能源区块链研究｜物联网可提高加密货币挖矿效率

每个了解加密货币的人都知道这种货币的缺点，而其对环境造成的影响首当其冲。是否能以绿色且道德的方式开采加密货币？如果可以，物联网在这一转变中又将扮演什么角色

物联网可以挖矿吗

人们于几年前开始讨论用物联网进行加密货币挖矿，这些讨论主要以警告的形式出现：行为不端者可能会破坏物联网设备并将其变成一个分布式加密货币挖掘网络。

加密货币挖矿需要性能强大的中央处理器并消耗大量能源，物联网设备可以用来挖掘加密货币吗？

Mirai是网络安全领域家喻户晓的名字，但这个词通常与DDoS攻击同义。IBM在2017年的调查中发现，随后的Mirai网络攻击旨在在受损的物联网设备上部署比特币矿机从动装置。IBM没有就利用物联网设备的有效性得出具体结论，但这个概念很吸引人。

物联网、加密货币和区块链还有其他方式可以影响彼此的性能

物联网对加密货币挖矿的影响

在IBM的发现问世后不久，Avast就得到了一个相似的结论：这样运用物联网不仅是可以做到的，还是有利可图的。Avast估计，攻击者可以同时用15000个物联网小工具在四天内挖掘约价值1000美元的加密货币。

使用数千个加密货币挖矿设备可以减少单个加密货币挖矿 *** 作的总功耗和对环境的影响。有段轶事讲的是一个 科技 博主设置并忘记了她的物联网设备，找回后发现这些设备在一年多的时间里在后台生成了价值数千美元的代币。

将路由器和热点作为网络中心和加密货币挖矿中心前景光明，因为这种前景有关效率和绿色。在此人写下她的经历后，相关热点设备的订货量上升到150000台。与昂贵的CPU和GPU相比，该热点设备400美元的价格对业余矿工很有吸引力，因为他们不想在冷却系统和显卡上花费大量资金。

使挖矿更环保的技术

把加密货币挖矿变得更环保并非易事。单笔比特币交易要消耗约1544千瓦时电力，这些电力足够一个普通美国家庭用五十多天。比特币网络每年的总耗电量可能高达75太瓦时 。

更智能的气候控制技术是一种解决方案。挖矿作业可以通过无导管和微型分体式系统对其环境进行更精细的控制。将这些设备精确放置在需要的地方要容易得多，而且一个室外冷凝器可以为多个冷却装置供电。这些设备可以为加密货币矿工节省大量能源。

就目前的情况而言，电力是制约加密货币采矿的一大瓶颈。国家和国际在制定目标时优先考虑建设d性智能电网，依靠物联网实现电力和数据的双向流动。

使用可再生能源和物联网的能源网络更具d性且性能更强，构建这种网络为加密货币矿工带来了机遇。一些规模更大的业务正在太阳能和风能富足的地区开设工厂。其他矿机在夜间工作，以抵消其运营在用电高峰时段对能源消耗的巨大影响。

以德克萨斯州的一次采矿作业为例，在最热和电费最贵的日子里，每次只需关闭30分钟就可以从能源消耗中获利。夜间，他们可以“在电路板能承受的范围内尽可能地减少运营”，同时将合同约定的电力供应返售予公用事业公司。

区块链和物联网：卓有成效的结合

物联网和加密货币已经找到了恰当的方式互通有无，相得益彰。物联网和区块链的结合可能会带来丰硕的成果，围绕这一话题的研究与讨论正在以不同方式有序进行。

物联网设备依赖于现场数据的高速交换和分析。在这里应用区块链可以确保系统的可靠性更高且数据传输的安全性更高。自主性对于业务效率而言至关重要：通过区块链推动物联网交互，设备之间可以直接交互，无需涉及远程服务器。

分别应用于物联网和加密货币的技术相得益彰，促进彼此发挥出最佳效果。

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1、金融领域

区块链在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的巨大应用价值。将区块链技术应用在金融行业中，能够省去第三方中介环节，实现点对点的直接对接，从而在大大降低成本的同时，快速完成交易支付。

