Blockchain IOT لتقليل الضعف وزيادة الكفاءة

الخوف من أن عالمنا بأكمله مبني على معلومات خاطئة أصبح أكثر واقعية من أي وقت مضى. ولمعالجة هذه المشكلة ، بدأ العلماء في البحث عن بيئة اقتصادية أكثر كفاءة من خلال الجمع بين blockchain و IoT و cryptocurrency في أنظمة غير موثوقة.

الثقة هي مفهوم أساسي يقف في أساس جميع التفاعلات والمعاملات البشرية. ومع ذلك ، فقد ضعفت لدرجة أن تقنية مثل إنترنت الأشياء تواجه صعوبة في العثور على تطبيقات واسعة النطاق بمفردها.

• هوية الأشياء وتعد تكلفة التحقق من أكبر المخاوف المتعلقة بهذه التكنولوجيا. لكن كما سنرى ، كتلة سلسلة يأتي كمنصة تمكين.

ملاحظة جانبية. نظام غير موثوق به - نظام لا يحتاج فيه المشاركون إلى معرفة أو الثقة ببعضهم البعض أو بطرف ثالث حتى يعمل النظام.

ملاحظة جانبية. هوية الأشياء (IDoT) - نموذج إدارة الهوية الذي يتضمن تعيين معرفات فريدة (UID) مع البيانات الوصفية المرتبطة بالأجهزة والكائنات (الأشياء) ، وتمكينها من الاتصال والتواصل بشكل فعال مع الكيانات الأخرى عبر الإنترنت.

ما هو إنترنت الأشياء؟

إنترنت الأشياء ، اختصار لـ إنترنت الأشياء، عبارة عن شبكة من الأجهزة المتصلة التي تجمع البيانات وتشاركها حول كيفية استخدامها والبيئة التي تعمل فيها. 

من خلال توصيل الأجهزة ، تتيح إنترنت الأشياء الاتصالات والتفاعلات بين:

• من الإنسان إلى الجهاز;
• جهاز إلى جهاز;
• جهاز للخدمة.

مع كل جهاز مادي يحتوي على أجهزة استشعار ، يمكن للبيانات المتعلقة بحالات العمل الخاصة بهم الانتقال إلى منصة مشتركة لإنترنت الأشياء.

• منصة مشتركة لإنترنت الأشياء يوفر أيضًا لغة مشتركة لكل جهاز للتواصل مع بعضهم البعض. لذلك بمجرد أن تصبح البيانات على المنصة ، يتم دمجها وتنظيمها ليتم طلبها كمعلومات قيمة.

في الواقع ، توفر تقنية اليوم بالفعل شركات نقل لإنترنت الأشياء ليتم تنفيذها في جميع أنحاء العالم. و الأقمار الصناعية ، وواي فاي ، وترددات الراديو ، وتحديد ترددات الراديو ، والبلوتوث ، واتصالات المجال القريب هم مجرد عدد قليل منهم.

حالات استخدام إنترنت الأشياء

يبدأ المزيد والمزيد من الأجهزة في الاتصال من خلال أجهزة الاستشعار الذكية التي تولد تدفقات هائلة من البيانات التي تتيح فرصًا جديدة. لذلك ، رأت الشركات من جميع القطاعات الإمكانات التي تأتي بها إنترنت الأشياء وبدأت في البحث عن تطبيقات لها.

الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية

تخيل هذا: الشتاء بارد في الخارج. لقد أوقفت سيارتك على بعد ثلاثة شوارع. المشي من هناك يبدو مجنونًا ، لذلك تطلب من ساعتك إحضار السيارة أمام المكتب وتدفئة المنزل قبل أن تصل إلى المنزل.

قد يبدو هذا وكأن الأجهزة القابلة للارتداء في المستقبل الخيال العلمي تتجه نحو. لكن في الواقع ، التكنولوجيا موجودة بالفعل .. 

أجهزة يمكن ارتداؤها مثل الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية هي بعض من أشهر التطبيقات الحالية لإنترنت الأشياء. يتم استخدامها في الغالب لوظائف معينة مثل التحقق من الوقت وممارسة التمرين.

