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区块链物联网应用pdf(区块链在物联网中的应用)

区块链与其他技术集成,打造完整的解决方案,已成为业界共识。其中,物联网可以以低成本大规模收集数据,区块链可以以低成本大规模信任数据。因此,区块链与物联网的融合被认为有很大的想象空间。截至目前,“区块链+物联网”整体发展状况如何?哪些模型和案例可供参考?让我们来看看万向区块链“区块链+”技术部高级总监屠文慧在risc-v峰会区块链研讨会上的演讲。

大家好!我是万象区块链的屠文慧。在加入区块链之前,我在芯片行业有十多年的经验。我很高兴有机会讨论区块链的现状和挑战,并有机会将区块链与risc-v结合起来。

我今天的分享主要由三部分组成:一是区块链的基本知识介绍;其次,简单介绍和区块链的技术面临物联网和数字经济应用的挑战,以及risc-v可能解决的问题。最后,准备了万象区块链的几个行业应用案例,分享我们区块链与物联网、人工智能等相关技术的融合方案,希望在与区块链的结合中抛砖引玉,启发risc-v专家的思考。

区块链是什么?

我们对区块链有不同的理解,也有不同的说法。分享两个更容易理解的定义。

首先,ISO/DIS22739的术语定义是:“区块链是一个分布式账本,它通过加密技术将一致确认的区块依次添加而成”。这个定义包含三个概念:第一个是密码学,这是一门与数学密切相关的学科。现代密码学已有几十年的历史。密码学是区块链技术的基石。第二个概念是“分布式”,可以理解为网络的概念。区块链网络由多个对等节点组成,节点通过协商一致协议进行同步。第三个概念是分布式分类账中的“分类账”,类似于财务记账分类账,其背后有财务概念。

区块链的第二个容易理解的定义是2015年10月30日《经济学人》封面文章将区块链定义为信任机器。区块链解决了信任问题。它不仅是一种技术创新,也是一种社会合作模式的创新。如今,区块链已经影响到实体经济,渗透到各行各业。

区块链分为公链、私链和联盟链。公共链是指所有个人和组织都可以加入该链,只要他们下载并安装应用程序。不需要许可证。私有链是其自身的内部应用。联盟链更适合企业应用。万向区块链主要从事联盟链的应用。加入联盟链需要线下参与者之间的合作与协作,实现线下联盟,形成平等、公平、透明的网络,即联盟链(许可证链)。联盟链需要联盟成员的许可才能加入。

今天是risc-v峰会,让我们介绍一下区块链的技术元素,帮助您了解risc-v如何帮助区块链以及与区块链整合的可能性。区块链有四个技术要素:一是加密算法。包括非对称加密算法、哈希、电子签名等。第二个是智能合约。智能合约相当于在区块链上部署自动执行条款,有助于落地应用与场景的结合,实现智能部署。三是共识机制。共识的作用是分类账。分类账和分类账之间的每个节点都将维护自己的数据库。节点应就哪个块是合法的,哪个块是非法的达成协议。共识算法是必需的。联盟链中通常使用Pbft(拜占庭容错)、POS(股权证书)和其他不会产生太多能源消耗的共识机制。在我们看来,共识是区块链面临的挑战之一,启用risc-v和芯片硬件可以加速这一挑战。第四种是链式存储结构,即后一个块依次验证哈希前一个块的存储模式。

有人说是Web/区块链3.0,也有人说是Web/区块链4.0。中本聪2008年发布的最早白皮书是Web/ZhangZiyi1.0。经过十多年的运行,这项技术的安全性和可靠性经过了长期的测试。在金融领域的应用证明,该技术运行稳定,为我们打下了坚实的基础。Web/ZhangZiyi2.0是以太坊,它在比特币的基础上增加了智能合约功能。作为一个平台,有了以太坊,所有分布式应用程序都可以轻松部署,创造了区块链行业的繁荣。Web/ZhangZiyi3.0的各种技术发展迅速,包括最近推出的dfinity。区块链的技术是逐步发展起来的,最显著的进步是性能的飞跃。第一代需要2-3小时来确认交易,第二代需要10分钟,第三代可以在10秒内确认。如今,区块链的技术仍在发展,将越来越适合各种行业应用。

区块链与物联网结合的挑战

接下来,讨论区块链与物联网结合的挑战,即risc-v芯片技术可以解决的机遇:

1.TPS性能(每秒事务数)。每秒执行的事务记录数是物联网+区块链场景的性能指标。TPS性能将直接影响网络运营的吞吐量。物联网数据量大,实时性要求高,这对区块链的网络来说是一个巨大的挑战。

