今天给大家分享区块链在物联网领域中的应用,希望通过跟大家请教交流物联网安全特别是物联网与区块链技术结合,提升物联网的可信性。所以题目叫做可信智能物联网的关键技术和应用案例。我们分如下几个方面做一个介绍:
首先这个物联网的发展趋势的话在座的都是物联网的专家我就快速过去。简单来说的,物联网现在实际上是跟人工智能紧密结合充分发挥数据的价值。
在这个地方的话有这样一个三角关系,我们说IOT是数据的这个采集端或者获取的这个云端。然后为人工智能提供数据,区块链在这个里面起的作用是说提供一种可信的数据,我们知道人工智能的话它的这个输入数据是需要好的数据,如果是不好的数据你训练出来的人工智能那是有问题的。就是说你垃圾的输入有可能在垃圾的输出。这个地方的话我们认为未来的物联网应该是一个可信的智能物联网。
它需要三者的技术这种深度融合,右边给出了一个在物联网端边云的智能协同的架构下面进行如何深度集成区块链技术,无论是设备的连接管理,包括它的安全连接管理,数据的安全流动以及在安全的基础上来实现分布式人工智能。这是从技术来讲的话我们认为是这样的架构。实际上物联网未来必将像现在的互联网一样不仅是在技术上改变我们的一些生活工作这样的生态,实际上它背后带来的组织和运行机制上的变革。互联网带来人的这种信息的交互和流动,而物联网进一步带来了更多物、设备侧的数据交互和流动。那么实际上这个设备的话它一定是具有资产的属性。资产的属性实际上是背后数据的价值。就是说设备、数据,数据资产然后带来它的一些金融上的这样一个变革。这是从技术和商业两个角度简单阐述其的发展趋势。
我们可以看到早期的这个就是说物联网跟区块链结合IBM在研究的第一个方案里跟三星的合作,把冰箱作为一种智能设备。现在的智能冰箱能够通知人或庭应该去买什么样的菜和食品,但是你还是需要去执行。未来的冰箱的有可能就是说他自动的去电子市场下订单给你买回来。然后你在手机上就能看到冰箱里买回来这样的信息。再比如无人驾驶汽车,它需要去停车和充电,因此需要跟停车场和充电设施进行自主的交互,也是需要这样的技术这是讲他的一些技术场景。
因此我们可以看到物联网有大规模的设备要连接、要管理,同时我们现在不仅是通信的问题,还有自主的交互,这样的话希望给设备赋予自主的身份,能够实现无论是通信和交互过程当中的安全认证。在有了设备的自主身份基础上,其在交互过程当中所带来数据的话规模是非常大的。那么这些数据的存储与分发以及支撑这样的一整套系统比如说区块链的这个分布式协议,这个是我们所需解决的三个关键技术。
接下来简要介绍我们在这三方面的初步工作。首先自主身份,实际上也是区块链技术在互联网领域里面带来的这个变革。那么W3C这个组织已经开始做自主身份的标准化的工作。一般来说身份具有三要素,包括证明文档,认证,申明。这地方会有一些通用的技术手段来实现,包括一些标准化,数字签名。接下来W3C DID的基本简介。
我们基于W3C DID正在讨论的标准草案,研究物联网DID的设计,特别是解决大规模物联网设备管理和安全认证的挑战性问题。
包括物联网资源受限问题,边缘节点来管理风险问题以及可扩展性问题。我们提出了软硬件结合的这样一套体系。比如说在底层的话基于硬件安全(PUF)来产生唯一的ID。然后针对传统PKI体系的问题,提出基于区块链技术来打造分布式的PKI体系实现物联网可扩展性的要求。
在我们研发的主链(CPChain)的基础上,设计了面向物联网设备管理与认证的DID方案,这个方案是符合W3C的标准草案。
这个体系涉及到4个方面,Holder指的是DID或者是说设备也可以是一个公司或者一个个人,Issuer是权威机构或者商业公司的实体,Verifier对holder的DID和VC作认证,并开展业务,一般是服务提供商等实体,Verifiable DataRegistry: 维护一些摘要信息等数据,是所有实体都能访问到的数据库,一般是区块链。因此我们可以看到DID区块链只是其中的一个组成部分。
DID需要跟安全硬件深度集成,包括PUF模块。同时因为设备是要自主的交互,它跟我们区块链的硬件钱包还不一样,硬件钱包毕竟还是人来做这个交互,可以输入密码或者输入一些你的安全信息。设备的话在这个网上进行交互的话它要有一个安全的存储环境。刚才几位专家都介绍了,同时要有一个可信的执行环境来实现,包括TPM和TEE(如ARM的Trustzone)。
这张图是讲的我们DID方案在智能网联汽车和移动出行生态当中所能涉及到的方方面面的应用。
可以看到,基于DID的可以扩展一个行业相关数据的流通、共享。就是说有了DID的基础,可以去想象更大的分布式数据共享需求,因此接下来需深入研究分布式数据存储与分发技术。
这是物联网数据的一些特点和要求,也是基于底层区块链技术要支撑,数据的需求方和数据的提供方提供了一个桥梁,通过所谓的数据商城,相当于我们现在电商的概念,来实现数据的搜索。
只是我们这是一个基于区块链技术的共享平台。当然数据共享不仅仅是买卖的关系,它还可以基于多方计算来实现基于计算的数据共享,来保证其中数据的隐私和安全。
下面两个关键技术都需要底层的分布式协议来支持。我们是针对物联网的需求,定制化的设计DPOR共识协议,我们在6月底要完全开发出来并主链上线。
接下来简单介绍一下我们的一些应用案例。首先第一个这个案例是刚才我们讲的车的应用案例,就是车的停车充电。这是我们跟宝马的创新中心来合作开发基于这种车载设备身份认证,和硬件钱包来实现无感支付。
第二个应用在智慧交通里面,从我们学车开始就把他学车的数据上传,因为本身在这个系统里面的话也需要,在公安和交通里面需要你要一个完整的这样一个学分才能去进行驾考。
现在这个行业里面作假的会很多,所以我们结合区块链技术来进行可以做监管,可以做一些数据的增信。
那么在这个基础上实际上可以看到,我们现在网约车,包括未来的这种无人车的这种共享汽车等等这个里面的话无论是车外交通环境和车内的安全,都可以根据智能视频计算获取安全的或者说危险的行为。那么它可以上传到区块链上存证,同时联动公安报警系统,强奸等等安全紧急事件可能会得到及时的处理。最后我给一个视频,讲的是在智慧城市规划里面怎么结合区块链技术进行应用。雄安智慧城市以块单位进行建设,每一块里面的人车物所有的数据都要采集上来。区块链作用实际上它可以做数据存证,数据授权。同时基于这种区块链的话可以实现给不同的职能部门进行不同的数据分发,实现智慧政务,让数据多跑路,让群众少跑路。后面的视频是刚才讲的无感支付实际系统的演示。车跟充电桩可以基于任意的无线技术实现自主认证和接入。未来无线充电的话,车停下后不需要任何人的干预,它会自动的充电,自动的支付结算。
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