区块链与物联网融合解析

1、什么是区块链？

区块链定义与基本结构

区块链被定义为一个由一连串区块形成的 分布式公共账本 ，其中记录了用户之间的交易（Tx）、活动或其他关键数据。

• 初始块 ：整个链中的第一个区块称为 创世块 。
• 连接方式 ：哈希指针用于连接前后块，确保链的完整性。

公共区块链系统特点

• 挖矿操作 ：在公共区块链系统中，只要挖矿操作在进行，矿工就会维护区块。
• 链的增长 ：矿工确保链不断增长，维持系统的持续运行。

2、什么是物联网？

与区块链相比，物联网相对是一种成熟的范式，从服务提供的角度结合了一组关键组件，即 识别、传感、计算、通信、服务和语义 。这些组件动态集成到一个系统中，环境数据和用户数据在五个功能层（ 感知层、网络层、中间件层、应用层和业务层 ）之间共享/使用。

从架构角度看，物联网的层可分为三层，包括：
- 传感器层
- 传输层
- 数据处理层

按需服务通过基于网络的渠道提供给用户，例如：
- 温度传感
- 交通监控
- 路线导航

具体而言，物联网系统通过采用以下指标，协助服务提供商实现服务提供：
- 可用性
- 可靠性
- 移动性
- 性能
- 管理
- 可扩展性
- 互操作性
- 安全性
- 隐私

典型的物联网应用包括：
- 农业网络
- 无人机网络
- 车载自组织网络

此外， 云计算 和 雾计算 可灵活用于增强物联网应用的系统功能和性能。

3、物联网中的区块链应用有哪些？

最初，区块链以一种尝试性的方式应用于比特币的金融交易。由于不再需要可信的第三方，很多区块链应用作为支付方式被提出，如 Mixcoin、Zerocoin 和 Zerocash，甚至银行也用它来核对彼此之间的银行记录。

区块链主要在实体之间缺乏信任的系统中用作不可变的账本。云存储服务和车辆网络中也有一些先进的区块链应用。

4、物联网中的安全问题和隐私担忧有哪些？

安全问题与隐私担忧

安全问题主要包括以下三个方面：

• 机密性 ：确保数据内容不被对手泄露。
• 完整性 ：保证数据包在传输过程中不被篡改。
• 认证 ：防止未经授权的用户访问系统。

隐私担忧主要源于从用户传输到物联网基础设施的数据包可能包含敏感信息，如：

• 身份
• 位置
• 轨迹
• 报告
• 查询 等

泄露这些信息会使用户面临各种攻击，包括：

• 广告垃圾邮件
• 跟踪
• 甚至身体伤害

5、假设爱丽丝正在向她的朋友鲍勃介绍物联网中的区块链，她可以谈论什么？

她可以谈论物联网中区块链的基本概念和机制。

6、什么是区块链？

• 区块链被定义为一个由一系列区块组成的分布式公共账本，其中记录了用户之间的交易、活动或其他关键数据。
• 整个链中的初始块称为创世块，哈希指针用于连接前一个块和后一个块。
• 在公共区块链系统中，只要挖矿操作在进行，矿工就会维护区块并确保链不断增长。

7、假设爱丽丝是比特币网络中的用户，鲍勃是比特币网络中的矿工，那么爱丽丝和鲍勃在比特币网络中的操作有什么区别？

• 爱丽丝（用户） ：
• 主要操作是将金融交易转化为区块链指定的交易。

• 通过向矿工发送或广播这些交易，将其上传到区块链。

• 鲍勃（矿工） ：

• 主要任务是维护区块链，验证区块链上的所有交易。
• 依靠共识机制竞争成为每个时间段的获胜矿工。
• 获胜后打包一定数量的交易，创建一个新区块并添加到区块链上。
• 需要投入自身资源（如计算能力、电力、存储）进行挖矿操作。
• 参与挖矿活动可获得比特币奖励和交易手续费作为激励。

8、为什么在区块链挖矿中会发生分叉？

当两个或更多矿工同时创建一个区块时，这些区块将具有相同的区块高度，从而在区块链中产生“分叉”。

9、区块链的分类有哪些？

基本上，区块链分为三种部署设置，即公有区块链、联盟区块链和私有区块链。

10、什么是智能合约，它能做什么？

智能合约概述

智能合约的概念源于 1994年的研究 ，其主要思想是将各类合同条款（如 财产所有权、担保 ）嵌入软件、硬件中，让 恶意违约者 付出高昂代价。

在 区块链 中，智能合约是 可编程的电子脚本 ，通常部署在区块链上。每个智能合约都有 唯一地址 ，通过向其发送交易来触发，然后基于触发交易中的指定代码和数据，在区块链网络的 每个节点上独立自动执行 。

智能合约的优势

• 能实现 不信任彼此的各方 之间的多步骤流程。
• 交易方可以在与智能合约交互前 查看合约代码 并 预测结果 。
• 因代码在网络上 公开 ，能确保 合约执行 。
• 因结果有