3、物联网中的区块链及其局限性

物联网中的区块链及其局限性

1. 引言

物联网（IoT）涵盖智能电网、智慧城市和健康管理等多种应用。然而，其在个人生活中日益复杂、广泛的数据收集、处理和分发，引发了严重的安全和隐私问题。物联网的一些固有特性，如缺乏集中控制、系统复杂性、持续威胁以及特定情境风险等，加剧了这些问题。

区块链（BC）技术最初应用于 2008 年推出的首个加密货币网络比特币。BC 的安全性主要源于一种名为工作量证明（POW）的加密挑战，用于将操作码插入区块链。同时，通过使用可变公钥（PK）作为客户端标识，BC 也提供了高度的隐私保护。BC 已被应用于许多非货币领域，如位置证明、共享存储结构和医疗数据等。

尽管 BC 具有为物联网提供隐私和安全的潜力，但将其扩展到物联网并非易事，面临诸多问题：
1. 高资源需求 ：POW 的使用导致对计算资源的大量需求。
2. 连接性问题 ：矿工之间达成共识的需求引发连接性难题。
3. 高延迟 ：POW 和复制框架导致高延迟，这在加密货币领域可能适用，但不适用于物联网。

为解决这些问题，提出了一种基于 BC 的简化物联网架构，该架构在保留 BC 大部分安全和隐私优势的同时，消除了传统 BC 的开销成本。

2. 核心组件

• 交易 ：交易定义为区域节点或覆盖网络之间的支付。在基于 Caus 的连接家庭中，有多种具有特定目的的支付，如存储设备产生的存储支付、服务提供商（SP）或业主创建的云访问支付、业主或 SP 创建的系统跟