物聯(lián)網(wǎng)(IOT)是一種日益復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng);它引領(lǐng)著下一代的創(chuàng)新潮流，將會把我們生活中的每一個物品都人性化，同時也會為我們使用的物品帶來更高的自動化。
IOT正在把越來越多的東西帶入數(shù)字時代，在不久的將來，它可能會成為一個價值數(shù)萬億美元的行業(yè)。要了解人們對物聯(lián)網(wǎng)的興趣有多高，只需要檢查一下有多少會議、文章和研究報告涉及到物聯(lián)網(wǎng)，你就能夠明白，這種興趣在2016年達(dá)到了狂熱的頂點，因為許多人都看到了巨大的機遇，認(rèn)為IOT有望擴(kuò)大和改善業(yè)務(wù)流程并促進(jìn)增長。
然而，物聯(lián)網(wǎng)市場的快速發(fā)展引起了物聯(lián)網(wǎng)解決方案數(shù)量和種類的激增，隨著行業(yè)的發(fā)展，這就造成了一些現(xiàn)實的挑戰(zhàn)，主要是我們迫切需要一種安全的IOT模式來執(zhí)行常規(guī)任務(wù)，如傳感、處理、存儲和通信。要開發(fā)這樣一種模式絕非易事，需要克服很多障礙和挑戰(zhàn)。
我們可以從很多方面對IOT進(jìn)行分析。從“體系角度”來看，IOT可以分為很多部分：物、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和云服務(wù);從“商業(yè)角度”來看，物聯(lián)網(wǎng)包括平臺、連接性、商業(yè)模式與應(yīng)用。無論我們?nèi)绾蚊枋鯥OT，各個方面都會包括一點：安全性是最重要的。
安全性的迫切性可以通過一個例子來體現(xiàn)：2016年10月21日，美國遭受大規(guī)模DDoS攻擊，導(dǎo)致一些著名的服務(wù)無法訪問，如推特、Netflix和PayPal。原因就是數(shù)百萬互聯(lián)網(wǎng)地址和流氓軟件發(fā)起了大規(guī)模進(jìn)攻。這次流量攻擊的來源之一就是IOT設(shè)備被Mirai流氓軟件感染。這次攻擊正值人們對網(wǎng)絡(luò)攻擊的恐懼不斷加深以及網(wǎng)絡(luò)安全漏洞數(shù)量增加之際。在那次攻擊中，不計其數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如閉路攝像機和智能家居設(shè)備被惡意軟件劫持，然后被用于攻擊服務(wù)器。
IOT安全模式面臨的挑戰(zhàn)
IOT安全面臨的最大挑戰(zhàn)來自當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的架構(gòu);這種架構(gòu)都是基于一種中心化模式——服務(wù)器/客戶端模式。所有設(shè)備通過云服務(wù)器識別、認(rèn)證和連接，這些服務(wù)器支撐著龐大的處理和存儲能力。設(shè)備之間的連接必須通過云端來完成，即使這些設(shè)備之間只有幾步距離。盡管這種計算設(shè)備連接模式已經(jīng)被用了幾十年并且目前仍舊被用來支撐IOT網(wǎng)絡(luò)，但是它將無法應(yīng)對日益發(fā)展的龐大IOT生態(tài)系統(tǒng)。
成本是另一個大障礙，尤其是這種中心化模式正在擴(kuò)大在現(xiàn)有IOT解決方案中的應(yīng)用。中心化云端，大型服務(wù)器廠房和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備消耗著高昂的基礎(chǔ)設(shè)施和維護(hù)成本。當(dāng)IOT設(shè)備數(shù)量增長到數(shù)十億時，需要處理的龐大通訊量將會讓這些成本暴增。即使那些特別的經(jīng)濟(jì)和制造挑戰(zhàn)被克服，IOT構(gòu)架的每一部分都將會是一種瓶頸和失敗點，都可能顛覆整個網(wǎng)絡(luò)。
目前中心化IOT模式面臨的其他問題還包括：IOT設(shè)備的生命周期維護(hù)和管理的指導(dǎo)非常有限。此外，IOT隱私問題也非常復(fù)雜。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大和變化——經(jīng)常涉足未知的水域。除此之外，新的安全技術(shù)也需要保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和平臺不被篡改，也需要解決新的挑戰(zhàn)，例如“假冒物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備”或者會消耗電量的拒絕睡眠攻擊。物聯(lián)網(wǎng)新安全技術(shù)發(fā)展面臨的另一個挑戰(zhàn)性課題就是許多“設(shè)備”僅僅使用簡單的處理器和操作系統(tǒng)，可能不支持復(fù)雜的安全方法。
