پتانسیل تکنولوژی بلاک‌چین و اینترنت اشیاء (IoT)

هرچند تکنولوژی بلاک‌چین و بازار رمز ارزها در سال‌های گذشته دچار فراز و فرود‌های بسیاری بود، اما آینده‌ای روشن و روبه پیشرفت در انتظار آن است. عوامل متعددی بر گسترش تکنولوژی بلاک‌چین موثر بود. انتشار ویروس کرونا و نیاز به مبادلات شبکه‌ای و دیجیتال، نقش اساسی شبکه‌های مبادلات مالی را پررنگ کرد. تکنولوژی بلاک‌چین با فراهم کردن یک دفتر توزیع غیرمتمرکز، مبادلات مالی امن و تثبیت‌شده را ازطریق یک شبکه همتا به همتا امکان‌پذیر کرد. درواقع ‌می‌توان گفت انتشار ویروس کرونا، کاربرد بلاک‌چین‌ها را در صدر عناوین مهم پیشرفت تکنولوژی قرار داد. در این مقاله به بررسی یکی از پتانسیل‌های این تکنولوژی، یعنی بلاک‌چین و اینترنت اشیا می‌پردازیم.

«تاریخ آخرین به‌روزرسانی این مقاله: اسفند ۱۴۰۰»

تکنولوژی بلاک‌چین چگونه کار می‌کند؟

Arthur Carvahlo کارشناس شبکه‌های بلاک‌چین، سه ویژگی اساسی ساختار این شبکه‌های اطلاعات را توزیع گسترده، تغییرناپذیری و غیرمتمرکزبودن عنوان کرد و گفت: این ساختار می‌تواند در پیشبرد اهداف پروژه اینترنت اشیا سودمند باشد.

استفاده از بلاک‌چین‌ها در کنترل اطلاعات دوربین‌های نظارتی،‌ یکی از کاربرد‌های تکنولوژی بلاک‌چین در اکوسیستم اینترنت اشیا است. تصور کنید یک سارق حرفه‌ای بخواهد برای عملیاتی که ترتیب داده، دوربین‌های محل سرقت را هک کند. درحال‌حاضر این امکان وجود دارد، اما اگر اطلاعات دوربین‌های نظارتی از طریق یک شبکه بلاک‌چین کنترل شود، امکان چنین اقدامی وجود نخواهد داشت؛ چراکه در این شبکه‌ها کامپیوتر‌های بسیاری اطلاعات را مورد بررسی قرار می‌دهند و هرکدام یک نسخه کامل از اطلاعات شبکه را دراختیار دارد. به عبارتی می‌توان گفت تکنولوژی بلاک‌چین می‌تواند امنیت اکوسیستم اینترنت اشیا را به‌طور کامل تضمین کند.

در ادامه تصور کنید سارق مذکور دستگیر شده و در دادگاه ادعا کرده است که فیلم ضبط‌شده جعلی است. اگر اطلاعات دوربین‌ها در شبکه‌های بلاک‌چین ثبت شده باشد، امکان تغییر اطلاعات وجود ندارد و درصورت لزوم می‌توان هر تغییری را در آن پیگیری کرد. این خصوصیات تکنولوژی بلاک‌چین، هرگونه سوءاستفاده از اطلاعات را امکان‌ناپذیر می‌کند و از این طریق امنیت اطلاعات را افزایش می‌دهد.

علاوه‌بر موارد گفته شده، غیرمتمرکزبودن شبکه‌های بلاک‌چین نیز یک ویژگی بسیار حیاتی است؛ اما می‌تواند مشکلاتی نیز دربر داشته باشد. به عنوان نمونه ممکن است برخی از پردازنده‌های اطلاعات شبکه بلاک‌چین متعلق به یک ارگان یا سازمان خاص باشد. دسترسی به چنین اطلاعاتی مطلوبیت اکوسیستم اینترنت اشیا را کاهش می‌دهد. از طرفی اگر قرار باشد از بلاک‌چین‌ها در مدیریت پروژه اینترنت اشیا استفاده کنیم، حجم اطلاعات ذخیره‌شده در بلاک‌چین بسیار بالا می‌رود و پردازش آن هزینه‌های بالایی در بر خواهد داشت.

رفع این مسئله یک راه‌حل کاربردی و ساده دارد، آن‌هم استفاده از امکانات خود شبکه بلاک‌چین است. می‌توان یک منبع مرکزی برای ذخیره داده‌ها درنظر گرفت، اما مجوز دسترسی به این داده‌ها در شبکه بلاک‌چین ثبت شود. در این صورت هیچ سوءاستفاده‌ای رخ نخواهد داد. در این سیستم به‌طور قطعی مشخص خواهد شد که چه کسی و در چه زمانی به چه اطلاعاتی دسترسی داشته است.

