کاربرد بلاکچین در اینترنت اشیا (IoT) | امنیت، اتوماسیون و آینده‌ای هوشمند

تصور کنید یخچالتان آن‌قدر هوشمند شده که خودش تشخیص می‌دهد شیر تمام شده و سفارش جدیدی ثبت می‌کند. عالی به نظر می‌رسد، نه؟ 

دنیای اینترنت اشیا (IoT) با وجود راحتی و هوشمندی، با چالش‌های امنیتی بزرگی روبروست. دستگاه‌های متصل، از یخچال هوشمند گرفته تا حسگرهای پزشکی، به دلیل اتکا به سرورهای مرکزی و نبود شفافیت، در برابر هک و دستکاری داده‌ها آسیب‌پذیر هستند که می‌تواند عواقب جدی به دنبال داشته باشد.

برای رفع این مشکلات، فناوری بلاکچین با ویژگی‌هایی مانند امنیت بالا، شفافیت و ثبت تغییرناپذیر اطلاعات، راه‌حلی قدرتمند ارائه می‌دهد. در واقع بلاک چین می‌تواند اعتماد و کارایی را به شبکه‌های IoT بیاورد. این مقاله به بررسی چگونگی حل مشکلات IoT توسط بلاکچین، کاربردها، چالش‌ها و آینده‌ی این ترکیب نوآورانه می‌پردازد.

بلاکچین و اینترنت اشیا: چه هستند و چرا ترکیب‌شان مهم است؟

قبل از اینکه عمیق‌تر شویم، بیایید نگاهی سریع به این دو فناوری بیندازیم.

• اینترنت اشیا (IoT): شبکه‌ای از دستگاه‌های فیزیکی (اشیا) است که به حسگرها، نرم‌افزارها و امکان اتصال به اینترنت مجهز شده‌اند. این دستگاه‌ها می‌توانند داده جمع‌آوری کنند و با یکدیگر یا با سیستم‌های مرکزی تبادل اطلاعات داشته باشند.

از ساعت هوشمند شما گرفته تا ترموستات خانه و حسگرهای صنعتی، همه بخشی از دنیای IoT هستند. هدف اصلی IoT، افزایش راحتی، کارایی و جمع‌آوری داده برای تصمیم‌گیری بهتر است.

• بلاکچین: یک دفتر کل دیجیتال، توزیع‌شده و تغییرناپذیر است. اطلاعات (تراکنش‌ها یا داده‌ها) در بلاک‌هایی ثبت می‌شوند که به صورت زنجیره‌وار و با استفاده از رمزنگاری به هم متصل هستند.

نقاط تلاقی این دو فناوری

ترکیب بلاک چین و IoT جذاب است، چون بلاکچین می‌تواند راه‌حل‌هایی برای بزرگ‌ترین ضعف‌های IoT ارائه دهد:

• امنیت: بلاکچین می‌تواند یک لایه امنیتی قوی برای ثبت و تبادل داده‌های IoT فراهم کند و از دستکاری آن‌ها جلوگیری کند.
• اعتماد: با حذف نیاز به واسطه‌های مرکزی، بلاکچین اعتماد را بین دستگاه‌های ناشناس برقرار می‌کند.
• شفافیت: تمام تراکنش‌ها و داده‌های ثبت‌شده روی بلاک چین (بسته به نوع آن) قابل مشاهده و ردیابی هستند.
• کارایی: قراردادهای هوشمند روی بلاکچین می‌توانند فرآیندهای بین دستگاه‌های IoT را خودکار کنند.

مقایسه بلاکچین با روش‌های سنتی امنیت در IoT

بسیاری از سیستم‌های IoT امروزی از مدل‌های امنیتی متمرکز (مانند سرورهای ابری) استفاده می‌کنند. بیایید ببینیم بلاکچین در مقایسه با این روش‌ها چه تفاوت‌هایی دارد:

مزایای کلیدی بلاکچین در اینترنت اشیا

ادغام بلاکچین با IoT مزایای قابل توجهی به همراه دارد:

افزایش چشمگیر امنیت داده‌ها و جلوگیری از هک

بلاکچین با استفاده از رمزنگاری قوی و ساختار توزیع‌شده، امنیت داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط دستگاه‌های IoT را تضمین می‌کند. از آنجایی که داده‌ها پس از ثبت قابل تغییر نیستند و در سراسر شبکه پخش می‌شوند، هک کردن یا دستکاری آن‌ها بسیار دشوار و پرهزینه است. این ویژگی برای کاربردهایی مانند داده‌های پزشکی یا تراکنش‌های مالی حیاتی است.