比如Visa推出基于区块链技术的 Visa B2B Connect，它能为机构提供一种费用更低、更快速和安全的跨境支付方式来处理全球范围的企业对企业的交易。要知道传统的跨境支付需要等3-5天，并为此支付1-3%的交易费用。

Visa 还联合 Coinbase 推出了首张比特币借记卡，花旗银行则在区块链上测试运行加密货币“花旗币”。

2、物联网和物流领域

区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本，追溯物品的生产和运送过程，并且提高供应链管理的效率。该领域被认为是区块链一个很有前景的应用方向 [22]  。

区块链通过结点连接的散状网络分层结构，能够在整个网络中实现信息的全面传递，并能够检验信息的准确程度。

这种特性一 定程度上提高了物联网交易的便利性和智能化。区块链+大数据的解决方案就利用了大数据的自动筛选过滤模式，在区块链中建立信用资源，可双重提高交易的安全性，并提高物联网交易便利程度。为智能物流模式应用节约时间成本。

区块链结点具有十分自由的进出能力，可独立的参与或离开区块链体系，不对整个区块链体系有任何干扰。区块链 +大数据解决方案就利用了大数据的整合能力，促使物联网基础用户拓展更具有方向性，便于在智能物流的分散用户之间实现用户拓展。

3、公共服务领域

区块链在公共管理、能源、交通等领域都与民众的生产生活息息相关，但是这些领域的中心化特质也带来了一些问题，可以用区块链来改造。

区块链提供的去中心化的完全分布式DNS服务通过网络中各个节点之间的点对点数据传输服务就能实现域名的查询和解析，可用于确保某个重要的基础设施的 *** 作系统和固件没有被篡改，可以监控软件的状态和完整性，发现不良的篡改，并确保使用了物联网技术的系统所传输的数据没用经过篡改。

4、数字版权领域

通过区块链技术，可以对作品进行鉴权，证明文字、视频、音频等作品的存在，保证权属的真实、唯一性。作品在区块链上被确权后，后续交易都会进行实时记录，实现数字版权全生命周期管理，也可作为司法取证中的技术性保障。

例如，美国纽约一家创业公司Mine Labs开发了一个基于区块链的元数据协议，这个名为Mediachain的系统利用IPFS文件系统，实现数字作品版权保护，主要是面向数字的版权保护应用。

5、保险领域

在保险理赔方面，保险机构负责资金归集、投资、理赔，往往管理和运营成本较高。通过智能合约的应用，既无需投保人申请，也无需保险公司批准，只要触发理赔条件，实现保单自动理赔。

一个典型的应用案例就是LenderBot, 是 2016 年由区块链企业 Stratumn、德勤与支付服务商 Lemonway 合作推出，它允许人们通过 Facebook Messenger 的聊天功能；

注册定制化的微保险产品， 为个人之间交换的高价值物品进行投保，而区块链在贷款合同中代替了第三方角色。

6、公益领域

区块链上存储的数据，高可靠且不可篡改，天然适合用在社会公益场景。公益流程中的相关信息，如捐赠项目、募集明细、资金流向、受助人反馈等，均可以存放于区块链上，并且有条件地进行透明公开公示，方便社会监督。

结构

区块链是一种分散的、分布式的、通常是公共的数字分类账，由称为块的记录组成，用于记录多台计算机上的交易，因此任何涉及的块都无法追溯更改，而不会更改所有后续块。这允许参与者独立且相对便宜地验证和审计交易。

使用对等网络和分布式时间戳服务器自主管理区块链数据库。他们通过以集体利益为动力的大规模协作得到验证。这样的设计促进了稳健的 工作流程，其中参与者对数据安全的不确定性很小。区块链的使用消除了数字资产无限可重复性的特征。

它确认每个价值单位只转移一次，解决了长期存在的双重支出问题。区块链被描述为一种价值交换协议。区块链可以维护所有权，因为当正确设置以详细说明交换协议时，它提供了强制要约和接受的记录。

