【安防展覽網(wǎng) 科技動(dòng)態(tài)】區(qū)塊鏈作為新一代信息技術(shù)正加速突破應(yīng)用，世界正在進(jìn)入以信息產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期。黨中央和國務(wù)院高度重視新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，近年來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等技術(shù)迎來發(fā)展浪潮，“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”作為重要的可信基礎(chǔ)設(shè)施，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域的項(xiàng)目正加速落地，有望成為推動(dòng)數(shù)字中國建設(shè)的重要推動(dòng)力，為推動(dòng)我國實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系作出重要貢獻(xiàn)。圍繞于此，中國電子學(xué)會(huì)展開相關(guān)研究及對策建議如下：
當(dāng)前，新一輪信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革孕育興起，將對經(jīng)濟(jì)政治格局、產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)、生產(chǎn)生活方式等帶來深刻影響，世界大國競爭格局悄然重塑。物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈位居新一代信息技術(shù)發(fā)展前沿，其重要性愈發(fā)凸顯，近期福布斯對500名企業(yè)管理者的調(diào)研結(jié)果顯示，物聯(lián)網(wǎng)在重要的新興技術(shù)中位列。2019年1月，阿里達(dá)摩院發(fā)布2019科技趨勢提出，在各行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程中，物聯(lián)網(wǎng)將支撐鏈下世界和鏈上數(shù)據(jù)的可信映射，區(qū)塊鏈技術(shù)將促進(jìn)可信數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的重組和優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)天然具備分布式基因，與分布異構(gòu)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)高度匹配，兩者的融合發(fā)展推動(dòng)近年來區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新逐步加速，發(fā)展前景值得期待。
一、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展特征與趨勢
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備作為萬物互聯(lián)時(shí)代的重要信息入口，有望將區(qū)塊鏈和實(shí)體世界連接起來，解決區(qū)塊鏈落地難題。區(qū)塊鏈的去中心化特性為物聯(lián)網(wǎng)自我治理提供了途徑，可幫助物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備理解彼此，并讓物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備了解不同設(shè)備間的關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的分布式控制。在多環(huán)節(jié)、多場景、多領(lǐng)域應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下，區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合不斷加速，有望在經(jīng)濟(jì)社會(huì)多領(lǐng)域加快落地應(yīng)用。
(一)物聯(lián)網(wǎng)漸成物理世界和區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接器，解決區(qū)塊鏈真實(shí)數(shù)據(jù)上鏈難題
當(dāng)前，區(qū)塊鏈尚未落地應(yīng)用的核心問題是區(qū)塊鏈的“硬鏈接”難題，即在區(qū)塊鏈內(nèi)的數(shù)字資產(chǎn)與區(qū)塊鏈外的實(shí)物或虛擬資產(chǎn)之間難以建立起牢固的、可信任的鏈接綁定關(guān)系。無論是制造、物流、供應(yīng)鏈，還是金融、傳媒、醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)均為各類信息和數(shù)據(jù)上鏈提供了極為便捷的入口，有望解決區(qū)塊鏈上資產(chǎn)與鏈下實(shí)物錨定的關(guān)鍵問題，成為未來數(shù)字社會(huì)區(qū)塊鏈上信息、資產(chǎn)與鏈下實(shí)物錨定的重要工具。未來物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)備的爆發(fā)式增長，信息和數(shù)據(jù)傳輸速度的快速提升，以及物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的持續(xù)拓展，將不斷為區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)注入新鮮血液，持續(xù)擴(kuò)大區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用場景。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過數(shù)字簽名為數(shù)據(jù)上鏈“保真”
資料來源：中國電子學(xué)會(huì)整理
(二)區(qū)塊鏈為物聯(lián)網(wǎng)提供安全可信服務(wù)，助力“物聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用加速落地
物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)源自于物理世界，這些數(shù)據(jù)的安全性直接關(guān)系到物理設(shè)備乃至物理世界的安全性，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)被違規(guī)訪問、惡意竄改、非法盜取等問題時(shí)，其產(chǎn)生的災(zāi)難性后果比虛擬世界更嚴(yán)峻，因此物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全方面問題愈發(fā)受到重視。區(qū)塊鏈具有去中心化、不可篡改、共享賬本、不對稱加密、智能合約等功能，如作為物聯(lián)網(wǎng)安全應(yīng)用的底層平臺(tái)，可為物聯(lián)網(wǎng)安全提供可信存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加密、訪問控制、身份認(rèn)證共識等服務(wù)支撐。譬如不可篡改性可以確保鏈上信息的真實(shí)性，共享賬本構(gòu)建信任基礎(chǔ)保障業(yè)務(wù)透明可追溯，不對稱加密可保障物聯(lián)網(wǎng)信息安全，智能合約支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自動(dòng)交易提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，進(jìn)而提升物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)開放和智能水平，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域、大規(guī)模和高水準(zhǔn)應(yīng)用。
