إنترنت الأشياء والبلوكشين

ما المقصود بإنترنت الأشياء والبلوكشين؟

يشير إنترنت الأشياء والبلوكشين إلى استخدام تقنية البلوكشين مع أجهزة إنترنت الأشياء، كي تتمكن الآلات المتصلة من تسجيل البيانات والتحقق من الهوية وتبادل القيمة ومشاركة المعلومات الموثوقة دون الاعتماد على خادم مركزي واحد فقط.

في العملات المشفرة وWeb3، غالبًا ما يربط هذا المجال الأجهزة الذكية بالمحافظ الرقمية والعقود الذكية ومدفوعات التوكنات والهوية اللامركزية وسجلات التدقيق على السلسلة.

يشمل إنترنت الأشياء، أو IoT، أجهزة متصلة مثل المستشعرات والمركبات والكاميرات والعدادات والأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة المنزلية الذكية والآلات الصناعية وأنظمة الطاقة وأجهزة تتبع الخدمات اللوجستية.

تضيف البلوكشين طبقة سجلات مشتركة يمكن أن تساعد هذه الأجهزة على إثبات ما حدث ومتى حدث والجهاز أو النظام الذي وقّع البيانات.

تكمن أهمية ذلك في أن كثيرًا من أنظمة إنترنت الأشياء تجمع بيانات قيّمة وتتحكم بمعدات واقعية وتتخذ قرارات آلية.

إذا عُدلت هذه البيانات أو حُذفت أو زُورت أو خضعت لسيطرة قاعدة بيانات واحدة ضعيفة، فقد يفقد النظام بأكمله مصداقيته.

يسعى إنترنت الأشياء والبلوكشين إلى معالجة هذه المشكلة من خلال الجمع بين اتصال الأجهزة وإثباتات التشفير والسجلات الموزعة والقواعد القابلة للبرمجة.

ببساطة، يساعد إنترنت الأشياء والبلوكشين الأجهزة المتصلة على أن تصبح أطرافًا أكثر موثوقية في اقتصاد رقمي قائم على الكريبتو.

أهمية إنترنت الأشياء والبلوكشين في الكريبتو

تنبع أهمية إنترنت الأشياء والبلوكشين من أن شبكات الكريبتو تتجاوز تفاعل المستخدمين معها عبر النقر على الأزرار في التطبيقات.

قد تصدر معاملات بلوكشين كثيرة في المستقبل عن آلات ومستشعرات ومركبات وروبوتات ومنازل ذكية وأجهزة طاقة ومعدات سلاسل الإمداد ووكلاء برمجيات آليين.

على سبيل المثال، قد تدفع مركبة كهربائية مقابل الشحن، أو يبيع مستشعر طقس بيانات موثقة، أو يحدّث جهاز تتبع لوجستي عقدًا ذكيًا عند وصول البضائع إلى مستودع.

تحتاج هذه الاستخدامات إلى هوية موثوقة وبيانات آمنة وأذونات واضحة وتسوية آلية.

يمكن للبلوكشين أن يساعد عبر توفير سجل مشترك للأجهزة تستطيع الأطراف الأخرى التحقق منه.

ويمكن للعقود الذكية تحويل بيانات الأجهزة الموثوقة إلى إجراءات، مثل تحرير دفعة أو الموافقة على الوصول أو توزيع مكافأة أو تفعيل خدمة.

كما يمكن للعملات المشفرة إتاحة إرسال الأجهزة مدفوعات رقمية صغيرة أو تلقيها دون المرور بقنوات الخدمات المصرفية التقليدية.

لذلك يرتبط إنترنت الأشياء والبلوكشين ارتباطًا وثيقًا بمدفوعات الآلات فيما بينها والبنية التحتية المادية اللامركزية وتتبع سلاسل الإمداد والمدن الذكية وأسواق الطاقة وأمن الأجهزة المتصلة.

كيف يعمل إنترنت الأشياء والبلوكشين؟

يبدأ نظام إنترنت الأشياء والبلوكشين عادةً بجهاز متصل يجمع بيانات من العالم الواقعي.

قد يقيس الجهاز درجة الحرارة أو الموقع أو الضغط أو استهلاك الطاقة أو الحركة أو جودة الهواء أو حالة الهوية أو نشاط الآلة.

بعد ذلك، يوقّع الجهاز البيانات أو يرسلها عبر بوابة أو خادم طرفي أو وحدة محفظة أو مكوّن أجهزة آمن.

قد تُخزن البيانات مباشرةً على السلسلة، أو خارج السلسلة مع وضع تجزئتها على السلسلة، أو تُرسل إلى عقد ذكي عبر أوراكل أو مسار بيانات موثوق.

غالبًا ما يكون تخزين كل شيء مباشرةً على السلسلة مكلفًا وغير فعال، لأن أجهزة إنترنت الأشياء قد تنتج كميات هائلة من البيانات.

