融合5G和區塊鏈的意義

 

多年來,分析師一直在期待物聯網(IoT)的影響。但是,它的成功有兩個主要障礙:能力和安全。

但現在,引入新技術可能會改變這種狀況。今年,AT&T和Verizon等主要運營商將推出最新一代蜂窩移動通信5G。據分析師稱,5G平台帶來了高數據速率,更短的延遲,節能,降低成本,提高系統容量和大規模設備連接。

5G和區塊鏈技術的結合有可能釋放出經濟價值的激增。為了理解5G和區塊鏈之間的這種聯繫,必須將這種關係​​視為多重關係。通過降低延遲,高速和容量,5G覆蓋的強大功能使物聯網設備得以廣泛使用。同時,這些設備可以利用區塊鏈的安全性,分散性,不變性和共識仲裁作為基礎層。

這意味著智能城市無人駕駛車輛智能家居和其他傳感器驅動的增強功能最終將擁有可以滿足其需求的技術。

物聯網應用

作為基礎層,區塊鏈可以提供共識和安全性,而大多數物聯網交易和合同都發生在第二層網絡上,有機會在鏈上解決支付渠道和交易糾紛。然而,物聯網的網絡容量將通過5G覆蓋的功能來實現。

此外,5G將通過增加節點參與和分散來直接協助區塊鏈,並允許更短的阻塞時間,推動鏈上可擴展性 – 所有這些反過來又進一步支持了物聯網經濟。

以下是5G如何推出以及何時可以看到實際使用情況的第一眼。

推出5G

網絡提供商已經開始在部分美國城市推出5G,而全球覆蓋範圍預計將在2020年上線。

Verizon將於4月11日開始在芝加哥和明尼阿波利斯開展業務,並在2019年剩餘時間內向30個城市提供服務。

在供應商方面,三星有望在下個月發布其兼容5G的Galaxy S10型號。其他公司,如華為和LG,已經宣布了他們自己的模型很快就會出現。

在調製解調器方面,我們仍在等待同時支持5G和LTE。高通預計將在今年的第三季度或第四季度發布這樣的產品 X55。

蘋果消費者將不得不推遲到2020年,然後再看到兼容5G的iPhone,該公司顯然還在評估市場狀況。

喚醒物聯網

5G的優勢在於其高速,容量,低延遲以及與大量設備連接的能力。延遲是指發送和接收信號之間的時間。在區塊鏈術語中,延遲是廣播事務與節點接收事務之間的時間。然而,對於物聯網而言,無論是應用於智能家居還是自動駕駛汽車,如果設備在不經歷長時滯後的情況下相互通信,實現低延遲至關重要。

這種減少可以解開另一個概念,即技能互聯網(IoS)。這是專家通過虛擬現實耳機遠程開展工作的過程。例如,牙醫可以遠程執行程序。如果延遲不能最小化,那麼專家就不會有足夠的反應,危及患者並破壞整個功能。

正是這些新應用推動了對5G經濟影響的預測。高通公司的一項研究表明,到2035年,5G可能會使全球GDP增加12.3萬億美元。

重要的是,5G – 速度高達每秒10千兆位 – 是對當前家庭寬帶服務以及蜂窩網絡的改進。從正確的角度來看,全球平均非移動互聯網速度僅為每秒7.2兆比特。因此,5G很可能成為全球事實上的互聯網絡。

5G對物聯網及相關概念的影響將通過多址邊緣計算進一步增強。這是一種網絡形式,服務從集中式節點傳播到外圍節點,從而使速度更加提高,同時還可以減少延遲。

物聯網將依靠這種容量和能力將大量設備相互連接。根據華為的研究,據估計到2025年可能會有多達1000億的物聯網連接,此後增長可能會呈指數增長。  

加快自動化

在談論自動化時,通常會考慮機器人取代目前由人類完成的有償工作。然而,實際上,自動化的範圍最終可能遠遠超過這個範圍,包括更換家務和無償的世俗任務。

這已經可以在智能家居的出現中看到,家用電器相互通信,保持庫存水平和管理庫存。自動駕駛汽車和卡車已經過了測試,立法成為主要障礙。

在未來十年內,傳統行業 – 例如農業採礦鑽探 – 都預計通過高速物聯網實現自動化,由數十億傳感器和5G以上通信設備提供動力。

瓶頸

這些應用依賴於廣泛的5G覆蓋範圍,以提供這些系統在全球範圍內按預期執行所需的容量,速度和延遲。

但另外兩個潛在的5G障礙可能會出現。

首先,惡意設備可能會在網絡中造成混亂,並由其互連性提供支持。

其次,5G的推出將包括這些設備之間的交易和支付爆炸式增長。這些數量可能會使目前的集中和分散金融基礎設施的能力相形見絀。

區塊鏈裁判

區塊鏈創新可能解決第一個問題。公共的,分散的區塊鏈能夠確保不可變性,防篡改並在不信任的實體之間建立共識。

因此,它們可以用作解決無法解決交易或智能合約條件的物聯網設備之間爭議的基礎層。由於這些設備可以通過資金進行交易並運營車輛,因此建立具有強大安全性的底層協議層至關重要。區塊鏈可以在這方面表現出色。

