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深度解读物联网区块链“IOTA”:不仅解决IoT痛点,还解决区块链痛点

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深度解读物联网区块链“IOTA”:不仅解决IoT痛点,还解决区块链痛点

玄学酱 发布时间:2018-02-08 16:32:00 浏览1803 评论0

摘要: 就在最近,物联网与区块链接壤的“领地”发生了一件大事。   还记得我之前提到的2017年初,博世、思科、纽约银行梅隆、富士康、金雅拓和3家区块链创业公司联合成立的区块链物联网共同体吗?2017年9月19日,这些世界500强企业与各大知名集团将其升级为信任物联网联盟(Trusted IoT Alliance),目的为发展和设立开源区块链协议的标准,支持全球主要行业的物联网(IoT)技术。

就在最近,物联网与区块链接壤的“领地”发生了一件大事。

 

还记得我之前提到的2017年初,博世、思科、纽约银行梅隆、富士康、金雅拓和3家区块链创业公司联合成立的区块链物联网共同体吗?2017年9月19日,这些世界500强企业与各大知名集团将其升级为信任物联网联盟(Trusted IoT Alliance),目的为发展和设立开源区块链协议的标准,支持全球主要行业的物联网(IoT)技术。

 

当然,这还没完。上周,2017年11月底,作为信任物联网联盟的成员之一,前景大好的IOTA基金会与微软、富士通、思科、三星以及另外20多家公司合作,为物联网推出了首个可公开访问的Marketplace数据市场。这项工作特别耐人寻味的地方在于该市场完全由IOTA分布式账本支持。IOTA同名加密货币,可用于在全球范围内的物联网产品中流通。

 

“工具”再好,也需要找到善用它的人。此处我们先来看看区块链到底解决物联网的什么痛点问题。

 

有了区块链“加持”,IoT可以加速ABS、打通SCM孤岛、实现追踪存证和价值流动

 

缩略语不少,一个一个说。

 

实现物联网资产的证券化(Asset-Backed Securitization,简称ABS)

 

为了降低融资成本、盘活资产、分散项目风险,一批具有良好制造业背景的巨头已经开始了行动,抢先布局资产证券化业务。资产证券化的基础是存在能够产生稳定可预测现金流的基础资产,比如,光伏、电力、环保、停车、HAVC等行业,有助于资金流动性的提升和相关收益的增加。

 

海尔集团就是这一趋势的洞见者之一,早在10年前就埋下了伏笔,顺势成立了海尔财务公司,也就是现在的海尔金融控股集团。不过国内资产证券化业务仍然存在瑕疵,优质资产包、具有公信力的发行平台方,乃至银行监管机构…每个环节都不容有失。而区块链技术正是资产证券化业务欠缺的“东风”。

 

知情人士透露,海尔金控正在就区块链技术的落地与产品化进行尝试和探索,目前已经取得实质性进展。对于整个资产证券化产业来说,也确实需要一款依托于区块链技术的金融产品,为国内投资者起到“锚定”的效力。

 

 打通SCM(供应链管理,Supply Chain Management)过程中的孤岛

 

对于制造业公司而言,如果说从0到1靠研发,那么从1到N靠的就是供应链,好的供应链管理能够降低产品和运营成本,保证出货速度,是企业的核心竞争力。然而,随着全球化分工的日益深化,现代企业的供应链不断延长,出现零碎化、复杂化、地理分散化等特点,给供应链管理带来了很大的挑战。

 

比如微软surface产品的供应链,一级供应商在5个左右,二级供应商超过200个,三级供应商则多达数千个。随着产业分工的不断细化,供应商的数量呈指数级增长,超过了核心企业的管理能力。

 

在这个方面,区块链能够围绕核心企业搭建起囊括制造商、供应商、分销商、零售商、物流公司、终端用户等在内的信任链条,将资金流、信息流、货物流都记录在链上,不仅不可篡改,还可简化协同工作。

 

强化RFID/ NFC等技术的溯源、追踪和存证的能力

 

从原材料到送达消费者的成品,其间涉及的参与环节极为广泛,监管乏力,买方缺乏一种可靠的方式来验证商品的真伪。因此,全球假货市场极为泛滥,欧盟发布的一份报告指出,全球假货贸易每年的市值高达4000多亿美元。进口到欧盟国家的所有货物中,约有5%是假冒伪劣产品,总价达1000多亿美元。

