IBM apresenta uma arquitetura Hybrid Blockchain para a Internet das coisas

• A IBM desenvolve uma arquitetura de estrutura descentralizada ponto a ponto para controlar de forma autônoma as redes IoT híbridas.
• Para agrupar dispositivos IoT em blockchains individuais, eles usaram o protocolo de consenso Bitcoin Proof-of-Work junto com uma nova base de código.

A Internet das Coisas (IoT) é aplicada de forma heterogênea a diferentes campos para torná-los mais inteligentes, eficientes, lucrativos e mais conectados. Isso requer uma conexão, operação e gerenciamento eficazes da vasta quantidade de dispositivos inteligentes fracamente acoplados que podem detectar e confiar uns nos outros.

Atualmente, todos os dispositivos inteligentes e hardware estão conectados por meio de infraestruturas centralizadas. Os três principais pontos negativos desse tipo de arquitetura são:altos custos de manutenção, ponto único de falhas contra questões de segurança e baixa interoperabilidade devido à agregação limitada de dados com outras redes centralizadas.

A descentralização da IoT, por outro lado, teria várias vantagens. Por exemplo, isso aumentaria a segurança e a privacidade dos dados e diminuiria a quantidade de dados que são enviados para a nuvem para processamento, levando a operações autônomas e colaborativas.

Recentemente, pesquisadores da IBM apresentaram uma arquitetura de estrutura descentralizada ponto a ponto para controlar de forma autônoma as redes heterogêneas de IoT. É desenvolvido combinando análises, novos programas escritos pela equipe e módulos de código aberto baseados na conhecida comunidade de blockchain.

Construindo uma plataforma descentralizada promissora para IoT

Para construir essa estrutura, eles usaram o protocolo de consenso Bitcoin Proof-of-Work e escreveram programas para agrupar com eficiência o hardware IoT em blockchains individuais ou sub-blockchains.

No entanto, isso não é tão fácil quanto parece. Existem bilhões de restrições de dispositivos e recursos que tornam a implantação de blockchain na IoT extremamente difícil. Uma arquitetura de blockchain eficiente deve escalar para um grande número de dispositivos IoT e processar transações de alto rendimento.

Para atingir escalabilidade, a plataforma desenvolvida neste trabalho utiliza os protocolos de blockchain Byzantine Fault Tolerant e Proof-of-Work. Em primeiro lugar, os protocolos de blockchain estabelecem um consenso distribuído entre vários hardwares IoT e, em seguida, o híbrido-IoT utiliza um Byzantine Fault Tolerant para realizar a interoperabilidade entre sub-blockchains.

Para testar o desempenho da estrutura, os pesquisadores desenvolveram uma série de métricas de integração IoT em blockchain. Eles usaram simulações de computador para analisar várias variáveis ​​de blockchain, como intervalos de geração de blocos, tamanhos de blocos, número de pares e localização de dispositivos.

Referência:arXiv:1804.03903 | IBM

Eles usaram o supercomputador IBM POWER8 para simular dados de centenas de milhares de dispositivos, o que os ajudou a visualizar com precisão os problemas de clustering e seleção de sub-blockchains em termos de segurança, escalabilidade e outras métricas de integração. Usando essas simulações, eles definiram análises e diretrizes que agrupam de maneira ideal dispositivos IoT heterogêneos em sub-blockchains, de acordo com as preferências dos usuários.

Arquitetura híbrida de blockchain para IoT | Cortesia de pesquisadores

Os pesquisadores realizaram milhares de experimentos para testar a escalabilidade e segurança do sistema. Por exemplo, eles o validaram contra vários tipos de ameaças, como ataques DDOS. Além disso, eles demonstraram que as vulnerabilidades de segurança são evitadas por diretrizes definidas por eles.

No geral, os pesquisadores deram três contribuições principais neste trabalho

1. Um conjunto de métricas de integração blockchain-IoT de prova de trabalho para testar o desempenho.
2. Insights sobre o desempenho de blockchain de prova de trabalho na IoT.
3. Uma arquitetura híbrida de blockchain para IoT.

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O que vem a seguir?

Na próxima etapa, eles testarão a arquitetura por meio de redes IoT mais físicas e simuladas. Além disso, eles planejam provar o design de segurança aprimorada do Hybrid-IoT e implementar a estrutura completa com um algoritmo tolerante a falhas de travamento para pares leves.