عادةً ما تتصل الأجهزة القابلة للارتداء المتضمنة في إنترنت الأشياء بتطبيق مثبت إما على جهاز كمبيوتر شخصي أو جهاز محمول. وإلى جانب مهام اللياقة البدنية ، فإنهم قادرون فعليًا على إكمال المهام المعقدة مثل إجراء المكالمات وتشغيل الإنترنت وإدارة الشؤون المالية والمدفوعات ، or التلاعب بالأجهزة المنزلية.

ومع ذلك ، فإن الأجهزة القابلة للارتداء غالبًا ما تكون غير عملية في مهام معينة مقارنةً بأجهزة سطح المكتب أو الأجهزة المحمولة. ويرجع ذلك أساسًا إلى صغر حجم الشاشة. بالإضافة إلى ذلك ، كلما زادت الوظائف ، كلما كان وقت البطارية أقصر.

على الرغم من وجود التكنولوجيا للسيطرة على معظم ممتلكاتك ، إلا أنها تتطلب اتصالاً بالشبكة وبرنامجًا متوافقًا. وهذه مشكلة كبيرة لأن الأجهزة المختلفة مبنية بتقنية غير متوافقة من قبل شركات مختلفة ليس لديها حافز لتقديم تكامل مع المنتجات المنافسة.

المنازل الذكية

مجموع من المتوقع أن يرتفع عدد الأجهزة المتصلة على هذا الكوكب إلى عشرات المليارات بحلول عام 2025. وهذا يشمل سلامة المنزل الذكي ، وأنظمة الأمن ، ومعدات الطاقة المنزلية الذكية مثل منظمات الحرارة الذكية والإضاءة الذكية. الفائدة القصوى للمنازل الذكية هي الراحة ، حيث يمكن لمزيد من الأجهزة المتصلة التعامل مع المزيد من العمليات وأداء المهام في مكانك. علاوة على ذلك ، يمكن أن تساعد أجهزة إنترنت الأشياء المنزلية الذكية في تقليل التكاليف والحفاظ على الطاقة. 

ومع ذلك ، فإن الأجهزة المنزلية الذكية أغلى ثمناً من نظيراتها غير المتصلة ، وفي معظم الأحيان لا تختلط بشكل جيد إذا لم تكن من نفس المنتج. 

المركبات المستقلة والمتصلة

سيناريو خيال علمي آخر رأيناه في الأفلام هو السيارات ذاتية القيادة. إن قيادة سيارتك إلى المطار ثم العودة إلى المنزل بمفردها هو حلم قد يتحقق قريبًا بفضل 5G و IoT.

من خلال اتصال الإنترنت في الوقت الفعلي في المركبات ، يمكن لشركات السيارات إصدار تحديثات البرامج في الوقت الفعلي. أيضًا ، يمكنهم استخدام البيانات من السيارة لتحليل أدائهم والحصول على بيانات قيمة حول كيفية استخدام السائقين لسياراتهم والتوصل إلى تحسينات.

أجهزة الاستشعار سيسمح للمركبات بالتواصل فيما بينها وتجنب الاصطدام ببعضها البعض. أيضًا ، يمكن لمزود السيارة تشخيص المكونات المعطلة أو أخطاء البرامج قبل تعطل السيارة أو التسبب في حدث مؤسف.

لكن قبل تحويل هذا السيناريو إلى واقع ، هناك البعض مسائل التي تحتاج إلى حل.

قد تكون بعض المشكلات المحتملة التي نواجهها في أنظمة اليوم قاتلة لمستخدمي السيارات ذاتية القيادة. في مايو 2016 تسلافشلت سيارة الجرار في التمييز بين جرار ومقطورة بيضاء تعبر الطريق السريع مقابل سماء ساطعة. قبل إطلاق التكنولوجيا ، يجب أن تكون مقاومة للفشل.

مشكلة أخرى هي رسم الخرائط. ستحتاج السيارة ذاتية القيادة إلى خرائط محسّنة كاملة لتتمكن من التنقل في الشوارع كما يمكن للسائق البشري. وحتى مع الخرائط المحسّنة الكاملة ، ستظل السيارة ذاتية القيادة بحاجة إلى القدرة على التعامل مع العوائق الديناميكية ، مثل السيارات والمشاة.

