区块链技术赋能物联网安全运行

当代著名思想家、华盛顿特区经济趋势基金会主席杰里米·里夫金在其著作《零成本社会》里介绍，随着微电子、新材料、3D打印、电能存储等新技术的不断发展应用，物联网从幕后走向台前，数十亿人和数百万组织连接到物联网，从而使人类能以一种从前无法想象的方式，在全球协同共享中分享其信息、娱乐、能源、产品等经济生活。 

物联网时代已经来临，协同共享将会给主导人类生产发展的经济模式带来颠覆性的转变，人类将进入一个新的更高级的社会形态。

物联网发展现状及瓶颈制约

作为第三次产业革命和未来社会互联技术发展的新方向，物联网给人们的生产、生活带来了巨大变革。目前，物联网技术正逐步成为推动各行业的创新型发展的重要力量。相关调查研究预测：2019-2022年物联网产业的复合增长率为9%左右；预计到2022年，中国物联网产业规模将超过2万亿元；预计到2022年，中国物联网连接规模将达70亿。可预见的未来，物联网将取代移动互联网，成为信息产业的主要驱动。

但物联网的大面积应用，也产生了一些问题。比如大量的物联设备直接暴露于互联网，缺少有效的安全防护机制，存在用户隐私泄漏风险以及系统安全风险，诸如此类安全问题已成为物联网技术发展过程中所面临的重大威胁之一。

虽然近年来密码学及分布式数据管理技术的发展提高了物联网系统安全，但囿于物联网复杂和动态的拓扑结构以及设备硬件资源的限制，传统的安全技术在满足物联网安全性需求方面尚存在很大不足，现实社会中不时报道的数据泄露、黑客入侵、通信干扰等物联网安全威胁让人揪心。

区块链技术赋能物联网安全运行

区块链具有天然的分布式存储，共识机制，加密算法等特点，这些特点赋予了物联网具备可追溯、不可篡改、自治性等特性，在解决物联网瓶颈问题方面独具优势，大大提高了物联网的安全指数。

我们知道，区块链是由多方共同记录和维护的分布式数据库，通过结合哈希函数运算，区块链数据呈现出一种严格按序排列的链式结构。这种技术特点决定了其中的数据对于任何节点来说都不可篡改和伪造，因而赋予其在数据完整性校验、数据追溯、多方信任建立、合作共享关系建立等方面具有不可替代的优势。

物联网发展中，现在主要基于云-边协同运作。在物联网运行过程中产生的大量数据都上传到云端进行处理， 会对云端造成巨大的压力， 为分担中心云节点的压力，边缘计算节点可以负责自己范围内的数据计算和存储工作。

而区块链网络中的全节点和轻量级节点的设计正好符合现有云-边协同的物联网系统发展趋势，因为全节点主要负责区块的添加、同步，轻量级节点不同步链上所有数据，主要通过访问授权的形式，得到链上的部分核心数据，暗合了物联网的需要。

在系统架构上，区块链采用了从上到下分为数据层、网络层、共识层、激励层、智能合约层的5层架构，每层都承担着各自的功能。比如网络层将存储所有的交易记录，共识层将处理拜占庭将军问题、双花问题等风险，激励层将通过某些方式鼓励更多的物联网用户参与链上维护，应用层为用户提供具体的服务和解决对应的需求。这些都为物联网提供强大的技术支撑和服务保障。

区块链作为一项去中心化技术，为物联网构建强大的安全与信任赋能，可以说两者的结合是一种历史的必然，是天作之合。物联网为区块链连接现实应用，区块链为物联网提供数据安全与隐私保护。

比如，区块链可为不同厂家和设备提供一个互相信任的数据交互平台，通过解决互操作性和互联互通难题而达到跨界的目的。同时区块链的共识机制，可以实现数据资产的溯源、确权和完整性校验等功能，其引入的数据隐私保护与安全机制，大大提升了物联网的数据资产共享、开放与应用价值。

物联网+区块链技术应用

区块链技术最早来源于中本聪的比特币平台，本来属于加密货币领域。但随着技术的不断发展，区块链被世人发现越来越多的巨大优势。其自身蕴含的智能合约、密码学技术的逐渐成熟，让区块链在食品溯源、跟踪追溯、资源共享、隐私安全等方面都表现出巨大的商业价值，在这个物联网时代发挥出越来越大的能量。

比如我们经历的苏丹红鸭蛋、瘦肉精、毒豆芽等食品安全质量问题仍时有发生，一些问题甚至反复出现，极大的考验政府公信力。

2020年5月，在湖南郴州又出现了“大头娃娃”事件。经调查，永兴县爱婴坊母婴店涉嫌以蛋白固体饮料冒充婴幼儿奶粉进行销售欺骗消费者，导致涉事儿童不同程度存在营养不良、体重偏轻、身高偏矮、维生素D3摄入不足等情况。复盘整个事件，我们看到目前食品溯源市场仍存在很大的短板和弱项，如果能够建立一种可靠和广泛采用的食品溯源体系，对食品及乳制品质量安全进行行之有效的监管，从而使生产者、经营者和消费者之间的传输信息更加快捷高效，将会极大减少此类事件的发生，也有利于政府相关职能部门进行更好的监管。

区块链技术的加持将有望打破传统食品溯源体系的沉疴，重塑一个信息流通、防篡改的新型溯源系统。区块链通过物联网可以将产品生产加工信息、仓储物流信息、交易信息整合记录在网络中，通过追溯将信息串联并展示给消费者，让消费者清晰地看到每一件商品的流转过程，保证源头信息的真实性以及记录信息的不可篡改性，帮助监管部门提高工作效率，让食品质量问题追踪定责更高效。

放眼未来，随着大数据、云计算、智慧工程等加速发展，物联网正进入快速发展通道，将成为世界主要国家抢占新一轮经济科技发展制高点的重大战略。而借助区块链的去中心、数字化、互联、溯源等特性，在制造商、品牌方、消费者、监管者、零售商等个体之间打造数据共享平台，构建价值传输协议，实现个体之间点对点价值转移，将现实世界资产映射成为数字资产，实现万物互联，追溯个体“前世今生”，契合诸多应用场景，为物联网插上腾飞的翅膀。