علاوه‌براین می‌توان با استفاده شبکه بلاک‌چین مجوز‌های دسترسی به هر اطلاعاتی را مدیریت کرد. به عنوان نمونه افراد می‌توانند برای دسترسی به یک اطلاعات خاص درخواست دهند و از صاحب آن مجوز بگیرند و تمام این فرآیند در شبکه بلاک‌چین ثبت شود. چنین امکاناتی بنیانی برای شکل‌گیری یک بازار اطلاعات است که در آن افراد می‌توانند ازطریق صدور این مجوز‌ها کسب سود کنند.

پیشنهاد تماشا: مفاهیم اولیه بلاکچین

کاربردهای بلاک‌چین در اینترنت اشیاء (IoT)

Andres Ricaurt معاون ارشد و مسئول نظارت بر پرداخت‌ها در یک کمپانی فناوری اطلاعات، می‌گوید بلاک‌چین‌ها مسئله اعتماد بین طرف‌های یک قرارداد را به‌کلی برطرف خواهد کرد. هیچ‌کدام از طرفین یک قرارداد، به تنهایی نمی‌تواند اطلاعات مربوط به پروژه اینترنت اشیا را مخدوش کند یا تغییر دهد. تکنولوژی بلاک‌چین امکان تغییر اطلاعات ثبت‌شده را به صفر می‌رساند. بنابراین استفاده از بلاک‌چین‌ها برای ذخیره اطلاعات مربوط به اینترنت اشیا، لایه‌های امنیتی را افزایش داده و از حمله سوءاستفاده‌کنندگان جلوگیری خواهد کرد.

ادغام تکنولوژی بلاک‌چین و اینترنت اشیا (IoT) درهای بسیاری را بر روی آینده تکنولوژی و مبادلات شبکه‌ای باز خواهد کرد. این سیستم، امنیت مبادلات را تضمین می‌کند، شفافیت را به حداکثر می‌رساند و اعتماد طرفین مبادله را جلب خواهد کرد. ازطریق این اکوسیستم یکپارچه می‌توان سرمایه‌های فیزیکی را لحظه به لحظه دنبال کرد. از لحظه ورود مواد خام به فرآیند تولید تا رسیدن به‌دست مصرف‌کننده، تمام اطلاعات در شبکه بلاک‌چین ثبت شده و قابل پیگیری است. به طور خلاصه مزایای بهره‌گیری از بلاک‌چین در اکوسیستم اینترنت اشیا را می‌توان به‌شکل زیر دسته‌بندی کرد:

ارتقاء امنیت: فناوری بلاک‌چین با استفاده از سازوکار تایید و صدور مجوز برای تراکنش‌ها بر تمام تعاملات شبکه نظارت دارد. این فرآیند توسط شبکه‌ای صورت می‌گیرد که مورد اعتماد هردو طرف است و همه جزئیات آن در بلاک‌ها ثبت و ذخیره می‌شود. اینکه چه کسی در چه زمانی به چه اطلاعاتی دسترسی داشته است در این شبکه ذخیره می‌شود و امکان تغییر آن وجود ندارد. علاوه‌براین، یک لایه امنیتی دیگر نیز ازطریق رمزنگاریِ این اطلاعات فراهم می‌شود.

کاهش هزینه‌ها: به واسطه فرآیند خودکار اعتبارسنجی و پردازش تراکنش‌ها، هزینه راه‌اندازی اکوسیستم درمجموع کاهش می‌یابد.

سرعت اجرا: در فرآیند تولید یک کالا، افراد و شرکت‌های مختلفی سهیم هستند. تامین‌کننده‌ها، تولیدکننده‌ها، توزیع‌کننده‌ها و مصرف‌کننده‌ها، همه بخشی از این زنجیره محسوب می‌شوند. با استفاده از تکنولوژی بلاک‌چین به‌عنوان یک پایگاه مشترک برای تمام اعضا، روند اعتمادسازی و انجام مبادله بین اعضا به‌راحتی صورت می‌گیرد و سرعت اجرای آن افزایش خواهد یافت.

پیشنهاد مطالعه: معرفی انواع مختلف بلاک چین و فناوری دفتر کل توزیع شده

Rossman مدیر اجرایی سابق آمازون می‌گوید: مهم‌ترین چالش پیش روی هر کمپانی بزرگ، شناخت مشتری و نیاز‌های آن است. آمازون برای عبور از این چالش، مسیر خود را از مشتری آغاز می‌کند و به زنجیره تولید و تامین برمی‌گردد. حال برای استفاده از تکنولوژی بلاک‌چین در پروژه اینترنت اشیا نیز باید از همین روش بازگشتی استفاده کرد.