 

当然,针对此种现状,目前市场上已有不少解决方案。模式上,有专门做防伪共享的第三方平台,但由于公信力不足,合作企业在提供运营数据时有顾虑,导致平台数据缺乏而不能精确认证和管理。

 

在防伪溯源这个领域,区块链应用的标准做法是将每一个商品的ID注册到链上,使其拥有一个唯一的数字身份,再通过共同维护的账本来记录这个数字身份的所有信息,达到验证效果。用户还可以得到包括产地、材料质地、设计理念、品牌故事在内的丰富信息。

 

持续推动物联网上下游的价值流动

 

由物联网中的传感器网络产生的信息本身就具备价值特性,执行机构也能用行为产生价值,这些价值在设备间的流动可以利用区块链的货币特性,催生出具备自主资源产生能力的设备,它们不仅可以为机器服务,更能为人服务。

 

举个例子,只要用过自动贩卖机的人,都能轻易理解设备有自己的“钱包”是什么概念。自动贩卖机目前只是一个有收钱(硬币或纸钞)功能的机器,例如你投入5元会掉出一罐可乐。但是这台机器其实是需要定期花钱的,例如保养费。现在的模式是安置自动贩卖机的厂商定期派人去回收自动贩卖机内的钱,再用自动贩卖机赚到的一部分钱,来支付机器保养费,不仅耗费人力,而且效率不高。

 

如果自动贩卖机在未来不仅能收钱,还能够自己花钱呢?这个情况不难想象,如果机器有了自己的“钱包”,也就可以每个月自动通知机器维护厂商来保养,并自己从机器的钱包内支付。自动贩卖机除了要支付保养费之外,还有定期的电费、场地租金,都可以交给机器自主完成。因此,在物联网非常需要一个类似区块链的技术来避免资料被修改,以确保物联网设备之间的彼此信任。

 

专为物联网而生的IOTA,不仅可以解决物联网的痛点,也可以解决区块链的痛点

 

由于区块链技术的分布式、强加密、可追踪等特性,物联网行业似乎找到了一种将物与物自主交易这一愿景变为现实的新工具。然而在实际应用的过程中,却发现并不容易。

 

目前动手做区块链物联网应用的方式,大致有两条路。一是直接基于现成的区块链开发平台(主要是以太坊和超级账本)开发,二是自己从基础开始造区块链。对于区块链在物联网领域的应用来说,由于解决物联网行业的实际痛点是初衷,第一种方式比较切实可行。

 

但几种主要的区块链技术,都存在不同程度的问题,比如可扩展性问题、处理能力和时间等效率问题、存储的缺陷问题、缺乏专业技术问题…难以让企业下定决心投入。于是很多人质疑:现有的区块链设计是否足以满足物联网行业的需求?还是需要专门对区块链进行改造,来解决应用于物联网的瓶颈?

 

IOTA的最新探索指向了一个答案:物联网行业的确需要专门的“区块链”技术,而且是“去区块链”的技术,也就是既没有区块,又没有链的分布式账本技术。

 

看到这里,你也许觉得云里雾里,不必纠结于众多术语,我带你拨开层层迷雾,解读这个“工具”的本质和它对物联网市场的意义所在。

 

什么是IOTA

 

IOTA目前是全球第四大加密货币,市值为118亿美元。值得注意的是,IOTA使用了一种有趣的分布式账本技术,使其去中心化。与大多数公司使用的标准区块链技术不同,IOTA所依赖的是一种叫做缠结(Tangle)的方法。

 

作为一种新型的数字加密货币,IOTA在区块链世界里,远没有比特币、以太坊瞩目,但它也是不可小觑的存在,一是它给早期投资人带来了5000多倍的回报,在竞争激烈的数字资产世界中,表现出色;二是它采用的技术跟普通的区块链不同,是缠结(Tangle),基于DAG(有向无环图)结构,说它是区块链,却没有区块又没有链,这平添了一份传奇色彩。

 

 

222.jpg

 图:缠结VS区块链

 

IOTA在介绍页面开宗明义的说,其采用缠结(Tangle)架构而非区块链架构,因此IOTA是“物联网x缠结”而不是“物联网x区块链”。甚至IOTA声称缠结(Tangle)改进了区块链的诸多问题,因此是下一代的分布式账本技术。

 

IOTA的优势:零交易手续费

 

