只知道IOT你就out了，BOT了解一下
QTech-趣链科技 发布于 5 月 6 日
不可否认，我们的一只脚已经迈入万物智联时代，但另一只脚迈入还存在一定的阻碍，区块链技术的出现将会促进这一进程的发展。
「智能音响」
“主人你好，我是小Q，现在是早上08点29分，上班时间要到咯！”
「智能门锁」
“主人你摔疼我了，你总是这样匆忙，下次赶紧麻溜儿早点起来！”
「车载设备」
“前方有个丑八怪摄像头在拍你，劝你减速慢行，不然我可救不了你！”
「智能售卖机」
“这是你每天最爱吃的三明治，请享用，助你开启能量满满的一天！”
50年前的人可能不会想到，未来的人们会和这么多小物件（物联网智能终端设备）联系得这么紧密，城市、社区、家居、出行、医疗、支付...物联网设备无处不在。最早，物联网的概念出自比尔盖茨《未来一路》（1995年出版）一书，当时因传感设备、网络、硬件等物联网生态发展不成熟而未被受重视，我国中科院早在1999年也启动了“传感网（物联网）”相关研究，直至2005年，国际电信联盟（ITU）在突尼斯信息社会世界峰会（WSIS）上发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网（IoT，Internet of Things）”的概念。
为什么物联网这么火热？因为物联网带给了我们一种新的信息沟通维度：人与物、物与物之间的沟通，人-物-网的三维一体化模式对我们的生活造成翻天覆地的变化，事实表现也是如此，历经20年左右的发展，物联网在智能家居、智慧城市、工业物联网、车联网、能源、医疗等行业多点开花，设备规模已达百亿级，市场规模高达万亿级，而且物联网系统应用也从闭环、碎片化走向了开放、规模化，智能化……迈入万物智联时代给我们带来了丰富美好的生活，然而这一切美好的背后，还蕴藏着很多隐患：安全问题、互信问题、扩展问题……本文将带大家了解一下阻碍物联网发展的绊脚石。
物联网之下：更好的便捷伴随着更高的风险
物联网系统生态通常分为设备服务方、业务运营方、安全监管方与用户等角色（有些设备服务商和运营服务方是一家机构提供，如可乐公司同时出售可乐售卖机）。不失一般性，生态下的物联网业务平台通常作为“中控大脑”，连接和管理物联网应用、业务、设备与数据，这些业务平台服务大都由企业的数据中心提供。
图片图1 传统物联网生态角色关系链
而在多方运作使用过程中，由于物联网设备往往分布在网络边缘，数据存储在终端设备，却依赖中心化的服务统一处理，这会造成使用端和服务端不同程度的双端问题与风险：
图2 传统物联网下使用与服务双端风险
▲ 使用端
你的物联网设备安全吗？物联网的广泛应用解放了人力，提高了效率，但同时无人化的操作给恶意攻击者可乘之机，更容易成为僵尸网络（物联网设备中不知不觉被植入僵尸程序）的对象。且用户数据大都沉淀在终端，如果有恶意攻击者对终端设备进行破坏，窃取篡改伪造我们的信息，甚至背后运营的数据中心被破坏时，我们该如何处理？
你的信息隐私有保障吗？物联网的核心是千千万万的用户信息与行为数据，由于设备众多、分布零散，难以监管等问题，个人隐私数据暴露于风险之上，且中心化的管理架构无法自证清白，个人隐私数据被泄露的事件时有发生。
设备之间可信吗？目前大多物联网都是运营商、企业内部的自组织网络。涉及到跨多个运营商、多个对等主体之间的协作时，建立信用的成本很高，因信任成本而造成用户在不同终端设备之间使用体验较为不好，且设备可信问题的背后更是机构间的可信问题，这会导致在实际运作过程中产生很大的协作成本。
▲ 服务端
海量设备的扩展与性能：当前的物联网数据流都汇总到单一的中心控制系统，在不远的未来，物联网设备将呈几何级数增长，达到亿级规模，这时中心化服务成本如何负担，中心化故障如何处理、性能如何保证将会是一个很棘手的问题，需要找到一个降低中心化成本的破局之道。
中心化服务的设备孤岛：据不完全统计，全球物联网企业数以万计，各家物联网平台缺少统一的技术标准与通信接口，“设备孤岛”的形成会使得用户在使用多家IOT平台的时候受到阻碍，同时的阻碍了万物互联和共享经济的发展。
区块链到来：让设备可信，让数据安全，让价值流动！
有阻碍，就会有方法突破阻碍，介绍我们今天的主人公：区块链。区块链可以帮助物联网打造设备端到服务端安全可信的生态闭环：让设备具备身份可信、保障数据全链路安全、促进多方价值协作！
