INT与其他物联网项目的比较

       作者简介：Nicolas Ramsrud，美国波音公司工业工程师，笔名“Graytrain”，是区块链和加密货币的忠实拥护者。他致力于将复杂的区块链技术简单化，以便大众更好地学习和理解。他对区块链技术深入浅出的解读，使得他的文章在海外备受好评，且拥有众多粉丝。

       如何定义一个好的物联网项目？通过定义可以帮助我们清楚认识哪些领域正在面临着困难以及哪些领域表现突出。物联网未来将会成为一个巨大的产业。真正的互联网3.0时代将会实现数据与价值的无缝传输。大量设备与互联网相连，从电灯到冰箱再到汽车，所有设备皆可进行同步自动化交易，逐步形成一个不断增长的网络，从而创造一个能够满足各种各样的需求的智能、无缝传输世界。

       那就让我们通过分析项目在互联网世界的未来潜力为基础来定义一个好的项目。

可扩展性

        网络交易量将在未来实现指数级增长，因此对扩展性的要求将大大提高。起初，网络并不需要每秒处理巨量交易的能力，仅仅充当一个机器人跟随网络发展计划运行。当其需要进入一个公认市场时，我们通过比特币的运行发现了个问题。如果在架构中没有把网络的扩展能力凸显出来的话，那明显就犯了一个大的错误。

适用性

        其次是适用性。单一规格是无法适用于所有情况的。比如，某些功能需要实时数据流来实现快速经济的交易，而另一些功能可能需要通过分析大量数据与交易来实现预测。再比如，某些应用需要智能合约来保障自动化操作，而另一些应用需要数据加密和匿名交易的能力来保护用户隐私。我们无法预测未来所有可能出现的需求，因此高度适应性是必须要在网络中实现的。

互操作性

        为了实现上文所述的高适应性，这需要网络能够访问外部真实世界的数据，并实现操作和交易。这种互操作性具备多种存在形式。我不是一个极端主义者，而且不认为任一领域只会有一个赢家。因此，这就不难理解我们为何想要与其他领域进行交互并实现交易和数据的收集。例如，通过比特币或门罗币来自动支付账单；通过其他网络上的数据来达成互联网的智能合约；当射频识别已经检测并跟踪到葡萄酒的运输即将到达目的地时，沃尔顿链会自动发出品酒会的邀请。为了实现以上任何一种情况的高适用性，网络必须拥有与外部网络交互的能力。

共识机制

        如何实现网络间的共识往往在人们有关适用性的讨论中被忽略。如果想要在网络上实现大量的应用程序和不同的交易类型，那么就需要通过共识机制来保障。工作量证明（PoW）将会是个挑战，因为区块奖励的竞争增加了区块生成的难度，那么就不得不留给区块时间来做计算工作，这样就导致完成快速交易的最佳区块时间不足。正如之前所发生的，这可能造成交易积压。通过权益证明（PoS）可以解决其中的一些问题，但是也无法不受其影响。如果想要解决多样性和体量的问题，必须采取一个实现共识的新方法。

发展性

        将所有的特性结合起来所创造的网络，成就了一个最适合物联网发展的基石。但是，从设备和生产商的角度来实现互联网的交互是有难度的，仅仅这一点就会制约与市场融合的进度。为了写出智能合约或创造一个新的代码，那就不得不学习一种新的代码语言，因为目前存在着许多障碍让实体公司与网络交互依旧艰难和昂贵。最终，不管网络及其性能有多么完美，生产商依旧更愿意在易于交互的网络上生产设备。

