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IBM研究声称:可用IoT改善PoW限制

科技巨头研发部门IBM Research 9月3日发布文章表示,其科学家们已经研究出一种方法来重塑和组合区块链构架,其中更包含以「耗电」而遭人诟病的工作量证明(PoW)共识机制,将其称之为「兼具能源效率、可扩展性和安全性的最佳状态」。

IBM研究声称:可用IoT改善PoW限制

IBM Research研究发现,可将PoW应用到物联网(IoT),并在连接设备中运行区块链节点。

然而他们所面临的问题是,IoT设备的运算能力和能源消耗差异很大,这点跟加密货币专用的PoW挖矿设备大不相同。毕竟,IoT设备的定义非常广,下至口袋型温度传感器、上至网络汽车。

因此,IoT网络中的设备可能无法解决非常复杂的PoW难题。根据IBM研究人员的文章,

IoT的高效性可以套用到硬件资源和能源作利用。因此,为了实现这一点,区块链上的IoT设备应该可以利用资源和能源来维护和推进区块链。

他们提出的解决方案利用了一个事实——「网络上并非所有节点都必须参与挖掘」。例如,许多专门的比特币用户只需负责运行完整的节点,来检查矿工的工作并保持诚实。

研究测试网和模拟区块链环境之时,IBM研究人员已将节点划分为250到1,000个小组,然后允许算法决定「每个组在挖矿工作中的比例」,而这具体取决于每个节点使用的功率大小和所需的安全性。他们表示,这在节省电力的同时,也可保持安全性,获得了最佳结果。

IBM Research技术负责人Emanuele Ragnoli博士表示,我们将区块链视为完全平坦的点对点系统。好比说,所有节点必须做同样的事情,相互竞争以获得挖掘奖励,但并不需要每个人都做同样的工作。

Ragnoli表示,他希望创建一个「分层式生态系统」,不同人可以做不同的事情,这要归功于聪明的算法,这些算法会根据节点的能力,对节点进行聚类并为其分配特定的职责。他接着补充,有些节点会完全使用PoW,就像比特币一样,他们这么做是因为区块链实际上可以分析出「设备可否应付这项工作」,而这些设备将被分配一定的共识。

这些有节点组维护的「子链」(SubChain),会使用Cosmos和Polkadot等类的互操作技术连接起来,IBM Research团队将这个实验室项目成为「Hybrid IoT Blockchain」。

机器人经济
回过头来看,IBM Research此举是在推动未来「机器对机器」的经济模式。试想在不久的将来,各个设备将拥有自己的区块链钱包并相互交易。

然而,Ragnoli对于区块链所面临的IoT挑战规模的确符合实际情况,他的团队研究了「机器对机器生态系统」将如何在工业环境中发挥作用,将荷兰众多工厂的制造活动联系起来。(IBM尚未确定涉及企业,但表示正在组织一个联盟。)

Ragnoli接着补充,如今在工业4.0或制造业,经常会有几家工厂合作创造同一个产品的情形。因此为了彼此互相操作,您需要在各个工厂内运行传感器、机器、甚至算法和分析。

IBM发现,通过将这些工厂的设备与「Hybrid IoT Blockchain」(混合物联网区块链)相连接,大约在250个集群中安排节点,其中有7%的子链执行PoW,在扩展方面有良好表现,同时又不会牺牲安全性。Ragnoli表示,我们正在采用常见的共识算法,如PoW。我们正在改变将它们组合在一起的方式。我们设计它的方式就像是由AI层驱动小型乐高积木。

AI和区块链
IBM Research项目表明,区块链的确定性要求可以与AI的黑盒结合,允许机器学习算法改变区块链的形状,以调节功率或延迟限制,而不会影响安全性。Ragnoli表示,为什么不用分析和人工智能算法来改善区块链,这些算法实际上可以塑造区块链,从而帮助它克服限制?

在IoT的情况下,其工作方式是由AI接收IoT设备的可用资源作为输入数据。它还会评价系统的整体安全需求,并决定哪些或多少个设备需要挖矿、PoW难度、区块生成速率、区块大小,并在安全需求和可扩展性之间进行平衡。

因此,物联网设备仍然可以执行其特定于应用程序的任务,例如数据处理,并同时继续挖掘块。

那么这项工作会怎么影响加密货币领域呢?Ragnoli响应,或许可以发展到因应不同的货币动态而改变交易系统的运作方式,并补充,我还没有深入研究到改变内部的加密共识,虽然这实际上是一个非常有趣的探索方向。

根据国家《关于防范代币发行融资风险的公告》,大家应警惕代币发行融资与交易的风险隐患。

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