ولهذا تخزن أنظمة كثيرة من إنترنت الأشياء والبلوكشين البيانات كاملةً خارج السلسلة، وتضع الإثباتات أو الطوابع الزمنية أو الأذونات أو سجلات التسوية على السلسلة.

يمكن للعقد الذكي بعد ذلك استخدام البيانات الموثقة لتفعيل إجراء ما.

على سبيل المثال، قد يحرر عقد ذكي دفعةً عندما يثبت مستشعر أن البضائع ظلت دون درجة الحرارة المطلوبة أثناء الشحن.

لا تعرف البلوكشين تلقائيًا ما إذا كانت بيانات العالم الواقعي صحيحة، لذا فإن هوية الجهاز وأمن الأجهزة وتصميم Oracle وآلية التحقق من البيانات أمور بالغة الأهمية.

المكونات الأساسية لإنترنت الأشياء والبلوكشين

تشمل المكونات الأساسية الأجهزة والاتصال والهوية وتخزين البيانات والعقود الذكية والمحافظ وOracles وضوابط الأمان.

الأجهزة هي الآلات أو المستشعرات المادية التي تجمع البيانات أو تنفذ الإجراءات.

يتيح الاتصال للأجهزة إرسال المعلومات عبر Wi-Fi أو شبكات الهاتف المحمول أو Bluetooth أو الأقمار الصناعية أو الشبكات الصناعية أو أنظمة الاتصال منخفضة الطاقة.

تثبت الهوية الجهاز الذي أنشأ رسالة أو طلب إجراء معاملة.

يحدد تخزين البيانات مكان حفظ بيانات الجهاز وكيفية التحقق منها لاحقًا.

تحدد العقود الذكية القواعد التي تُنفذ عند استيفاء شروط معينة.

تتيح المحافظ أو وحدات التوقيع المدمجة للأجهزة أو المالكين أو مزودي الخدمات اعتماد معاملات الكريبتو.

تربط Oracles بيانات الأجهزة خارج السلسلة بالتطبيقات على السلسلة.

تحمي ضوابط الأمان المفاتيح الخاصة والبرامج الثابتة وقنوات الاتصال وسلامة البيانات وأذونات المستخدمين.

لا يكون نظام إنترنت الأشياء والبلوكشين أقوى من أضعف مكوّن فيه، لذا يجب تصميم كل طبقة بعناية.

هوية الأجهزة في إنترنت الأشياء والبلوكشين

تُعد هوية الأجهزة من أهم عناصر إنترنت الأشياء والبلوكشين.

ينبغي ألا يثق العقد الذكي برسالة بيانات ما لم يتمكن من التحقق من الجهاز الذي أرسلها.

في أنظمة إنترنت الأشياء التقليدية، قد تعتمد هوية الجهاز على قاعدة بيانات الشركة المصنّعة أو حساب سحابي أو جهة إصدار شهادات أو تسجيل دخول إلى منصة.

أما في إنترنت الأشياء والبلوكشين، فقد تستخدم الهوية أيضًا معرّفات لامركزية أو مفاتيح تشفير أو عناوين محافظ أو بيانات اعتماد غير قابلة للتحويل أو سجلات على السلسلة.

تصف W3C المعرّفات اللامركزية بأنها معرّفات تتيح هوية رقمية لامركزية قابلة للتحقق.

يمكن لنظام قائم على DID أن يتيح لجهاز أو مالك أو شركة مصنّعة أو مزود خدمة إثبات هويته دون الاعتماد على نظام مركزي واحد لأسماء المستخدمين فقط.

وقد يكون ذلك مفيدًا لأساطيل المستشعرات والأجهزة الصناعية والمركبات المتصلة والعدادات الذكية والآلات ذاتية التشغيل.

لكن الهوية لا تقتصر على تعيين عنوان.

إذ يجب أن يعالج النظام أيضًا تسجيل الأجهزة وتدوير المفاتيح وإصلاح الأجهزة ونقل الملكية والأجهزة المسروقة وتحديثات البرامج الثابتة وإزالة الأجهزة عند انتهاء عمرها التشغيلي.

سلامة البيانات في إنترنت الأشياء والبلوكشين

تعني سلامة البيانات أنها لم تُعدّل سرًا بعد إنشائها.

يمكن للبلوكشين دعم سلامة البيانات عبر تسجيل التجزئات والطوابع الزمنية والتوقيعات وسجل المعاملات.

التجزئة بصمة تشفيرية للبيانات.

إذا تغيرت البيانات الأصلية، تتغير التجزئة أيضًا.

وهذا يجعل التجزئات مفيدة لإثبات عدم التلاعب بتقرير مستشعر أو سجل شحنة أو ملف فحص أو سجل جهاز.

في كثير من تصميمات إنترنت الأشياء والبلوكشين، تُخزن البيانات كاملةً في قاعدة بيانات أو نظام ملفات أو خادم طرفي أو شبكة تخزين لامركزية، بينما تحتفظ البلوكشين بالتجزئة والطابع الزمني.

يمكن لأي شخص لديه الإذن لاحقًا مقارنة البيانات بالتجزئة المسجلة على السلسلة للتحقق من تطابقها.