او در ادامه اضافه می‌کند که مسائل مختلفی بر سر راه اجرای شبکه اینترنت اشیا وجود دارد. هزینه‌های اجرایی، امنیت و حریم خصوصی تبادل داده‌ها، بخشی از این مسائل است. هرچند ممکن است این مسائل در ابتدا حوزه‌هایی مستقل به‌نظر آیند اما بسیار به یکدیگر وابسته‌اند. این مجموعه، انتظار مشتریان پروژه اینترنت اشیا را بیان می‌کند. مشتریان اغلب شرکای تجاری هستند و ترجیح می‌دهند به سرعت و با سهولت به داده‌های مورد نظرشان دسترسی داشته باشند، هزینه انجام تبادلات بهینه باشد و امنیت مجموعه تضمین شده باشد. بلاک‌چین به‌عنوان یک پایگاه مرکزی باید بتواند تامین‌کننده این شرایط باشد. درنهایت Rossman به این نکته اشاره می‌کند که باتوجه به ساختار کلی شبکه‌های همتا به همتا و غیرمتمرکز بلاک‌چین (که پیش از این توضیح داده شد)، این تکنولوژی راهکار مناسبی برای اجرای پروژه اینترنت اشیا محسوب می‌شود.

پیشنهاد مطالعه: بررسی ارزش بلاک چین (Blockchain) برای کسب‌وکارهای مختلف

موارد کاربردی ادغام بلاک‌چین و اینترنت اشیاء (IoT)

زنجیره تامین/قرارداد هوشمند: یکی از کاربردهای شبکه‌ای مرکب از اینترنت اشیا و بلاک‌چین‌ها می‌تواند سازمان‌دهی زنجیره تامین یک کالا باشد. به عنوان نمونه مواد غذایی فاسدشدنی را درنظر بگیرید. با استفاده از این شبکه‌ی ترکیبی امکان ثبت اطلاعات محصولات در هر مرحله وجود دارد. در این مثال، وضعیت و دمای انبار محصولات در هر یک از مراحل توزیع به‌دقت ثبت می‌شود و امکان بررسی کیفیت آن در هر مرحله وجود خواهد داشت. به این ترتیب می‌توان علاوه بر سرعت بخشیدن به فرآیند توزیع، از سلامت کالا در هر مرحله آگاه شد و از ورود کالای نا‌مطلوب به بازار جلوگیری کرد.

بلاک‌چین‌ها این امکان را برای زنجیره‌های تامین فراهم می‌کنند که از الگوریتم‌های ثابتی جهت کنترل و نظارت بر فرآیند توزیع استفاده کنند. این الگوریتم‌ها همان قراردادهای هوشمند هستند. به عنوان یک نمونه تصور کنید محصولی نیازمند نگه‌داری در دمای پایین است. حسگرهای دما به‌عنوان بخشی از شبکه اینترنت اشیا، دمای محیط را در هر لحظه در شبکه بلاک‌چین ثبت می‌کنند. از این طریق اعضای زنجیره تامین از تولیدکننده تا خرده‌فروش، می‌توانند در مراحل توزیع کالا وضعیت دمایی آن را در هر لحظه مورد بررسی قرار دهند. این اطلاعات قابل تغییر نیستند و درصورت بروز مشکل، عامل ایجاد آن به روشنی مشخص خواهد شد.

شرکت‌های حمل و نقل: حسگرهای اکوسیستم اینترنت اشیا می‌توانند در کامیون‌های حمل بار قرار گیرند و جزئیات مختلف بار و مسیر حرکت را در شبکه ثبت کنند. این کار می‌تواند علاوه بر جلب اعتماد اجاره‌دهندگان کامیون، فرآیند اجرایی و دفتری تسویه‌حساب‌ها را نیز سرعت بخشد. بسیاری از شرکت‌های حمل و نقل، اجاره کامیون‌ها را برحسب مسافت طی شده محاسبه می‌کنند و وزن بار در محاسباتشان جایی ندارد. حسگرهای به‌کاررفته در کامیون‌ها می‌تواند نیروی گشتاور واردشده به کامیون را در هرلحظه به شبکه داده‌ها انتقال دهد و هزینه اجاره به‌دقت براساس میزان بار کامیون تعیین شود. باتوجه به اینکه امکان ایجاد تغییر در اطلاعات سنسورها وجود ندارد، اعتماد دوطرف جلب می‌شود. ازطرفی هرکدام از طرفین به‌راحتی می‌تواند گزارش اطلاعات ثبت‌شده را به‌طور مستقل از شبکه دریافت کرده و از صحت آن مطمئن شود.

