在電子產業中,「區塊鏈」(blockchain)和「物聯網」(IoT)這兩大關鍵字開始被串連在一起。區塊鏈一開始是以「比特幣」(Bitcoin)之姿挑戰傳統的金融交易,從而在這一波加密貨幣(cryptocurrency)浪潮中備受關注。不過,它吸引IoT供應商關注的重點並不在於其貨幣互動,而是其間的資料交易。區塊鏈的核心提供了防篡改、分散式的記錄保存機制,使其極其適用於解決攸關自主互連裝置網路的關鍵問題。

至少以更高層級的概念來看,區塊鏈和IoT之間看起來相當「速配」。最吸引人的IoT應用要求分散式裝置之間彼此直接互動,而無需經由中央服務進行協調。例如,工業物聯網(Industrial IoT;IIoT)系統可能需要在處理流程中某一節點上的溫度感測器通知流程中另一節點的閥門控制器來調整設定。

然而,這一類系統通常還要求記錄這些互動,以便於進行監督或管理。區塊鏈所提供的機制讓系統可在多個位置同步建立此類記錄,同時還能保持其一致的防篡改特性。

區塊鏈技術可說是釋放物聯網全部潛力的關鍵,不過它還需要適時地調整才能成功。因此,近年來,這兩大技術趨勢之間如何產生交集與互動,將是未來的研究重點。

區塊鏈還可以透過「智慧合約」(smart contract)機制支援裝置之間的條件式互動。智慧合約是區塊鏈中一種制訂合約時所使用的特殊協議,用於驗證並執行數位化合約中的條件;它是執行一連串特定觸發事件的程式碼,依照If-Then的條件式前提運作。

例如,建築物自動化系統即可採用智慧合約,當建築物主電源上的電流感測器讀數超過某個閾值時,可自動為建築物中所有房間的空調溫度設置調高幾度,以防止線路過載。使用區塊鏈,不需要由中央控制器做出這個決定,每個單位都可為自己做決定。

物聯網裝置之間的通訊安全性一直是業界長久以來的關注重點,同樣地,區塊鏈也將在此領域發揮作用。從區塊鏈的概念來看,網路中的許多甚至所有節點都可以在接受和記錄資料傳輸之前檢查訊息流量的有效性,而無論該資料代表的是金融交易還是感測器讀數。他們必須就採取交易或轉移行動的有效性評估達成共識,才能大幅減少在系統中發生錯誤交易的機會。

NIST, Blockchain

透過加密將分組校驗的資料區塊串連在一起,區塊鏈技術可配合物聯網的需求建立不可變的交易記錄。(來源:NIST)

然而,儘管區塊鏈為物聯網承諾了一個光明前景,但在物聯網中使用區塊鏈仍面臨許多挑戰。為了揭示存在區塊鏈炒作和現實之間的面紗,本刊將從區塊鏈的基礎知識談起,進一步探討為什麼比特幣只是實現區塊鏈的一種方式,並不一定最適合物聯網的需求。此外,還有一項開放來源的區塊鏈功能區塊調查,可供開發人員尋求其它可能的替代方案。為了密切接軌產業,我們還將探討區塊鏈在工程應用中的最新發展,並評估接下來仍需克服的挑戰。

在證實區塊鏈能實際導入物聯網應用之前,業界仍然需要進行大量的實驗和開發。不過,業界相當樂觀地認為,結合二者的光明前景最終將會實現。為了協助剛開始在物聯網中探索區塊鏈的產業,本文期望作為一個起點,未來並將深入探討區塊鏈在另一關鍵產業應用——電子供應鏈的機會。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Blockchain Bolstering the Internet of Things,by Rich Quinnell)