中国区块链商学院：区块链与物联网如何融合

近年来，区块链一举拿下去中心化的制高点，并被冠以"'信息互联网'向'价值互联网'变迁使者"的称号!其在金融、游戏、食品溯源、内容版权等诸多领域攻城掠地，凭借高门槛的技术以及公开透明、可追溯、难以篡改等特点在整个科技界呼风唤雨，如鱼得水。那遇到物联网

到底会产生什么样的火花呢，跟着云里物里一起来探索下。

燥热的区块链正迎全面爆发

随着时间的推移，越来越多的科技公司开始涉足区块链领域，而整个区块链产业链也迅

速完善了起来，与当年 AI发展热潮相似，如果不做或不提区块链就不好意思在江湖混。

近期，工信部发布的 《2018中国区块链产业白皮书》 指出，截至 2018年 3月底，中国以区块链业务为主营业务的区块链公司数量已达 456家，地域分布集中，产业集聚效应明显。

报告显示，区块链产业生态初步形成。 从上游的硬件制造、基础设施、安全服务，到

下游的产业技术应用服务，到保障产业发展的行业投融资、媒体、人才服务，各领域的公司

已基本完备 。目前，北京、上海、广东、浙江集中了全国 80%的区块链公司。

然而，区块链发展并非一帆风顺，当前行业发展仍存在诸多风险。例如，合规性风险：

区块链发展早期出现过一批通过 ICO进行非法集资、传销欺诈的项目;技术风险：区块链技术发展本身存在一些瓶颈，网络扩展难、交易拥塞等问题有待进一步解决。

此外，区块链技术的滥用也引发了一些社会矛盾，比如黄、堵、毒以及洗钱等黑色产业

链应用区块链技术带来了巨大的社会负面影响。因此， 区块链过快的全面爆发并非一件幸

事。

理性的物联网遭遇发展瓶颈

与区块链的现阶段发展状况相比，曾受众人推宠的物联网产业链的发展已趋于理性，甚

至物联网在某些领域的应用还一度遇冷。伴随云计算、大数据、人工智能等技术的成熟，物

联网也开启了飞速发展模式。但由于物联网天生的碎片化和大规模特性导致其遭遇了"三低"和"三高"的发展瓶颈!

三低：效率低，利用率低，安全性能低

底层协议不统一，场景联动效率低;

物联网数据庞杂，数据重复使用率低;

物联网设备简易，安全防护性能低;

三高：成本高，行业壁垒高，运营难度高

规模化应用难形成，推行成本高

场景覆盖各行各业，壁垒难突破

产业链广碎片化重，运营难度高

具体来看，正如前一篇文章中 《物联网与区块链：天作之合 or乱点鸳鸯?》 所提到的 硬件技术发展受限、多标准无法兼容、数据存储考验、数据分析挖掘、行业场景商业模

式、安全防护 等问题。

而这些问题是否能够借助区块链得以解决，是机遇挑战还是概念炒作?我们不仅需要冷静思考，更需要不断结合行业与技术趋势，在实践中不断调整思路，才能做出正确的判断。

"物链网"融合难点与改进思路

任何科技的发展与开疆拓土都会经历种种阻碍，区块链与物联网两大前沿趋势融合，应

用落地更是困难重重!

第一，在资源消耗方面 。IoT设备普遍存在计算能力低、联网能力弱、电池续航短等问题。比特币的工作量证明机制(PoW)对资源消耗太大，显然不适用于部署在物联网节点中，可能部署在物联网网关等服务器里。其次，以太坊等区块链 2.0技术也是 PoW+PoS，正逐步切换到 PoS。分布式架构需要共识机制来确保数据的最终一致性，然而，相对中心化架构来说，对资源的消耗是不容忽视的。

第二，在数据膨胀方面 。区块链是一种只能附加、不能删除的数据存储技术。随着区

块链的不断增长，IoT设备是否有足够存储空间?例如，比特币运行至今，需要数百 G的物理存储空间。

第三，在性能瓶颈方面 。 传统比特币的交易是 7笔/秒，再加上共识确认，需要约 1个小时才写入区块链，这种时延引起的反馈时延、报警时延，在时延敏感的工业互联网上不

可行。

第四，在分区容忍方面 。工业物联网强调节点"一直在线"，但是，普通的物联网节点失效、频繁加入退出网络是司空见惯的事情，容易产生消耗大量网络带宽的网络震荡，甚至

出现"网络割裂"的现象。

针对以上难点，中国信息通信研究院区块链专家卿苏德在一次演讲中，分别从区块链和

物联网两个角度分享了物联网+区块链的改进思路。

从区块链的角度来看：

(1)对于资源消耗，可以不使用基于挖矿的、对资源消耗大的共识机制，使用投票的共识机制(例如 PBFT等)，减少资源消耗的通知，还能有效提升交易速度，降低交易时延。当然，在节点的扩展性方面，会有一定损耗，这个需要一个面向业务应用的权衡。

(2)对于数据膨胀，可以使用简单支付交易方式(SPV)，通过默克尔树对交易记录进行压缩。在系统架构上，支持重型节点和轻型节点。重型节点存储区块链的全量数据，轻型节

点只存储默克尔树根节点的 256哈希值，只做校验工作。

(3)对于性能瓶颈，已经有很多面向物联网的区块链软件平台做了改进。例如，IOTA就提出不使用链式结构，采用有向非循环图(DAG)的数据结构，一方面提升了交易性能，另一方面，也具有抗量子攻击的特性。Lisk采用采用主链-侧链等跨链技术，进行划区划片管理，也在性能方面取得了不少突破。

(4)对于分区容忍，针对可能存在的网络割裂，可以选择支持链上链下交易，尤其是离线的交易，并在系统设计时支持多个 CPS集群。

从物联网的角度来看：

(1)对于资源消耗，随着 eMTC、NB-IoT、LoRA等低功耗广域网(LPWA)技术的发展，传输质量、传输距离、功耗、蓄电量的问题将得以逐步解决。

(2)对于数据膨胀，根据摩尔定律和超摩尔定律，存储成本下降，物联网存储能力持续上升

(3)对于性能瓶颈，随着MEMS传感器、SiP封装工艺等新技术、新工艺、新架构的不断成熟、成本降低，小体积、低功率的传感节点有望广泛应用。

因此，两者的结合需要从不同层面发力，一方面两者可按照原有技术路线前行，各自为

"政";另一方面，探索结合点，例如边缘计算、智能合约，物联网数据交易市场、物链网操作系统环境构建等。在物联网方面云里物里一直在努力。

其实，无论是风口还是泡沫，物联网与区块链这两大热门领域的结合体——"物链网"，将给整个社会产业带来更大的想象空间，我们需要做的就是顺势而为，随风而动!

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