網路資安威脅
區塊鏈( Blockchain)是什麼？它如何運作？它的工業物聯網(IIOT)應用是什麼？
區塊鍊是近來最重要的技術發展之一，並且仍在不斷地發展和完善。但我們對它真正了解有多少呢？這篇文章可以帶你了解區塊鏈、它的運作原理，以及我們如何利用它來保護我們與數位世界的連結。
什麼是區塊鏈？
區塊鏈，如果你熟悉比特幣(Bitcoin）就應該聽過這個技術用語。畢竟，正是區塊鏈技術幫助比特幣蓬勃發展成今日的樣子。那麼，什麼是區塊鏈？
區塊鍊是將資料分散在網際網路上的共享帳本。它記錄資訊的方式讓它具備了突破性的潛力。區塊鏈讓我們無法去更動或刪除系統上的資訊。區塊鏈技術可用於社群網路、遊戲、購物網站等應用程式開發。從此意義上說，它與網際網路非常相似。這也是為什麼有人稱它為網際網路3.0。
了解區塊鏈
在比特幣或區塊鏈存在前，使用虛擬貨幣意味著需要處理許多安全問題。其中一個被稱為雙重支付（Double-spending）問題。
那什麼是雙重支付問題？可以這麼想，想像一下你需要支付50美元。你的帳戶裡總共有100美元，因此你可以進行付款。那如果在付款後，你發現帳戶裡還是100美元，根本沒有扣掉呢？這就是雙重支付問題。它讓使用者能夠複製虛擬貨幣。
區塊鏈如何防止雙重支付？如同前面提到的，區塊鏈就像是一個公開帳本 – 它會永久記錄你的資料，這代表一旦你送出了50美元，你就不可能再創造出重複的金錢紀錄。區塊鏈不是將資料保存在單一位置，而是將資料副本儲存在網路上的電腦或裝置（稱為節點）。這種方法被稱為點對點（P2P）網路。因此，即使你的電腦或網路內的一份副本損壞或遺失，仍有多份副本存在其他地方的節點。
區塊鏈如何運作?
為了完全瞭解區塊鏈，我們需要知道它如何運作。
一個區塊是一次新交易的記錄。當區塊完成後就會被加入鏈中。底下簡單描述了此流程。
- 首先，新交易被輸入系統。
- 然後這筆新交易（或區塊）會被傳送到點對點網路，一群組成區塊鍊網路的電腦。
- 這些電腦接著會處理交易，確認後會加入鏈中，這是保存所有先前交易記錄的地方。
區塊鏈的組成
節點（Node）
節點是區塊鍊網路內的任一裝置，例如你的電腦、平板或手機。只要它能連接網路，就可以被視為一個節點。
區塊（Block）
區塊是一筆新交易的記錄。
交易（Transaction）
交易是向網路轉移比特幣或其他虛擬貨幣。一個區塊隨後會被加入區塊鏈來建立這筆交易的永久記錄。
挖礦（Mining）
挖礦是產生新比特幣或虛擬貨幣的過程。挖礦的過程需要大量的電力和運算能力，這也是為什麼大多數礦工偏好使用高速電腦的原因。基本上，挖礦是透過解決複雜問題來產生新虛擬貨幣的過程，想人工解開這些問題是不可能的。
共識協議（Consensus Protocol）
共識協議是區塊鍊網路的骨幹。它們用來驗證所有正在進行中交易的有效性，確保區塊鍊網路內所有裝置都同步且一致。
區塊鏈技術
現在我們知道了區塊鏈組成的詳細資訊，接下來我們將進一步了解區塊鏈用來讓其網路發揮作用的技術。
對等網路（Peer-to-peer Network）
在對等網路裡，各點都必須分擔維護網路的任務和責任。每個節點在分享資源（包括處理能力、磁碟儲存和網路頻寬）方面負有同等的責任。這些資源會直接提供給網路的其他成員。
密碼學（Cryptography）
這是透過複雜數學來掩飾和揭示（加密和解密）資訊的方法。區塊鏈技術利用密碼學來保護使用者身份、確保交易安全完成以及保護網路裡所有的資訊。
雜湊化（Hashing）
雜湊化是指將資料轉換成另一個固定長度的值，也就是雜湊值。這資料可以是任何類型，一首MP3的檔案、一本書、銀行紀錄的表格，甚至整個網際網路。雜湊值在區塊鏈裡被用來表示其當前狀態。這代表區塊鏈中資料的任何變動都會導致雜湊值發生重大改變，從而讓修改後的資料變得無用，因為它不再被識別為相同的資料。
人類貨幣的未來
從以物易物到紙幣，人類交易商品和服務的方式在各個時代都在演變。而看起來我們正在接近數位貨幣時代，區塊鏈就是被用來確保其安全性的技術。
基於區塊鏈的工業物聯網（IIoT）應用
工業物聯網
工業物聯網（IIOT）是一個包含大量機器和裝置的工業框架，它們透過網路來進行連線和同步。
區塊鏈技術如何保護工業物聯網（IIOT）
IIoT裝置會處理大量的資訊和資料，所有資料都以一條鏈的形式提供，因此容易遭受攻擊。區塊鏈不允許儲存其上的資料被更動或複製，這意味著它可以用來保護工業物聯網。例如，透過將區塊鏈技術應用於監控和記錄溫度資料的裝置，我們可以確保其資料不被任何第三方修改或複製。
將區塊鏈與IIoT結合使用有利有弊。我們先來看看好處。
區塊鏈在IIoT上的優點
- 資料傳輸效率：區塊鏈可以大幅減少IIoT裝置間驗證資料交易所需的時間。這可以透過使用或指定一個可信任裝置或節點來處理IIoT裝置的效能要求來完成。
- 提高網路安全性：區塊鏈最有用的功能之一是它能夠讓經由它處理的資料正當化。工業物聯網包含了大量的裝置，因此可以從區塊鏈技術中獲得許多好處。
- 更便宜的成本：區塊鏈使用對等式網路，這意味著沒有中央控制，資料也無須集中化就可以驗證。這代表在消除單點故障時要比集中式網路便宜得多。
區塊鏈在IIoT上的缺點
- 大規模擴展能力：需要專門的管理系統來管理來自區塊鏈的大量資料。
- 實施的合法性：因為連接裝置之間交換的資料量巨大，區塊鏈實作的合法性也是一個主要問題。
- 效能：當有這麼多的裝置連接到一個系統且透過區塊鏈共享這麼多資料，這會對裝置速度產生負面影響。
@原文出處：Blockchain 101: What Is It? How Does It Work? And What Are Its IIoT Applications?