Muundo wa Mnyororo wa Blochani wa IoT na Orakali na Mikataba Dhibiti kwa Mnyororo wa Usambazaji wa Chakula

Yaliyomo

• 1. Utangulizi
• 2. Muundo Ulipendekezwa
  • 2.1 Makubaliano Mwepesi kwa IoT (LC4IoT)
  • 2.2 Utekelezaji wa Mikataba Dhibiti
  • 2.3 Ujumuishaji wa Orakali
• 3. Matokeo ya Majaribio
• 4. Uchambuzi wa Kiufundi
• 5. Matumizi ya Baadaye
• 6. Marejeo

1. Utangulizi

Internet ya Vitu (IoT) imebadilisha sekta mbalimbali, ikiwemo nyumba smart, majiji smart, na afya. Hata hivyo, usalama, faragha, na uadilifu wa data bado ni chango kubwa. Teknolojia ya mnyororo wa blochani inatoa suluhisho lisilo la katikati ili kuanzisha imani kati ya vyombo vya IoT vilivyotawanyika bila kutegemea wahusika wa tatu. Karatasi hii inapendekeza muundo mwepesi wa mnyororo wa blochani ulioboreshwa kwa matumizi ya IoT, hasa katika minyororo ya usambazaji wa chakula, ukishughulikia vikwazo kama vile mahitaji makubwa ya kompyuta na ucheleweshaji.

2. Muundo Ulipendekezwa

Muundo huu unachanganya mnyororo wa blochani na vifaa vya IoT, ukitumia orakali na mikataba dhibiti ili kuhakikisha uadilifu na upatikanaji wa data. Unalenga kushinda vikwazo vya rasilimali kwenye vifaa vya IoT huku ukidumisha usalama na uwazi.

2.1 Makubaliano Mwepesi kwa IoT (LC4IoT)

LC4IoT imeundwa kupunguza kiwango cha nguvu ya kompyuta na mahitaji ya hifadhi. Tofauti na mifumo ya kawaida ya makubaliano kama Uthibitisho wa Kazi (PoW), ambayo hutumia nishati nyingi, LC4IoT hutumia mbinu rahisi inayofaa kwa vifaa vya IoT. Algorithm ya makubaliano inahakikisha makubaliano kati ya nodi kwa ucheleweshaji mdogo, na kufanya iwe bora kwa matumizi ya wakati halisi.

2.2 Utekelezaji wa Mikataba Dhibiti

Mikataba dhibiti inawezesha na kutekeleza makubaliano kati ya wahusika katika mnyororo wa usambazaji. Kwa mfano, katika mnyororo wa usambazaji wa chakula, mkataba dhibiti unaweza kusababisha malipo mara tu ukaguzi wa uwasilishaji umekamilika, na hivyo kupunguza ushiriki wa mikono na kuboresha ufanisi.

2.3 Ujumuishaji wa Orakali

Orakali hutumika kama madaraja kati ya mnyororo wa blochani na vyanzo vya data vya nje, kama vile sensorer katika ulimwengu halisi. Huhakiki na kuingiza data ya wakati halisi kwenye mnyororo wa blochani, na kuhakikisha kwamba mikataba dhibiti inatekelezwa kulingana na taarifa sahihi na za wakati husika.

3. Matokeo ya Majaribio

Uchanganuzi wa kina ulifanywa ili kutathmini LC4IoT. Matokeo yalionyesha kupunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa nguvu ya kompyuta, matumizi ya hifadhi, na ucheleweshaji ikilinganishwa na mifumo ya kawaida ya makubaliano. Kwa mfano, ucheleweshaji ulipunguzwa kwa asilimia 30, na mahitaji ya hifadhi yalipunguzwa kwa asilimia 40, na kufanya muundo huu uwezekanavyo kwa mazingira ya IoT yenye vikwazo vya rasilimali.

4. Uchambuzi wa Kiufundi

Ufahamu Msingi: Karatasi hii inatoa suluhisho la vitendo kwa usiendanaji wa kimsingi kati ya mifumo mizito ya mnyororo wa blochani na vifaa vya IoT vyenye uwezo mdogo. Makubaliano ya LC4IoT sio tu algorithm nyingine—ni mageuzi muhimu kwa utumiaji halisi wa mnyororo wa blochani katika mazingira yenye vikwazo.

Mtiririko wa Mantiki: Muundo huu unafuata mwendo wazi wa tatizo na suluhisho: kubaini vikwazo vya IoT → kubuni makubaliano mwepesi → kujumuisha orakali kwa data halisi ya ulimwengu → kutekeleza mikataba dhibiti kwa uwezeshaji → kuthibitisha kupitia uchanganuzi. Maendeleo haya ya kimantiki yanafanana na mifumo iliyofanikiwa katika sekta nyingine kama vile mageuzi ya CycleGAN kwa kazi za kutafsiri picha.

Nguvu na Udhaifu: Nguvu kuu iko katika kushughulikia vipengele vyote vinne muhimu (uwazi, makubaliano mwepesi, mikataba dhibiti, orakali) kwa wakati mmoja—kitu ambacho kazi nyingi za awali zimeshindwa kufikia. Hata hivyo, karatasi hii haitoshi katika uchambuzi halisi wa usalama dhidi ya mashambulio ya hali ya juu na haishughulikii vya kutosha uwezo wa kuongezeka zaidi ya matumizi ya mnyororo wa usambazaji wa chakula. Ikilinganishwa na muundo wa moduli wa Hyperledger Fabric, mbinu hii inatoa ujumuishaji bora wa IoT lakini huenda ukakosa vipengele vya kiwango cha biashara.

Ushauri Unaoweza Kutekelezwa: Makampuni ya mnyororo wa usambazaji yanapaswa kuanzisha majaribio ya muundo huu kwa matumizi ya kufuatilia na kukagua mara moja. Makubaliano ya LC4IoT yanaweza kuboreshwa kwa sekta zingine za IoT kama vile majiji smart. Watafiti wanapaswa kulenga kuboresha vipengele vya usalama na kuchunguza ushirikiano wa minyororo mbalimbali. Msingi wa kihisabati $C = \sum_{i=1}^{n} w_i \cdot v_i$ ambapo $C$ ni uzito wa makubaliano, $w_i$ inawakilisha uzito wa nodi, na $v_i$ inawakilisha kura, hutoa msingi imara wa uboreshaji zaidi.

5. Matumizi ya Baadaye

Muundo uliopendekezwa unaweza kupanuliwa kwa sekta mbalimbali zaidi ya minyororo ya usambazaji wa chakula, kama vile dawa, magari, na kilimo. Kazi ya baadaye inaweza kuchunguza ujumuishaji na AI kwa uchambuzi utabiri na uboreshaji wa uamuzi. Zaidi ya hayo, ushirikiano na majukwaa na viwango vingine vya mnyororo wa blochani utakuwa muhimu kwa upitishaji mpana.

6. Marejeo

1. Moudoud, H., Cherkaoui, S., & Khoukhi, L. (2021). An IoT Blockchain Architecture Using Oracles and Smart Contracts. IEEE.
2. Zhu, J.-Y., Park, T., Isola, P., & Efros, A. A. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks. IEEE.
3. Androulaki, E., et al. (2018). Hyperledger Fabric: A Distributed Operating System for Permissioned Blockchains. EuroSys.
4. Gartner. (2022). Blockchain in Supply Chain Market Guide.