2、上行数据可靠。区块链在网络上的数据是联合记录的。分类账的每个节点都有一个副本。只有一半以上的节点被黑客攻击,数据才能被篡改。但是链之前的数据可以信任吗?如何确保安全?如果原始数据不准确,链上数据的准确性就没有意义。因此,第二个挑战是如何使链之前的数据可信。我相信每个制造物联网和芯片的人都会有自己的答案。

3.面对未来的数字经济社会,物联网设备数量庞大,约有数百亿台不同的设备连接在一起。目前,大约有300亿台设备连接在一起,所有东西的真正互联已经不远了。如果物联网设备需要与区块链通信,海量设备产生的大量数据和并发性将对区块链的网络构成巨大挑战。

4.物联网有各种硬件适配能力,有些很弱,可能只是很弱的传感器,或者IO信号,比如PLC现场采集的数据;有些人很强壮。例如,边缘网关可以相当于一台计算机。区块链如何连接和适应具有不同功能的物联网硬件是第四个挑战。

上述挑战也是“risc-v+区块链”的新机遇。Risc-v本身就是一个开源的指令级,而区块链也是开源和公平的概念。在这两个概念结合之后,可以产生许多新的机会。

首先是安全。从设备端到传输过程的安全性可以通过启用risc-v来完成。在今天上午的主题论坛上,王允臻王总提到世界上最安全的软件是开源软件,这确实是事实,因为你可以看到所有的软件过程来共同监督、检查和验证安全性。risc-v指令集的开源特性为区块链的安全适应带来了灵活性。社区成员共同努力,扩展更适合区块链应用的指令类型,risc-v与区块链结合后,如何收集和传输数据,经过哪些环节,在哪里应用,等等。这些程序内容有着忠实的记录和痕迹,安全性可以大大提高。

其次,在区块链与物联网的结合过程中,从最边缘的MCU的采集到网关,再到区块链的网络,其架构比较通用,通过区块链与risc-v的结合,创造了一个可信的框架。从芯片内部,到底层软件和操作系统,到传输,到网络端,再到上层应用,可以形成一个完整的端到端可信闭环。

物联网+区块链实际应用案例

我将分享几个区块链与我们登陆的物联网相结合的应用案例。

案例1:生物资产监管。移动量和GPS位置通过肉牛项圈收集。这些数据可以同时存储在区块链身上,不可篡改。为生物资产的财务应用提供数据保障。

案例2:新能源汽车电池生命周期管理。电池也是一种资产。电池组内置的相关区块链模块可以记录电池使用状态,公正、公正地记录相关电池使用数据,为电池资产的价值波动模型、梯队利用率、碳足迹和碳整合提供可靠数据,并管理整个电池生命周期。

案例3:石化行业可靠的仓单。区块链和物联网用于将液位计、流量计等传感器产生的数据应用于区块链的可信证书存储,实现货物转移、仓单质押融资等。

接下来,我们来谈谈两个大场景。

一是万象区块链聚焦的产业方向——分布式认知产业互联网。区块链加入之前,数据是离散点,即“数据孤岛”。特别是,企业之间的数据很难通过,主要是由于隐私等各种原因。区块链和隐私计算,使数据不外出、可用和不可见,从而保护数据隐私。利用区块链、知识地图、隐私计算、物联网四大技术构建可信数据库,改变工业企业之间的合作模式。企业内部仍有传统的MES系统和ERP系统,企业外的上下游供需、商检、仓储、物流等各个环节需要连接。因此,分布式认知技术在工业应用场景中是一个非常好的工具,可以产生许多应用案例。

第二个是数字城市场景。在个人信息集中的情况下,个人隐私很难得到保护。网络虚拟肖像很可能比你自己更了解你。万向区块链提出“自由城市”,即在数字城市中,每个人都可以拥有虚拟身份,而不泄露个人隐私相关信息,但虚拟消费行为和消费嗜好仍然可以通过隐私计算、AI算法和加密分析来完成。这样,商家的需求匹配仍然可以方便地进行。

在时间上,简单介绍、区块链、摩联科技和赛昉在risc-v中共同成立了区块链的行业工作组sig。我是主席,摩联科技的许刚永远是副主席。希望通过工作组将risc-v方案与各位嘉宾和行业专家整合到区块链的网络中,区块链面临的挑战能够在risc-v指令集和芯片级得到推广和改进。工作组将通过与芯片制造商、设备制造商和软件合作伙伴的POC项目验证和促进共同开发。推动risc-v在区块链框架中的应用需要每个人的参与,从芯片的底部到软件的顶部,构建区块链和risc-v的可信框架。

目前,可信的tee环境、根信任和算法加速是risc-v和chip能够提供的功能。我们也期待着risc-v和区块链更多的结合。欢迎加入行业工作组,探索领域,寻找更多商机,寻找更多创新。非常感谢。

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