第十一讲 || 区块链与物联网

前面我们已经讲过区块链本质上是一种新型信任模式构建的基础设施。但区块链所构建的信任也有其局限性,这就是说区块链信任具有信任边界。若通过区块链本身所生成的数据,如每产生一个区块将给矿工奖励50个比特币,这50个比特币的产生与确认是通过区块链全网共识所形成的,因而一旦产生,这50个比特币就是真实可信的。同样,在以太坊上发布一个智能合约,通过发布者签名,记载到区块链上,则登记到区块链上的这段代码也是真实可信的,我们任何人都可以查询、阅读和使用,若这个智能合约代表的是一个代币,则这个代币的数量、增发机制也是真实可信的,因为我们任何人都可以看到这个代币的构造逻辑,而且我们知道,已经发布上去的代币,即使发布者也是不能随意修改的。


这些由区块链自身产生以及发布在区块链上的数据是真实可信的,这些数据是不能篡改,并且其修改、转移均是通过区块链的交易来完成,因此说区块链的链上数据是可信的。这种信任仅能表示这些数据是真实的,如产生的过程、签名者、交易过程等是真实的。然而,区块链并不能解决这些数据所表达的物理含义是真实可信的。如我们用一个代币来表示一个实物资产,我们可以在区块链上保证这个代币凭证是真实可信的,但我们却无法仅依赖于区块链保证这个代币所对应的实物资产也是真实可信的。


这就是说区块链仅能解决链上的数据信任问题或凭证可信问题,而要涉及这个数据所代表的物理实体的可信问题,区块链信任就必须与传统信任进行有机的结合和互为补充。在这种结合中,我们使用区块链来解决链上或线上信任,而用传统信任(如熟人信任、第三方机构信任)来解决线下信任。如一个博物馆的馆藏资产要进入市场进行交易,我们并不一定需要这些资产的实物进入市场进行流通,而通过将博物馆的资产通证化后,将通证进入市场流通与交易,而实物资产仍然存放在博物馆中保存及展览。在这里,资产的数字通证通过区块链来解决线上资产的可信问题,而资产通证所对应的实物则通过博物馆这个第三方机构来确保线下信任,这个线下信任要确保线上通证与线下实物的一一对应,并且当线上通证的持有人要索取实物资产时,线下信任载体可以确保该通证的实物可信兑付。

区块链的线上信任还可以通过一种方式实现与物理世界的连接,即是通过物联网。通过物联网及智能设施,我们可以实现区块链信任与物理世界的自动连接,从而尽可能地排除其中的人为干扰,尽可能确保区块链信任与线下信任的自动、智能与高效联接。在这种方式下,我们可以实现区块链虚拟空间中的信任与物理实体中的信任的有机融合与统一,在未来智能社会中具有特别重要的意义。物联网是通过互联网实现物理实体之间或物理实体与我们人际关系系统之间的联接,所以物联网的英文缩写是IOT,即Internet of Thing,就是物体的互联网。那么,物联网是如何实现物体的互联的呢?一般而言,我们是通过如下物理设施实现物联网的,包括有:
二维码,通过在二维码中存储物理实体的身份信息,从而实现我们对物体的身份识别及相关关键信息的获取;
RFID,通过射频信息传输获取物理实体的身份信息及相关关键信息。与二维码的图像识别不同的是,RFID是通过射频信息的传输来实现物体身份识别的,这种射频信息的传输又可分为主动传输与被动传输,所谓被动传输即是识别物体的RFID芯片本身不带电源,可在主动识别装置的射频源激发下发射信号;而主动传输则指物体的RFID自身带有电源,可主动发射信号。
GPS,这个大家都应该很熟悉了,就是全球卫星定位系统,用于物理实体位置信息的获取。CPS,这是物联网及人工智能正在发展的一个新概念,叫信息物理系统。就是在物理实体中嵌入具有信息智能的嵌入式信息系统,使物体实体具备了可以接受指令控制、能自动计算、生成相关控制指令,并控制物体实体进行相关操作。
CPS将使我们的很多物理实体具有智能,从而自动地帮助我们人类完成诸多工作,在未来的CPS中甚至具有自我学习的能力,因此CPS也是物联网与人工智能的一个重要结合发展方向。
移动终端,我们就不要特别介绍了,在物联网中我们通常用来进行人机交互与现场信息的采集。传感器,如图像、声音、温度、湿度、土壤成份等,这个方面有很多,根据不同的应用场景具有不同类型的传感器,通过这些传感器我们可以采集和获取物理实体的各方面状态信息,而通过这些状态信息的分析可以让我们实时地了解这些物理实体的各种状态,为我们对物理实体的进一步操作控制奠定基础。

