IBM presenteert een hybride blockchain-architectuur voor Internet of Things

• IBM ontwikkelt een architectuur van peer-to-peer, gedecentraliseerd raamwerk om de hybride IoT-netwerken autonoom te besturen.
• Om IoT-apparaten in afzonderlijke blockchains te clusteren, gebruikten ze het Bitcoin Proof-of-Work-consensusprotocol samen met een nieuwe codebasis.

Internet of Things (IoT) wordt heterogeen toegepast op verschillende gebieden om ze slimmer, efficiënter, winstgevender en meer verbonden te maken. Dit vereist een effectieve verbinding, werking en beheer van de enorme hoeveelheid losjes gekoppelde slimme apparaten die elkaar kunnen detecteren en vertrouwen.

Op dit moment zijn alle slimme apparaten en hardware verbonden via gecentraliseerde infrastructuren. De drie belangrijkste negatieve punten van dit type architectuur zijn:hoge onderhoudskosten, single point of failures tegen beveiligingsproblemen en lage interoperabiliteit vanwege beperkte gegevensaggregatie met andere gecentraliseerde netwerken.

Decentralisatie van IoT zou daarentegen verschillende voordelen hebben. Het zou bijvoorbeeld de gegevensbeveiliging en privacy verbeteren en de hoeveelheid gegevens die naar de cloud wordt gestuurd voor verwerking verminderen, en leiden tot autonome, collaboratieve operaties.

Onlangs presenteerden onderzoekers van IBM een architectuur van peer-to-peer, gedecentraliseerd raamwerk om autonoom de heterogene netwerken van IoT te besturen. Het is ontwikkeld door analyses, nieuwe programma's geschreven door het team en open source-modules te combineren op basis van de bekende blockchain-gemeenschap.

Een veelbelovend gedecentraliseerd platform voor IoT bouwen

Om dit raamwerk te bouwen, gebruikten ze het Bitcoin Proof-of-Work consensusprotocol en schreven ze programma's om de IoT-hardware efficiënt te clusteren in individuele blockchains of subblockchains.

Dit is echter niet zo eenvoudig als het klinkt. Er zijn miljarden apparaten en beperkingen die de implementatie van blockchain in IoT extreem moeilijk maken. Een efficiënte blockchain-architectuur moet worden geschaald naar een groot aantal IoT-apparaten en transacties met een hoge doorvoer moeten verwerken.

Om schaalbaarheid te bereiken, maakt het platform dat in dit werk is ontwikkeld, gebruik van zowel Byzantijnse fouttolerante als Proof-of-Work blockchain-protocollen. Ten eerste zorgen blockchain-protocollen voor gedistribueerde consensus tussen verschillende IoT-hardware, en vervolgens gebruikt hybride-IoT een Byzantijnse fouttolerantie om interoperabiliteit tussen sub-blockchains te bereiken.

Om de prestaties van het framework te testen, hebben onderzoekers een reeks blockchain IoT-integratiestatistieken ontwikkeld. Ze gebruikten computersimulaties om verschillende blockchain-variabelen te analyseren, zoals intervallen voor het genereren van blokken, blokgroottes, aantal peers en locaties van apparaten.

Referentie:arXiv:1804.03903 | IBM

Ze gebruikten IBM POWER8-supercomputer om gegevens van honderdduizenden apparaten te simuleren, wat hen hielp om de clustering- en selectieproblemen van subblockchains nauwkeurig te visualiseren in termen van beveiliging, schaalbaarheid en andere integratiestatistieken. Met behulp van deze simulaties hebben ze analyses en richtlijnen gedefinieerd die heterogene IoT-apparaten optimaal clusteren in sub-blockchains, volgens de voorkeuren van de gebruikers.

Hybride blockchain-architectuur voor IoT | Met dank aan onderzoekers 

Onderzoekers voerden duizenden experimenten uit om de schaalbaarheid en beveiliging van het systeem te testen. Ze hebben het bijvoorbeeld gevalideerd tegen verschillende soorten bedreigingen, zoals DDOS-aanvallen. Bovendien toonden ze aan dat kwetsbaarheden in de beveiliging worden voorkomen door door hen gedefinieerde richtlijnen.

Over het algemeen hebben onderzoekers drie belangrijke bijdragen geleverd aan dit werk

1. Een set Proof-of-Work blockchain-IoT-integratiestatistieken voor het testen van prestaties.
2. Inzichten in de prestaties van Proof-of-Work blockchain in IoT.
3. Een hybride blockchain-architectuur voor IoT.

Lezen:Intel introduceert een nieuw beveiligingsniveau voor AI- en Blockchain-protocollen

Wat nu?

In de volgende stap zullen ze de architectuur testen via meer fysieke en gesimuleerde IoT-netwerken. Ze zijn ook van plan om het verbeterde beveiligingsontwerp van Hybrid-IoT te bewijzen en het volledige raamwerk te implementeren met een crashfouttolerant algoritme voor lichtgewicht peers.