0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

IOTA技術(shù)將會如何改變物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)?

倩倩 ? 來源:電子工程專輯 ? 作者:Maurizio Di Paolo Emi ? 2019-12-19 13:53 ? 次閱讀

智慧城市提供的服務(wù)越來越多,而其中適當(dāng)收費(fèi)的服務(wù)也逐漸增多。隨著城市物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷增加,當(dāng)?shù)仄髽I(yè)自然而然地想要利用物聯(lián)網(wǎng)。在此發(fā)展過程中,人們期望可以使用合適的電子貨幣支付小額費(fèi)用和小額購買,即進(jìn)行小額支付。于是便出現(xiàn)了IOTA,這是一種基于分類賬(ledger)的技術(shù),專為物聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)小額支付。

分類帳系統(tǒng)有好幾種,其中最著名的是支持比特幣區(qū)塊鏈技術(shù)。區(qū)塊鏈具有的一些基本特征,使它可以在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中支持小額支付;但也有一些缺點(diǎn),阻礙了它在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中提供這個功能。

電子支付系統(tǒng)必須在安全性、個性化和便利性方面做得更好。而IOTA恰恰在這些方面具備優(yōu)勢。與其它電子支付方式相比,它有三點(diǎn)主要優(yōu)勢:模塊化、去中心化且無交易稅問題。

IOTA基于一種名為Tangle的新的分布式分類帳,它克服了當(dāng)前區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)的低效率,在去中心化的點(diǎn)對點(diǎn)解決方案中引入了一種新的共識方法。例如,這種方法允許使用該技術(shù)進(jìn)行各種轉(zhuǎn)賬,而無需支付任何傭金,以支付各種生活開支,從停車費(fèi)到洗車費(fèi),甚至支付一份三明治的費(fèi)用。

IOTA由IOTA基金會提供,該基金會與意法半導(dǎo)體(STM)合作,將強(qiáng)大、持續(xù)且經(jīng)濟(jì)的物聯(lián)網(wǎng)功能提升到了一個新高度。他們的合作范圍包括將IOTA Tangle集成到ST的32位MCU生態(tài)系統(tǒng)中。該解決方案將使具有IOTA功能的產(chǎn)品和服務(wù)易于集成,開發(fā)人員能夠輕松、快速地創(chuàng)建IoT解決方案并設(shè)計(jì)原型(如X-CUBE-IOTA1)。

什么是區(qū)塊鏈?

要了解IOTA和Tangle的創(chuàng)新性,需要回顧一下區(qū)塊鏈的工作原理。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中,注冊會員被構(gòu)造為包含交易(transactions)的區(qū)塊(block),多個區(qū)塊鏈接形成區(qū)塊鏈(blockchain),而區(qū)塊間的驗(yàn)證則由公認(rèn)的許可機(jī)制來完成。區(qū)塊鏈技術(shù)是這種網(wǎng)絡(luò)中的一個技術(shù)子集,其主要特征包括:注冊會員不可更改、透明、交易可追溯,以及密碼技術(shù)保證的安全性。

區(qū)塊鏈由一個接一個包含多個交易信息的區(qū)塊組成。所有交易的管理由節(jié)點(diǎn)來完成,由其負(fù)責(zé)查看、控制和批準(zhǔn)交易。通過這種方式,一個包含所有交易的區(qū)塊所組成的網(wǎng)絡(luò)就形成了。

每個區(qū)塊同時保存所有交易及每筆交易的整個歷史記錄,這些信息只有在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)批準(zhǔn)的情況下才能被更改。因此,可以說數(shù)據(jù)幾乎是不可更改的(圖1)。

圖1:區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)。其基本元素包括節(jié)點(diǎn)、交易、區(qū)塊、分類帳以及Hash。分類賬是一種公共注冊會員,它以最大的透明度和不可更改的方式,“標(biāo)注”這些以有序方式或連續(xù)的方式進(jìn)行的交易。Hash則是一種加密算法,用于唯一且安全地標(biāo)識每個區(qū)塊。

IOTA技術(shù)

IOTA的創(chuàng)新基于Tangle,這是一種不同的方法,它使得在純物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈生態(tài)中擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)成為可能。