區(qū)塊鏈模式
區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N數(shù)據(jù)庫，可用于維護(hù)一種不斷增長的數(shù)據(jù)記錄集。區(qū)塊鏈在本質(zhì)上是分布式的，這就意味著沒有單一的主機掌控整個區(qū)塊鏈。而是，所有的參與節(jié)點都有一個區(qū)塊鏈副本。區(qū)塊鏈也在不斷增長——只有數(shù)據(jù)記錄會被添加到鏈上。
如果有人想要往區(qū)塊鏈上添加交易，這個網(wǎng)絡(luò)的所有參與者都將對其進(jìn)行驗證，而這個過程是通過一種算法來驗證這筆交易的有效性。這種“有效性”是由這個區(qū)塊鏈系統(tǒng)定義的，各個區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間可能有所不同。只有當(dāng)大多數(shù)參與者都同意時，這筆交易才是有效的。
然后，已批準(zhǔn)的交易會被打包到區(qū)塊中，然后被發(fā)送到所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，然后依次對新區(qū)塊進(jìn)行驗證。每一個連續(xù)的區(qū)塊都包含一種哈希，這是上一個區(qū)塊的一種獨特的指紋。
區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢
區(qū)塊鏈的優(yōu)勢在于它是公開的。每一個網(wǎng)絡(luò)參與者都能看到區(qū)塊以及存儲在里面的交易。不過，這并不意味著所有人都能看到你的實際交易內(nèi)容;這些內(nèi)容通過你的私鑰被保護(hù)著。
區(qū)塊鏈?zhǔn)侨ブ行幕?，因此沒有一種單一的機構(gòu)可以批準(zhǔn)交易或者為交易的接受設(shè)定特殊的規(guī)則。這就意味著參與者之間存在著巨大的信任，因為所有的網(wǎng)絡(luò)參與者都必須達(dá)成共識來接受交易。
更重要的是，區(qū)塊鏈?zhǔn)欠浅?a href=http://www.yizongshi.cn/index.php?m=content&c=index&a=infolist&typeid=1&siteid=1&type=keyword&serachType=2&key=%E5%AE%89%E5%85%A8 style='color:#57A306' target='_blank'>安全的。這種數(shù)據(jù)庫只能被不斷擴(kuò)展，之前的記錄無法被改變(至少如果有人想要更改之前的記錄，成本會非常高)
區(qū)塊鏈為IOT帶來的好處
許多專家認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)正是解決物聯(lián)網(wǎng)安全性、隱私性和可靠性問題所缺失的一環(huán)，這種技術(shù)也許就是IOT行業(yè)的銀色子彈。它可以用于跟蹤數(shù)十億相互連接的設(shè)備，促成設(shè)備之間的交易和協(xié)作處理，為IOT行業(yè)制造商節(jié)省大量成本。這種去中心化方法將會消除單點失敗，創(chuàng)建一種更加可靠的設(shè)備運行生態(tài)系統(tǒng)。同時區(qū)塊鏈所使用的加密算法還能為消費者數(shù)據(jù)帶來更高的隱私。
區(qū)塊鏈所使用的賬本是防篡改的，并且無法被不法分子操縱，因為這種賬本并不是位于某個具體的地點。并且無法對中間商進(jìn)行攻擊，因為沒有任何單一的通信線程可以被截獲。區(qū)塊鏈實現(xiàn)了無需信任的點對點信息傳遞，已經(jīng)通過比特幣等加密貨幣證實了自己在金融服務(wù)領(lǐng)域的價值，提供了一種有保證的點對點支付服務(wù)，無需第三方經(jīng)紀(jì)商，顛覆了我們所說的金融技術(shù)(Fintech)。
區(qū)塊鏈的這種去中心化的自治的無需信任能力使其可以成為IOT解決方案基礎(chǔ)部分的理想組成部分，所以說，企業(yè)IOT技術(shù)已經(jīng)迅速成為區(qū)塊鏈技術(shù)的早期采用者，這并不令人吃驚。
區(qū)塊鏈可以保持一種不具爭議性的IOT智能設(shè)備歷史記錄。這種功能使智能設(shè)備能夠自動運行，無需中心化機構(gòu)。因此，區(qū)塊鏈打開了一系列的IOT場景，如果沒有區(qū)塊鏈，這些場景的實現(xiàn)將會非常困難，甚至根本就不可能。