图3 基于区块链的物联网应用架构
基于区块链的物联网应用架构是一种去中心化的业务平台，它由中心化的服务模式变成了多节点分布式部署的服务模式，可以进行很好的容错与扩展。可以支持多种分布式的服务与设备，如物联网设备、物联网服务器、物联网网关、服务网关和终端用户设备等；可以使用DID分布式数字身份对设备进行身份标识，用同一套DID协议打通设备之间的壁垒；可以将业务逻辑以智能合约的形式写到链上，进行自动执行处理，模式灵活，有效促进在分布式的模式下多设备多角色多机构之间相互协作，可谓是珠联璧合。
▲ 让设备具备身份可信
2017年“红黄蓝幼儿园虐童事件”至今回想起来仍叫人不寒而栗，当时因为摄像头被破坏，导致后续在调查办案过程中产生了很大的阻力和纠纷，其他IOT设备也是如此，一旦设备出现故障则源头难以回溯、数据难以求证。面对这些棘手的问题，区块链可以通过数字身份的方式，给予每个终端设备一个“身份”，即在其设备内部的安全芯片中，嵌入一个独一无二的、物理级别的、不可篡改的身份证书，这样可以有效阻止恶意节点的接入和作恶，并且通过这样的终端设备传输出去的信息都会带有一个“身份”，我们便可以通过这个身份验证设备是否可信，验证数据是否被篡改，做到出现问题有的放矢，及时查治。
图4 物联网场景下的设备流与数据流
▲ 保障数据全链路安全
解决了设备源头问题，数据全链路安全自然无法忽视。区块链物联网生态场景，会采取数字签名、对称/非对称加密、TEE、零知识证明等密码学隐私保护策略，在数据采集（数据源“第一公里”） - 传输 - 存储全流程中进行数据加密处理，并利用区块链特殊的共识机制和块链式存储结构保证数据一致性和不可抵赖性，有助于构建可证可溯的电子证据存证，让用户信息存的安心，用的放心，极大的提高用户数据和隐私的安全，做到来源可查、去向可追、责任可究。
▲ 促进多方价值协作
物联网不同于其他业务场景，参与角色众多，设备多种多样，覆盖场景丰富，对于任何一方来说，如何做到多方协作，用最低的成本创造最大的价值，为用户提供优质的服务，是每个参与方都需要思考的问题。对此，区块链在技术架构上和应用服务上给予两剂良药：“多中心化的服务架构”和“自主执行的智能合约”。区块链的多中心特质可以让多个参与方公平合作，让多种类型的设备及信息在统一区块链网络中流转，这有助于打破物联网现存的多个信息孤岛桎梏，以低成本建立互信，促进信息的横向流动和价值互通，同时区块链的多层级分布式架构也大大降低中心化架构的高额运维成本。
而区块链上的智能合约，可以很好地解决多方合作中的“利益纠纷”问题。当你在其他平台进行内容、服务、产品等资源出售时（如自媒体、做咨询、做包租公/婆），话语权和数据权掌握在平台方，如何进行透明分账，产生纠纷如何处理是一个很棘手的问题，区块链利用其数据难以篡改，智能合约不受人为干预自动执行的特性，可以在业务场景中将分账方式或合同写入智能合约，假如有人在售卖机买了一瓶水，在这笔交易产生之时，链上就会自动运行智能合约，将账目按照协议分给利益相关方，并且每一方都可查询链上数据，做到透明分账，杜绝飞单和作假。
本文给大家介绍了物联网的概念与问题，以及区块链结合物联网的价值与应用。在不远的将来，趣链科技将在智慧社区、智慧城市、工业物联网、能源、医疗等多个行业领域挖掘更多“区块链+IOT”产品，用区块链的力量助力IOT发展，实现从IOT(Internet of Things) 到 BOT（Blockchain of Things），关注我们，助您双脚踏入区块链物联网构建的智能互联新时代！
想知道传统IOT设备和“区块链+IOT”设备的区别吗？想了解区块链物联网生态技术如何设计吗？欢迎持续关注趣链“区块链+IOT”后续推文系列。
作者简介
李世敬
趣链科技基础平台部产品负责人
负责区块链底层产品、区块链+IOT产品相关业务
参考文献
[1] 比尔盖茨《未来之路》
https://book.douban.com/subje...
[2] ITU国际电信联盟《ITU互联网报告2005：物联网》
https://www.itu.int/net/wsis/...
[3] 甘志祥.物联网的起源和发展背景的研究[J].现代经济信息,2010(01)：158+157.
[4] 最高检察院最高人民检察院依法严惩涉新冠疫苗犯罪典型案例https://www.spp.gov.cn/spp/xw...