قد يقلل هذا النهج تكلفة التخزين على السلسلة مع الاستمرار في إتاحة سجل تدقيق قوي للمستخدمين.

تكتسب سلامة البيانات أهمية في تطبيقات الكريبتو، لأن العقود الذكية قد تحرر الأموال أو تسك التوكنات أو تحتسب المكافآت أو تسوي المطالبات استنادًا إلى بيانات الأجهزة.

العقود الذكية في إنترنت الأشياء والبلوكشين

العقود الذكية برامج تعمل على البلوكشين وتطبق القواعد تلقائيًا.

يمكن للعقود الذكية في إنترنت الأشياء والبلوكشين تحويل أحداث الأجهزة الموثقة إلى إجراءات مالية أو تشغيلية.

يمكن للعقد الذكي تحرير دفعة عندما يؤكد مستشعر التسليم وصول الشحنة.

ويمكنه إصدار مكافأة عندما يساهم جهاز طاقة بالكهرباء في شبكة.

كما يمكنه تحديث سجل الاستخدام عند إتمام آلة متصلة مهمةً ما.

ويمكنه أيضًا إدارة حقوق الوصول واشتراكات الأجهزة والفوترة حسب الاستخدام ومطالبات التأمين وسجلات الصيانة.

تُعد هذه الأتمتة مفيدة لأن أنظمة إنترنت الأشياء تنتج أحداثًا صغيرة ومتكررة، قد تكون معالجتها يدويًا بطيئة ومكلفة.

لكن يجب تصميم العقود الذكية بحذر.

إذا وثق العقد ببيانات خاطئة أو تضمن ضوابط وصول ضعيفة أو لم يستطع التعامل مع تعطل الجهاز، فقد ينفذ الإجراء الخطأ تلقائيًا.

لذلك ينبغي أن تتضمن العقود الذكية لأنظمة إنترنت الأشياء والبلوكشين أذونات واضحة وضوابط للإيقاف وفحوصات للمدخلات وسجلات للأحداث وخطط ترقية آمنة.

إنترنت الأشياء والبلوكشين ومدفوعات الآلات فيما بينها

تُعد مدفوعات الآلات فيما بينها من أهم استخدامات الكريبتو لإنترنت الأشياء والبلوكشين.

قد يحتاج جهاز متصل إلى الدفع تلقائيًا لجهاز أو خدمة أو شبكة أخرى.

على سبيل المثال، قد تدفع مركبة ذكية مقابل الشحن أو مواقف السيارات أو استخدام الطرق أو خدمات البيانات.

وقد يتلقى مستشعر مدفوعات صغيرة لقاء توفير بيانات الطقس أو حركة المرور أو الطاقة أو البيئة.

وقد تدفع آلة في مصنع مقابل الوصول إلى الصيانة أو استخدام البرامج أو طلب قطع الغيار.

يمكن للعملات المشفرة دعم هذه التدفقات لأنها تتيح نقل القيمة الرقمية عبر أنظمة قابلة للبرمجة.

وقد تُستخدم الأصول الرقمية المستقرة أيضًا عندما يحتاج النظام إلى تقلبات سعرية أقل من الأصول المشفرة المعتادة.

لا تزال مدفوعات إنترنت الأشياء والبلوكشين بحاجة إلى معالجة رسوم المعاملات وأوقات التأكيد ومتطلبات الامتثال وأمن المحافظ وآليات رد الأموال.

قد تكون شبكة Layer 2 أو قناة دفع أو آلية تسوية خارج السلسلة أكثر عملية للمدفوعات الصغيرة جدًا من إرسال كل معاملة مباشرةً إلى الطبقة الأساسية.

إنترنت الأشياء والبلوكشين وتتبع سلاسل الإمداد

يُعد تتبع سلاسل الإمداد استخدامًا مهمًا لإنترنت الأشياء والبلوكشين، لأن السلع تنتقل عبر مواقع ومالكين وأنظمة عديدة.

يمكن لمستشعرات إنترنت الأشياء تسجيل درجة الحرارة والرطوبة والموقع والصدمات والتعرض للضوء وحالة الحاويات أثناء الشحن.

ويمكن للبلوكشين تسجيل إثباتات وقوع هذه الأحداث في أوقات محددة.

قد يساعد ذلك على التحقق من امتثال الأغذية والأدوية والسلع الفاخرة والإلكترونيات والمواد الصناعية لقواعد المناولة المطلوبة.

على سبيل المثال، يمكن لشحنة ضمن سلسلة تبريد استخدام مستشعرات لإثبات بقاء المنتجات ضمن نطاق درجات الحرارة الآمن.

وقد يحرر عقد ذكي دفعة أو يرصد مخالفة أو يحدّث حالة التسليم.

لا يلغي ذلك الحاجة إلى الفحص المادي أو الأجهزة الموثوقة، لكنه قد يقلل النزاعات ويحسن الشفافية.