與IoT中使用的當前客戶端 – 服務器模型相比,分散式區塊鏈提供了進一步的優勢。它們的分散式架構意味著可以保護和保證身份。目前,物聯網設備通過雲服務器識別自身,其識別數據保存在這些數據庫中。因此,數據可能被洩露,被盜或被模仿,對在這樣的網絡上運行的任何應用程序提出了主要的安全威脅。

通過使用分散的區塊鏈,我們可以通過使用非對稱加密和安全散列算法來保護這些身份。設備將根據其自己相應的區塊鏈地址進行註冊,以保證其身份。該區塊鏈層可以提供現有集中式基礎設施無法比擬的安全級別和無摩擦識別。

擴大

不幸的是,第二個規模問題不能通過區塊鏈直接解決。物聯網的絕對程度意味著分散的區塊鏈架構無法處理必要的吞吐量。這在第一層至少也是如此 – 即區塊鏈本身。

通過使用支付渠道或側鏈,將大多數交易推遲到第二層協議(例如在區塊鏈之上運行的照明網絡)是可能的,也是可取的。  

但是,鑑於每個設備都需要擁有自己的地址和鏈上事務,因此需要一個每秒達到數万個事務的鏈上容量。簡而言之,可擴展性必須在兩個層上得到顯著改善。

比特幣現金ABC等區塊鏈,塊大小增加,以及通過分片的以太坊正在構建更大的鏈上容量。與此同時,我們看到閃電網絡推出時的穩定進展,以及來自Blockstream的Liquid等側鏈,而以太坊的等離子網絡繼續推進。5G和第2層區塊鏈基礎設施的擴建偶然同時發生,為面向物聯網的經濟提供必要的可擴展性和覆蓋範圍。

系統架構師的另一個途徑是添加其他結構,例如基本區塊鏈層和物聯網設備之間的圖形。諸如有向無環圖(DAG)之類的設計可用於實現更高的吞吐量。但是,這通常會導致安全性和權力下放受到破壞。

導航可擴展性,安全性和分散化的三難問題是任何基於區塊鏈的物聯網網絡的先決條件,這三個領域中的任何一個方面的缺陷都可能對用戶造成災難性影響,並且首先會破壞使用此類協議的目的。在開發人員可以生產實現高吞吐量而不犧牲安全性或分散性的替代設計之前,物聯網網絡將不得不使用更有限但安全的區塊鏈結構。

防篡改數據

5G授權的物聯網設備將推動數據傳輸的大幅增長。思科的項目,他們將產生847澤字節到2021年雖然其核心blockchains的分佈式數據存儲系統,這是不可行的存儲顯著數量上鏈數據。但是,如果這個物聯網數據沒有存儲在鏈上,那麼這仍然會讓它受到攻擊。

但是,很有可能在鏈上存儲數據哈希,鏈接指向整個數據集的外部數據存儲站點。實際上,這種外部存儲可以在其他分散協議上運行,例如行星間文件系統(IPFS)或OrbitDB。雖然這不能保證同樣的防篡改水平,但它確實提供了比集中式替代方案更強的安全性。重要的是,通過在鏈上存儲哈希值,任何對數據的篡改都將導致哈希值的變化,從而引起對這種攻擊的關注,以及通過時間戳記的時間記錄。

賦予智能合約權力

區塊鏈在功能和性能方面也可直接受益於5G。

一個這樣的例子是智能合約。區塊鏈智能合約通常依賴於神諭。這些oracles將外部數據傳遞給合同。當然,這些信息只能通過互聯網接入傳輸。對於供應鍊等應用,5G可以在偏遠地區為這些神諭提供便利,否則將無法實現。

網絡改進

區塊鏈還可以從5G中獲得網絡改進。

範圍和帶寬的大幅增加,以及邊緣計算輔助的延遲減少,可能導致加入公共區塊鏈的額外節點激增。通過將覆蓋範圍擴展到偏遠地區以及提供與移動設備和平板電腦等非靜態設備的更多連接,可以顯著提高網絡參與度,從而提高安全性和分散性。

此外,由於延遲減少,開發人員可以更多地嘗試減少阻塞時間,從而提高鏈上吞吐量。反過來,這將為使用區塊鏈進行結算,共識和安全的物聯網設備提供更好的支持。

多重關係

要真正了解5G,物聯網和區塊鏈的價值,您必須將它們視為協同效應,而不是提供完全獨立的價值主張。通過正確的架構,該技術堆棧 – 以及第二層解決方案,邊緣計算,虛擬現實,增強現實和IoS – 將創造前所未有的價值,同時從根本上改變工作條件,就業和娛樂。

 

來源 : Cointelegraph.com

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