حذف واسطه‌ها و کاهش هزینه‌ها

در مدل‌های سنتی IoT، اغلب به واسطه‌های مرکزی (مانند پلتفرم‌های ابری) برای مدیریت ارتباطات و تأیید تراکنش‌ها نیاز است. بلاک چین این نیاز را از بین می‌برد و به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد مستقیماً و با اطمینان با یکدیگر تعامل کنند. این امر منجر به کاهش هزینه‌های عملیاتی و پیچیدگی سیستم می‌شود.

ثبت تغییرناپذیر و شفافیت اطلاعات

هر داده یا تراکنشی که روی بلاکچین ثبت می‌شود، دائمی و غیرقابل‌حذف است. این ویژگی شفافیت بی‌نظیری را فراهم می‌کند، زیرا همه طرف‌های مجاز می‌توانند تاریخچه داده‌ها را مشاهده و تأیید کنند. این شفافیت برای کاربردهایی مانند زنجیره تأمین، رأی‌گیری الکترونیکی یا ردیابی مالکیت دارایی‌ها بسیار ارزشمند است.

قراردادهای هوشمند برای اجرای خودکار فرآیندها

همانطور که می‌دانید، قراردادهای هوشمند برنامه‌های کامپیوتری هستند که بر روی بلاکچین اجرا می‌شوند و می‌توانند توافق‌نامه‌ها را به‌طور خودکار و بدون نیاز به واسطه اجرا کنند.

در زمینه IoT، این قراردادها می‌توانند برای اتوماسیون فرآیندها استفاده شوند؛ مثل پرداخت خودکار هزینه برق بر اساس داده‌های کنتور هوشمند، یا سفارش خودکار قطعات یدکی توسط یک دستگاه صنعتی در صورت نیاز.

کاربردهای واقعی و هیجان‌انگیز بلاکچین در IoT

برای ردیابی زنجیره تأمین با بلاکچین و IoT: حسگرها اطلاعات (مانند دمای دارو) را ثبت و بلاکچین شفافیت و اصالت آن را در طول مسیر تضمین می‌کند. ترکیب بلاکچین و IoT فقط یک مفهوم تئوری نیست، بلکه در حال حاضر در صنایع مختلف کاربردهای عملی پیدا کرده است:

• زنجیره تأمین و لجستیک: مثل ردیابی محصولات حساس به دما مانند داروها یا مواد غذایی که در آن حسگرهای IoT دمای محموله را ثبت می‌کنند و این داده‌ها به‌صورت تغییرناپذیر روی بلاکچین ذخیره می‌شوند. شرکت‌هایی مانند فایزر (Pfizer) و والمارت (Walmart) از بلاکچین برای افزایش شفافیت و اطمینان در زنجیره تأمین خود، از جمله ردیابی واکسن‌ها یا مواد غذایی، استفاده کرده‌اند یا در حال بررسی آن هستند. این کار به جلوگیری از تقلب، تضمین کیفیت و افزایش اعتماد مصرف‌کننده کمک می‌کند.

• شهرهای هوشمند: مدیریت هوشمند انرژی (مثلاً خرید و فروش انرژی خورشیدی تولید شده توسط خانه‌ها به صورت همتا به همتا روی بلاکچین)، مدیریت هوشمند پسماند (ردیابی و بهینه‌سازی جمع‌آوری زباله)، سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند (پرداخت‌های خودکار عوارض یا پارکینگ).

• مراقبت‌های بهداشتی هوشمند: ثبت امن و غیرقابل‌دستکاری سوابق پزشکی بیماران، ردیابی داروها برای جلوگیری از ورود داروهای تقلبی به بازار، مدیریت رضایت‌نامه بیماران برای اشتراک‌گذاری داده‌های پزشکی با مراکز تحقیقاتی به صورت امن و کنترل‌شده.
• خانه و ساختمان هوشمند: افزایش امنیت دستگاه‌های خانگی متصل به اینترنت (قفل‌های هوشمند، دوربین‌ها)، مدیریت دسترسی به ساختمان‌ها به صورت غیرمتمرکز و امن، اجاره یا اشتراک‌گذاری خودکار دارایی‌ها (مانند خودرو یا آپارتمان) با استفاده از قراردادهای هوشمند.
• انرژی: ایجاد بازارهای همتا به همتا برای معاملات انرژی‌های تجدیدپذیر و ردیابی و تأیید اعتبار گواهی‌های انرژی سبز.