[5] 中国通信标准化协会.“物联网+区块链”应用与发展白皮书（2019）
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杭州趣链科技有限公司旗下技术栏目：「QTech」
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不可否认，我们的一只脚已经迈入万物智联时代，但另一只脚迈入还存在一定的阻碍，区块链技术的出现将会促进这一进程的发展。
「智能音响」
“主人你好，我是小Q，现在是早上08点29分，上班时间要到咯！”
「智能门锁」
“主人你摔疼我了，你总是这样匆忙，下次赶紧麻溜儿早点起来！”
「车载设备」
“前方有个丑八怪摄像头在拍你，劝你减速慢行，不然我可救不了你！”
「智能售卖机」
“这是你每天最爱吃的三明治，请享用，助你开启能量满满的一天！”
50年前的人可能不会想到，未来的人们会和这么多小物件（物联网智能终端设备）联系得这么紧密，城市、社区、家居、出行、医疗、支付...物联网设备无处不在。最早，物联网的概念出自比尔盖茨《未来一路》（1995年出版）一书，当时因传感设备、网络、硬件等物联网生态发展不成熟而未被受重视，我国中科院早在1999年也启动了“传感网（物联网）”相关研究，直至2005年，国际电信联盟（ITU）在突尼斯信息社会世界峰会（WSIS）上发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网（IoT，Internet of Things）”的概念。
为什么物联网这么火热？因为物联网带给了我们一种新的信息沟通维度：人与物、物与物之间的沟通，人-物-网的三维一体化模式对我们的生活造成翻天覆地的变化，事实表现也是如此，历经20年左右的发展，物联网在智能家居、智慧城市、工业物联网、车联网、能源、医疗等行业多点开花，设备规模已达百亿级，市场规模高达万亿级，而且物联网系统应用也从闭环、碎片化走向了开放、规模化，智能化……迈入万物智联时代给我们带来了丰富美好的生活，然而这一切美好的背后，还蕴藏着很多隐患：安全问题、互信问题、扩展问题……本文将带大家了解一下阻碍物联网发展的绊脚石。
物联网之下：更好的便捷伴随着更高的风险
物联网系统生态通常分为设备服务方、业务运营方、安全监管方与用户等角色（有些设备服务商和运营服务方是一家机构提供，如可乐公司同时出售可乐售卖机）。不失一般性，生态下的物联网业务平台通常作为“中控大脑”，连接和管理物联网应用、业务、设备与数据，这些业务平台服务大都由企业的数据中心提供。
图片图1 传统物联网生态角色关系链
而在多方运作使用过程中，由于物联网设备往往分布在网络边缘，数据存储在终端设备，却依赖中心化的服务统一处理，这会造成使用端和服务端不同程度的双端问题与风险：
图2 传统物联网下使用与服务双端风险
▲ 使用端
你的物联网设备安全吗？物联网的广泛应用解放了人力，提高了效率，但同时无人化的操作给恶意攻击者可乘之机，更容易成为僵尸网络（物联网设备中不知不觉被植入僵尸程序）的对象。且用户数据大都沉淀在终端，如果有恶意攻击者对终端设备进行破坏，窃取篡改伪造我们的信息，甚至背后运营的数据中心被破坏时，我们该如何处理？
你的信息隐私有保障吗？物联网的核心是千千万万的用户信息与行为数据，由于设备众多、分布零散，难以监管等问题，个人隐私数据暴露于风险之上，且中心化的管理架构无法自证清白，个人隐私数据被泄露的事件时有发生。
设备之间可信吗？目前大多物联网都是运营商、企业内部的自组织网络。涉及到跨多个运营商、多个对等主体之间的协作时，建立信用的成本很高，因信任成本而造成用户在不同终端设备之间使用体验较为不好，且设备可信问题的背后更是机构间的可信问题，这会导致在实际运作过程中产生很大的协作成本。
▲ 服务端
海量设备的扩展与性能：当前的物联网数据流都汇总到单一的中心控制系统，在不远的未来，物联网设备将呈几何级数增长，达到亿级规模，这时中心化服务成本如何负担，中心化故障如何处理、性能如何保证将会是一个很棘手的问题，需要找到一个降低中心化成本的破局之道。
中心化服务的设备孤岛：据不完全统计，全球物联网企业数以万计，各家物联网平台缺少统一的技术标准与通信接口，“设备孤岛”的形成会使得用户在使用多家IOT平台的时候受到阻碍，同时的阻碍了万物互联和共享经济的发展。
区块链到来：让设备可信，让数据安全，让价值流动！
有阻碍，就会有方法突破阻碍，介绍我们今天的主人公：区块链。区块链可以帮助物联网打造设备端到服务端安全可信的生态闭环：让设备具备身份可信、保障数据全链路安全、促进多方价值协作！
