區(qū)塊鏈正迎全面爆發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)遭遇發(fā)展瓶頸

近年來(lái)，區(qū)塊鏈借助比特幣的東風(fēng)，一舉拿下去中心化的制高點(diǎn)，并被冠以“‘信息互聯(lián)網(wǎng)’向‘價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)’變遷使者”的稱號(hào)!其在金融、游戲、食品溯源、內(nèi)容版權(quán)等諸多領(lǐng)域攻城掠地，憑借高門檻的技術(shù)以及公開透明、可追溯、難以篡改等特點(diǎn)在整個(gè)科技界呼風(fēng)喚雨，如魚得水。

燥熱的區(qū)塊鏈正迎全面爆發(fā)

隨著時(shí)間的推移，越來(lái)越多的科技公司開始涉足區(qū)塊鏈領(lǐng)域，而整個(gè)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈也迅速完善了起來(lái)，與當(dāng)年AI發(fā)展熱潮相似，如果不做或不提區(qū)塊鏈就不好意思在江湖混。

近期，工信部發(fā)布的 《2018中國(guó)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)白皮書》 指出，截至2018年3月底，中國(guó)以區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)為主營(yíng)業(yè)務(wù)的區(qū)塊鏈公司數(shù)量已達(dá)456家，地域分布集中，產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)明顯。

報(bào)告顯示，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成。 從上游的硬件制造、基礎(chǔ)設(shè)施、安全服務(wù)，到下游的產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用服務(wù)，到保障產(chǎn)業(yè)發(fā)展的行業(yè)投融資、媒體、人才服務(wù)，各領(lǐng)域的公司已基本完備 。目前，北京、上海、廣東、浙江集中了全國(guó)80%的區(qū)塊鏈公司。

然而，區(qū)塊鏈發(fā)展并非一帆風(fēng)順，當(dāng)前行業(yè)發(fā)展仍存在諸多風(fēng)險(xiǎn)。例如，合規(guī)性風(fēng)險(xiǎn)：區(qū)塊鏈發(fā)展早期出現(xiàn)過一批通過ICO進(jìn)行非法集資、傳銷欺詐的項(xiàng)目;技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)：區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展本身存在一些瓶頸，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展難、交易擁塞等問題有待進(jìn)一步解決。

此外，區(qū)塊鏈技術(shù)的濫用也引發(fā)了一些社會(huì)矛盾，比如黃、堵、毒以及洗錢等黑色產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)了巨大的社會(huì)負(fù)面影響。因此， 區(qū)塊鏈過快的全面爆發(fā)并非一件幸事。

理性的物聯(lián)網(wǎng)遭遇發(fā)展瓶頸

與區(qū)塊鏈的現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r相比，曾受眾人推寵的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展已趨于理性，甚至物聯(lián)網(wǎng)在某些領(lǐng)域的應(yīng)用還一度遇冷。伴隨云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的成熟，物聯(lián)網(wǎng)也開啟了飛速發(fā)展模式。但由于物聯(lián)網(wǎng)天生的碎片化和大規(guī)模特性導(dǎo)致其遭遇了“三低”和“三高”的發(fā)展瓶頸!

三低：效率低，利用率低，安全性能低

底層協(xié)議不統(tǒng)一，場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)效率低;

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)龐雜，數(shù)據(jù)重復(fù)使用率低;

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備簡(jiǎn)易，安全防護(hù)性能低;

三高：成本高，行業(yè)壁壘高，運(yùn)營(yíng)難度高

規(guī)模化應(yīng)用難形成，推行成本高

場(chǎng)景覆蓋各行各業(yè)，壁壘難突破

產(chǎn)業(yè)鏈廣碎片化重，運(yùn)營(yíng)難度高

具體來(lái)看，正如前一篇文章中 《物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈：天作之合or亂點(diǎn)鴛鴦?》 所提到的 硬件技術(shù)發(fā)展受限、多標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法兼容、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)考驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析挖掘、行業(yè)場(chǎng)景商業(yè)模式、安全防護(hù) 等問題。

而這些問題是否能夠借助區(qū)塊鏈得以解決，是機(jī)遇挑戰(zhàn)還是概念炒作?我們不僅需要冷靜思考，更需要不斷結(jié)合行業(yè)與技術(shù)趨勢(shì)，在實(shí)踐中不斷調(diào)整思路，才能做出正確的判斷。

“物鏈網(wǎng)”融合難點(diǎn)與改進(jìn)思路

任何科技的發(fā)展與開疆拓土都會(huì)經(jīng)歷種種阻礙，區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)兩大前沿趨勢(shì)融合，應(yīng)用落地更是困難重重!