اقتصاد رفتاری در کریپتو؛ وقتی احساسات هم در تصمیم‌های مالی نقش دارند!

دامیننس ۱۷ رو همین حالا بخون.

Please leave this field empty.

Δ

چالش‌های پیاده‌سازی بلاکچین در IoT

با وجود مزایای فراوان، ادغام بلاکچین و IoT با چالش‌هایی نیز روبرو است:

محدودیت سخت‌افزاری دستگاه‌های IoT

بسیاری از دستگاه‌های IoT (مانند حسگرهای کوچک) قدرت پردازشی و حافظه محدودی دارند. اجرای الگوریتم‌های رمزنگاری پیچیده بلاک چین روی این دستگاه‌ها می‌تواند دشوار یا غیرممکن باشد.

مصرف انرژی و مقیاس‌پذیری

برخی از بلاک چین‌ها (به‌ویژه آن‌هایی که مثل بیت کوین از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کنند) انرژی زیادی مصرف می‌کنند و مقیاس پذیری یا همان سرعت پردازش تراکنش‌هایشان پایین است. این موضوع برای شبکه‌های IoT که ممکن است شامل میلیون‌ها دستگاه با حجم بالای تراکنش باشند، یک چالش جدی محسوب می‌شود.

نبود استاندارد جهانی 

هنوز استاندارد واحدی برای ادغام بلاکچین و IoT وجود ندارد. این مسئله باعث می‌شود ایجاد سیستم‌های سازگار و تعامل‌پذیر بین پلتفرم‌ها و دستگاه‌های مختلف دشوار باشد.

چالش‌های حقوقی و حریم خصوصی

مسائل مربوط به مالکیت داده‌ها، حریم خصوصی (به‌ویژه با مقرراتی مانند GDPR در اروپا) و چارچوب‌های قانونی برای استفاده از بلاکچین در برخی کاربردها هنوز به‌طور کامل حل نشده‌اند. ماهیت تغییرناپذیر بلاکچین می‌تواند با حق “فراموش شدن” افراد در تضاد باشد.

آینده ترکیب بلاکچین و اینترنت اشیا: نگاهی به افق‌های پیش رو

آینده این ترکیب بسیار روشن به نظر می‌رسد و نوآوری‌های هیجان‌انگیزی در راه است:

بلاکچین‌های سبک و بهینه برای IoT (مانند IOTA)

پلتفرم‌هایی مانند IOTA با استفاده از ساختار متفاوتی به نام Tangle (که یک گراف جهت‌دار غیرمدور یا DAG است، نه یک زنجیره بلوکی) طراحی شده‌اند تا مشکلات مقیاس‌پذیری و هزینه تراکنش را برای محیط IoT حل کنند.

این نوع پلتفرم‌ها امکان انجام تراکنش‌های خرد و بدون کارمزد را فراهم می‌کنند که برای ارتباطات ماشین به ماشین ایده‌آل است. انتظار می‌رود شاهد ظهور بلاکچین‌های بیشتری باشیم که به‌طور خاص برای نیازهای IoT بهینه‌سازی شده‌اند.

خرید و فروش آسان آیوتا در بیت‌پین

• معامله بیش‌از ۳۰۰ کوین دیگر
• دریافت وام و اعتبار معاملاتی
• سرعت بالا در تکمیل سفارشات
• بات‌های معامله‌گر متنوع
• پشتیبانی ۲۴ ساعته

خرید آیوتا

 تعامل با Web3 و هوش مصنوعی

داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط دستگاه‌های IoT می‌توانند به عنوان ورودی برای سیستم‌های هوش مصنوعی و برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) در اکوسیستم Web3 استفاده شوند.

بلاکچین می‌تواند صحت و تمامیت این داده‌ها را تضمین کند. این هم‌افزایی می‌تواند منجر به ایجاد خدمات هوشمندتر، شخصی‌سازی‌شده‌تر و امن‌تر شود.