简而言之，需要关注的维度有：

-可扩展性—如何进行全球性扩展？

-适用性—是否具有数据传输能力，快捷，经济，合约智能，同时保护隐私？

-互操作性—是否能和外部世界、其他区块链进行交流？

-共识机制—是否能够支持可扩展性和适用性的时候得到共识？

-发展性—对于开发商来说，它是否能轻松更新设备，和网络互交？

        将区块链技术作为物联网生态系统的基础不再是一个新的概念。目前存在众多项目都正在力求解决这一问题。接下来我会对这些项目进行高级拆解，分析一些利弊，以及解读我心中的最棒方案。同时，我还会提及一些供应链项目。供应链解决方案属于物联网生态系统的一小部分。项目生产记录，生产制造记录，包裹跟踪都可以称为物联网联通的“物”。事实上，INT已经透露了他们正在与制药公司合作，并跟踪了其药品的生产与包装。有朝一日也许INT将会联合WTC或者VEN连接成一个更大的生态系统，而作为子链的INT将会为该生态系统源源不断地共享其信息。

IOTA 埃欧塔

        IOTA是一种免费的去区块链化的网络，即有向无环图（DAG）。在我看来，它提出的问题远比能够解决的问题多得多。IOTA之所以能够实现免费，其关键是无需向矿工支付费用。因为验证交易的工作内容被分配给其他用户，每个用户为了实现自身验证工作都需要去验证另外两份单独的交易。但是在智能合约的实现以及用户隐私的保护上面不得不产生一些麻烦。大多数的隐私保护方法（尤其是zk-SNARKs算法）都需要通过密集计算来实现加密验证，而这超出了大多数物联网设备能力范围（天气传感器是无法在几秒钟之内为某交易实现零知识证明的）。在只通过设备验证交易的网络中，实现隐私加密是不太现实的。即使存在这样的系统能够实现隐私加密并通过设备进行验证，可是对于额外的工作却没有奖励而言。奖励机制通过激励节点诚实可以保证网络安全运行，也使得攻击网络或者侵犯隐私（女巫攻击）的代价很大。

        IOTA并不具备实现智能合约的功能，也许以后也不可能有。通过缠结（一种交易链，其中只有部分结构是非线性无组织的）的特性来建立正确的交易时间顺序是很难的，而在某些特定情况下几乎不可能。即使已经对交易下达了规定时间内完成的命令，也无法对其进行验证，所以容易产生欺诈。在智能合约上了解交易顺序对与步骤的执行是至关重要的。

        的确存在某一类智能合约，不需要必须遵守交易时间顺序来保障正常运行。但是如果接纳这一点的话，那将会限制网络的功能使用状况。无论如何智能合约都无法在IOTA链上直接运行。除非有一个链下的可信任的类似Oracle数据库来监测交易，建立时间线，才能运行网络的智能合约。

可扩展性—高

适用性—低，没有智能合约，不能保障隐私，无法适用于轻量级设备

互操作性—也许能通过Oracle数据库实现

共识机制—低，有向无环图（DAG）不支持简单的物联网设备。而且我也不认为所有的设备都能进行交易验证。

发展性—有待观察，目前与多家生产商有合作。

以太坊

         以太坊是智能合约区块链的鼻祖。可以说它是最有可能成为物联网生态系统中心的。适用范围广，交易快速经济，知名度高。作为图灵完备的去中心化虚拟机，只要拥有足够的燃油费和内存，以太坊能够实现一切预想。但是，那些促使其先进的因素，也会成为其阻碍因素。

        图灵完备意味着编程语言具有完整性（能够描述任何问题），而且能够解决一切问题。唯一前提是只要拥有足够的用于支付的燃油费和足够的用于运行代码的内存。因此通过以太坊你可以创建无限的任何形式的智能合约。这种无限的多样性使得在有效创建zk-SNARK验证器时，需要花费更多的超过区块中已有的燃油费。所以在以太坊中采用zk-SNARKs算法需要对智能合约结构做巨大更改，其中仅允许合约一小部分使用zk-SNARKs算法来进行交易。这对以太坊虚拟机来说将是一个巨大的改变。即使在Zcash（首个采用零知识证明的区块链系统）中，对于任何一个简单、单一的的交易类型已经成功实现了zk-SNARKs算法，但是仍然需要将网络共识规则写入zk-SNARKs算法的代码中来限制可能发生的验证结果（举个例子，把“你处在美国哪个位置”的问题转化成“沿着特定的高速公路走下去，你将在美国的哪个位置”），达到限制证明所需的计算时间。