شرکت‌‌های نفتی: سنسورهای اکوسیستم اینترنت اشیا را می‌توان در چاه‌های نفتی یا چاه‌های آب استفاده کرد. این سنسورها مقدار نفت یا آب خروجی از چاه را به‌دقت محاسبه کرده و در شبکه ذخیره می‌کنند. از این طریق شرکت‌های فعال در این حوزه می‌توانند برای حمل و نقل این محصولات به مقصد برنامه‌ریزی کنند. در این شرایط نیز اعتمادسازی بین اعضا نیازمند صرف هزینه و زمان طولانی نیست. شبکه بلاک‌چین ناظر بر اطلاعات سنسورها، این امکان را به شرکت توزیع خواهد داد که میزان خروجی چاه را با میزان تحویل داده شده توسط کامیون‌ها مقایسه کند. ازآنجایی‌که هیچ‌کدام از اطلاعات موجود قابل‌تغییر نیستند، امکان تقلب و سوءاستفاده از سوی هرکدام از طرفین قرارداد وجود ندارد. ازطرفی تمام محاسبات ذکرشده و تثبیت آن‌ها، نیازمند هزینه بالای استفاده از نیروی انسانی و روند اداری نیست. بنابراین سرعت و دقت افزایش یافته و هزینه‌ها کاهش می‌یابد.

پیشنهاد مطالعه: امنیت و حریم خصوصی در بلاک‌چین

چالش‌های پیش روی ادغام بلاک‌چین و اینترنت اشیاء (IoT)

یکی از چالش‌های بزرگ پیش روی ایجاد یک اکوسیستم یکپارچه از تکنولوژی بلاک‌چین و اینترنت اشیا، محدودیت عمر باتری‌هاست. برخی از ابزارهای IoT باتری‌هایی با عمر محدود دارند. برخی از دستگاه‌های اینترنت اشیا مستقیما به منبع انرژی و وای‌فای متصل می‌شوند و مشکلی در خصوص آن‌ها وجود ندارد. اما بسیاری از دستگاه‌های مورد استفاده در این اکوسیستم به قدری کوچک هستند که قابلیت حمل پردازش‌گرهایی با پهنای باند بالا را ندارند و درنتیجه نیازمند ارتباط گرفتن با یک پردازش‌گر مجزا هستند. در چنین شرایطی ایمنی سیستم کاهش می‌‌یابد؛ چراکه در یک سیستم متشکل از چند دستگاه مختلف و مجزا، امنیت کل سیستم به اندازه ضعیف‌ترین قسمت آن است.

بنابراین حتی اگر کل سیستم را بر پایه یک بلاک‌چین بسیار قدرتمند و ایمن طراحی کنیم، درصورتی‌که یکی از دستگا‌ه‌های اکوسیستم اینترنت اشیا دارای امنیت ضعیفی باشد، تمام پروژه ضعیف و قابل هک‌کردن خواهد بود.

پیشنهاد مطالعه: مقایسه بلاک‌چین‌های مختلف – رقابتی تمام عیار

جمع‌بندی

ادغام تکنولوژی بلاک‌چین و اینترنت اشیا (IoT) یک ترکیب فوق‌العاده محسوب می‌شوند. اما باید این نکته را نیز درنظر داشته باشیم که درحال‌حاضر این دو تکنولوژی با سرعت یکسانی پیشرفت نمی‌کنند. به عنوان مثال صنعت بلاک‌چین همچنان با مسائلی از قبیل مقیاس‌پذیری (توانایی پردازش همزمان مقدار زیادی داده)، قوانین حکومتی و امنیت حریم خصوصی درگیر است. از طرفی اکوسیستم اینترنت اشیا هنوز امنیت و انعطاف‌پذیری خود را به اثبات نرسانده است. بنابراین پیش از ورود به پروژه‌های کاربردی و استفاده سازمانی از این اکوسیستم، باید راه‌حل‌های مناسبی برای چالش‌های پیش روی ادغام این دو حوزه پیدا کرد.

باید بدانیم که اینترنت اشیا برای استفاده در شبکه بلاک‌چین طراحی نشده و امکاناتی که ترکیب این دو حوزه دراختیار ما می‌گذارد به این معنا نیست که برای هر پروژه‌ای باید از این ترکیب استفاده کرد. در مثال‌های عنوان‌شده، ایده استفاده از بلاک‌چین به‌عنوان پایگاه توزیع داده، براساس کاهش هزینه‌ها، افزایش سرعت اجرا و تامین اعتماد بین شرکا، پییشنهاد شده است؛ اما ممکن است در بسیاری از مشاغل استفاده از چنین اکوسیستمی بهینه نباشد.

منبع