IOTA诞生于2015年,一开始的目标是给物联网应用赋能,可以让机器之间直接进行交易,尤其是解决小额交易的问题。随着物联网的持续发展,智能设备之间的互操作性和资源共享需求越来越强烈,IOTA目标是可以让公司之间探索出新的模式,将技术资源转化为潜在服务,并在公开市场上实时交易。

 

比特币的交易费用非常贵,如果用比特币买一杯咖啡可能会不值,因为交易费用比咖啡本身还贵。如果交易摩擦成本大,那么机器之间进行互操作,或物联网设备之间的微型交易几乎是不可能的。IOTA就是为解决这个问题而产生。

 

数字货币IOTA和缠结(Tangle)之间的关系,就如同比特币和区块链一样。IOTA一举改良了区块链必须支付手续费给矿工的设计,推出没有区块、没有链也没有矿工的新技术缠结(Tangle)。缠结(Tangle)没有矿工验证交易,而是每一个发起交易的人都得负责验证其他两笔交易。既然缠结(Tangle)没有矿工,发出交易的人就不需要支付交易手续费。

 

这种零交易手续费的设计,特别适合未来物联网时代的数据交换,构建未来的机器经济时代。IOTA巧妙的透过缠结(Tangle)达成了区块链还没办法做到的提供零交易手续费的服务。

 

进一步解读缠结(Tangle)

 

你已经看到,IOTA的解决方案不按传统区块链的方式出牌,它设计了一个Tangle账本技术,实现了交易零费用。不管这种技术未来能发展到多高的高度,就这一点而言,创新是值得点赞和鼓励的。它设计的共识算法成为它系统固有的一部分,可以形成自我调节的对等网络,这个跟传统区块链的挖矿机制也有很大区别。

 

当一个人试图在IOTA系统增加一个交易,需要随机找到其他两个没有确认的交易,验证其有效性,随后把你的交易指向这两笔交易,会发送到网络,由后来的交易检查和确认。IOTA把处理算力作为整个交易的一个元素,是固有部分,虽然交易免费,但需要进行一点点微小的PoW(工作量证明,Proof of Work,简单理解就是一份证明,用来确认你做过的工作),以此防止垃圾交易。

 

除交易零费用外,与传统的区块链遭遇巨大的性能瓶颈不同,IOTA宣称规模越大,它的效率越高。

 

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 图:IOTA白皮书示意图

 

这是一张来自IOTA白皮书的示意图,假如你在超市买了一瓶酸奶,其中中间部位的某小方块代表你的交易。你会发现有直接或间接的交易来确认你的交易。

 

虽然网络是随机分布在不同的设备上,用户也可把交易广播到网络上,只要交易有效,整个网络节点都会成为交易确认者。IOTA没有矿工奖励,也没有矿工和交易者之间的矛盾,也没有分叉。在IOTA,每个参与者都贡献确认其他交易,贡献者和受益者合二为一,交易发送者与交易验证者两个角色巧妙有机统一起来了。

 

所以,总结说来,IOTA有几个优点:一是零交易费用,二是确认速度快,三是网络越大越安全。理想情况下,如此可形成正反馈,网络越大,交易确认速度越快,网络越安全。

 

IOTA还有一个神奇的地方在于它的哈希算法。它的PoW算法被称为Curl。跟普通的二元逻辑不同,它是三元逻辑,是三态存储。它的好处是在某些情况下性能表现更优,不足的地方是很不容易找到三元逻辑的处理器。当然,IOTA也了解这个问题,在发起IOTA这个项目之前,IOTA团队就在研发一款硬件名为JINN的三元处理器(这个项目计划开发一款用于边缘和雾计算环境的微处理器,赋予设备能够在本地处理数据的能力,实现设备之间交易的数字经济)。

 

JINN还处于研发阶段,无论如何,IOTA从整个目标来看是一个非常雄心勃勃的团队,不仅在架构上、算法上,还是在处理器上都有自己的追求。IOTA希望JINN处理器能够比传统方式更有效地运行它的三元逻辑算法,进而集成到物联网设备中,让设备之间更快、更安全地进行价值交换。

 

关于IOTA的深入解读,此处省略20,000字,相关内容将在我的新书《智联网——未来的未来》中详述。

 

同样的原点,迈向不同的未来

 

作为一名科技“考古”爱好者,我很好奇IOTA的这种原创性思维从何而来。我们在解读了IOTA之后,还有一个名为Byteball的项目也采用了DAG数据结构。

 