تجمع الأنظمة الأكثر قوة بين المستشعرات الآمنة والتغليف المقاوم للعبث والتسجيل الموثوق والاتصال المستقر والسجلات الواضحة على السلسلة.

إنترنت الأشياء والبلوكشين والمدن الذكية

تستخدم المدن الذكية الأجهزة المتصلة لإدارة حركة المرور والطاقة ومواقف السيارات والمياه والنفايات والسلامة العامة والرصد البيئي.

يمكن لإنترنت الأشياء والبلوكشين مساعدة أنظمة المدن الذكية على مشاركة بيانات موثوقة بين الوكالات والمقاولين والسكان والآلات.

على سبيل المثال، يمكن لمستشعرات مواقف السيارات تسجيل الأماكن المتاحة، ويمكن لعدادات الطاقة دعم تداول الطاقة محليًا، كما يمكن لمستشعرات جودة الهواء إنشاء سجلات بيئية عامة.

يمكن للبلوكشين إنشاء سجلات تدقيق يصعب تعديلها سرًا.

ويمكن للعقود الذكية أتمتة المدفوعات أو حقوق الوصول إلى خدمات المدينة.

لكن يجب أن تحمي أنظمة المدن الذكية الخصوصية، لأن بيانات إنترنت الأشياء قد تكشف أنماطًا حساسة عن تحركات الأشخاص وسلوكهم.

ولا ينبغي نشر كل سجل في المدينة الذكية علنًا أو تخزينه نهائيًا على السلسلة.

ينبغي للتصميم الجيد استخدام تخزين يحمي الخصوصية، والحد من كشف البيانات، وضوابط الأذونات، وإثباتات انتقائية بدلًا من نشر البيانات الخام الحساسة.

إنترنت الأشياء والبلوكشين وشبكات الطاقة

تمثل الطاقة مجالًا مهمًا آخر لإنترنت الأشياء والبلوكشين.

يمكن للألواح الشمسية والبطاريات المنزلية والمركبات الكهربائية والعدادات الذكية وأجهزة الشبكة إنتاج بيانات مفيدة.

يمكن لإنترنت الأشياء والبلوكشين المساعدة على تتبع توليد الطاقة واستخدامها وتخزينها وتسويتها بين المشاركين.

قد ترغب أسرة تستخدم ألواحًا شمسية في إثبات كمية الطاقة التي أنتجتها.

وقد يرغب شاحن مركبة كهربائية في إصدار الفواتير للمستخدمين تلقائيًا.

وقد يحتاج نظام طاقة موزع إلى مكافأة الأجهزة التي تخفض الطلب خلال ساعات الذروة.

يمكن للعقود الذكية دعم قواعد التسوية هذه عندما تكون بيانات الأجهزة موثوقة.

وقد تشجع الحوافز القائمة على التوكنات المستخدمين على مشاركة الطاقة أو توفير مرونة للشبكة أو تركيب بنية تحتية متصلة.

يكمن التحدي في أن أنظمة الطاقة بالغة الأهمية للسلامة، لذا ينبغي لإنترنت الأشياء والبلوكشين دعم قواعد الشبكة الحالية وضوابط السلامة المادية والمتطلبات التنظيمية.

إنترنت الأشياء والبلوكشين والبنية التحتية المادية اللامركزية

تستخدم البنية التحتية المادية اللامركزية حوافز الكريبتو لتشجيع الأفراد والشركات على نشر أجهزة فعلية.

وقد تشمل نقاط اتصال لاسلكية أو مستشعرات أو كاميرات أو شواحن أو أجهزة تخزين أو معدات رسم الخرائط أو أنظمة الطاقة.

يمكن لإنترنت الأشياء والبلوكشين تتبع الأجهزة النشطة والخدمات التي تقدمها وكيفية توزيع المكافآت.

وبدلًا من أن تشتري شركة واحدة كل البنية التحتية وتشغلها، يمكن لعدد كبير من المشاركين تزويد شبكة مشتركة بأجهزتهم.

يمكن للتوكنات مكافأة العمل المفيد، لكن ذلك لا يصح إلا إذا استطاعت الشبكة إثبات أن الجهاز حقيقي وأنه يقدم خدمة قيّمة.

وهذا يستلزم آليات مثل إثبات التغطية أو الموقع أو البيانات أو الخدمة أو غيرها من أساليب التحقق.

يجب أن يكون تزوير هذه الإثباتات صعبًا.

إذا استطاع المستخدمون تزييف نشاط الأجهزة أو مواقعها، فقد يصبح نظام المكافآت غير عادل وضعيفًا اقتصاديًا.

مزايا الأمان في إنترنت الأشياء والبلوكشين

يمكن لإنترنت الأشياء والبلوكشين تحسين الأمان عبر تقليل الاعتماد على قاعدة بيانات مركزية واحدة.

كما يمكنه إنشاء سجلات تكشف التلاعب ببيانات الأجهزة وتحديثات البرامج الثابتة وتغييرات الملكية وأحداث الخدمة.

