第二节 区块链与物联网

包机和门锁这样的设备不需要应用程序和服务合约，就可以发挥作用。不像个人计算机或者智能手机，它们不需要与用户进行大量的人机交互，这就使得从应用程序中获得收入的预期是不切实际的。

此外，许多智能设备制造商对创建生态系统具有不符合现实的预期。尽管实现智能电视与烤面包机之间的通信交流非常有趣，但是这样的物联网解决方案很快就会变得很烦琐，而且没有人能成功地控制物联网生态系统和从中赚到钱。

所以，尽管技术推动着物联网向前发展，但是，与此同时，缺少可持续盈利的商业模式阻碍着物联网向前发展。如果物联网未来的商业模式不同于目前硬件和软件平台的商业模式，那么它将类似于哪种模式呢？

六、拯救物联网的未来

IBM的研究由三个部分组成，解决物联网可扩展性、安全性和效率方面的多重挑战，重新思考将会塑造未来的技术、商业模式和设计理念。

当互相连接的智能设备从数十亿台增长到数千亿台时，当政府和企业争相控制用户的设备和数据时，我们需要拯救物联网。对物联网的拯救需要商业和技术领导者通过提出低成本、保护用户隐私、自治的物联网的解决方案，从根本上重新思考技术战略。指导这些解决方案的商业模式必须接受高效的数字经济和创建合作价值，这两者都有助于提高产品和用户体验（见图2.32）。

图2.32

（一）数字世界民主化

现代计算的基础是不起眼的交易处理工作。从电话到电量表，再到机票预订，每一个都是需要处理的交易。当乘客预订机票、付款、登机和收到航空积分里程，这个过程的每一步都伴随着处理、记录和存储交易。

不仅是“老式”的工作需要交易处理。每一个数字交互，例如一个消息或者一个推文，也是一个交易。在现在基于网络的世界中，交易的规模和体量已经激增。纽约证券交易所每天处理500万笔交易。与此相比，每天有50亿笔社交媒体交易被处理。

如果没有分布式计算，交易处理能力不可能扩张到现在的水平。分布式计算和点对点系统已经存在一段时间了。但是，最近当点对点计算的显著进步与摩尔定律结合在一起时，在不久的未来，我们将能够利用目前分布在不同位置的数以亿计闲置设备的计算力、存储容量和带宽，用于交易处理。

利用点对点计算处理物联网中发生的数以千亿计的交易，能够显著地降低与建立和维护庞大的中心化数据库的相关的成本。对于云计算而言，现在是时候从数据中心迁移到门把手的时候了（见图2.33）。

图2.33

然而，成功的去中心化物联网不仅是点对点的，而且是去信任化的：不需要信任其他参与者，不存在中心化的单点故障。

当没有中心化的服务器充当消息中介、支持文件存储和转移、行使仲裁职能时，任何一种去中心化的物联网解决方案都应该支持以下三种基本类型的交易。

（1）无须信任的点对点通信。

（2）安全的分布式数据分享。

（3）一种“健壮”的、可扩展的设备协作方式。

点对点通信协议不是新事物，但是现在新出现的无须信任的点对点通信系统，承诺为物联网中的智能设备提供一种高度加密化的轻量级通信机制。我们认为，在不远的未来，这种无须信任的点对点通信协议，将进化成比TCP/IP协议更适合于物联网的传输协议。另外，安全的分布式文件分享协议具有取代基于云的文件存储和传输的潜力，实现安全的软件、固件升级和在设备间进行直接的文件分享。然而，最大的挑战不是简单地建立一个去中心化的物联网，而是建立一个规模可以不断扩展的通用物联网，同时能保证隐私、安全和去信任化交易。换句话说，物联网中数以千亿计的参与者不都是值得信任的，有些甚至是恶意者，所以需要某种形式的验证和共识机制。对于这个问题，区块链提供了一种非常“优雅”的解决方案。

（二）为什么区块链能用于物联网

区块链技术是一个技术突破，从本质上改变了我们对中心化机构的理解。区块链是一个通用的数字账本，在例如比特币这样的去中心化金融系统和许多其他去中心化的系统中发挥核心作用。

区块链记录了每一个参与者的每一笔交易。密码学被用于确认交易和保证区块链上信息的私密性。许多参与者确认每一笔交易，提供高度冗余的确认，同时参与者还会因为付出了算力而获得相应的奖励。通过使用去中心化的共识确认交易，区块链消除了对信任的需要。

尽管区块链作为长期的价值贮藏手段（例如比特币）可能会带来监管和经济风险，但是它作为一种交易处理工具是革命性的创新。在去中心化的物联网中，区块链是能够促进交易处理和交互设备之间协作的基础架构。每个区块链管理自己的行为，发挥自身的作用，这样就会形成一个“去中心化的自治物联网”，从而实现数字世界的民主（见图2.34）。

图2.34

（三）用户的作用

在这一由数以千亿计的设备形成的、民主的物联网中，用户使用安全的身份确认机制与设备联系起来，并动态地创建和维持与其他设备的交互规则。这些规则提供了一个强大的机制来确定用户与设备之间的关系，以及基于用户自己定义的准则——物质的、社会的或者暂时的准则——来准许设备是