سلاسل توريد المستقبل

عندما يتعلق الأمر سلسلة التوريد، IoT يسمح لمديري المستودعات والأساطيل بتتبع حمولتهم ومخزونهم بشكل أكثر كفاءة.

فإنه يوفر تتبع الموقع في الوقت الحقيقي وبالتالي فإن تدفق البيانات في الوقت الفعلي فيما يتعلق بموقع المنتج و بيئة النقل يمكن تتبعها بشكل متماسك ومنع أخطاء الشحن. أيضًا ، من خلال أجهزة الاستشعار البيئية ، يمكن لمديري سلسلة التوريد تتبع عملية الشحن. يمكن التحقق من درجة الحرارة داخل السيارة والضغط والرطوبة والعوامل الأخرى التي قد تضر بسلامة المنتج في الوقت الفعلي. 

In سلاسل التوريد التي تشمل نفس الشركة ، حلول إنترنت الأشياء لها تأثير سحري. ولكن عندما تكون هناك شركات دولية متعددة ذات قدرات مالية مختلفة ، فإن عامل التعقيد يوقف التعويذة. 

لنأخذ هذا الموقف حيث يستخدم منتج اللحوم حلول إنترنت الأشياء المتقدمة التي تتواصل مع السوبر ماركت الذي يسلمه ، لكن شركة النقل لم تستثمر في مثل هذه الأشياء الفاخرة. على الطريق ، ترتفع درجة حرارة ثلاجة الشاحنة بسبب خطأ ما وتعفن اللحوم داخل الحاوية. يلاحظ السائق أن المبرد متوقف ويبرد كل شيء قبل الوجهة. في الوجهة ، يأخذ السوبر ماركت الحاوية دون أن يلاحظ أي شيء. وفقًا لحل إنترنت الأشياء ، ترك اللحم المنتج مجمدًا ووصل إلى السوبر ماركت مجمدًا ولكن الطعام لا يزال فاسدًا. في أفضل الحالات ، يلاحظ أحد موظفي السوبر ماركت المشكلة وينبه الإدارة قبل وصول الحزم إلى الرفوف. في أسوأ السيناريوهات ، سيصاب بعض المستهلكين بالمرض وسيمر السوبر ماركت ، وعلى الأرجح منتج اللحوم ، بأزمة ستؤثر بشكل خطير على مبيعاتهم.

نقاط ضعف IOT

"نحن نكتسح كل كاميرا يمكن الوصول إليها لاسلكيًا على هذا الكوكب. الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. يقول الوكيل فيل كولسون في فيلم Avengers إذا كان متصلاً بقمر صناعي ، فهو عيون وآذان بالنسبة لنا.

على الرغم من أنه اقتباس من فيلم ، إلا أن الحقيقة لا تزال قائمة أن أجهزة إنترنت الأشياء الخاصة بك يمكن اختراقها وأن الباب الخلفي الأكثر شيوعًا هو من خلال جهاز توجيه الإنترنت الخاص بك.

أحد أفضل الموارد لفهم التهديدات الأمنية الخطيرة لإنترنت الأشياء هو قائمة OWASP لأعلى 10 ثغرات في إنترنت الأشياء: 