圖2 基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)端到端安全框架
資料來源：中國電子學(xué)會(huì)整理
(三)借助共識機(jī)制和激勵(lì)模型，區(qū)塊鏈創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用商業(yè)模式
物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的設(shè)備提供商、軟件服務(wù)商、運(yùn)營管理方、各類用戶間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，如要在多方間建立良好的數(shù)據(jù)提供、服務(wù)獲取、交易確認(rèn)和付費(fèi)機(jī)制，需要借助更加創(chuàng)新的激勵(lì)機(jī)制和商業(yè)模式。在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)人、物和平臺(tái)等互通互聯(lián)的基礎(chǔ)上，區(qū)塊鏈可幫助成千上萬的節(jié)點(diǎn)建立一種依托程序規(guī)則自動(dòng)形成商業(yè)聯(lián)系的生產(chǎn)關(guān)系，為物聯(lián)網(wǎng)多方主體參與貢獻(xiàn)和交易提供去中心化平臺(tái)，同時(shí)利用共識機(jī)制和激勵(lì)制度，自動(dòng)為做出貢獻(xiàn)的主體付出相應(yīng)額度的報(bào)酬。在此進(jìn)程中，設(shè)備服務(wù)商、軟件服務(wù)商、運(yùn)營管理方和用戶可共同參與社區(qū)和平臺(tái)治理，有望實(shí)現(xiàn)生態(tài)體系內(nèi)多方參與者的率和大規(guī)模協(xié)作。
圖3 區(qū)塊鏈為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供新型商業(yè)模式
資料來源：中國電子學(xué)會(huì)整理
二、“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”融合發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
物聯(lián)網(wǎng)隱私和安全問題日益嚴(yán)峻，區(qū)塊鏈可作為底層架構(gòu)構(gòu)建、可信、安全的分布式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，有效解決物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中面臨的數(shù)據(jù)管理、信任、安全和隱私等問題。然而要真正實(shí)現(xiàn)將區(qū)塊鏈系統(tǒng)接入超大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)想，必須實(shí)現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備間快速、低成本、安全的通信與交易，實(shí)踐應(yīng)用中在技術(shù)成熟度、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、商業(yè)模式等方面仍存在諸多挑戰(zhàn)。
(一)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)愈發(fā)成熟，區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展相對滯后
近年來國內(nèi)外傳感技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)無論是在傳感器、體系架構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等技術(shù)方面，亦或是標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方面均逐漸走向成熟。而2015年區(qū)塊鏈技術(shù)才真正意義上開始被接受，尚屬早期發(fā)展階段，當(dāng)前以以太坊為代表的區(qū)塊鏈項(xiàng)目已能承載部分行業(yè)應(yīng)用的開發(fā)，但鑒于私鑰加密、智能合約、分片、跨鏈、側(cè)鏈等技術(shù)，DAG、DPOS等共識機(jī)制以及經(jīng)濟(jì)激勵(lì)模型仍處于試驗(yàn)或試用階段，區(qū)塊鏈系統(tǒng)存在程序和代碼的漏洞、算力攻擊、交易效率較低等問題，且可擴(kuò)展性低、效率低、手續(xù)費(fèi)高、經(jīng)濟(jì)模型設(shè)計(jì)不合理，尚不能滿足多領(lǐng)域分布式應(yīng)用的大規(guī)模商業(yè)化落地，物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的融合發(fā)展更是受到了嚴(yán)重制約。
(二)“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍不完善，行業(yè)規(guī)模化應(yīng)用尚需時(shí)日
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行涉及到諸多同步優(yōu)化和實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化問題，當(dāng)前區(qū)塊鏈系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的響應(yīng)速度與計(jì)算能力尚不能滿足行業(yè)應(yīng)用對實(shí)時(shí)處理交易速度的要求；同時(shí)，交易記錄和相關(guān)信息記錄在區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上，需要多方參與和數(shù)據(jù)同步，相關(guān)硬件和軟件的建設(shè)仍需較長時(shí)間，超大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)目前尚不能實(shí)現(xiàn)。規(guī)?；瘧?yīng)用方面，隨著物聯(lián)網(wǎng)中區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)數(shù)的激增，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中大規(guī)模發(fā)送廣播報(bào)文將占用海量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，容易引起廣播風(fēng)暴，進(jìn)而導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。同時(shí)，區(qū)塊鏈在實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域快速落地需要較高的信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化基礎(chǔ)，當(dāng)前“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展目標(biāo)和路徑尚未完全確定，存在一定的技術(shù)壁壘和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展困境，加之區(qū)塊鏈的諸多解決方案尚處于理想狀態(tài)，仍需試點(diǎn)示范的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累、反饋和優(yōu)化。
