IoTeX联合创始人Raullen Chai:用链中链的方式解决物联网异构性问题

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物联网的应用可以延伸至人类生活的各方各面,大到工业生产,小到智能家电。但也正是因为如此,场景目标和性能需求的不同导致几乎不可能找到一个万能的方案,能够“一键解决”所有的场景应用。 

即使区块链技术是天生的分布式应用,在与不同的物联网场景结合时,侧重点依然有所不同。协同数百万个工业物联网节点的区块链应当注重其高度的可拓展性和巨大的交易量;而协同智能家居设备的区块链则应注重隐私保护和延伸性。 

这么看来,想要贯通各个物联网应用场景,是不是就没得玩了? 

当然不是。 

IoTeX选择用类似于“树干与树枝”的“主链+子链”方式解决物联网的异构性问题。“树干”负责提供养分,“树枝”负责开花结果。金色财经对此专程采访了IoTeX的联合创始人Raullen Chai,对区块链技术在物联网领域的应用进行了沟通与了解。 

Raullen Chai,IoTeX联合创始人,毕业于滑铁卢大学并获得计算机专业加密学博士学位,计算机科学家。拥有超过8年的密码学和区块链领域的丰富经验。曾作为密码学研究与开发部门负责人就职于Uber,担任Google基础设施安全项目负责人。 

Raullen Chai向金色财经介绍,IoTeX是面向物联网(IoT)的可自动扩展和以隐私为中心的区块链基础架构。其全球团队由密码学、分布式系统和机器学方面的计算机科学家以及顶级工程师组成。 

区块链与物联网结合最难突破的问题在于如何将数十亿物联网设备安全地接入区块链并实现不同物联网厂商之间的分布式协同工作。为此,致力于物联网领域的区块链项目设计至少需要解决3个问题: 

第一,能够处理来自数十亿物联网设备的交易;

第二,能够满足物联网厂商对其数据安全以及隐私方面的需求;

第三,需要考虑物联网设备之间的互联互通,为开发新的大规模物联网应用奠定基础。 

在IoTeX的设计架构中,众多的“链”以层级结构分布。主链是唯一的,主链之上搭建许多高自由度的子链,不同的应用或设备在不同的子链中进行开发、定制和优化,以此解决物联网的异构性问题。 

作为任何人都可以访问的公有链,IoTeX主链以保护隐私的方式在子链之间传递数字资产和状态,以实现子链间的互操作性。同时监督子链,在必要的时候通过采取没收定金等方式惩罚子链上已绑定的运营方。并且还要结算和锚定支付,建立子链信任。 

以此为目标,Raullen Chai解释,主链将专注发展可拓展性、稳定性、隐私保护功能以及协调子链的能力。而子链具有成为私有链的可能,并且可不依赖主链作为中间站而与其他子链进行交互,则需要具备灵活性和延展性以适应物联网应用的多样化需求。 

除此之外,Raullen Chai介绍到:“为了支持层级结构的区块链网络,IoTeX利用自主研发的随机化代理权益证明机制(Roll-DPoS)来激励更多的代表节点参与到网络中来,帮助打包主链和子链的区块和维护整个网络的安全。 

一方面,不同IoT厂商的设备和应用运行在构造性质不同、功能各异的子链上,对数据和交易进行分流;另一方面,主链对子链进行监管,并根据子链的数据吞吐量动态调整子链的资源配置。Roll-DPoS的技术黄皮书将在近期发布,其工程实现也在紧罗密布的进行中。 

跨链技术是IoTeX研发团队今年主要研究的第二个重要课题。“目前我们的研发团队正在测试各种跨链解决方案并评估不同方案对主链和子链性能以及安全性的影响。”Raullen Chai补充到,IoTeX的设计目标是提供一种灵活安全高效的跨链解决方案用于在子链和子链之间、主链和子链之间传递数字资产和状态。 

区块链的隐私是IoTeX致力于研究的第三个重要课题,也是一个长期的课题。对于隐私的研究,IoTeX大致会分两步走:第一步是对现有的秘密交易(Confidential Transaction)方案的大幅改进和提高,使其变的更轻便、可信任程度更高、并支持很大的匿名集合;第二步是在不依赖于可信计算环境的前提下,利用密码学工具实现轻量级的隐私保护智能合约。 

值得一提的是,IoTeX在对现有的秘密交易方案的改进中已经走出了坚实的一步 – 其首席密码学家Xinxin Fan的学术论文“Faster Dual-Key Stealth Address for Blockchain-Based Internet of Things Systems”被6月在西雅图召开的著名学术会议ICBC(International Conference on Blockchain)接受,而这一新的方案也会被实现在IoTeX的链上。这一创新的核心思想是利用了椭圆曲线的性质来提高现有秘密地址(Stealth Address)技术,使其更轻便、更高效、可被物联网设备直接使用。 

除此之外,Raullen Chai讲到:“因为物联网设备有数量庞大、数据繁杂的特征,整个系统的可扩展性也至关重要。而可扩展性主要包括了高交易吞吐量和低存储、低延时这三个概念”。IoTeX采用了分层链结构,佐以RollDPoS,可以提高不输于EOS的交易吞吐量;为了低存储,IoTeX在链上设置checkpoint,定期裁剪过期数据;为低延时,IoTeX放弃比特币和以太坊使用的Secp256k1椭圆加密曲线,而采用更加轻量和安全的Koblitz曲线sect283k1用于签名交易。 

总的来讲,目前区块链与物联网的结合还处于起步阶段。 

物联网在软件栈、硬件配置、通信协议、物理属性以及功能上都具有高度多样性,这也是物联网异质性最本质的表现。而区块链是为具有同质性的设备和应用而设计。因此,区块链物联网需要提高互操作性,使得设备和系统的交互不仅高度自动化,还能在支持一定可拓展性的前提下,最大化发挥物联网设备的功能。 

物联网拥有的庞大设备数量、指数级增长的物联网节点。而区块链技术目前还处于早期发展阶段,其可拓展性、共识机制、分片技术都还在探索研发中。除此之外,解决物联网的隐私保护问题是当务之急,但是现有的区块技术在海量计算、存储以及通信方面仍然有所欠缺。 

对于这些问题,Raullen Chai向金色财经表示,IoTeX始终在寻求理论上的突破与工程上的创新。包括以低廉的成本支持物联网设备的高吞吐量和异构的需求,并运用拜占庭容错理论提高数据传统容错率等等。最终效果究竟如何,金色财经对此将保持持续关注。

本文来源:金色财经  区势传媒责任编辑:Byzantium
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