ويمكنه دعم أنظمة هوية أقوى، حيث توقع الأجهزة الرسائل باستخدام مفاتيح تشفير.

وقد يسهل البلوكشين التحقق من سجلات التدقيق بين مؤسسات عديدة لا تثق إحداها بالأخرى ثقة كاملة.

يفيد ذلك في سلاسل الإمداد وأسواق الطاقة والخدمات اللوجستية للرعاية الصحية والأنظمة الصناعية وشبكات البنية التحتية المشتركة.

توضح NIST أن برنامج الأمن السيبراني لإنترنت الأشياء يدعم المعايير والإرشادات والأدوات لتحسين الأمن السيبراني لأنظمة إنترنت الأشياء والمنتجات المتصلة.

وهذا يؤكد درسًا مهمًا: ينبغي للبلوكشين أن يكمل الأمن السيبراني القوي لإنترنت الأشياء، لا أن يحل محله.

لا يستطيع سجل البلوكشين حماية جهاز يستخدم كلمات مرور ضعيفة أو مفاتيح مكشوفة أو برامج ثابتة غير آمنة أو وصولًا غير آمن إلى الشبكة.

مخاطر الأمان في إنترنت الأشياء والبلوكشين

ينطوي إنترنت الأشياء والبلوكشين أيضًا على مخاطر جديدة.

الخطر الأول هو سرقة المفتاح الخاص، لأن الجهاز قد يحتاج إلى مفتاح لتوقيع الرسائل أو المعاملات.

إذا سُرق ذلك المفتاح، فقد ينتحل المهاجم هوية الجهاز.

الخطر الثاني هو البيانات الخاطئة، إذ يمكن للبلوكشين حفظ البيانات الكاذبة بالقدر نفسه الذي يحفظ به البيانات الصحيحة.

إذا تعرض مستشعر للتلف أو الاختراق أو التلاعب المادي، فقد يظل سجل البلوكشين يبدو صحيحًا.

الخطر الثالث هو تعطل العقد الذكي، إذ قد تنفذ القواعد الآلية إجراءات خاطئة إذا كانت منطقية العقد معيبة.

الخطر الرابع هو كشف الخصوصية، لأن سلاسل الكتل العامة قد تكشف أنماطًا بمرور الوقت.

والخطر الخامس هو التعقيد التشغيلي، لأن أجهزة إنترنت الأشياء غالبًا ما تكون محدودة الطاقة والذاكرة والنطاق الترددي وإمكانات التحديث.

يجب أن يحمي التصميم الآمن مفاتيح إنترنت الأشياء والبلوكشين، وأن يتحقق من مصادر البيانات، ويقلل البيانات الشخصية على السلسلة، ويضع خططًا لتعطل الأجهزة.

الخصوصية في إنترنت الأشياء والبلوكشين

تمثل الخصوصية تحديًا كبيرًا لأن بيانات إنترنت الأشياء قد تكون شخصية للغاية أو حساسة تجاريًا.

قد يكشف جهاز المنزل الذكي أوقات وجود شخص في المنزل.

وقد يكشف مستشعر المركبة أنماط التنقل.

وقد يكشف جهاز طبي معلومات صحية.

وقد يكشف مستشعر صناعي مستويات الإنتاج أو عمليات الشركة.

قد يؤدي وضع هذه البيانات الخام على بلوكشين عامة إلى مشكلات خصوصية طويلة الأمد، لأن محو سجلات البلوكشين صعب.

تخزن التصميمات الأفضل البيانات الحساسة خارج السلسلة، ولا تضع على السلسلة سوى الإثباتات أو التجزئات أو الأذونات أو النتائج المجمعة.

وقد تستخدم بعض الأنظمة أيضًا إثباتات المعرفة الصفرية أو التشفير أو الوصول المصرح به أو الإفصاح الانتقائي.

الهدف هو إثبات ما يلزم إثباته دون كشف بيانات تتجاوز الحاجة.

ينبغي تصميم الخصوصية في إنترنت الأشياء والبلوكشين منذ البداية، لا إضافتها لاحقًا.

إنترنت الأشياء والبلوكشين والامتثال

تزداد أهمية الامتثال مع وضع الحكومات قواعد أكثر صرامة للمنتجات المتصلة.

توضح المفوضية الأوروبية أن قانون المرونة السيبرانية دخل حيز التنفيذ في 10 ديسمبر 2024، على أن يبدأ تطبيق الالتزامات الرئيسية في 11 ديسمبر 2027، والتزامات الإبلاغ في 11 سبتمبر 2026.

يكتسب ذلك أهمية لإنترنت الأشياء والبلوكشين، لأن كثيرًا من المنتجات المتصلة ومكونات البرامج ستخضع لتوقعات أعلى في مجال الأمن السيبراني.

وفي الولايات المتحدة، تصف FCC علامة الثقة السيبرانية الأمريكية بأنها برنامج طوعي لوضع ملصقات الأمن السيبراني على منتجات إنترنت الأشياء اللاسلكية الموجهة للمستهلكين.