1. "كلمات المرور الضعيفة أو القابلة للتخمين أو المشفرة - استخدام بيانات اعتماد قسرية أو غير قابلة للتغيير أو متاحة للجمهور أو غير قابلة للتغيير بسهولة ، بما في ذلك الأبواب الخلفية في البرامج الثابتة أو برامج العميل التي تمنح الوصول غير المصرح به إلى الأنظمة المنشورة. 
2. خدمات الشبكة غير الآمنة - خدمات الشبكة غير الضرورية أو غير الآمنة التي تعمل على الجهاز نفسه ، لا سيما تلك التي تتعرض للإنترنت ، والتي تهدد السرية أو السلامة / الموثوقية أو توفر المعلومات أو تسمح بالتحكم عن بعد غير المصرح به. 
3. واجهات النظام البيئي غير الآمنة - واجهات الويب غير الآمنة أو واجهة برمجة التطبيقات الخلفية أو السحابة أو واجهات الهاتف المحمول في النظام البيئي خارج الجهاز والتي تتيح اختراق الجهاز أو المكونات ذات الصلة. تشمل المشكلات الشائعة نقص المصادقة / التخويل ، ونقص التشفير أو ضعفه ، ونقص تصفية المدخلات والمخرجات. 
4. عدم وجود آلية تحديث آمنة - عدم القدرة على تحديث الجهاز بشكل آمن. يتضمن ذلك عدم التحقق من صحة البرامج الثابتة على الأجهزة ، ونقص التسليم الآمن (غير المشفر أثناء النقل) ، ونقص آليات منع التراجع ، ونقص الإخطارات بالتغييرات الأمنية بسبب التحديثات. 
5. استخدام مكونات غير آمنة أو قديمة - استخدام مكونات / مكتبات برامج مهملة أو غير آمنة قد تسمح باختراق الجهاز. يتضمن ذلك التخصيص غير الآمن لمنصات أنظمة التشغيل ، واستخدام برامج أو مكونات أجهزة تابعة لجهة خارجية من سلسلة إمداد مخترقة. 
6. حماية الخصوصية غير كافية - معلومات المستخدم الشخصية المخزنة على الجهاز أو في النظام البيئي الذي يتم استخدامه بشكل غير آمن أو غير لائق أو بدون إذن. 
7. نقل وتخزين البيانات غير الآمن - الافتقار إلى التشفير أو التحكم في الوصول إلى البيانات الحساسة في أي مكان داخل النظام البيئي ، بما في ذلك في حالة السكون أو أثناء النقل أو أثناء المعالجة.
8. نقص إدارة الجهاز - نقص الدعم الأمني ​​على الأجهزة المنتشرة في الإنتاج ، بما في ذلك إدارة الأصول وإدارة التحديث وإيقاف التشغيل الآمن ومراقبة الأنظمة وقدرات الاستجابة. 
9. الإعدادات الافتراضية غير الآمنة - الأجهزة أو الأنظمة المشحونة بإعدادات افتراضية غير آمنة أو تفتقر إلى القدرة على جعل النظام أكثر أمانًا من خلال تقييد المشغلين من تعديل التكوينات. 
10. عدم وجود تصلب فيزيائي - عدم وجود تدابير التقوية المادية ، مما يسمح للمهاجمين المحتملين بالحصول على معلومات حساسة يمكن أن تساعد في هجوم عن بعد في المستقبل أو السيطرة المحلية على الجهاز. "

الجمع بين Blockchain و IOT

تعتمد أنظمة إنترنت الأشياء على معماريات مركزية حيث يتم إرسال الجهاز من الأجهزة إلى السحابة. ولكن نظرًا لأن النظام المركزي لا يمكن توسيعه إلا حتى الآن ، في عالم من الشبكات المعقدة ، سيتطلب الأمر مزيدًا من المعالجة والتنسيق في الشبكة. 

مع التنسيق الذي يحدث بين الند للند ، فإنه سيكون كذلك تقليل الاختناقات والثغرات الأمنية المركزية. 

الطريقة الأكثر فعالية لبيئات إنترنت الأشياء هي اتخاذ القرارات ومعالجة البيانات ومشاركة الموارد محليا بين الأجهزة على الطلب.

تعد blockchain واعدة لإنترنت الأشياء من خلال توفير ضمان أن البيانات شرعية والعملية التي يتم من خلالها وضع البيانات في قاعدة البيانات محددة جيدًا.

Blockchains لديها القدرة على تحديد الأجهزة ككيانات فريدة بطريقة دقيقة وغير قابلة للتغيير. عن طريق التجزئة أو الاستخدام عقود ذكية غير قابلة للاستبدال تبقى البيانات مقاومة لأي تعديلات. أيضًا ، من خلال تقنيات دفتر الأستاذ الموزع ، سيكون اختراق أي سجلات أو تغييرها أكثر صعوبة من النظام المركزي.

يعد فك تشفير النظام عن طريق الحصول على مصادقة عضو واحد أمرًا مستحيلًا بشكل خاص. حتى عند تعرض أحد الأطراف للخطر ، يظل النظام سليمًا ويستمر في العمل بشكل طبيعي.

