基于區塊鏈技術的物聯網應用研究

賴家文

（上海十進制網絡信息科技有限公司,上海，200000）

1 物聯網發展的現狀與存在的問題分析

在當今社會，物聯網的出現無疑推動了社會各大行業的發展，促進社會生產的效率和質量等都得到了提高，為社會經濟的發展開拓了新的方向，并加快了經濟發展的速度，給人們的生活工作與學習帶來了極大的便利。比如，根據萬物萬聯連接數規模預測2020年全球市場連接規模為500億，而中國市場將有望突破100億。2020年我國互聯網連接數較2017年將增長160.59%。在信息時代，物聯網設備的增長速度非常快，自物聯網技術開發和應用以來已經超過了百億的數量[1]，而且它的出現更是為社會的發展與時代的進步，以及經濟的增長帶來了新的機會，而區塊鏈技術的出現更是實現了物聯網網絡的共享和信息的存儲，讓人們的日常生活更加便利。而且作為一個戰略新興產業，物聯網的發展情況深受政府的關注和重視，國家的十三五的規劃綱要也對物聯網的發展應用情況提出了明確的要求和規定，推動物聯網在不同行業領域中的應用能夠逐漸實現共享和互通應用，充分實現傳統產業的轉型與升級 使得信息消費得到提高，并且還要通過物聯網的應用來提升民生服務能力和城市的管理水平等，推動社會向著智能化現代化的方向發展[2]。再者，各大科技公司的投資和各種智能設備的研發與應用，以及5G技術的研發與應用都為物聯網實現萬物皆可聯，實現互聯網互通與資源共享提供了資源和技術等方面的支持。物聯網的應用雖然帶來了較好的成果，但是不可否認的是其間依然存在著諸多的問題，比如我國的人口基數是非常大的，數以千計的物聯網設備的管理運營無疑有著極大的成本壓力和管理壓力等，再者，物聯網應用過程中關于用戶的隱私安全保護問題也并未得到完全科學有效的保障，存在著泄露的風險，給人們的人身財產安全帶來了威脅。以下便對物聯網運營過程中存在的問題做出了分析和探討[3]。

第一，通常情況下，目前的物聯網架構都是按照將數據匯總起來，最終由單一的中心控制系統進行控制的套路，這樣的架構無疑給中心服務器帶來了極大的成本壓力和管理壓力等，數以千計的數據的處理壓力也是非常大的。隨著終端低成本的普及，物聯網設備的數量必然會呈現出倍速的增加，到時候給中心控制系統帶來的壓力必然會使得中心服務器難以承受[4]。第二，斯諾登事件的出現無疑給人們敲響了警鐘，而政府和大型企業關于網絡服務的隱私的控制也讓人們產生了質疑，在現代社會，由中心服務器存儲和轉發的數據與信號是否能夠真正得到有效的安全保護，也讓人們提出了質疑，因為服務器設計者可以通過攝像頭來知曉和監控人們的通話記錄和電視信號，甚至是人們的心跳和血壓等身體健康情況的各種信息，給用戶的人身財產信息安全帶來了極大的泄露的風險。盡管物聯網運營商大肆宣傳他們能夠有效地保護用戶的信息安全，但是在現實生活中仍有一些安全漏洞和隱私泄露事件讓用戶難以信任。第三，人們希望物聯網設備的應用具有智能性特征，能夠在人們決定的規則邏輯下自主完成一系列的協作工作，但是商業價值的交互是必須要得到相關人員進行交易的授權的，而目前的物聯網深受當前中心化架構以及交易的復雜性和不確定的信任關系等因素的影響，很難完成上述的自主協作和有效交易。第四，信息數據的計算和存儲的過程對于資源消耗是非常大的，甚至還會影響整個網絡的使用時間，所以人們必須要認識到節能高效對于物聯網未來發展的重要意義。

2 關于區塊鏈技術的具體情況介紹

首先，可以對區塊鏈的架構簡單分析，區塊鏈網絡作為每一個完整節點都能實現數據信息處理和儲存的分布式的點對點網絡，對當今社會的各個行業和各個領域的發展都有著極大的推動作用。其次，對其塊鏈技術的特點進行分析的話，則可以將這些特點主要概括為安全性，完整性，真實性和高效性四個方面，對區塊鏈技術的安全性特點進行分析的話，則可以從日常生活中的人臉識別和指紋識別，以及密碼驗證等多個認證方式上體現出來，這些都是需要用戶自身操作才能夠成功認證的，在某種程度上可以提高設備信息的安全保密性，除此之外，數據信息的傳輸共享和管理數據信息的傳輸共享和管理等，可以得到各個主體的監督管理，在某種程度上也提高了設備使用的安全性能[5]。對于區塊鏈技術的完整性特點進行分析的話，則主要表現為區塊鏈技術密匙的長度，而且還采用了SHA的加密算法，再加上用戶可以利用自身的數字簽名來進一步加密數字信息，更是提高了數據信息的保護程度，減少了泄漏的概率，除此之外，各種協議的簽訂和其他方式的采用也可以使得數據信息的完整性得到更強的保障，進而能夠防止一些不良人員對信息進行篡改。對于區塊鏈技術的真實性特點進行分析的話，則為主要表現為區塊鏈技術的應用可以通過動態追蹤，來認定用戶以及信息來源等的真實情況，使得相關人員的辨識能力得到提高，而這一特點是非常重要的，畢竟在現實生活中，如果無法辨認信息是真實或是虛假的，就必然無法發揮出信息的價值，進而影響到相關技術和設備的應用。對于區塊鏈技術的高效性進行分析的話，則主要表現為區塊鏈網絡中每一個完整的節點，都有著進行信息數據處理和管理等的功能，各個節點的分散與整合有利于找出數據信息中存在的問題，并且系統的優化解決與維護工作亦是非常科學高效[6]。

