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物联网安全中的区块链？

2019-07-10 不详来源：网络

我们来谈谈区块链技术吧。如果您对区块链几乎一无所知，那么很容易将其与所谓的加密货币（如比特币和以太坊等）混为一谈。在这些系统中，有人神奇地创造了一个货币储备——好吧，一些人工物品的储存，只有在有人认为用官方认可的货币（有些人称之为法定货币，字面意思是“有钱”———非常好地描述了加密货币）时，这些东西才会变成货币。这些系统碰巧依赖于区块链技术来实现健壮与去中心化。

如果您有一些您希望保护其完整性的有价值的东西，那么健壮和去中心化就是好东西。而且，金钱并不是唯一符合这一类别的东西，这就是为什么区块链可能涉及加密货币之外的许多东西。

我是那些对区块链知道得最少的人之一（并不是说我现在是专家了……）。因此，当我看到区块链是为了安全而四处传播的时候，我想知道这究竟是天生的搭配，还是仅仅是为了把区块链应用于一切的某种营销。为了弄清这一点，我和Gemalto进行了一次谈话，Gemalto把区块链包括在他们的安全武库中，看看我是否能更好地理解区块链是如何融入到安全图景中的。

简简单单的分类帐

当你把区块链当作分类账时，它的相关性就变得更清楚了，事实的确如此。这就是为什么它有利于加密：所有的交易都被记录在分类账上。任何其他可以使用分类账的东西也可以利用区块链。包括物联网数据。也就是说，这并不总是最好的解决方案。

其思想是，不了解彼此的多方共享数据。因为它们不一定是可信的（尽管它们也不被信任），所以交易的多方可能需要一种方法来确认数据是有效的。

但这可能是一个误导的概念。“无效数据”可能意味着原始物联网设备出现故障并产生错误数据。区块链对此无能为力。当某人确认某个交易时，他们并没有对该数据的历史记录进行端到端的验证。那么，确认的交易意味着什么呢？

这里的问题在于数据完整性——也就是说，最初报告的数据（无论是否来自正确运行的设备）都是忠实地传输和记录的。在最简单的情况下，数据存储在IoT设备或服务提供商拥有的数据库中。而且，在简单的双方交易中，这可能是充分且有效的。

但是，当交易涉及多方时——也许在工业环境中更常见——那么你可能有多个副本。或者您有一个多方可以访问的副本。如果您有一个或几个副本，那么它就变得，嗯，不容易，但是可以入侵并修改数据，因为只有一个(或者最多几个)地方存储数据。这是单点故障问题。

如果这些数据是一个重要的行动决定的基础——特别是在没有人为干预的情况下自动采取的行动，这一点就变得特别重要。如果数据是错误的，那么这个动作也可能是错误的。因此，确保诚信成为至关重要的使命。

用区块链技术，网络由多个节点创建，每个节点承载一个分类账副本。这些节点彼此通信，因此对一个节点的更改需要由其他节点验证。这样就很难欺骗数据：如果只访问一个节点，它很可能被拒绝为无效。如果您尝试访问所有节点（非常困难），那么您必须在其他节点解决问题之前，以及在新交易被添加到总账之前，非常非常迅速地访问所有节点。

加密学与共识

这些网络和区块链有两个特点，使得这种健壮性成为可能。首先是分类账本身的结构。它内置的加密学元素使它很难被篡改。首先，每个交易都包含一个哈希签名，该签名将显示交易本身是否已经更改（假设哈希没有被更改）。
但是，更改交易的人可以尝试更改哈希，这样就不会有人注意到。相反，哈希不仅包括交易，还包括来自前一个交易的哈希（即，它是形成链的链接）。换句话说，新交易的哈希反映了分类账的整个历史记录。如果有人想进入并更改旧交易，他们不仅必须更改已更改交易的哈希，还必须更改每个后续交易的哈希。这很难在其他节点没有注意到的情况下快速完成。

这就引出了区块链网络的另一个特点：共识。以这种或那种方式，交易——或变更——必须得到某个人或某个团体的批准。对于比特币，交易是由所谓的“矿工”验证的，他们必须解决一些硬加密问题，以证明他们进行了验证（他们的努力得到的回馈是一些比特币）。

Gemalto指出，一个名为“宇宙”(Cosmos)的较新的网络比比特币更能代表共识。这个想法是为了防止任何类型的数据故障——不管是由于有故障的机器还是有恶意的入侵者造成的。有一组选民（目前是100人，随着时间的推移增加到300人）在该网络中拥有股份，他们在将每笔交易添加到正式登记册之前都要对其进行验证。

这就提出了状态机的整个概念：交易必须经过一系列状态才能达到所寻求的承诺状态。对于Cosmos，每个投票者都会检查新交易的加密完整性，如果三分之二的投票者同意，则提交交易。这允许多达三分之一的机器拥有有问题的交易版本，而交易不会被拒绝为无效。

一旦提交，该交易将成为分类账的一部分。因为所有的交易都是以加密的方式链接在一起的，并且因为分类账是跨节点复制的，所以您不能更改旧的交易：分类账被认为是不可变的。如果您在交易中发现了错误，并且您需要修复它，怎么办？就像良好的会计原则一样，您需要创建一个新的交易来进行更正，而不是更改原始的交易。

各种网络

不同的区块链实现使用不同的验证算法，并且具有不同的规则，因此验证和组织的细节可能会有所不同。像比特币这样的网络是公开的，任何人都可以下载软件并成为矿工。对物联网来说，网络更有可能是私有的。私人网络也更有可能获得许可——也就是说，不是任何人都可以参与。

区块链精神的一部分涉及缺乏中央权威和控制。从本质上说，需要许可意味着必须授权某人来提供许可，这就开始在网络中构建一些层次结构。所以这是一种折衷:如果您知道网络中的每个人都经过了审查，那么您可能对系统的安全性更有信心。但是，只有当你信任人员、组织和管理审查如何进行的规则时，这才有效。这是一个微妙的平衡。

总之，物联网设备产生大量的数据。为了达到我们的目的，假设生成的数据是正确的。然后以加密的方式在网络上复制这些数据。各个节点上的投票者为每个交易生成一个加密投票，并且，如果有2/3的投票同意，该交易就会被锁定在分类账中。（至少，以宇宙网络为例。）其他人的工作方式可能不同。）

验证的速度相对较快：更新的算法承诺会更快（与有意使用的硬比特币不同），允许快速打开大量验证。对于任何给定的验证（必须与其他验证同时进行，并且必须达成一致意见），通常需要几秒钟（Gemalto说肯定不用30秒）。

所有这些都有一些内在的复杂性，这就是为什么，如果数据只在双方之间使用，或者如果它不能驱动自动化的决策和行动，那么它可能不是最佳的解决方案。区块链是否会在物联网中广泛应用于那些可能使用它的应用程序这还有待观察。这仍需拭目以待。Gemalto非常确信这点。

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编译者/作者：不详

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