        之前我写过一篇文章，关于INT如何通过双链共识算法将网络拆分成带有自己的节点和区块链蜂窝隔间，以实现轻松扩展、分解网络流量和区块大小。这是在向类似比特币的单链区块链系统学习。同样作为单链区块链的以太坊，也面临着网络拥堵问题，正如最近的养猫热潮。尽管这相对于比特币中的影响要小得多，但交易时间和相关费用一样都在增长。以太坊提出了一种新的第二层解决方案来解决扩展问题——分片。分片来源于称作数据库分片的传统扩展技术，分割数据库的各个部分并将其存储在独立且互联的服务器上。其目的是通过明确的节点来存储和验证部分交易，然后将节点相连至一个更大的链，实现互相通信。如果某节点需要知道其他链上的交易情况，该节点会去联系具有此信息的节点。这听起来是不是十分耳熟？因为它和INT在其白皮书中阐述的双链架构十分相似。

可扩展性—中等，目前存在一些障碍，但有已提出了相关的解决方法。

-适用性—中等，拥有智能合约的无限可能性，无法实现隐私保护但已提出相关决解方案。

-互操作性—也许能通过Oracle数据库实现。

-共识机制—中等，运用工作量证明机制并提出了为实现更好扩展和证明的方案。

-发展性—有待观察。

IoTeX

        这是一个新兴项目，由几位在密码学，机器学习和数据安全方面的公认学者提出。其白皮书是我阅读过最具技术性文本之一。其目标是为了解决中继技术/子链架构的可扩展性问题，该技术是由波卡链提出、INT所使用。该架构十分适合用于解决扩展和适用性的问题，因为在节点与共识宽带中是没有添加子链的数量限制的。

        他们实现隐私保护的方式十分有趣。在主链/父链/中继链上，计划采用门罗币的技术，即环签名、bulletproofs技术以及地址隐藏技术。虽然这些都是经过验证和受到大众认可的技术，但还是引起了一些担忧，因为我们都知道这些技术不是轻量级的，它会削弱网络核心的内在普遍性。我认为网络的核心应该尽可能的通用和轻量，以实现扩展、易于更新以及更具适应性。一旦应用此功能，所有数据和交易将实现私密化且无法跟踪，因此需要更大量的计算。有些应用并不是最佳选择。数据流的读取可能来自于众多设备，而加密时需要针对每次使用具体情况才能进行加密。一个简单、公共和可追踪的网络可实现此功能。但这种特殊性只能在子链级别进行。

        子链能够根据区块时间，智能合约的要求等来定义其自身需求。这有助于提高适用性。

        为了解决互操作性的问题，IoTeX设计了楔入式框架（一条链上的交易会导致另一条链上的交易）和跨链通信。

        IoTeX在其白皮书中并没有提到有关网络数据储存的问题。物联网设备的交易将不会只通过设备而进行，同时需要维护、传输、查询数据。如果做不到的话，网络将在其使用应用时瘫痪。

        IoTeX将使用权益授予证明（DPoS）的变体作为共识机制。IoTeX并没有具体说明这种机制在不与数据流和节点通信图交互情况下如何工作。此问题是IoTeX面临的最大障碍，所以在其白皮书中也未提及。密码学或其理论在某特定情况下是很好解释的，但是如果将具备智能合约的子链，侧链间相互交易，主链上的环签名系统、bulletproofs算法以及地址隐藏技术等等全部实现的话，那将是个挑战。我不确定这是否能实现。

        IoTeX也许已经做好应对一切的充分准备，但是我们正在讨论的是网络的一些核心概念，而这是基于尚未解决的问题以及一些计算密集型的技术，即智能合约中的私密交易。因此，即使所有的理论和技术的解释都让我紧张，但是作为一个现实主义者，眼见为实。