(三)融合應(yīng)用開展試點(diǎn)落地，但商業(yè)模式仍待深入探索
區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用創(chuàng)造出以信任為基礎(chǔ)的商業(yè)模式，以IOTA、IoTeX為代表的物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈項(xiàng)目正在供應(yīng)鏈、能源、物流等多個(gè)領(lǐng)域開展試點(diǎn)應(yīng)用，應(yīng)用場景日益豐富。但當(dāng)前多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)應(yīng)用尚未實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的收益，如何充分將區(qū)塊鏈的共識機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制、智能合約等優(yōu)勢在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的多主體、跨行業(yè)的服務(wù)中實(shí)現(xiàn)落地和推廣，有效推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)價(jià)值體現(xiàn)，如何在多領(lǐng)域和跨行業(yè)應(yīng)用中創(chuàng)造出安全、、可持續(xù)的商業(yè)運(yùn)行環(huán)境等問題日益凸顯，物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈融合發(fā)展的成熟商業(yè)模式尚在探索之中。
三、下一步措施與建議
一是加強(qiáng)區(qū)塊鏈領(lǐng)域基礎(chǔ)理論與技術(shù)研究。在國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃，成立區(qū)塊鏈研發(fā)基金，重點(diǎn)支持區(qū)塊鏈存儲(chǔ)、加密、共識和跨鏈等關(guān)鍵性技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，著力促進(jìn)涉及區(qū)塊鏈技術(shù)的跨學(xué)科共性基礎(chǔ)研究與交叉學(xué)科應(yīng)用研究。與此同時(shí)，應(yīng)高度重視區(qū)塊鏈技術(shù)生態(tài)培育，充分尊重技術(shù)發(fā)展的“成長型構(gòu)造、適應(yīng)性演化”規(guī)律，聯(lián)合政府、企業(yè)、高校、第三方組織共同培育適宜區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的環(huán)境和氛圍，持續(xù)推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)在我國的技術(shù)創(chuàng)新、場景應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
二是加快區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。數(shù)據(jù)方面，針對當(dāng)前傳統(tǒng)企業(yè)的信息內(nèi)部化和信息孤島等較為突出的問題，切實(shí)推動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化工作，逐步加大對物聯(lián)網(wǎng)、智能終端、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等智能基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和投入，充分挖掘數(shù)據(jù)資源，為“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用奠定大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)方面，加快推動(dòng)5G、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合發(fā)展，充分發(fā)揮5G的低時(shí)延、高速率、低成本的特點(diǎn)提升區(qū)塊鏈軟件系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)硬件系統(tǒng)的信息傳輸效率。硬件方面，加快分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和區(qū)塊鏈系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)建設(shè)，為區(qū)塊鏈規(guī)?；瘧?yīng)用提供硬件基礎(chǔ)。軟件平臺(tái)方面，公鏈會(huì)影響到行業(yè)話語權(quán)和利益分配，建議建設(shè)由國家自主引導(dǎo)的區(qū)塊鏈公共信息基礎(chǔ)設(shè)施，增強(qiáng)技術(shù)的引導(dǎo)權(quán)和平臺(tái)的自主掌控權(quán)。
三是著力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新向經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域加速滲透。制定普適且完善的物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈融合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，支持第三方組織發(fā)布《區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用白皮書》，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展。同時(shí)持續(xù)探索適宜的產(chǎn)業(yè)場景和商業(yè)模式，設(shè)立若干“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)示范城市，切實(shí)推動(dòng)區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、政務(wù)服務(wù)、金融、存證、供應(yīng)鏈管理、版權(quán)保護(hù)、溯源等領(lǐng)域的試點(diǎn)應(yīng)用，逐步形成全新的發(fā)展模式，助力“區(qū)塊鏈+”和“物聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)現(xiàn)價(jià)值傳遞，為推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效助力添薪。
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