Byteball项目和IOTA是两种基于DAG的创新币。他们都采用了DAG数据结构,但底层技术具有很大的差异,同时发展方向也不相同。两者的对比见下面这张表:

 

 

IOTA

ByteBall

交易确认证明

MCMC共识算法

基于主链

交易速度

1000+Tps

100+Tps

交易费

数字货币总量

2779530283277761,无增发

10^15,无增发

匿名交易

研发中

支持

量子安全

支持

不支持

理论确认时间

无穷小

30s

应用领域

物联网IoT

代替比特币、智能合约、匿名快速转账

 

IOTA团队的创始人中,come-from-beyond是核心开发者,白皮书由Sergui Popov教授撰写,他们都具有卓越的能力和丰富的专业知识。Sergui Popov教授是俄罗斯裔巴西人,原籍俄罗斯,在巴西做博士后,现在巴西数学研究所工作。作为数学家,他从事随机理论相关方面的研究,由他撰写的IOTA 白皮书目前已经更新至1.4版本。

 

Byteball的创始人Anton是一位熟练的科学家和开发者,也是Byteball的主力开发者。

 

那么Byteball和IOTA是竞争对手吗?根本不是,它们各自瞄准的应用领域有本质区别。

 

Byteball布局的领域是货币替换、智能合约和匿名资产快速转移。它正在积极尝试替换比特币等现有数字货币,还包括美元、欧元等实体货币。

 

而IOTA关注的核心领域,如前文所述,是物联网。至于IOTA的应用,德国某能源企业已经与全球各地的电动汽车充电企业进行接洽,以便让充电桩置于IOTA之上。

 

IOTA与其它应用于物联网领域的区块链技术的横向对比,可参考下表。

 

 

IOTA

Slock.it

IBM Adept

支持者

用户自行开发

以太坊计算机

根据用户需求定制

服务模式

用户自行开发IOTA兼容协议

为用户提供以太坊计算机

根据用户需求定制

用户开发能力

需要

需要

需要

解决的市场痛点

物联网机器经济中的价值流动

物理设备共享

满足用户不同定制化需求

基础技术

缠结(基于DAG

以太坊

超级账本

目标市场

物联网

智能门锁

垂直工业物联网市场

应用进展

数据市场智能充电系统

以太坊智能锁

N/A

 

总之,IOTA在区块链世界是很特殊的存在,因为它的Tangle结构,因为它的三元逻辑算法,因为它的交易零费用,因为它的扩展性,因为它跟物联网概念的紧密结合…毫无疑问,物联网是大趋势,而如果IOTA能够把自己的构想实现出来,对于未来的世界会有很大的影响。

 

摆在年轻的IOTA面前的发展道路也绝不会是一马平川。2017年9月,当MIT的DCI(数字货币计划)实验室在IOTA的散列函数中发现了“加密漏洞”之后,IOTA价格下跌了15%。虽然IOTA开发人员对报告的某些方面提出了争议,并已经发布了一个修补程序来解决调查结果,但DCI的帖子在社交媒体上获得了很多关注。

 

虽然此事已经过去,而且事后有人指出MIT实验室的行为幕后指向了IOTA的竞争对手DAGlabs和ZCash,有恶意竞争和诋毁之嫌,但对于一个新生技术而言,未来遇到同类事件或者修复漏洞在所难免,参与者调整好心态随时准备应对是“必修课程”。

 

区块链等相关技术的最大优势和最大劣势都是:离钱太近、赚钱太快。区块链企业大多数的状态是晚上仰望星空,白天埋头印钱。这对真正勤勉努力的区块链创业团队来说,乌烟瘴气的市场环境无疑加大了创业难度。即便是最好的商业机会,切入时机也很关键,如果一开始商业模式就被带着走偏,再想逐步修正恐怕早已错失机遇。

 

不得不承认,目前不仅区块链充满过度炒作,区块链在物联网的应用也充满过度炒作,难以见到切实落地的应用和案例。没人知道区块链或者IOTA这棵“大树”最终会长成什么样子,“失控”将是它的常态,这也是这一领域的魅力所在。如果你没有做好长期跟踪与持续试错的准备,劝君就此止步。

 

最后,衷心感谢IOTA推动者(IOTAChina.COM)熊志敏在成文过程中对我的大力支持。










原文出处:物联网智库
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