可扩展性—中等，已建立应对的框架，但是仍存在一些问题。

适用性—中等，存在智能合约的可能，隐私合并入网络，没有数据框架。

互操作性—中等，是网络设计中的固有属性。

共识机制—低，内在的私密交易可能堵塞网络。合约框架没有完全设计好。

发展性—有待观察，没有提及。

物信链

        CPC重点关注数据储存，认为物联网的核心需求之一是快速储存和引用大量数据并且从网络交易基础中分离出来，以免降低网络速度。CPC提出采用和INT相同的方式，即使用分布式哈希表（DHT），以去中心化的方式存储数据，这样任何人都无法拥有完整记录。该系统与比特洪流使用的系统非常相似，在某个时间内无论哪个节点在线，它都允许使用数据。通过使用“一对多”公钥加密客户端信息来解决数据隐私问题，这允许了众多设备解密单个加密文件，同时不存在任何两个设备共享同一把钥匙。

        为了实现扩展性，该数据层将在单独的平行链上运行，以免阻塞网络。除此之外，CPC并未提及如何在主链上实现扩展。为了解决其中的部分问题，CPC将采用以权益证明（PoS）为核心的双层共识机制来提高共识率。此双层系统仍然需要主层来完成整个验证和区块生成的过程。这是一个扩展问题，该网络没有分工部门来隔离拥堵，因而一旦产生拥堵就会影响整个网络。

        CPC确实认识到其主链不够稳固可靠，而无法处理高频或实时设备，因此为不同的设备类型提出了侧链概念。除此之外，在主链上增加了大量重要功能（智能合约，数据解析），来代替更普遍的轻量级的主链，但是这限制了某些可能实现的网络应用程序，并且使得升级网络更加困难。

        所以尽管这个项目在表面上（其白皮书技术性不强）似乎是一个强大且经过深思熟虑的框架，但它不适用于一个包罗万象的物联网网络，更多适用于较狭小的以数据为中心的物联网应用。

-可扩展性—中等，提出了解决的方案框架，但主链上过多的职责和功能可能会拉低网络速度。

-适用性—中等，存在智能合约的可能，详细阐述了数据隐私化储存的解决方案，并提出高频应用的想法。

-互操作性—低，未提及。

-共识机制—中偏低，讨论的解决方案多偏向单链。

-可展性—有待观察，没有提及。

万物链

        ITC的白皮书给人的感觉是随便引入几个在加密游戏领域的大V，然后通过维基百科对他们的计划再解释一番。它并未提及如何通过物质奖励机制来保障网络的安全性或者维护数据结构，并将其联系在一起。依我之见，ITC对于如何做到这一点是没有任何想法的。他们居然将区块链理解为白皮书中部分解决方案的核心。这个项目不值得再分析。

Ruff链

        中心化，而且信任化。目前阶段还没有研究透彻。基于单链上的权益授予证明机制（DPoS）。除此之外没有别的内容了。

沃尔顿链

        沃尔顿链专注于使用RFID技术跟踪和验证物品的制造和运输。该结构将具有主链/子链框架，这使得网络可通过在规定可用节点和主链带宽来添加子链，从而隔离拥堵并实现无限扩展。

        DPoST（股权和信托）将成为其共识机制的核心，这增加了对传统股份结构的信任。此信任基于节点的持币时间。节点持币时间越长，持币数量越多，节点被选举出来创建区块的可能性越大。我不确定该如何看待这一行为，但是总体上不喜欢该信任机制。

        沃尔顿链的框架也允许了在主链上实现智能合约的可能。但是我依然对这种主链的特异性能否实现扩展和升级而感到担忧。该智能合约的核心也不适用于私密交易。而如果只在物联网生态系统某一具体领域中的话，这并无大碍，因为整个跟踪记录是透明公开的。

        沃尔顿链的白皮书技术性不高，所以我也无法对其技术完整性或者确切的实施策略进行评论。

        其中继/子链框架应用的实施还并未得到扩展，且未充分利用。正如我之前所说，也许有一天沃尔顿链会成为更大的物联网生态系统的一部分，同时与另一个物联网网络进行交互。但仍然不会是一个包罗万象的网络。