第一，在資源消耗方面 。IoT設(shè)備普遍存在計(jì)算能力低、聯(lián)網(wǎng)能力弱、電池續(xù)航短等問題。比特幣的工作量證明機(jī)制(PoW)對(duì)資源消耗太大，顯然不適用于部署在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中，可能部署在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等服務(wù)器里。其次，以太坊等區(qū)塊鏈2.0技術(shù)也是PoW+PoS，正逐步切換到PoS。分布式架構(gòu)需要共識(shí)機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)的最終一致性，然而，相對(duì)中心化架構(gòu)來(lái)說(shuō)，對(duì)資源的消耗是不容忽視的。

第二，在數(shù)據(jù)膨脹方面 。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N只能附加、不能刪除的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。隨著區(qū)塊鏈的不斷增長(zhǎng)，IoT設(shè)備是否有足夠存儲(chǔ)空間?例如，比特幣運(yùn)行至今，需要數(shù)百G的物理存儲(chǔ)空間。

第三，在性能瓶頸方面 。 傳統(tǒng)比特幣的交易是7筆/秒，再加上共識(shí)確認(rèn)，需要約1個(gè)小時(shí)才寫入?yún)^(qū)塊鏈，這種時(shí)延引起的反饋時(shí)延、報(bào)警時(shí)延，在時(shí)延敏感的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上不可行。

第四，在分區(qū)容忍方面 。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)“一直在線”，但是，普通的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)失效、頻繁加入退出網(wǎng)絡(luò)是司空見慣的事情，容易產(chǎn)生消耗大量網(wǎng)絡(luò)帶寬的網(wǎng)絡(luò)震蕩，甚至出現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)割裂”的現(xiàn)象。

針對(duì)以上難點(diǎn)，中國(guó)信息通信研究院區(qū)塊鏈專家卿蘇德在一次演講中，分別從區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)角度分享了物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的改進(jìn)思路。

從區(qū)塊鏈的角度來(lái)看：

(1)對(duì)于資源消耗，可以不使用基于挖礦的、對(duì)資源消耗大的共識(shí)機(jī)制，使用投票的共識(shí)機(jī)制(例如PBFT等)，減少資源消耗的通知，還能有效提升交易速度，降低交易時(shí)延。當(dāng)然，在節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展性方面，會(huì)有一定損耗，這個(gè)需要一個(gè)面向業(yè)務(wù)應(yīng)用的權(quán)衡。

(2)對(duì)于數(shù)據(jù)膨脹，可以使用簡(jiǎn)單支付交易方式(SPV)，通過默克爾樹對(duì)交易記錄進(jìn)行壓縮。在系統(tǒng)架構(gòu)上，支持重型節(jié)點(diǎn)和輕型節(jié)點(diǎn)。重型節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)塊鏈的全量數(shù)據(jù)，輕型節(jié)點(diǎn)只存儲(chǔ)默克爾樹根節(jié)點(diǎn)的256哈希值，只做校驗(yàn)工作。

(3)對(duì)于性能瓶頸，已經(jīng)有很多面向物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)塊鏈軟件平臺(tái)做了改進(jìn)。例如，IOTA就提出不使用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，采用有向非循環(huán)圖(DAG)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一方面提升了交易性能，另一方面，也具有抗量子攻擊的特性。Lisk采用采用主鏈-側(cè)鏈等跨鏈技術(shù)，進(jìn)行劃區(qū)劃片管理，也在性能方面取得了不少突破。

(4)對(duì)于分區(qū)容忍，針對(duì)可能存在的網(wǎng)絡(luò)割裂，可以選擇支持鏈上鏈下交易，尤其是離線的交易，并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)支持多個(gè)CPS集群。

從物聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)看：

(1)對(duì)于資源消耗，隨著eMTC、NB-IoT、LoRA等低功耗廣域網(wǎng)(LPWA)技術(shù)的發(fā)展，傳輸質(zhì)量、傳輸距離、功耗、蓄電量的問題將得以逐步解決。

(2)對(duì)于數(shù)據(jù)膨脹，根據(jù)摩爾定律和超摩爾定律，存儲(chǔ)成本下降，物聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)能力持續(xù)上升

(3)對(duì)于性能瓶頸，隨著MEMS傳感器、SiP封裝工藝等新技術(shù)、新工藝、新架構(gòu)的不斷成熟、成本降低，小體積、低功率的傳感節(jié)點(diǎn)有望廣泛應(yīng)用。

因此，兩者的結(jié)合需要從不同層面發(fā)力，一方面兩者可按照原有技術(shù)路線前行，各自為“政”;另一方面，探索結(jié)合點(diǎn)，例如邊緣計(jì)算、智能合約，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交易市場(chǎng)、物鏈網(wǎng)操作系統(tǒng)環(huán)境構(gòu)建等。

其實(shí)，無(wú)論是風(fēng)口還是泡沫，物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈這兩大熱門領(lǐng)域的結(jié)合體——“物鏈網(wǎng)”，將給整個(gè)社會(huì)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更大的想象空間，我們需要做的就是順勢(shì)而為，隨風(fēng)而動(dòng)!