例如，通過利用區(qū)塊鏈，IOT解決方案可以促成安全的IOT網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息傳遞。在這種模式下，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的信息交換將會類似于比特幣網(wǎng)絡(luò)的金融交易。為了實現(xiàn)信息交換，設(shè)備將利用智能合約來模擬各方之間的協(xié)議。
區(qū)塊鏈最令人興奮的能力之一就是這種技術(shù)擁有維護(hù)一種去中心化、可信任交易賬本的能力。這種能力對于實現(xiàn)很多行業(yè)IOT應(yīng)用的合規(guī)性和監(jiān)管要求來說是必不可少的。
總的來說，使用區(qū)塊鏈確保IOT安全的關(guān)鍵好處可以分為三點：建立信任、降低成本和加速交易。
區(qū)塊鏈在IOT中面臨的挑戰(zhàn)
盡管區(qū)塊鏈能夠為IOT帶來很多好處，但是同時區(qū)塊鏈模式并非沒有缺點：
擴(kuò)展性問題：區(qū)塊鏈賬本的大小可能會隨著時間推移導(dǎo)致中心化以及需要某種記錄管理，這正為區(qū)塊鏈技術(shù)的未來蒙上陰影。
處理能力和時間：區(qū)塊鏈IOT生態(tài)系統(tǒng)中所有的物體都需要執(zhí)行加密算法，因為IOT生態(tài)系統(tǒng)是非常多樣化的并且由各種計算能力不同的設(shè)備組成，并非所有的設(shè)備都有能力按照需要的速度來運行相同的加密算法。
存儲障礙：區(qū)塊鏈消除了對中央服務(wù)器存儲交易和設(shè)備ID的需要，但是這種賬本必須被存儲在節(jié)點上，而隨著時間推移，賬本的大小將會增加。這將超出智能設(shè)備的能力范圍，如傳感器，這些設(shè)備就有很低的存儲能力。
技術(shù)缺乏：只有很少的一部分人理解區(qū)塊鏈的真正工作原理，當(dāng)你把IOT與區(qū)塊鏈兩個條件加在一起時，那么符合條件的技術(shù)人員就會相當(dāng)少，那么聘用所需要的團(tuán)隊來管理和運行區(qū)塊鏈項目將會成為一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
法律和合規(guī)性問題：從各方面上講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€新領(lǐng)域，沒有法律或者合規(guī)先例可供遵循，這就會對IOT制造商和服務(wù)提供商帶來嚴(yán)重問題。這種挑戰(zhàn)將會嚇走那些想要使用區(qū)塊鏈技術(shù)的企業(yè)。
最適宜的安全IOT模式
物聯(lián)網(wǎng)安全模式的開發(fā)需要IOT生態(tài)系統(tǒng)的每一部分進(jìn)行前所未有的合作，協(xié)調(diào)和連接。所有的設(shè)備必須一起發(fā)力，相互整合;所有的設(shè)備必須與相互連接的系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行無縫通信和相互作用。創(chuàng)建這種模式是有可能的，但是這將會是一個成本高、耗時長、難度強的過程。
為了實現(xiàn)這種最佳的物聯(lián)網(wǎng)安全模式，安全性必須內(nèi)置于IOT生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之中，并且要有嚴(yán)格的有效性檢查、認(rèn)證、數(shù)據(jù)驗證。所有的數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行各種級別的加密。例如，在應(yīng)用層面，軟件開發(fā)組織需要在代碼編寫方面做得更好，讓代碼穩(wěn)定，有彈性和值得信賴，并且要有更好地代碼開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、培訓(xùn)和威脅分析和測試。
如果沒有穩(wěn)固的底部和頂層結(jié)構(gòu)，隨著越來越多的設(shè)備加入IOT，我們將會創(chuàng)造更多的威脅。我們需要的是一種安全的能夠保護(hù)隱私的IOT。這是一個艱難的權(quán)衡，但并不是不可能。如果我們能夠克服這些障礙，那么區(qū)塊鏈將會是一種很有吸引力的選項。
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