IBM представляет архитектуру гибридной цепочки блоков для Интернета вещей

• IBM разрабатывает архитектуру одноранговой децентрализованной инфраструктуры для автономного управления гибридными сетями IoT.
• Для кластеризации устройств Интернета вещей в отдельные цепочки блоков они использовали протокол консенсуса Bitcoin Proof-of-Work вместе с новой кодовой базой.

Интернет вещей (IoT) неоднородно применяется в разных областях, чтобы сделать их более умными, эффективными, прибыльными и более связанными. Это требует эффективного подключения, работы и управления огромным количеством слабосвязанных интеллектуальных устройств, которые могут обнаруживать друг друга и доверять друг другу.

В настоящее время все интеллектуальные устройства и оборудование подключены через централизованные инфраструктуры. Три основных отрицательных момента архитектуры этого типа:высокие затраты на обслуживание, единая точка отказов в отношении проблем безопасности и низкая совместимость из-за ограниченной агрегации данных с другими централизованными сетями.

С другой стороны, децентрализация Интернета вещей имеет несколько преимуществ. Например, это повысит безопасность и конфиденциальность данных, уменьшит объем данных, отправляемых в облако для обработки, и приведет к автономным совместным операциям.

Недавно исследователи из IBM представили архитектуру одноранговой децентрализованной структуры для автономного управления гетерогенными сетями IoT. Он разработан путем объединения аналитики, новых программ, написанных командой, и модулей с открытым исходным кодом на основе известного сообщества блокчейнов.

Создание многообещающей децентрализованной платформы для Интернета вещей

Для создания этой структуры они использовали протокол консенсуса Bitcoin Proof-of-Work и написали программы для эффективной кластеризации оборудования IoT в отдельные блокчейны или субблокчейны.

Однако это не так просто, как кажется. Существуют миллиарды устройств и ограничений ресурсов, которые чрезвычайно затрудняют развертывание блокчейна в IoT. Эффективная архитектура блокчейна должна масштабироваться для огромного количества устройств IoT и обрабатывать транзакции с высокой пропускной способностью.

Для достижения масштабируемости платформа, разработанная в этой работе, использует протоколы блокчейнов Byzantine Fault Tolerant и Proof-of-Work. Сначала протоколы блокчейнов устанавливают распределенный консенсус между несколькими устройствами IoT, а затем гибридный IoT использует Byzantine Fault Tolerant для обеспечения взаимодействия между субблокчейнами.

Чтобы проверить производительность фреймворка, исследователи разработали серию показателей интеграции блокчейна IoT. Они использовали компьютерное моделирование для анализа нескольких переменных цепочки блоков, таких как интервалы генерации блоков, размеры блоков, количество одноранговых узлов и расположение устройств.

Ссылка:arXiv:1804.03903 | IBM

Они использовали суперкомпьютер IBM POWER8 для моделирования данных сотен тысяч устройств, что помогло им точно визуализировать проблемы кластеризации и выбора субблокчейнов с точки зрения безопасности, масштабируемости и других показателей интеграции. Используя это моделирование, они определили аналитику и рекомендации, которые оптимально объединяют гетерогенные IoT-устройства в субблокчейны в соответствии с предпочтениями пользователей.

Гибридная архитектура блокчейна для Интернета вещей | Предоставлено исследователями

Исследователи провели тысячи экспериментов для проверки масштабируемости и безопасности системы. Например, они проверили его против различных видов угроз, таких как DDOS-атаки. Более того, они продемонстрировали, что уязвимости системы безопасности предотвращаются определенными ими руководящими принципами.

В целом исследователи внесли в эту работу три основных вклада

1. Набор показателей интеграции блокчейна и Интернета вещей Proof-of-Work для тестирования производительности.
2. Анализ эффективности блокчейна Proof-of-Work в IoT.
3. Архитектура гибридного блокчейна для Интернета вещей.

Читайте:Intel представляет новый уровень безопасности для протоколов искусственного интеллекта и блокчейна

Что дальше?

На следующем этапе они протестируют архитектуру с помощью большего количества физических и смоделированных сетей IoT. Кроме того, они планируют подтвердить дизайн Hybrid-IoT с повышенной безопасностью и реализовать полную структуру с отказоустойчивым алгоритмом для облегченных одноранговых узлов.