產業特輯 IX「區塊鏈在物聯網的落地應用關鍵」— ITM 國際信任機器.陳洲任 |

物聯網是大量的聯網終端設備,將收集到的資料傳輸到雲端或本地資料庫,應用的範圍廣泛涵蓋個人設備、居家環境、公共資訊或工業生產。這個新生的去中心鑄幣和分散式帳本技術,順理成章在物聯網上,被看到可能的應用和潛在的產值。本文由新創 ITM 國際信任機器 執行長 陳洲任 撰稿,其曾任香港泰德陽光集團副總裁及台灣首席代表,協助集團在台灣打造百人區塊鏈技術開發及運營團隊。

本文為 2020 台灣區塊鏈產業特輯系列第九集,完整「區塊鏈產業年度圖鑑(報告)」即將正式釋出,歡迎留下 email 第一時間掌握「台灣區塊鏈產業年鑑」資訊。


當區塊鏈遇到物聯網

根據市調機構 Zion Market Reseach 報告,全球區塊鏈物聯網的市場規模將從 2018年 的3 千2 百萬美金,增長到2025 年的30 億美金,2019 年至2025年 的年均複合增長率(CAGR)為 91.4%。未來5年約百倍市場規模的擴增,的確是亮眼的預測和可期待的市場。

從「幣」的角度看,去中心的(Coin or Token)可以作為物聯網機器對機器之間,價值交換的工具,創造M2M 經濟。從「鏈」的角度看,去中心化帳本技術(Distributed Ledger Technology)可以建立可信任的物聯網資料,在智慧城市、智慧生產、供應鏈金融創造新的信任經濟。

IDC曾預測2019 年 20% 的物聯網環境都會具備基本區塊鏈上鏈功能,事實上距離還十分遙遠,因為區塊鏈技術並無法支應物聯網的需求,主要有幾個大的瓶頸。這些瓶頸有一個無法克服,區塊鏈與物聯網的整合可能就遙遙無期。

區塊鏈應用到物聯網的五大瓶頸
一、擴展性(Scalibility)

主流的公有區塊鏈,如,每秒交易數(TPS)小於10,私有鏈或聯盟鏈的TPS則可以超過1000,但這樣的交易速度,都遠遠不及物聯網的需求。如以智慧電表為例,每15分鐘傳輸一筆資料,則每一百萬個智慧電表的TPS為1111,現有的區塊鏈如果沒有擴容技術,實很難支應動則百萬等級以上的物聯網設備,每分每秒傳送大量資料。

二、數據保護和隱私(GDPR Compliance)

區塊鏈帳本的特性就是不可篡改,上鏈的資料存在每個節點,無法刪除。歐盟推動的一般資料保護規範(GDPR),其中規範了被遺忘權 (Right to be forgotten),個人可以要求控制資料的一方,刪除所有個人資料的任何連結、副本或複製品。區塊鏈上資料不可刪除,自然與被遺忘權和資料抹除權相互牴觸。

三、成本(Cost)

公有區塊鏈每放一筆交易必須付給礦工(即節點)費用,以通用的為例,每放一筆資料的費用經過換算約為0.1 美金,物聯網系統產生大量的資料,直接放上公有區塊鏈的費用是天價。私有鏈和聯盟鏈維持節點的成本也不便宜,加上區塊鏈的資料不能刪除,可預期的區塊鏈膨脹,節點的維運成本只會越來越高。另一個成本議題則是終端設備的成本,不能因為要將資料上鏈,而提高現有設備的規格,這不符合業者的成本效益。

四、可稽核性(Auditibility)

物聯網產生大量且連續的資料,透過區塊鏈分散式帳本技術將資料存在每個節點,然而現實上擔任節點的維運成本高,不可能每個資料使用者都擔任節點。如果使用者本身不是節點即無法稽核從區塊鏈節點拿到的資料,或者必須透過代理人或向其他節點來查核。這個情況下,代理人的信任,以及向其他節點查核的時間、效率和費用,都將成為新的議題。不需擔任節點也能稽核從區塊鏈拿到資料,是一大挑戰。

五、資料處理(Data Processing)

區塊鏈上的資料都由雜湊值(Hash Value)來關連,當資料累積量越來越大,要對大量的資料作搜尋及分析,效率不彰,無法和傳統資料庫的效能相比。例如,十萬筆資料放在 Hyperledger 區塊鏈,搜尋一筆資料的速度,和傳統資料庫相比,大概慢了500倍。同樣的道理,以區塊鏈來存放資料不利於已經發展十分成熟的大數據及 AI 分析。

落地應用的關鍵 Trust is proven at the Edge

區塊鏈當前發展的夢魘就是「為區塊鏈而區塊鏈」,任何技術前面加上區塊鏈三個字,好似就成了當紅炸子雞,尖端熱門科技。區塊鏈來自去中心系統的信任機制,應該勇於和現有以企業為中心的系統整合,而非「幻想」式的取代。「落地」是現在所有區塊鏈技術發展公司最大的挑戰,如何從概念驗證(POC)出發,達到十萬甚或百萬等級的實際應用。

晶片等級的區塊鏈上鏈技術,是將萬物聯網提升到萬物上鏈的關鍵。物聯網設備透過 Sensor 收集到的資料,直接透過本身的MCU,在低算力、高頻量的要求下,將資料上鏈。前述的五大瓶頸,在此也必須一併獲得解決,才是有意義的解決方案。區塊鏈新創 ITM 國際信任機器已研發出具有區塊鏈擴容能力的SDK,透過Porting Kit,將SDK裝載到Cortex-M3等級以上的物聯網晶片,將其提升成為區塊鏈 IC。區塊鏈 IC 搭載 ITM 專利的演算法,能將一百萬筆資料雜湊成一個 32 bytes 帳本指紋,再將帳本指紋透過上到公有區塊鏈。資料仍放在鏈下傳統資料庫,透過 open source 程式,可以稽核資料的存在、不存在或是否被竄改,成功解決區塊鏈應用到物聯網的五大瓶頸。

「安全」是物聯網發展最關鍵的議題之一,沒有安全就沒有物聯網。區塊鏈技術是物聯網安全最後的一塊拼圖,透過分散式帳本技術,確認物聯網系統收集到的資料具備完整性(Data Integrity)和可追溯性(Data Traceability)。晶片等級的區塊鏈上鏈技術,將是區塊鏈和物聯網整合的關鍵,其應用將可廣泛用在智慧城市、智慧製造、V2X、健康醫療、供應鏈金融等等重要應用場景。

(本篇文章為 2020台灣區塊鏈產業系列  IX《產學聯手,區塊鏈於醫療領域之應用— 政治大學.陳恭教授》,期待看到接續特輯的讀者們,歡迎關注 動趨 BlockTempo)

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