和維護(hù)大型服務(wù)器群、集中云和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本將越來越昂貴。即使安裝了必要的設(shè)備和裝置,物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的每個節(jié)點都可能面臨延遲問題,并在出現(xiàn)故障時影響整個網(wǎng)絡(luò)。
 
  在物聯(lián)網(wǎng)中利用區(qū)塊鏈
 
  在物聯(lián)網(wǎng)中引入?yún)^(qū)塊鏈將以以下方式使物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施受益:
 
  ◆降低成本
 
  基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)將在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間創(chuàng)建分散的點對點連接。與集中式系統(tǒng)相比,物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈將有助于使各種端點處理更多的數(shù)據(jù)請求。通過這種方法,數(shù)據(jù)存儲和計算任務(wù)將分布在基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)中。因此,組織可以降低運行集中式系統(tǒng)時通常產(chǎn)生的存儲和計算成本。
 
  ◆加強數(shù)據(jù)交換
 
  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不斷與其他設(shè)備和系統(tǒng)交換數(shù)據(jù),并且,由于安全問題和高網(wǎng)絡(luò)延遲,在不同設(shè)備和系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)可能會很復(fù)雜。然而,利用物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈,可以使用安全的區(qū)塊鏈錢包共享收集到的數(shù)據(jù)。通過利用區(qū)塊鏈驅(qū)動的錢包,各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器和可穿戴設(shè)備可以以加密方式共享關(guān)鍵數(shù)據(jù)。此外,存儲在區(qū)塊鏈錢包中的數(shù)據(jù)只能由經(jīng)過授權(quán)的設(shè)備和系統(tǒng)來訪問。
 
  ◆啟用智能合約
 
  基于區(qū)塊鏈的智能合約在供應(yīng)鏈管理中有著多種應(yīng)用,可以在滿足預(yù)定義條款后實現(xiàn)交易自動化。同樣,物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈將利用物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備對設(shè)備交互能力,引入自動支付機制。例如,車主可以通過在燃油泵中安裝與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互的特殊物聯(lián)網(wǎng)傳感器,從自動購買燃油中獲益。加油站的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將驗證存儲在車輛物聯(lián)網(wǎng)傳感器中的車輛和駕駛員信息,并自動收到準(zhǔn)確的支付。
 
  基于區(qū)塊鏈的智能合約也將使自動駕駛汽車受益。自動駕駛汽車可以交換關(guān)鍵信息,如交通信息、事故報告和與其他汽車的距離。通過這種方法,汽車制造商可以獲得更多的數(shù)據(jù)并改進(jìn)道路決策。除了這些好處之外,物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈還將增強物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的安全協(xié)議。此外,區(qū)塊鏈也將提供用于安全數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換的公共和私有分散網(wǎng)絡(luò)。
 
  ◆利用物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈提高安全性和隱私性
 
  隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的日益普及,大規(guī)模保護(hù)智能設(shè)備將成為一個關(guān)鍵問題。然而,隨著區(qū)塊鏈加入物聯(lián)網(wǎng),分散網(wǎng)絡(luò)將確保整個網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)加密。如果一個網(wǎng)絡(luò)罪犯獲取或更改了文件內(nèi)容,那么該文件的數(shù)字簽名將與加密過程中生成的原始簽名不匹配。使用這種機制,可以驗證數(shù)據(jù)的完整性。此外,區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以整合共識模型,用于檢測網(wǎng)絡(luò)中的惡意活動并減輕任何已識別的威脅。此外,由于數(shù)據(jù)和計算任務(wù)將在區(qū)塊鏈中分布在多個節(jié)點上,因此即使任何一個節(jié)點發(fā)生故障,網(wǎng)絡(luò)也將繼續(xù)有效運行。
 
  通過物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈,每個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都可以注冊一個基于區(qū)塊鏈的ID,以幫助識別每個設(shè)備。為了建立機器到機器的連接,本地區(qū)塊鏈錢包可以向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)字簽名請求,然后,目標(biāo)設(shè)備將使用發(fā)送方的公鑰驗證簽名。使用這種方法,機器到機器的身份驗證將可以在不需要任何集中授權(quán)機制的情況下進(jìn)行。
 
  出于維護(hù)目的,開發(fā)人員可以將加密哈希保護(hù)的軟件更新作為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的URL進(jìn)行推送。為了驗證軟件更新,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以驗證更新文件的加密哈希。此外,物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈將使系統(tǒng)能夠記錄元數(shù)據(jù),以生成各種物聯(lián)網(wǎng)處理任務(wù)、維護(hù)操作和軟件更新的不可變歷史記錄,以確保法規(guī)遵從性。這些記錄可以與組織中的關(guān)鍵參與者共享,作為遵守所有法律和法規(guī)的證據(jù)。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以是公共的也可以是私有的,組織可以創(chuàng)建只有企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和員工才能使用的私有區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò),這種區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以結(jié)合認(rèn)證機制來控制數(shù)據(jù)訪問。為此,組織可以部署基于區(qū)塊鏈的智能合約。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)可以定義智能合約中員工詳細(xì)信息的驗證條款,以自動化身份驗證過程。
 
  雖然物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈將使物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)更加安全,但區(qū)塊鏈并不是拯救物聯(lián)網(wǎng)的“*”。區(qū)塊鏈的引入將帶來多種限制,如可擴展性問題、加密算法的高處理能力和時間要求、增加存儲必要性和延遲問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,這些缺點可能會變得更加嚴(yán)重。因此,開發(fā)人員需要在物聯(lián)網(wǎng)主流采用區(qū)塊鏈之前解決這些限制。或者,組織可以部署邊緣計算解決方案,以完全避免與區(qū)塊鏈相關(guān)的問題。通過邊緣計算,所有物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)將存儲在節(jié)點上,以減少延遲并保護(hù)設(shè)備本身的數(shù)據(jù)。通過這種方法,云和設(shè)備交互將只在必要的場景中使用,并提高物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的總體速度。(來源:BBN Times,編譯:物聯(lián)之家網(wǎng))
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