這個想法最初是在一組黑客論壇中由一些年輕的計(jì)算機(jī)科學(xué)家提出。Dominik Schiener是背后支持這種IoT設(shè)計(jì)想法的科學(xué)家之一。該項(xiàng)目于2015年由David Sonstebo、Sergey Ivanglo、Serguei Popov和Schiener資助。在很短的時間內(nèi),它就達(dá)到了超過80億美元的資本價值。加密貨幣的實(shí)現(xiàn)通常麻煩而且復(fù)雜,但該項(xiàng)目卻采用一種輕量級的方法,使其適用于任何需要小額交易的場景。

區(qū)塊鏈保證了去中心化系統(tǒng)中的交易驗(yàn)證,并確保了機(jī)器和人之間的數(shù)據(jù)傳輸與交換系統(tǒng)的安全性與自主性。IOTA沒有采用區(qū)塊鏈,而采用了基于有向無環(huán)圖(DAG,Direct Acyclic Graph)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“tangle”。它與區(qū)塊鏈沒有太大差別,但是它使系統(tǒng)可以擴(kuò)展,而且更快速、甚至更安全。

DAG結(jié)構(gòu)假定用戶與驗(yàn)證者相同,DAG由許多頂點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)組成,其中每個節(jié)點(diǎn)都從一個頂點(diǎn)指向另一個頂點(diǎn),圖2為一個DAG結(jié)構(gòu)示例。奇怪的是,采用Tangle,隨著創(chuàng)建的交易數(shù)量增加,性能也提高了。這其中重要的是,每筆交易的“權(quán)重”都為正整數(shù)(圖2)。

圖2:DAG布局示例。上圖中,方框/節(jié)點(diǎn)(如A、B)代表交易,每個方框角落的數(shù)字代表其權(quán)重,方框中心的數(shù)字代表累計(jì)權(quán)重。

上圖的主要目的是發(fā)出交易;同時用戶必須想法批準(zhǔn)其它交易。發(fā)出交易的所有用戶都對網(wǎng)絡(luò)安全作出貢獻(xiàn)。為了使節(jié)點(diǎn)發(fā)出有效的交易,它必須解析類似于比特幣區(qū)塊鏈的加密算法。需要注意,IOTA網(wǎng)絡(luò)是異步的。

IOTA使用基于Hash的簽名而不是橢圓曲線(ECC)加密?;贖ash的簽名不僅比ECC快很多,而且還大大簡化了通用協(xié)議(簽名與驗(yàn)證)。IOTA使用Winternitz密碼簽名,其三元Hash函數(shù)為Curl。基于Hash的簽名就是基于所謂的“一次性簽名”(OTS)。顧名思義,單個密鑰對只能使用一次;否則,攻擊者可能會泄露私鑰的更多部分并篡改簽名。

IOTA的三元邏輯使用了三個符號(0、1和2),實(shí)現(xiàn)它的相關(guān)硬件電路必須能夠管理三種不同的電氣狀態(tài)。也可以采用更方便和有趣的變體,0、1和-1,這可以用trit來表示,一個trit對應(yīng)于二進(jìn)制邏輯中的一位。

IOTA與IoT

隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的不斷增長以及設(shè)備間互操作性的增強(qiáng),IOTA和Tangle的可能應(yīng)用將越來越多。尤其在工業(yè)4.0的復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)施中,因其獨(dú)有的特性,IOTA愈加引發(fā)人們的興趣。

IOTA基金會將與意法半導(dǎo)體合作開發(fā)一個軟件包,以實(shí)現(xiàn)將IOTA輕松集成到ST開發(fā)板上。

IOTA基金會合作伙伴管理總監(jiān)Holger K?ther表示:“專用硬件在物聯(lián)網(wǎng)市場應(yīng)用中起著不可或缺的作用,與ST這樣的伙伴合作是令人興奮的,因?yàn)榭梢栽鰪?qiáng)IoT作為創(chuàng)新促進(jìn)者的作用?!?/p>

X-CUBE-IOTA1擴(kuò)展軟件包在STM32上運(yùn)行,包含啟用IOTA功能的中間件。擴(kuò)展包改善了不同STM32mic控制器的便攜性。該軟件還提供了在NUCLEO-F429ZI或NUCLEO-F746ZG開發(fā)板上使用IOTA中間件的實(shí)現(xiàn)實(shí)例,如圖3所示。

