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区块链如何保障万物互联?| 长虹启思实验室唐博

2019-04-30 09:21 · 稿源:锌链接公众号

物联网,互联网

图片来源图虫:已授站长之家使用

声明:本文来自微信公众号:锌链接(ID:xinlianjie-)作者:余锡清,授权站长之家转载发布。

互联网时代,人与人实现了充分的互联。而伴随着5G的到来,人与物,物与物之间都将充分互联,人们的生活将变得更加智能和便利。

物联网时代渐行渐近,而物联网需要数据有更高的一致性和安全性,任何一个中心化体系的技术都难以达到。于是,将区块链技术运用到物联网领域,变成一种共识。可以说有区块链技术的加持,万物互联指日可待。

4 月 27 日,在2050@2019“在区块链上建一座智慧之城”新生论坛上,锌链接创始人龚海瀚与巴比特加速器联合创始人胡梦迪共同邀请了长虹信息安全实验室首席科学家唐博,他就“区块链如何保证万物互联”进行了主题分享。唐博认为,万物互联首要解决的是数据碎片化问题,必须跨平台协作,将平台之间的树状结构关系变为网状结构。

以下是唐博的分享原文,有删减:

个人电子设备拥有率倍增

社会经济协同互联已经变得越来越重要。在未来的智能家居领域,我们虽然拥有很多智能设备,也都配有智能助手。每个智能助手在家里接受你的命令,产生一系列行为,但这些智能助手没有统一性。

每个助手都来自不同的厂商和设备。每个设备都必须要有一个自己的唤醒词。如果唤醒词数量少还方便一些,如果唤醒词变多了,就不方便了,过多的唤醒词容易让人摸不着头脑。

华为发布的《GIV2025 打开智能世界产业版图》白皮书称:预计到 2025 年,全球物联网终端数量可以达到 1000 亿,平均每个人会有12. 5 台设备,那些对智能设备感兴趣的人可能会拥有得更多。那就意味着,每个人都要记住至少 12 个唤醒词。

基于这种状况,如果我们每天出门不是去按开关控制电子设备,而是去喊他们的名字,这可能比按开关更加麻烦。所以,目前基于控制的智能家居面临着改革,也包括智能助手与唤醒词绑定的改革。目前,我们的挑战是怎么来解决设备之间的联动问题?

关于智能家居,每个人的需求都是不一样的,而且这个需求是随着时间变化的。也就是说,个性化的需求会导致物联网设备的碎片化,进而导致数据的碎片化,这是我们未来可以看到的一个难点。数据碎片化也会承担一些安全问题。而这些碎片化的场景,我们能否用中心化来解决?

唐博2050 现场照 锌链接拍摄

目前我们基于手机或音箱去控制设备,这些设备是在跟人和智能设备之间建立一个强相关关系。人们通过这些设备入口去控制其他设备,包括车、家用电器、冰箱、电视、洗衣机等,这是一个很典型的树状结构。

树状结构是由手机和音箱这种中心化的平台来进行人机交互。如果我们稍微做一点改动,将设备平台和平台之间互联,那么这个树状结构的网络就变成了网状结构。这样用户在网络当中的任何位置都可以与智能家居以及互联网进行交互,实现真正的智能体验,方便人们的生活。

物联网护照实现跨平台互联

如果要实现这样一个去中心化的网状的系统性的解决方案,我们将面临什么挑战?

平台之间的互信、公开透明和激励是一个挑战。多个平台之间会有商业博弈、技术互通,而在终端设备的主权和数据的使用权上必须要达成共识。还必须由有效的激励机制去保证他们持续地参与到互联当中,并且交易必须可管可控,对用户的隐私也必须有很好的保护。

多个平台之间的数据使用权如何达到共识?这必须要经过用户同意,而且如何使用数据必须对用户透明。这样不但可以保护用户隐私,也可以平衡组织之间的关系。设备之间也同样存在一些挑战,包括对设备的唯一ID、认证、授权等。授权要基于环境的参数和联动操作的历史。

因此,我们提出的一个基于区块链的物联网的互联方案,即一个网状结构,把每一个平台或组织作为区块链上的一个节点,节点跟节点之间的通信都依赖区块链。

这些节点包括音箱厂商、手机厂商、监管平台、电器厂商,甚至包括一些物联网传感器、智能门锁,这些都可以放到这个平台上来。通过这个平台上大家可以实现可信互联,有机地形成一个生态系统。在这个平台机制里面,我们把最核心的机制叫做“物联网护照”,它可以实现跨平台互联。