3 基于區塊鏈技術的物聯網應用方法策略的研究與分析

首先，在當今社會，區塊鏈技術在物聯網中的應用已經涉及到了農業，交通業和工業與金融業等多個領域，并且發揮了良好的效用，進一步推動了社會的發展[7]。區塊鏈技術在物聯網中農業領域的應用主要表現為精準定位，數據共享和提高承載能力，以及定期擴容四個方面，其一，在農產品的供應鏈中，供應協議的簽訂是需要參與者制定出符合消費者個性化需求的供應協議的，而農產品的質量和生產效率以及農產品的成本，生產運輸流程的管理都是需要區塊鏈技術的應用的，就在了解到不同地區，不同人群的供應鏈實際情況，才能夠選好供應目標并制定出最為適宜的供應計劃。其二，參與者要認識到數據共享的實現就必須要構建系統平臺，才能夠將交易數據進行傳輸處理和分析，實現共享。其三，管理分類工作與監管預防工作的進行，是做好區塊鏈中數據信息傳輸，共享存儲與管理防止信息泄露和被盜的的基本工作，而這些工作的進行對于系統的承載能力是有一定的要求的，如果系統的承載能力達不到要求的話，就必然會降低數據的處理效率，不能夠滿足農產品供應鏈的需求。其四，對于農產品供應鏈來說，信息數據是最為寶貴的資源，對于信息的存儲和管理是非常重要的，絕對不能隨意地將信息刪除和丟棄，而數據信息也會隨著時間的增長而變得越來越多，數量越來越大，這就需要參與者定期擴容滿足信息數據的存儲需求，進而維護農產品供應鏈的正常運轉。

其次，區塊鏈技術在物聯網中智能電網領域的應用，主要表現為構建電能交易框架和借助電能交易技術，實現智能扣費三個方面，其一，交易框架的構建是實現信息數據定期傳輸預防各種糾紛問題出現的最有效的方法，通過對電能交易中資金信息和能量的流動等各種數據進行追蹤和分析，并將這些信息傳輸到系統平臺中由專業的管理人員及時處理，保障電能交易能夠順利有序的開展。其二，電能交易是非常復雜的，存在著各種各樣的交易現象，需要相關管理人員借助電能交易技術以智能交易的方式完成交易，并且在交易之前便要做好預測工作對用戶曾經的用電情況進行分析，為用戶制定出合適的用電計劃與方案，避免出現斷電的情況，然后再利用相關技術智能追蹤用戶的用電信息與個人信譽，以及能力情況等，為用戶提供適合的電能交易方案，然后讓用戶通過手機和電腦等設備上的APP進行電費繳納，實現智能扣費節省用戶的時間。對于購買傳統的電能資源的用戶來說，需要相關管理人員采取階梯計價方法來對用戶加以限制。

最后，區塊鏈技術在物聯網中網絡安全領域的應用，則主要從防止隱私泄漏和防止攻擊，以及數據加密和驗證輔助三個方面進行分析，其一，在日常生活中，雖然互聯網技術的應用給人們的日常生活和學習以及工作帶來了極大的便利，但是有一些不法人員借助科學技術來盜取網絡用戶的隱私和信息等，給用戶的人身財產安全帶來了極大的威脅，所以針對于這一現象，便可以應用區塊鏈技術來消除集中式布局的缺點，幫助用戶及時發現設備被黑客入侵和信息被盜取等的具體情況，并采取相關保護措施。其二，區塊鏈技術的應用可以從源頭上阻止黑客和軟件與病毒的入侵，即通過巨塊鏈技術的應用來阻止那些有問題的軟件和網站的訪問，進而達到保護用戶信息安全的目的。除此之外，保密協議的簽訂也可以在一定程度上維護用戶的信息安全，阻止那些黑客與病毒的入侵。其三，單一的數據加密技術的應用對于用戶的信息安全保障作用并不強，極為容易受到不法分子的盜取，所以，針對于這一情況就必須要增加數字加密和驗證輔助，提高信息的安全性。