14、区块链技术在物联网中的角色与挑战

区块链技术在物联网中的角色与挑战

1. 引言

区块链是一种加密的分布式数字文件系统，旨在支持不可更改的实时交易。它是所有相关方之间执行和交换的每笔交易的公共记录，每笔交易记录由系统中大多数参与者的同意进行验证。所有参与者相互同意并知晓处理的交易以及参与交易的所有个人身份。区块链中的所有记录本质上是不可更改的，一旦交易记录被放入区块链，就永远无法移除，这使得制造从未发生过的交易变得不可能，从而形成一个私密、安全和去中心化的系统。

区块链技术是世界上第一个且最广泛使用的去中心化加密货币比特币的基础。比特币参与者通过发送和接收比特币来交换商品和服务，从而为区块链生成交易。这些交易被推入一个区块，当一个区块填满后，它会被添加到链中，这个过程称为挖矿。矿工需要解决一个名为工作量证明（PoW）的数学问题，第一个解决问题的节点可以将区块添加到区块链。区块链的一个重要特点是交易历史对所有相关方都是可用的，因此不可能制造任何虚假交易，这种安全、去中心化和私密的性质使其有潜力应对物联网带来的挑战。

物联网是一个由各种计算设备组成的庞大网络，这些设备嵌入在日常物品中并相互连接，能够传输和处理数据。这些物品可以是机械设备、数字设备，甚至是带有RFID标签的动物。物联网中的“物”拥有唯一标识符（UID），并嵌入了传感器、处理器和其他通信硬件。根据Gartner的估计，2017年全球约有84亿个物联网设备，预计到2020年，超过65%的企业将采用物联网产品。物联网的本质是使连接的设备能够交换和计算数据，以便与环境进行交互并做出决策，而无需人工与计算机的交互。传感器是这些设备的重要组成部分，它们通过嵌入式传感器收集环境数据并做出决策，例如空调调整温度设置、智能手表跟踪用户日常活动等。这些传感器不断向物联网网络