1、块

区块保存成批的有效交易，这些交易被散列并编码到Merkle 树中。每个区块都包含区块链中前一个区块的加密哈希，将两者联系起来。链接的块形成一个链。这个迭代过程确认了前一个块的完整性，一直回到初始块，这被称为创世块。

有时可以同时生成单独的块，从而创建一个临时分叉。除了安全的基于散列的历史记录之外，任何区块链都有一个指定的算法来对不同版本的历史进行评分，以便可以选择得分较高的一个。未被选择包含在链中的块称为孤块。

支持数据库的对等点不时有不同版本的历史记录。他们只保留他们已知的数据库的最高分版本。每当对等方收到得分较高的版本（通常是添加了一个新块的旧版本）时，他们就会扩展或覆盖自己的数据库，并将改进结果重新传输给对等方。从来没有绝对保证任何特定条目将永远保留在历史的最佳版本中。

区块链通常被构建为将新区块的分数添加到旧区块上，并给予奖励以扩展新区块而不是覆盖旧区块。因此，一个条目被取代的概率随着更多的块被构建在它之上而呈指数下降，最终变得非常低。

2、权力下放

通过在其对等网络中存储数据，区块链消除了集中保存数据所带来的许多风险。去中心化的区块链可以使用ad hoc 消息传递和分布式网络。缺乏去中心化的一个风险是所谓的“51% 攻击”，在这种情况下，中央实体可以控制超过一半的网络，并可以随意 *** 纵特定的区块链记录，从而允许双重支出。

点对点区块链网络缺乏计算机破解者可以利用的集中漏洞；同样，它没有中心故障点。区块链安全方法包括使用公钥密码学。甲公共密钥（一个长的，随机的前瞻性数字串）是在blockchain的地址。通过网络发送的价值代币被记录为属于该地址。

一个私钥就像是给它的所有者访问他们的数字资产或手段以其他方式和各种功能相互作用是blockchains现在支持一个密码。存储在区块链上的数据通常被认为是不可破坏的。

去中心化系统中的每个节点都有区块链的副本。数据质量由海量数据库复制和计算信任来维护。不存在集中的“官方”副本，也没有用户比其他用户更“受信任”。

交易使用软件广播到网络。消息是在尽力而为的基础上传递的。挖矿节点验证交易，将它们添加到他们正在构建的区块中，然后将完成的区块广播给其他节点。

区块链使用各种时间戳方案，例如工作量证明，序列化更改。替代的共识方法包括股权证明。一种分散blockchain的增长伴随着的风险集中，因为该计算机资源需要处理更大量的数据变得更昂贵。

3、开放性

开放区块链比一些传统的所有权记录更加用户友好，虽然对公众开放，但仍然需要物理访问才能查看。由于所有早期的区块链都是未经许可的，因此对区块链的定义产生了争议。这场正在进行的辩论中的一个问题是，一个由中央机构负责和授权（许可）验证者的私有系统是否应该被视为区块链。

许可链或私有链的支持者认为，术语“区块链”可以应用于任何将数据分批处理到时间戳块的数据结构。这些区块链作为多版本并发控制的分布式版本(MVCC) 在数据库中。正如 MVCC 防止两个交易同时修改数据库中的单个对象一样，区块链防止两个交易在区块链中花费相同的单个输出。

反对者表示，许可系统类似于传统的企业数据库，不支持去中心化数据验证，并且此类系统没有针对 *** 作员篡改和修改进行加固。

Computerworld 的Nikolai Hampton表示，“许多内部区块链解决方案只不过是繁琐的数据库”，“如果没有明确的安全模型，专有区块链应该受到怀疑。”

以上内容参考 百度百科-区块链

1、金融领域。区块链在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的巨大应用价值。将区块链技术应用在金融行业中，能够省去第三方中介环节，实现点对点的直接对接，从而在大大降低成本的同时，快速完成交易支付 。

2、物联网和物流领域。区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本，追溯物品的生产和运送过程，并且提高供应链管理的效率。该领域被认为是区块链一个很有前景的应用方向 。

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