圖3: X-CUBE-IOTA1功能框圖

意法半導(dǎo)體系統(tǒng)研究與應(yīng)用副總裁Alessandro Cremonesi表示:“通過X-CUBE-IOTA1擴(kuò)展軟件包可以啟用STM32Cube軟件技術(shù)的IOTA功能,開發(fā)人員可以輕松地在其物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中添加IOTA特性和功能,從而利用STM32的開放式開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建有價值的應(yīng)用。”

除了意法半導(dǎo)體,博世Bosch)也與IOTA合作,將用于物聯(lián)網(wǎng)的新數(shù)據(jù)采集設(shè)備集成到IOTA數(shù)據(jù)市場(IOTA Data Marketplace)中。博世將使用一系列開源軟件協(xié)議將其XDK開發(fā)套件與IOTA連接起來。

IOTA技術(shù)的潛力也獲得了微軟和思科等大型科技公司的青睞。一些公司、政府機(jī)構(gòu)和大學(xué)已經(jīng)開始探索將Tangle網(wǎng)絡(luò)用于諸如選舉系統(tǒng)、證書申請等服務(wù)的可能性。荷蘭小城哈勒姆市是第一個開始采用基于IOTA的方法管理法律文件的政府組織。

最近,IOTA基金會與國際運(yùn)輸創(chuàng)新中心(ITIC)簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議,共同創(chuàng)建針對“智能出行”(也稱為智慧出行)的測試系統(tǒng)或測試床。ITIC的目標(biāo)是創(chuàng)建一個測試床網(wǎng)絡(luò),它使用物理(真實(shí))測試方法或基于虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),能夠培育和驗(yàn)證基于人工智能AI)的可持續(xù)出行服務(wù)。

IOTA的Tangle架構(gòu)作為一個基礎(chǔ)架構(gòu),被傳感器用來交換獲取的消息和數(shù)據(jù)。未來還可能在私人住宅中放置此類傳感器,在這種情況下,建筑物的所有者將成為處理環(huán)境監(jiān)測的機(jī)構(gòu)的服務(wù)供應(yīng)商。

IOTA的創(chuàng)建本質(zhì)上是為了確保交易可以在沒有任何傭金的情況下進(jìn)行。只有這樣,物聯(lián)網(wǎng)才允許新的發(fā)展,即使是在交易方面。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 物聯(lián)網(wǎng)
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2909

    文章

    44736

    瀏覽量

    374463
  • 智慧城市
    +關(guān)注

    關(guān)注

    21

    文章

    4269

    瀏覽量

    97448
  • 區(qū)塊鏈
    +關(guān)注

    關(guān)注

    111

    文章

    15562

    瀏覽量

    106243
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    電梯聯(lián)網(wǎng):重塑電梯管理與維護(hù)的新篇章

    電梯聯(lián)網(wǎng),作為聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電梯行業(yè)的重要應(yīng)用,正逐步改變著傳統(tǒng)電梯管理與維護(hù)的模式。這一概念旨在通過集成傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、大數(shù)據(jù)分析及人工
    的頭像 發(fā)表于 01-06 17:47 ?93次閱讀

    網(wǎng)關(guān)在聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

    聯(lián)網(wǎng)(IoT)正在改變我們的生活方式,從智能家居到工業(yè)自動化,再到智慧城市,聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用無處不在。在這個由無數(shù)設(shè)備和傳感器組成的網(wǎng)絡(luò)中
    的頭像 發(fā)表于 01-02 16:10 ?141次閱讀

    聯(lián)網(wǎng)如何改變智慧城市

    聯(lián)網(wǎng)(IoT)是智慧城市的關(guān)鍵概念,由于其在推動可持續(xù)技術(shù)發(fā)展方面具有巨大潛力,它在智慧城市的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。聯(lián)網(wǎng)是任何智慧
    的頭像 發(fā)表于 12-05 15:51 ?254次閱讀

    聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)路線來啦!

    聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)路線來啦! 聯(lián)網(wǎng)方向作為目前一個熱門的技術(shù)發(fā)展方向,有大量的人才需求,小白的學(xué)習(xí)入門路線推薦以下步驟。 1.了解
    發(fā)表于 11-11 16:03

    聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

    聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,簡稱IoT)技術(shù)是指通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)
    的頭像 發(fā)表于 10-29 11:32 ?790次閱讀

    聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的未來發(fā)展

    聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的未來發(fā)展充滿了廣闊的前景和潛力。以下是對聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來發(fā)展的分析: 一、市場規(guī)模與增長 根據(jù)智研咨詢發(fā)布的數(shù)據(jù),中國
    的頭像 發(fā)表于 10-29 10:17 ?403次閱讀

    如何選擇聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的PCB技術(shù)

    隨著聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,適合聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的PCB技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和進(jìn)步
    的頭像 發(fā)表于 10-16 15:11 ?330次閱讀

    如何使用 IOTA?分析安全漏洞的連接嘗試

    在當(dāng)今數(shù)字化世界中,網(wǎng)絡(luò)安全變得至關(guān)重要。本文將探討如何利用流量數(shù)據(jù)分析工具來發(fā)現(xiàn)和阻止安全漏洞和惡意連接。通過分析 IOTA 流量,您可以了解如何識別不當(dāng)行為,并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀Wo(hù)您的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)。我們將深入研究IOTA的工作流程,以了解如何準(zhǔn)確地分析連接嘗試,并識別可
    的頭像 發(fā)表于 09-29 10:19 ?275次閱讀
    如何使用 <b class='flag-5'>IOTA</b>?分析安全漏洞的連接嘗試

    聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)工業(yè)應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展的主要方式

    雖然聯(lián)網(wǎng) (IoT) 肯定不是什么新鮮事物,但聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)改變了工業(yè)參與者利用技術(shù)提高
    的頭像 發(fā)表于 09-19 09:18 ?543次閱讀
    <b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b>促進(jìn)工業(yè)應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展的主要方式

    淺談聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)

    聯(lián)網(wǎng)(IoT)已成為現(xiàn)代人類世界的一部分,這項(xiàng)技術(shù)通過將日常物品連接到互聯(lián)網(wǎng)并讓它們收發(fā)有用的數(shù)據(jù),改變了各個行業(yè),當(dāng)然也包括我們的日常生
    的頭像 發(fā)表于 09-06 09:43 ?2369次閱讀

    什么是聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?

    什么是聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Internet of Things, IoT)是一種通過信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,將任何物體與網(wǎng)絡(luò)相連接,實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能的
    發(fā)表于 08-19 14:08

    六大聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景及其解決方案

    聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的多樣化和廣泛性為各行各業(yè)帶來了許多創(chuàng)新和便利。智能家居、智慧城市、工業(yè)聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)聯(lián)網(wǎng)
    的頭像 發(fā)表于 08-06 15:51 ?3062次閱讀
    六大<b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b>應(yīng)用場景及其解決方案

    聯(lián)網(wǎng)是什么?聯(lián)網(wǎng)的功能

    。在聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵,分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層。聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),通過
    的頭像 發(fā)表于 04-20 09:44 ?2293次閱讀

    ?13種值得關(guān)注的聯(lián)網(wǎng)傳感器

    數(shù)據(jù)是新的石油。當(dāng)前,我們正進(jìn)入現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)新的新時代,聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)式增長,信息數(shù)據(jù)的重要性日益凸顯。未來的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),誰是連接數(shù)字世界和物
    的頭像 發(fā)表于 04-13 08:42 ?348次閱讀

    顛覆傳統(tǒng)制造:PLC聯(lián)網(wǎng)如何徹底改變工廠設(shè)備數(shù)據(jù)采集的游戲規(guī)則?

    顛覆傳統(tǒng)制造:PLC聯(lián)網(wǎng)如何徹底改變工廠設(shè)備數(shù)據(jù)采集的游戲規(guī)則? 隨著科技的不斷發(fā)展,聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正逐漸滲透到各個領(lǐng)域,其中PLC
    的頭像 發(fā)表于 01-23 17:41 ?450次閱讀
    顛覆傳統(tǒng)制造:PLC<b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b>如何徹底<b class='flag-5'>改變</b>工廠設(shè)備數(shù)據(jù)采集的游戲規(guī)則?