有了物联网对物理实体的联接,我们就可以建立物理实体到区块链链上虚拟空间的映射,以及建立二者的有机融合。区块链通过物联网建立区块链与物理世界联接的应用场景有哪些呢?一起来看看!
第一类应用场景,利用区块链来保证物联网所采集数据的哈希码,从而确保所采集数据的不可篡改与真实可信性。注意,这里我们不是把物联网所采集的数据直接存放在区块链上,而是将这些数据的哈希码存放在区块链上,通过这些哈希码来验证和确保这些物联网数据不可篡改和真实可信性。其中一个应用场景就是农机补贴以及农机补贴发放中,以往的发放模式,由于存在大量的中间环节及数据造假,使这个政策在实际执行中资金并没有真正用在农民的农机补贴中,造成了大量的骗补与腐败案件。若通过在待补贴并已注册的农机中安装自动数据采集仪,将所采集的这些数据存放到省农机中心数据库,并将数据的哈希存放到区块链上,补贴发放时直接对农机数据进行验证和计算,根据计算结果自动将补贴发放到农机主的相关账户中。这一过程将大大简化农机补贴的发放,并拒绝中间过程中的腐败与数据作弊。
第二类应用场景,是共享酒店、共享房屋,例如现在广泛发展的民宿。通过在区块链中部署可控制酒店、房屋智能锁的智能合约,通过向智能合约支付相应款项,即可通过智能合约来取得对房间相应时间的使用权。
第三类应用场景,就是现在我们已经广泛看到的在各类共享设施中的应用,如共享自行车、共享充电宝、共享汽车等。与现在已经采用互联网+实现的这些共享设施不同的是,基于区块链的共享设施可以真正实现这些设施“取之于民、用之于民”的共享,并不需要一个统一的中介平台。任何拥有设施的个人或法人主体都可以在统一的协议与标准下,将自已的设施发布在区块链共享网络中,并获得共享用户向自已设定账户支付的使用费。
第四类应用场景,在物流中的应用。区块链在物流中的应用需要物理实体在物流体系中的身份信息、状态信息与区块链中的身份信息保持严格的跟踪对应关系,并且可以通过区块链实现物体实体全程信息的跟踪与追溯。

再说说通过物联网建立区块链与物理世界联接的应用场景中的可信CPS。
可信CPS可以说是人工智能、物联网、区块链这三个新兴学科结合发展的结合体。人工智能与物联网的结合,可以实现物理实体的智能化,使原来没有生命与能动性的物理实体具有了智能性、自动性。而区块链的引入和结合,则可以使该物理实体在虚拟空间中具备可信身份,并接受所有者的有效控制。原来我们所担心的智能机器人可能脱离人工控制的问题,一旦与区块链结合起来,若将可信机器人取得区块链身份作为其合法身份的必须环节,则再高级的智能机器人都可以有效处于其区块链身份所对应的所有者的有效控制之下。所有者可以通过区块链向可信机器人发送可信控制指令,而可信机器人也仅接受和执由区块链所发出的可信执行。同时,可信CPS在区块链中拥有了区块链身份后,还可以代表其所有者自动、智能地执行相关任务,甚至代表所有者进行相关“社交”,如与其它可信CPS自动协商相关活动。

可以设想,一台具有区块链身份的智能汽车,在所有者的指令控制下自动地到机场去接送我们的客人,自动、智能地与其它智能汽车、周边环境如收费站协商相关行为。这些智能的CPS,若没有基于区块链的可信控制,在未来将可能是一场灾难,但区块链的出现,则使这些可怕的智能能有效地置于我们人类的有效管辖和控制之下。