رشد اقتصاد غیرمتمرکز و ماشین به ماشین (M2M)

بلاکچین و قراردادهای هوشمند این امکان را فراهم می‌کنند که دستگاه‌های IoT به طور مستقل و خودکار با یکدیگر وارد معاملات اقتصادی شوند (اقتصاد M2M). برای مثال، یک خودروی خودران می‌تواند به‌طور خودکار هزینه شارژ یا پارکینگ را پرداخت کند، یا یک پهپاد تحویل‌دهنده کالا می‌تواند هزینه خدمات خود را مستقیماً دریافت کند. این امر می‌تواند مدل‌های کسب‌وکار کاملاً جدیدی ایجاد کند.

وضعیت استفاده از بلاکچین در IoT در ایران

در زمان نگارش این مقاله، استفاده از ترکیب بلاکچین و اینترنت اشیا در ایران هنوز در مراحل اولیه توسعه قرار دارد. اگرچه علاقه و پتانسیل زیادی در این زمینه وجود دارد، اما چالش‌هایی مانند زیرساخت‌های فناوری، نیاز به سرمایه‌گذاری، مسائل مربوط به تحریم‌ها و نبود قوانین و مقررات شفاف، سرعت پیشرفت را کند کرده است.

با این حال، تلاش‌هایی در حوزه‌های دانشگاهی و برخی استارتاپ‌ها برای تحقیق و توسعه در این زمینه در حال انجام است. انتظار می‌رود در آینده، با رفع برخی موانع و افزایش آگاهی، شاهد کاربردهای بیشتری از این فناوری در صنایعی مانند انرژی، کشاورزی هوشمند، حمل‌ونقل و زنجیره تأمین در ایران باشیم. اما در حال حاضر، پروژه‌های بزرگ و عملیاتی در مقیاس وسیع کمتر دیده می‌شوند.

نتیجه‌گیری: گامی بلند به سوی آینده‌ای امن‌تر و هوشمندتر

ترکیب بلاکچین و اینترنت اشیا پتانسیل عظیمی برای ایجاد انقلابی در نحوه تعامل ما با دنیای دیجیتال و فیزیکی دارد. بلاکچین می‌تواند لایه اعتماد و امنیتی را که مدت‌هاست جای خالی آن در اکوسیستم IoT احساس می‌شود، فراهم کند. از زنجیره‌های تأمین شفاف‌تر گرفته تا شهرهای هوشمندتر و مراقبت‌های بهداشتی امن‌تر، کاربردهای این ترکیب بی‌پایان به نظر می‌رسند.

بلاکچین یک راه‌حل جادویی برای تمام مشکلات IoT نیست، بلکه ابزاری قدرتمند است که باید در جای مناسب و با دقت به کار گرفته شود.

سوالات متداول

• بلاکچین چطور امنیت IoT را افزایش می‌دهد؟

بلاکچین با استفاده از رمزنگاری قوی، توزیع داده‌ها بین چندین نقطه (عدم تمرکز) و ثبت دائمی و تغییرناپذیر اطلاعات، از دستکاری داده‌های IoT جلوگیری می‌کند.

• آیا همه پروژه‌های IoT باید از بلاکچین استفاده کنند؟

خیر، لزوماً نه. بلاکچین راه‌حلی برای همه مشکلات نیست. استفاده از بلاکچین در پروژه‌هایی منطقی است که نیاز بالایی به امنیت داده‌ها، شفافیت، ردیابی، حذف واسطه‌ها یا اتوماسیون مبتنی بر اعتماد وجود دارد (مانند زنجیره تأمین، رأی‌گیری، مدیریت هویت، تراکنش‌های مالی بین دستگاه‌ها).

• کدام بلاکچین‌ها برای IoT مناسب‌ترند؟

پلتفرم‌های جدیدتر و سبک‌تر که به‌طور خاص برای IoT طراحی شده‌اند، مانند IOTA (با Tangle)، VeChain، IoTeX، یا حتی راهکارهای لایه دوم روی بلاکچین‌های بزرگ‌تر، اغلب گزینه‌های بهتری هستند زیرا مقیاس‌پذیری بالاتر، هزینه تراکنش کمتر و مصرف انرژی بهینه‌تری را ارائه می‌دهند.