-可扩展性—高，主/子链框架可无限扩展。

-适用性—中偏低，应用范围小。

-互操作性—中等，将实现无缝框架。

-共识机制—中立，不会堵塞网络，但同时也增加了相等的信任。

-发展性—不可用，这是一个中心化的项目，可能会随着沃尔顿链一起发展。

       首先我想说，我发现在唯链中存在着中心化、公司制、非开源的项目。虽然我知道这个项目主要关注的是更广泛，更通用的区块链商业用途，但我仍然将其纳入此分析中。

        由于其白皮书中没有披露太多技术细节，因此该项目没有太多数据可供分析。它更着重于自我定位，希望使其区块链技术在企业生态系统中获得更广泛的采用。

        唯链在其白皮书中还花费了大量篇幅来介绍其节点结构和管理计划。这揭示了一个有关节点水平和奖励的权益证明机制（PoS）和权威证明机制（PoA）的组合系统。一些节点类型需要KYC规则（了解你的客户）才能建立信任，以成为区块创建验证池机制的一部分。

        同样的，我们依然无法从其白皮书中获取更多的技术内容。这不仅仅在物联网领域是如此，在带有信任节点安装的权益证明（PoS）和权威证明机制（PoA）的以太坊类型的网络中也是如此。

        对此我会忽略其等级划分，因为没有足够的信息去评判。

INT

        那么站在同一角度，INT是如何做的呢？INT借用了波卡链中的中继链/子链架构。该架构可在固定节点和中继链带宽的情况下添加子链，来进行无限扩展。子链中的自定义功能可通过设置子链来实现，无论是私密交易，能够实现交易免费的数据链，还是智能合约等等。这有利于实现广泛的适用性。主链本身功能简单，因此在未来技术或提升方面，不做任何使用或更新的限制。

         共识机制还采用了新兴的双层验证方法，把验证从区块生成中分离出来，通过侧链转移中心中继链的方式来疏导区块生成堵塞状况以实现进一步扩展。这样一来，子链节点只需要通过轻型权益授予证明机制（DPoS）即可验证交易，从而实现一个自由流通的交易高速公路。

         同时INT认识到了物联网的巨大需求——一个强大高效的数据处理存储库。他们使用分布式哈希表机制（DHT）作为去中心化的存储系统，就像比特洪流系统一样。这能够与所有通信协议（TCP / IP，UDP / IP，MANET）的网络相结合，去构建一个网络框架，并为一切应用轻松整合任何类型的设备。

        多链架构能够在已建立的网络间（比如互联网）轻松实现互操作性，并可楔入带有一些简单交易类型的其他区块链网络。通过这种跨链通信，制造商不必通过协调需求来适应已有区块链，他们可以创建自己的子链以满足需求，并通过中继与更大的网络进行交互。

         INT团队还了解目前环境正面临的发展障碍。他们计划通过将通信和数据交换的要求标准化来解决这个问题。INT目前与几家制造商有着密切联系，计划开发一个物联网路由器以此作为接入互联网的网关。

-可扩展性—高，中继链/子链框架可无限扩展。

-适用性—高，在我看来具备物联网领域的最高适用性。可以为任意可能的应用程序来创建子链。

-互操作性—高，能够为数据支持和交叉链交易添加已建立的网络。

-共识机制—高，唯一一种将验证和区块生成的两者分离的结构，以进一步实现扩展，而不会阻碍其适用性。

-发展性—中等，该网络可发展多种语言，利于子链功能的开发。已经与设备制造商进行合作。有待观察。

        综上，透过其框架和理念，INT可能正处于物联网领域发展的最佳位置。INT打算建立一个比IOTA或者以太坊装备更齐全的网络中，去解决沃尔顿链或唯链不能做到的部分。如果他们按照其计划执行下去，那么就一定能够成为市场的领导者，短期内轻松超过唯链的市值（25亿美元，10美元INT），在中期内轻松超过IOTA（7亿美元，28美元INT）

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本文来源:未知 作者：Graytrain