 图片来源于unsplash

早在 1920 年,当时的国联,也就是现在联合国的前身,约定的国家之间的护照机制,就是一个很典型的跨平台互联。在国联推出护照之前,你从一个国家到另外一个国家的行为是不受控的,但有护照机制后,每个人要去其他国家必须要拥有一份自己的护照,这个护照是属于你的全球唯一ID。当你有了出国需求之后,必须按照本国与目的国的约定申请相应的签证。

但如果你去美国旅游的签证是十年,可能其他国家是一年,随着时间不同也会发生变化。当你要进行出国旅游的时候,会通过两道海关。第一是中国海关,中国海关会检查你是不是逃犯?是不是有信用问题?这些检查通过以后,你乘坐交通工具来到了另一个国家的海关,海关工作人员会检查你是不是国际洗钱组织,是不是恐怖组织等等,检查都完成之后,你就成功地到达了你想去的国家进行签证允许范围内的活动,而这些出入关的记录都会在你的护照上显现出来。

图片来源于unsplash

在我们的核心机制中,护照之于个人正如物联网护照之于物联网终端设备。对于用户场景合约,即是设备的签证,当有用户提出有跨平台联动需求场景时,你就去系统里面申请一个签证。基于这个联动场景,可以让设备在联动触发条件的情况下产生联动,这样的联动场景基于平台互联合约,也就是刚才我们说的国家跟国家之间预先签订的条约。用户联动场景生效以后,在联动发生时,就会触发信任规则合约。当你从一个平台去到另一个平台再进入另外一个平台时需要经过一个双重的信任判断过程,我们另外还加了一个平台激励机制,来保证各个平台愿意参与到互联当中去。

在真实社会中,平台激励是来自于真实世界各个方面的机理,包括国际经贸合作、学术文化交流等。在智能家居里面反映出来,就是设备运营厂商之间,存在数据的生产者和消费者形成的生态链关系。但在这个生态链上,他们怎么去在运营并在运营过程中得到合法、合理的激励,来保证他们去积极地参与,需要生态链上的参与方共同约定。

这便是我刚才说的物联网护照的运行流程。当你有了唯一ID以后,一旦有触发条件启动了联动流程,触发方的信任规则会检查这次联动交易,比如检查历史交易是不是符合这种信任要求?他的信用分数达到多少?

在响应方接到联动请求的时候,响应方也会去检查设备在全局的信任历史,然后来确认它是否可以在响应方的设备上产生动作。在执行动作以后,他的这些行为会被记录在区块链上。从而对设备的信用管理、全局的信用管理和设备在激励规则上的处理起到支撑作用。

大家都知道,区块链有一个很大的性能瓶颈来自于他的去中心化共识机制。我们设计了这样一个共识的分级同步机制,就是为了解决这个问题,也经常因为数据有隐私保护需求。在家庭当中互联的设备,它们之间的共识其实不需要去到全局信任域完成。

也就是说,两个设备之间已经相互信任了。我们在家庭里也可以利用边缘计算的基础设施,来实现在家庭设备中的共识与信任,同时这些基础设施是可以和全局的信任实现同步。如果有这种跨平台的设备互联,也可以通过这种全局的共识和同步来实现。

建立合理的激励系统

我们激励机制主要体现在三个方面。一方面是能力的激励。一方面服务激励。一方面是生态的激励。

从计算能力,从设备之间提供的运营服务、智能家居设备之间参与联动的排名,都可以形成有效的激励机制,来保证整个生态系统能够良好地运转,这是我们提出的一个基础体系架构。

这个体系在感知层、网络层和应用层都对物联网在互联网上进行保护,每一层当中对这个数据的安全都要有很好的保护作用,我们在底层的区块链下面还会有区块链的一些硬件保护措施。包括芯片层安全服务以及针对芯片层的安全服务提供区块链的安全套件。这些会为我们的区块链基础设施提供支持。

基于至于解决方案的运营模式,它是涉及到三方,包括监管机构,各个品牌的厂商、终端的用户。在三者之间它可以形成一个良性的市场,而且在这个市场里会有新的商业模式产生。这种物联网护照的机制,解决了智能家居和设备之间的互联,实现了真正以用户为中心的智能生活的体验。

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