ترکیب Blockchain و IOT

دسته : تکنولوژی

نویسنده : علی منصورآبادی

تاریخ : 1401/7/26

سطح : متوسط

پست های مرتبط

https://teamaa.ir/Assets/Images/Blog/TEAMAA-(38knrJNY)_TEAMAA-(Jqm3R8uf)_انواع Switch ها در سیستم های توزیع شده.jpg

1401/11/26

انواع Switch ها در سیستم های...

https://teamaa.ir/Assets/Images/Blog/TEAMAA-(tV1ifuWG)_Distributed Systems Types Poster.jpg

1401/11/19

سیستم های توزیع شده و نمونه...

https://teamaa.ir/Assets/Images/Blog/TEAMAA-(EB674Gxi)_heterogeneous-vs-homogeneous-systems Poster.jpg

1401/9/29

انواع دیتابیس ها برای استفاده...

https://teamaa.ir/Assets/Images/Blog/TEAMAA-(LkPkHKy1)_Blockchain and Database Poster.jpg

1401/8/24

ترکیب Blockchain و IOT

سلام، وقتتون بخیر. علی هستم برنامه نویس تیما. امروز می خواهیم در ادامه پست "لایه های IOT و مشکلات آن"، با هم در مورد ترکیب بلاک چین و اینترنت اشیاء صحبت کنیم و ببینیم که ترکیب این دو فناوری، چه نکات مثبتی را به همراه دارد. همونطوری که گفتیم IOT در واقع وسایل اطراف ما را به هم متصل می کند و ظهور تکنولوژی بلاک چین، باعث شده مشکلات و چالش های موجود IOT تا حد زیادی حل شوند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد IOT می توانید به پست "اینترنت اشیاء IOT" در سایت تیما مراجعه کنید.

بلاک چین یک سیستم توزیع شده است یعنی در یک مکان خاص قرار ندارد. این متمرکز نبودن باعث می شود که تراکنش ها در محیط توزیع شده رخ دهند و در همین محیط هم اعتبارسنجی و تایید شوند، یعنی در واقع بدون اینکه به شخص ثالثی مثل بانک نیاز باشد. به همین خاطر، در انرژی و وقت صرفه جویی می شود و همچنین معطلی و تاخیر هم به وجود نمی آید، چون تمامی تراکنش ها دست یک مرکز نیست که منتظر بمانند تا یکی تمام شود و سپس بعدی. لازم به ذکر است که هر تراکنش در بلاک چین یک گره یا در اصطلاح بلاک (Block) است که کاملا تغییر ناپذیر (Immutable) است و به هیچ وجه قابل ویرایش نیست. لازم به ذکر است که هر بلاک در اصل تمامی تراکنش های شبکه را در خودش نگه می دارد. مکانیزیم های رمزنگاری بلاک چین مثل امضاء ها، الگوریتم های Encryption و hash ها این تضمین را می دهد که تمامی داده های بلاک چین یکپارچه هستند و همچنین هر تراکنش در بلاک چین قابلیت ردیابی (Traceability) دارد. برای کسب اطلاعات در مورد بلاک چین، می توانید پست "Blockchain چیست؟" را در سایت تیما مطالعه کنید.

بلاک چین یک مکمل عالی برای IOT است چون مشکلات IOT مثل امنیت، حریم خصوصی، اشتراک گذاری داده ها و قابلیت اطمینان را حل می کند. ترکیب این دو تکنولوژی را BCoT یا همان Blockchain of Things می نامند. BCoT دارای ویژگی های زیادی هست که تعدادی از آن ها را با هم بررسی می کنیم:

· Interoperability یا قابلیت همکاری: این قابلیت یعنی اینکه امکان تبادل اطلاعات بین تمامی دستگاه های IOT وجود دارد. این امر به وسیله بلاک چین و به طور جزئی تر از طریق blockchain-composite layer فراهم می شود که در اصل باعث می شود یک ارتباط P2P یا همان Peer To Peer داشته باشیم.

· Traceability یا قابلیت ردیابی: یعنی قابلیت ردیابی برای تایید کردن و مطمئن شدن از اطلاعات زمانی و مکانی بلاک ذخیره شده در بلاک چین. هر بلاک در بلاک چین، یک بخش برای نگهداری تاریخچه خودش دارد که همین بخش اثبات قابلیت ردیابی است و اگر هک یا حمله ای انجام شود از طریق این بخش می شود فهمید که مشکلی وجود داشته.

· Reliability یا قابلیت اطمینان: یعنی از کیفیت داده ها IOTو اینکه داده ها IOT صحیح هستند، مطمئن باشیم که توسط یکپارچه شدن با بلاک چین تضمین می شود چون در بلاک چین از الگوریتم های متعدد و پیچیده ای برای رمزگذاری و هش کردن استفاده می شود.

· Autonomic interactions یا تعاملات خودمختار: این قابلیت یعنی اینکه دستگاه های IOT بدون مداخله هرگونه شخص ثالثی خودشان با خودشان بتوانند ارتباط برقرار کنند. که این قابلیت توسط Smart Contract ها یا قرارداد های هوشمند بلاک چین به IOT اضافه می شود. به بیان دیگر می شود گفت که بند های قرار داد های موجود در Smart Contracts به صورت کاملا خودکار وقتی که نقض شوند، اجرا می شوند و کاربر را مجازات می کنند. در مورد قرارداد های هوشمند در پست های آینده حتما صحبت می کنیم.

در شکل بالا، معماری کلی BCoT را می بینیم که لایه ی blockchain-composite به عنوان لایه میانی IOT و صنعت قرار گرفته است. در حقیقت لایه بلاک چین، ناهمگونی های لایه های پایینی را می گیرد.

لایه ی blockchain-composite از 5 زیر لایه تشکیل شده است که در شکل می بینیم. اولین لایه، زیر لایه Data است. این لایه، داده ها را از لایه های زیرین که IOT هستند، می گیرد و جمع آوری می کند و سپس آنها را با الگوریتم های Crypto، رمزگذاری می کند. این داده ها بعد از اعتبار سنجی شدن در بلاک چین، به صورت بلاک های متوالی ذخیره می شوند. لایه بعدی، زیر لایه شبکه یا Network است که به صورت P2P است و می توانید به صورت فیزیکی یا مجازی باشد. یک نود یا سیستم در شبکه، بلاک را برای نود های همتای خودش ارسال می کند، هر نود وقتی بلاک را گرفت، آن را اعتبار سنجی می کند و اگر معتبر بود به نود ها و سیستم های بعدی می رود. لایه سوم، لایه اجماع است، این لایه برای تضمین قابلیت اطمینان بلاک است که توسط POW و سایر الگوریتم ها تعیین می شود. لایه تشویقی یا Incentive، مورد بعدی ما هست که وظیفه های از جمله طراحی مکانیزم تشویق، مدیریت هزینه تراکنش ها و پخش ارز دیجیتال دارد. در حقیقیت این لایه به Miner ها که هم بلاک ها را درست می کنند و هم در اجماع شرکت می کنند، پاداش می دهد. لایه آخر ما لایه سرویس است که به کاربر در زمینه های متفاوتی مانند ساخت و ساز، غذا، تدارکات و ... سرویس می دهد. در این لایه Baas یا همان Blockchain as a service توسط Smart Contract ها دست به کار می شود تا به صورت اتوماتیک و خودکار عملکرد مناسب هر رویدادی را فراخوانی کند. به طور مثال، وقتی محصول به دست مشتری رسید و مشتری آن را تحویل گرفت، فرآیند پرداخت کامل می شود.