توضح هذه التطورات أن أمن إنترنت الأشياء لم يعد مجرد خيار تقني.

بل أصبح من التوقعات السوقية والتنظيمية.

ينبغي لفرق الكريبتو التي تطور منتجات إنترنت الأشياء والبلوكشين مراعاة متطلبات الأمان وحماية البيانات وآليات تحديث الأجهزة والإبلاغ عن الثغرات والشفافية مع المستخدمين.

لا تلغي إضافة ميزة بلوكشين ضرورة الالتزام بقواعد أمن المنتجات في العالم الواقعي.

بنية إنترنت الأشياء والبلوكشين

تتألف بنية إنترنت الأشياء والبلوكشين النموذجية من عدة طبقات.

تشمل طبقة الأجهزة المستشعرات والمشغلات والشرائح والعناصر الآمنة والبرامج المدمجة.

تتولى الطبقة الطرفية المعالجة المحلية والتصفية والتوقيع والتخزين المؤقت.

تنقل طبقة الشبكة البيانات عبر قنوات اتصال لاسلكية أو سلكية.

تسجل طبقة البلوكشين الإثباتات وأحداث التسوية وهويات الأجهزة والأذونات وحالة العقود الذكية.

تعرض طبقة التطبيقات البيانات للمستخدمين والشركات والمدققين والوكلاء الآليين.

تحمي طبقة الأمان مفاتيح الأجهزة والبرامج الثابتة وقنوات البيانات وحقوق الوصول وتوقيع المعاملات.

لا تفرض أفضل البنى على الأجهزة الصغيرة تنفيذ عمليات بلوكشين كثيفة إذا لم تكن مصممة لذلك.

وبدلًا من ذلك، يمكن للأجهزة خفيفة الموارد استخدام البوابات أو الحواسيب الطرفية أو الوحدات الآمنة للاتصال بأنظمة البلوكشين بأمان.

البيانات على السلسلة وخارجها في إنترنت الأشياء والبلوكشين

يتمثل أحد أهم خيارات التصميم في تحديد ما إذا كان ينبغي تخزين بيانات إنترنت الأشياء على السلسلة أم خارجها.

يسهل التحقق من البيانات على السلسلة عبر البلوكشين، لكنها قد تكون مكلفة وعامة ودائمة.

أما البيانات خارج السلسلة، فهي أقل تكلفة وأكثر مرونة، لكنها تحتاج إلى إثباتات إضافية وضوابط للوصول.

تستخدم معظم أنظمة إنترنت الأشياء والبلوكشين نموذجًا هجينًا.

فهي تحفظ البيانات الكبيرة أو الحساسة خارج السلسلة، وتخزن على السلسلة تجزئة أو طابعًا زمنيًا أو توقيعًا أو إثباتًا.

يسمح ذلك للنظام بإثبات سلامة البيانات دون إغراق البلوكشين بكل قراءة من المستشعرات.

على سبيل المثال، قد يرفع مستشعر قراءاته الكاملة إلى نظام تخزين آمن كل دقيقة، بينما تتلقى البلوكشين تجزئة ملخصة كل ساعة.

قد يقلل هذا التصميم التكلفة مع الحفاظ على قابلية التدقيق.

يعتمد الخيار المناسب على حجم البيانات واحتياجات الخصوصية وتكلفة المعاملات وثقة المستخدم والمتطلبات التنظيمية.

Oracles في إنترنت الأشياء والبلوكشين

Oracle هو نظام ينقل البيانات الخارجية إلى البلوكشين.

تُعد أجهزة إنترنت الأشياء من مصادر البيانات الشائعة لـOracles لأنها ترصد ظروف العالم الواقعي.

قد يوفر مستشعر طقس أو جهاز تتبع شحنات أو عداد ذكي أو مستشعر آلة بيانات لا يستطيع العقد الذكي قياسها بنفسه.

يجب أن يتحقق Oracle من هذه البيانات وينسقها وينقلها بطريقة يستطيع العقد الذكي استخدامها.

لذلك يمثل Oracle نقطة ثقة أساسية.

إذا كانت بيانات Oracle خاطئة، فقد يتخذ العقد الذكي قرارًا خاطئًا.

ينبغي أن يعتمد تصميم Oracle لإنترنت الأشياء والبلوكشين على هوية أجهزة موثوقة ومصادر بيانات متعددة وكشف الحالات الشاذة والتوقيعات المشفرة وآليات واضحة لتسوية النزاعات.

قد يكون الاعتماد على مستشعر واحد أو مصدر بيانات واحد خطرًا في التطبيقات ذات القيمة العالية.

استخدامات إنترنت الأشياء والبلوكشين

يمكن لإنترنت الأشياء والبلوكشين دعم تتبع سلاسل الإمداد عبر ربط حركة المنتجات بسجلات تكشف التلاعب.

ويمكنه دعم أسواق الطاقة الذكية عبر تسجيل الإنتاج والتخزين والاستخدام والتسوية بين الأجهزة.