• Blockchain تقنيات عمليات الجمع يقلل من تكلفة تحديد الهوية بشكل كبير. يمكن للنهج اللامركزي لشبكات إنترنت الأشياء أن يحل العديد من المشكلات الحالية. من خلال اعتماد نموذج اتصال قياسي من نظير إلى نظير لمعالجة العديد من المعاملات ، سيتم تقليل تكلفة تثبيت وصيانة مراكز البيانات المركزية الكبيرة بشكل كبير.

سيتم أيضًا تقليل القوة الحسابية المطلوبة عبر الأجهزة بشكل كبير من خلال التعامل مع القرارات ومعالجة البيانات والمشاركة محليًا. 

سيؤدي المستوى العالي من اللامركزية أيضًا إلى منع فشل كل عقدة في الشبكة من إغلاق النظام بأكمله.

عملة معماة IOT لبيئات فعالة

ستمكّن حلول Blockchain IoT من المراسلة الآمنة غير الموثوق بها بين الأجهزة. في blockchain لإنترنت الأشياء ، سيتم التعامل مع الرسائل مثل المعاملات المالية في شبكة Bitcoin. 

لزيادة تحسين النظام ، يمكن أن تطلب الأجهزة تلقائيًا موارد من بعضها البعض في ملف نظام الدفع المصغر. ولكن لكي تنجح ، فإنها تحتاج إلى رسوم منخفضة جدًا وسرعة معاملات عالية جدًا. لذلك ، فإن وجود طرف ثالث للموافقة على كل طلب أمر غير وارد.

سيكون الجهاز الذي يحتوي على موارد فائضة ، مثل سعة التخزين الزائدة أو الكهرباء ، قادرًا على بيعه إلى جهاز آخر يحتاج إليه ، مما يؤدي إلى إنشاء نظام موازنة يعتمد على عملة معماة إنترنت الأشياء. 

بشكل عام ، سيقوم الجهاز الذي يعمل على الشبكة تلقائيًا بتوصيل الشبكة ليقدم سعاتها ويستقبل الرموز في المقابل. 

ومع ذلك ، فإن هذا النوع من الشبكات يحتاج إلى ملف طبقة ابتكار بدون إذن حيث يمكن لأي شخص البدء في المشاركة والمساهمة. ولكن هذا سيخلق جميع أنواع خصوصية الأمان والمشكلات المالية التي هي فقط blockchain مناسبة تمامًا لمواجهتها.

يعد Iota أحد أبرز المشاريع ضمن مزيج blockchain IoT. 

ما هو ايوتا

التقنيات الموزعة مثل blockchain هي الحلقة المفقودة لتسوية قابلية التوسع والخصوصية ومخاوف الموثوقية في إنترنت الأشياء. ومع ذلك ، لا يزال يتعين على blockchain في حالته الحالية أن يتطور لتلبية التوقعات.

ومع ذلك ، تأتي مشاريع مثل Iota مع مقترحات جديدة لتقنيات دفتر الأستاذ الموزع.

يهدف Iota إلى أن يكون بروتوكول الشبكة الموزع ذلك تمكن من اقتصاد الآلة حيث يمكن تأجير كل جهاز عندما يكون في وضع الخمول. 

الابتكار الرئيسي وراء Iota هو "تشابك"- تصميم جديد موزع وقابل للتطوير وسريع الحركة ويسمح بنقل القيمة دون أي رسوم. تستفيد Iota من شبكة من المستخدمين والعُقد التي يُطلب منها إجراء إثبات صغير لعمليات العمل للتحقق من المعاملتين السابقتين. 

تمكّن Iota عالمًا جديدًا بالكامل حيث يمكن تأجير أي شيء به شريحة في الوقت الفعلي.

بالإضافة إلى ذلك ، بدأت Iota التعاون مع بوش من أجل تطوير تطوير XDK عبر المجالات، وكذلك مع جاكوار لاند روفر.

مشاريع أخرى

Iota ليس المشروع الوحيد للعملات المشفرة لإنترنت الأشياء. بعض المشاريع البارزة الأخرى هي MXC و IOTEX و IOTChain.

