Kandungan
- 1. Pengenalan
- 2. Seni Bina Dicadangkan
- 3. Keputusan Eksperimen
- 4. Analisis Teknikal
- 5. Aplikasi Masa Depan
- 6. Rujukan
1. Pengenalan
Internet of Things (IoT) telah merevolusikan pelbagai domain, termasuk rumah pintar, bandar pintar, dan penjagaan kesihatan. Walau bagaimanapun, keselamatan, privasi, dan integriti data kekal sebagai cabaran besar. Teknologi rantaian blok menawarkan penyelesaian terdesentralisasi untuk mewujudkan kepercayaan antara entiti IoT teragih tanpa bergantung kepada pihak ketiga. Kertas kerja ini mencadangkan seni bina rantaian blok ringan yang disesuaikan untuk aplikasi IoT, khususnya dalam rantaian bekalan makanan, menangani batasan seperti keperluan pengiraan tinggi dan kependaman.
2. Seni Bina Dicadangkan
Seni bina ini mengintegrasikan rantaian blok dengan peranti IoT, menggunakan oracle dan kontrak pintar untuk memastikan integriti dan kebolehaksesan data. Ia memberi tumpuan untuk mengatasi kekangan sumber peranti IoT sambil mengekalkan keselamatan dan ketelusan.
2.1 Konsensus Ringan untuk IoT (LC4IoT)
LC4IoT direka untuk meminimumkan kuasa pengiraan dan keperluan penyimpanan. Tidak seperti mekanisme konsensus tradisional seperti Proof of Work (PoW) yang memerlukan tenaga tinggi, LC4IoT menggunakan pendekatan yang dipermudahkan sesuai untuk peranti IoT. Algoritma konsensus memastikan persetujuan antara nod dengan kependaman rendah, menjadikannya ideal untuk aplikasi masa nyata.
2.2 Pelaksanaan Kontrak Pintar
Kontrak pintar mengautomasi dan menguatkuasakan perjanjian antara pemegang kepentingan dalam rantaian bekalan. Sebagai contoh, dalam rantaian bekalan makanan, kontrak pintar boleh mencetuskan pembayaran upon pengesahan penghantaran, mengurangkan campur tangan manual dan meningkatkan kecekapan.
2.3 Integrasi Oracle
Oracle bertindak sebagai jambatan antara rantaian blok dan sumber data luaran, seperti sensor dalam dunia fizikal. Mereka mengesahkan dan membekalkan data masa nyata ke dalam rantaian blok, memastikan kontrak pintar dilaksanakan berdasarkan maklumat yang tepat dan tepat pada masanya.
3. Keputusan Eksperimen
Simulasi meluas telah dijalankan untuk menilai LC4IoT. Keputusan menunjukkan pengurangan ketara dalam kuasa pengiraan, penggunaan penyimpanan, dan kependaman berbanding mekanisme konsensus tradisional. Sebagai contoh, kependaman dikurangkan sebanyak 30%, dan keperluan penyimpanan dikurangkan sebanyak 40%, menjadikan seni bina ini boleh dilaksanakan untuk persekitaran IoT dengan sumber terhad.
4. Analisis Teknikal
Inti Teras: Kertas kerja ini menyampaikan penyelesaian pragmatik kepada ketidakserasian asas antara sistem rantaian blok yang memerlukan banyak sumber dan peranti IoT ringan. Konsensus LC4IoT bukan sekadar algoritma lain—ia merupakan evolusi yang diperlukan untuk penyebaran rantaian blok dunia sebenar dalam persekitaran terhad.
Aliran Logik: Seni bina ini mengikuti trajektori masalah-penyelesaian yang jelas: kenal pasti batasan IoT → reka bentuk konsensus ringan → integrasikan oracle untuk data dunia sebenar → laksanakan kontrak pintar untuk automasi → sahkan melalui simulasi. Perkembangan logik ini mencerminkan corak penerimaan industri yang berjaya dilihat dalam domain lain seperti evolusi CycleGAN untuk tugas terjemahan imej.
Kekuatan & Kelemahan: Kekuatan utama terletak pada menangani semua empat aspek kritikal (keterbukaan, konsensus ringan, kontrak pintar, oracle) secara serentak—sesuatu yang gagal dicapai oleh kebanyakan kerja sebelumnya. Walau bagaimanapun, kertas kerja ini kurang dalam analisis keselamatan konkrit terhadap serangan canggih dan tidak menangani skalabiliti secukupnya di luar kes penggunaan rantaian bekalan makanan. Berbanding dengan seni bina modular Hyperledger Fabric, pendekatan ini menawarkan integrasi IoT yang lebih baik tetapi ciri-ciri gred perusahaan yang berpotensi kurang.
Pandangan Boleh Tindak: Syarikat rantaian bekalan harus mempelopori seni bina ini untuk aplikasi jejak dan kesan segera. Konsensus LC4IoT boleh disesuaikan untuk domain IoT lain seperti bandar pintar. Penyelidik harus menumpukan pada meningkatkan ciri keselamatan dan meneroka keserasian silang-rantaian. Asas matematik $C = \sum_{i=1}^{n} w_i \cdot v_i$ di mana $C$ ialah pemberat konsensus, $w_i$ mewakili pemberat nod, dan $v_i$ mewakili undian, menyediakan asas kukuh untuk pengoptimuman lanjut.
5. Aplikasi Masa Depan
Seni bina yang dicadangkan boleh diperluaskan ke pelbagai domain di luar rantaian bekalan makanan, seperti farmaseutikal, automotif, dan pertanian. Kerja masa depan boleh meneroka integrasi dengan AI untuk analitik ramalan dan pembuatan keputusan yang dipertingkatkan. Selain itu, kebolehoperasian dengan platform dan piawaian rantaian blok lain akan menjadi penting untuk penerimaan meluas.
6. Rujukan
- Moudoud, H., Cherkaoui, S., & Khoukhi, L. (2021). An IoT Blockchain Architecture Using Oracles and Smart Contracts. IEEE.
- Zhu, J.-Y., Park, T., Isola, P., & Efros, A. A. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks. IEEE.
- Androulaki, E., et al. (2018). Hyperledger Fabric: A Distributed Operating System for Permissioned Blockchains. EuroSys.
- Gartner. (2022). Blockchain in Supply Chain Market Guide.