图3 基于区块链的物联网应用架构
基于区块链的物联网应用架构是一种去中心化的业务平台，它由中心化的服务模式变成了多节点分布式部署的服务模式，可以进行很好的容错与扩展。可以支持多种分布式的服务与设备，如物联网设备、物联网服务器、物联网网关、服务网关和终端用户设备等；可以使用DID分布式数字身份对设备进行身份标识，用同一套DID协议打通设备之间的壁垒；可以将业务逻辑以智能合约的形式写到链上，进行自动执行处理，模式灵活，有效促进在分布式的模式下多设备多角色多机构之间相互协作，可谓是珠联璧合。
▲ 让设备具备身份可信
2017年“红黄蓝幼儿园虐童事件”至今回想起来仍叫人不寒而栗，当时因为摄像头被破坏，导致后续在调查办案过程中产生了很大的阻力和纠纷，其他IOT设备也是如此，一旦设备出现故障则源头难以回溯、数据难以求证。面对这些棘手的问题，区块链可以通过数字身份的方式，给予每个终端设备一个“身份”，即在其设备内部的安全芯片中，嵌入一个独一无二的、物理级别的、不可篡改的身份证书，这样可以有效阻止恶意节点的接入和作恶，并且通过这样的终端设备传输出去的信息都会带有一个“身份”，我们便可以通过这个身份验证设备是否可信，验证数据是否被篡改，做到出现问题有的放矢，及时查治。
图4 物联网场景下的设备流与数据流
▲ 保障数据全链路安全
解决了设备源头问题，数据全链路安全自然无法忽视。区块链物联网生态场景，会采取数字签名、对称/非对称加密、TEE、零知识证明等密码学隐私保护策略，在数据采集（数据源“第一公里”） - 传输 - 存储全流程中进行数据加密处理，并利用区块链特殊的共识机制和块链式存储结构保证数据一致性和不可抵赖性，有助于构建可证可溯的电子证据存证，让用户信息存的安心，用的放心，极大的提高用户数据和隐私的安全，做到来源可查、去向可追、责任可究。
▲ 促进多方价值协作
物联网不同于其他业务场景，参与角色众多，设备多种多样，覆盖场景丰富，对于任何一方来说，如何做到多方协作，用最低的成本创造最大的价值，为用户提供优质的服务，是每个参与方都需要思考的问题。对此，区块链在技术架构上和应用服务上给予两剂良药：“多中心化的服务架构”和“自主执行的智能合约”。区块链的多中心特质可以让多个参与方公平合作，让多种类型的设备及信息在统一区块链网络中流转，这有助于打破物联网现存的多个信息孤岛桎梏，以低成本建立互信，促进信息的横向流动和价值互通，同时区块链的多层级分布式架构也大大降低中心化架构的高额运维成本。
而区块链上的智能合约，可以很好地解决多方合作中的“利益纠纷”问题。当你在其他平台进行内容、服务、产品等资源出售时（如自媒体、做咨询、做包租公/婆），话语权和数据权掌握在平台方，如何进行透明分账，产生纠纷如何处理是一个很棘手的问题，区块链利用其数据难以篡改，智能合约不受人为干预自动执行的特性，可以在业务场景中将分账方式或合同写入智能合约，假如有人在售卖机买了一瓶水，在这笔交易产生之时，链上就会自动运行智能合约，将账目按照协议分给利益相关方，并且每一方都可查询链上数据，做到透明分账，杜绝飞单和作假。
本文给大家介绍了物联网的概念与问题，以及区块链结合物联网的价值与应用。在不远的将来，趣链科技将在智慧社区、智慧城市、工业物联网、能源、医疗等多个行业领域挖掘更多“区块链+IOT”产品，用区块链的力量助力IOT发展，实现从IOT(Internet of Things) 到 BOT（Blockchain of Things），关注我们，助您双脚踏入区块链物联网构建的智能互联新时代！
想知道传统IOT设备和“区块链+IOT”设备的区别吗？想了解区块链物联网生态技术如何设计吗？欢迎持续关注趣链“区块链+IOT”后续推文系列。
作者简介
李世敬
趣链科技基础平台部产品负责人
负责区块链底层产品、区块链+IOT产品相关业务
参考文献
[1] 比尔盖茨《未来之路》
https://book.douban.com/subje...
[2] ITU国际电信联盟《ITU互联网报告2005：物联网》
https://www.itu.int/net/wsis/...
[3] 甘志祥.物联网的起源和发展背景的研究[J].现代经济信息,2010(01)：158+157.
[4] 最高检察院最高人民检察院依法严惩涉新冠疫苗犯罪典型案例https://www.spp.gov.cn/spp/xw...
[5] 中国通信标准化协会.“物联网+区块链”应用与发展白皮书（2019）