كما يمكنه دعم المركبات المتصلة عبر إتاحة مدفوعات الشحن وسجلات استخدام الطرق وسجلات الصيانة وهوية الآلات.

ويمكنه دعم الخدمات اللوجستية للرعاية الصحية عبر تتبع شحنات الأدوية الحساسة للحرارة مع حماية خصوصية المرضى.

كما يمكنه دعم الزراعة عبر تسجيل بيانات التربة والمياه والطقس وحالة المحاصيل لأغراض التمويل أو التأمين.

ويمكنه دعم الأتمتة الصناعية من خلال إنشاء سجلات موثوقة لصيانة الآلات والفوترة حسب الاستخدام وتتبع قطع الغيار.

ويمكنه دعم المنازل الذكية عبر تحسين هوية الأجهزة وأذونات الوصول ومدفوعات الخدمات.

كما يمكنه دعم شبكات البنية التحتية اللامركزية بمكافأة مشغلي الأجهزة على الخدمات المفيدة في العالم الواقعي.

مزايا إنترنت الأشياء والبلوكشين

الميزة الأولى هي تعزيز قابلية التدقيق.

يمكن للمؤسسات التحقق من أحداث الأجهزة دون الاعتماد فقط على قاعدة بيانات داخلية لشركة واحدة.

الميزة الثانية هي تحسين الأتمتة.

يمكن للعقود الذكية الاستجابة لبيانات أجهزة موثوقة وتقليل أعمال التسوية اليدوية.

الميزة الثالثة هي تحسين هوية الأجهزة.

يمكن أن تساعد مفاتيح التشفير والمعرّفات اللامركزية على إثبات الجهاز الذي أنشأ رسالة.

الميزة الرابعة هي نماذج الدفع الجديدة.

يمكن للأجهزة دعم الدفع حسب الاستخدام والمدفوعات الصغيرة والمكافآت والاشتراكات والفوترة حسب الاستهلاك.

الميزة الخامسة هي تحسين التعاون بين الشركات.

قد تقلل السجلات المشتركة النزاعات عندما تتعامل أطراف متعددة مع الأصل أو الشحنة أو شبكة البنية التحتية نفسها.

قيود إنترنت الأشياء والبلوكشين

لا يمثل إنترنت الأشياء والبلوكشين حلًا مثاليًا لكل مشكلة تتعلق بالأجهزة المتصلة.

قد تكون سلاسل الكتل أبطأ وأعلى تكلفة من قواعد البيانات التقليدية.

لا تستطيع كثير من أجهزة إنترنت الأشياء تشغيل برامج بلوكشين كاملة بسبب محدودية البطارية والتخزين والقدرة على المعالجة.

وقد تكشف سلاسل الكتل العامة بيانات وصفية تنطوي على مخاطر للخصوصية.

وقد تفشل العقود الذكية إذا تلقت بيانات خاطئة أو احتوت على أخطاء منطقية.

ويظل تأمين الأجهزة صعبًا، إذ يمكن سرقة الأجهزة المادية أو فتحها أو استنساخها أو التشويش عليها أو تعديلها.

كما قد تجعل المتطلبات التنظيمية نشر بعض التصميمات أكثر صعوبة.

تستخدم أفضل أنظمة إنترنت الأشياء والبلوكشين التقنية حيث تضيف قيمة فعلية، مثل التحقق المشترك أو التسوية أو الهوية أو سجلات التدقيق.

إنترنت الأشياء والبلوكشين مقارنةً بإنترنت الأشياء التقليدي

تعتمد أنظمة إنترنت الأشياء التقليدية عادةً على منصات سحابية مركزية لتخزين البيانات وإدارة الأجهزة والتحكم في الوصول.

قد يكون ذلك فعالًا، لكنه ينشئ نقطة مركزية للثقة والفشل.

يستخدم إنترنت الأشياء والبلوكشين سجلات موزعة وإثباتات تشفير وعقودًا ذكية لجعل بعض أجزاء النظام أكثر قابلية للتحقق.

وقد يفيد ذلك عندما تحتاج أطراف كثيرة إلى الثقة ببيانات الجهاز نفسها، لكنها لا تريد أن يسيطر طرف واحد على السجل بأكمله.

قد يكون إنترنت الأشياء التقليدي أنسب للأنظمة الخاصة البسيطة التي تتطلب السرعة والتكلفة المنخفضة والتحكم الكامل.

وقد يكون إنترنت الأشياء والبلوكشين أنسب للأنظمة التي تحتاج إلى تسوية مشتركة أو سجلات تدقيق متعددة الأطراف أو قيمة تملكها الأجهزة أو مشاركة لامركزية.

وقد يكون النهج الهجين هو الأنسب أيضًا.

تستخدم أنظمة كثيرة في الواقع بنية إنترنت الأشياء التقليدية لجمع البيانات، والبلوكشين للإثبات أو التسوية أو الهوية.

كيف ينبغي لمستخدمي الكريبتو فهم إنترنت الأشياء والبلوكشين؟

ينبغي لمستخدمي الكريبتو فهم أن إنترنت الأشياء والبلوكشين يربطان الأصول الرقمية بالأحداث الواقعية.

