3、区块链在物联网安全领域的应用与挑战

区块链在物联网安全领域的应用与挑战

区块链共识协议的挑战

基于BFT的协议在验证节点数量的可扩展性方面面临挑战，通常测试机制在超过20个节点后就不再实施。不过，Algorand可以克服这一缺点。Algorand在共识协议的每一步都采用随机选择小型委员会的系统，通过可验证随机函数（VRF）机制进行随机选择。委员会规模受以下两个约束条件限制：
- ( \frac{g + b}{2} \leq \tau p )
- ( g \cdot T_{step} > \tau )

其中：
- ( g ) 为诚实委员会成员数量
- ( b ) 为恶意委员会成员数量
- ( T ) 为达成共识所需的投票数
- ( \tau ) 为预期委员会规模

此外，基于BFT的共识协议能够掩盖非确定性故障，当 ( f = \frac{n - 1}{3} ) 个副本出现故障时（( f ) 为故障节点数量，( n ) 为总节点数量），协议仍能正常工作。

工作量证明（PoW）和基于BFT的共识协议在可用性方面存在很大差异，而可用性在物联网系统中是一项重要需求。PoW无法确定某个未解决的交易是否会出现在下一个区块中，而实用拜占庭容错（PBFT）在消息复杂性方面成本过高。因此，基于区块链的未来解决方案应注重大量物联网系统的可持续性，并符合特定国家的无线通信规则。

如果要将基于共识的协议应用于物联网系统，需要在交易验证规则、容错能力和传输复杂性等方面进行改进。

交易验证规则

比特币和以太坊的交易验证规则有所不同：
- 比特币 ：其