MXC

تهدف MXC ، وهي اختصار لـ Machine Learning Exchange Coin ، إلى الجمع بين إمكانات blockchain IoT وإمكانيات LPWAN. هدف MXC هو تقليل تضارب البيانات بين الأجهزة التي تعمل في الغالب على نفس الترددات باستخدام بروتوكول MX. يتيح بروتوكول MX لشبكة من بوابات LPWAN إعطاء الأولوية للاتصال بين المشاركين ويحفز التجميع والتوزيع الآمنين للبيانات التي تم جمعها من مستشعرات إنترنت الأشياء.

ملاحظة جانبية. LPWAN - شبكة المنطقة الواسعة منخفضة الطاقة هي فئة من التقنيات اللاسلكية التي تتيح استهلاكًا منخفضًا للطاقة واتصالًا لاسلكيًا طويل المدى مثاليًا للنطاق الترددي المنخفض وتطبيقات إنترنت الأشياء ذات زمن الوصول المنخفض

ايوتكس

IoTex عبارة عن blockchain خاص بإنترنت الأشياء يهدف إلى تعزيز إنترنت الأشياء الموثوقة. إنها شبكة لامركزية حيث يمكن لجميع الأشياء المادية والافتراضية تبادل المعلومات والقيمة بحرية على نطاق عالمي. 

حددت IoTex العديد من التحديات التي تمنع التبني الشامل لإنترنت الأشياء. قابلية التوسع ونقص الخصوصية وتكاليف التشغيل المرتفعة ونقص القيمة الوظيفية ليست سوى عدد قليل منها. 

إنهم يريدون حل هذه المشكلات من خلال توفير دليل مفوض عشوائي فريد لآلية إجماع الحصة وبنية سلسلة جانبية. الفكرة الأساسية هي فصل الواجبات. هذا يعني بشكل أساسي أنه سيتم إنشاء سلاسل جانبية مختلفة لكل وظيفة مختلفة والتي ستظل قادرة على التفاعل مع بعضها البعض. 

IOTChain

يهدف IOTChain إلى جعل إنترنت الأشياء آمنًا. هدفهم هو إنشاء شبكة لامركزية تخزن المعلومات من بيئات إنترنت الأشياء. إنه يزيل ضعف وانكشاف خوادم البيانات المركزية ويمنح المستخدم أيضًا ملكية معلوماته الشخصية.

الوجبات السريعة الرئيسية

• يمثل إنترنت الأشياء شبكة من الأجهزة المتصلة التي تجمع البيانات وتشاركها حول كيفية استخدامها والبيئة التي تعمل فيها.
• تجد إنترنت الأشياء تطبيقات مستقبلية في العديد من الصناعات ولكنها لا تزال بحاجة إلى تحسينات. تتجسد بعض قدراتها في الأجهزة القابلة للارتداء ، والمنازل الذكية ، والسيارات ، وسلسلة التوريد.
• على الرغم من أن إنترنت الأشياء واعدة ، إلا أنها تواجه مقاومة في التبني الجماعي بسبب المخاوف المتعلقة بالخصوصية والأمن.
• يأتي Blockchain IoT مزودًا بقدرات تعريف وضمان أمان أفضل ويقلل من مخاطر فشل بيئة إنترنت الأشياء الناجم عن المركزية.
• تتيح العملات المشفرة لإنترنت الأشياء نظامًا للدفع المصغر يمكن من خلاله للأجهزة المتصلة تبادل الموارد الزائدة عند الطلب.
• إلى جانب Iota ، فإن بعض مشاريع Blockchain IoT البارزة الأخرى هي MXC و IOTEX و IOTChain.

* المعلومات الواردة في هذه المقالة والروابط المقدمة هي لأغراض المعلومات العامة فقط ولا ينبغي أن تشكل أي نصيحة مالية أو استثمارية. ننصحك بإجراء البحث الخاص بك أو استشارة أحد المحترفين قبل اتخاذ القرارات المالية. يرجى الإقرار بأننا لسنا مسؤولين عن أي خسارة ناتجة عن أي معلومات موجودة على هذا الموقع.