قد يتيح ذلك استخدامات قوية، لكنه يطرح أيضًا أسئلة جديدة حول الثقة.

عندما يعتمد عقد ذكي على بيانات جهاز، ينبغي للمستخدمين السؤال عن كيفية التحقق من الجهاز.

كما ينبغي لهم معرفة الجهة التي تتحكم بمفاتيح الجهاز.

وينبغي السؤال عما إذا كان من الممكن تزييف الجهاز أو مهاجمته ماديًا.

كما يجب التحقق مما إذا كانت البيانات عامة أو خاصة أو مشفرة أو محفوظة على هيئة إثبات فقط.

وينبغي أيضًا السؤال عن كيفية تعامل المشروع مع تعطل الأجهزة والقراءات الخاطئة والأحداث المتنازع عليها.

تكتسب هذه الأسئلة أهمية لأن البلوكشين تستطيع إثبات تسجيل البيانات، لكنها لا تثبت تلقائيًا أن القياس الواقعي كان صادقًا.

أخطاء شائعة في إنترنت الأشياء والبلوكشين

من الأخطاء الشائعة وضع قدر كبير من بيانات إنترنت الأشياء الخام مباشرةً على السلسلة.

قد يزيد ذلك التكلفة ويقلل الخصوصية ويؤدي إلى كشف دائم للمعلومات الحساسة.

ومن الأخطاء الأخرى افتراض أن البلوكشين تجعل الأجهزة الضعيفة آمنة.

إذا كانت حماية البرامج الثابتة ضعيفة أو تسربت المفاتيح، فقد لا تفعل سجلات البلوكشين سوى حفظ بيانات مخترقة.

والخطأ الثالث هو استخدام مصدر بيانات واحد لاتخاذ قرارات عالية القيمة عبر العقود الذكية.

ينبغي للأنظمة المهمة استخدام عمليات تحقق متعددة وأجهزة موثوقة وكشف الحالات الشاذة أو آليات لتسوية النزاعات.

والخطأ الرابع هو تجاهل تجربة المستخدم.

يحتاج الأفراد والشركات إلى لوحات معلومات وتنبيهات وأذونات وخيارات استرداد واضحة.

والخطأ الخامس هو إنشاء حوافز قائمة على التوكنات قبل حل مشكلة جودة الإثباتات.

إذا أمكن الحصول على المكافآت عبر نشاط زائف، فقد تتعرض الشبكة لهجوم اقتصادي.

مستقبل إنترنت الأشياء والبلوكشين

من المرجح أن يركز مستقبل إنترنت الأشياء والبلوكشين على هوية الأجهزة الآمنة والبيانات القابلة للتحقق ومدفوعات الآلات والبنية التحتية اللامركزية والإثباتات التي تحافظ على الخصوصية.

قد تستخدم أجهزة أكثر مكونات أجهزة آمنة لحماية مفاتيح التوقيع.

وقد تستخدم أنظمة أكثر معرّفات لامركزية لإدارة ملكية الأجهزة وأذوناتها.

وقد تستخدم تطبيقات أكثر شبكات Layer 2 أو التسوية خارج السلسلة لدعم مدفوعات الآلات الصغيرة.

وقد تدفع أطر امتثال إضافية الشركات المصنّعة إلى تحسين تحديثات البرامج ومعالجة الثغرات وشفافية المنتجات.

وقد يزيد الذكاء الاصطناعي أيضًا الطلب على بيانات موثوقة من المستشعرات، لأن أنظمة AI تحتاج إلى مدخلات واقعية موثوقة.

قد يساعد إنترنت الأشياء والبلوكشين على إنشاء مسارات بيانات أسهل في التدقيق، لكنه لا يزال بحاجة إلى حل التحدي الصعب المتمثل في ربط الواقع المادي بالإثبات الرقمي.

ستجمع أقوى الأنظمة المستقبلية بين الأجهزة الآمنة والأمن السيبراني القوي لإنترنت الأشياء والتصميم المدروس للعقود الذكية وحماية الخصوصية والحوافز الاقتصادية الواضحة.

الأسئلة الشائعة

ماذا يعني إنترنت الأشياء والبلوكشين؟

يعني إنترنت الأشياء والبلوكشين استخدام تقنية البلوكشين مع أجهزة إنترنت الأشياء لإنشاء سجلات موثوقة وهويات للأجهزة وأتمتة بالعقود الذكية ومدفوعات للآلات قائمة على الكريبتو.

لماذا تفيد البلوكشين إنترنت الأشياء؟

تفيد البلوكشين إنترنت الأشياء لأنها توفر سجلات تكشف التلاعب والتحقق المشترك والتسوية القابلة للبرمجة وهوية أقوى للأجهزة بين أطراف متعددة.

هل يخزن إنترنت الأشياء والبلوكشين جميع بيانات المستشعرات على السلسلة؟

لا، تخزن معظم الأنظمة البيانات الكبيرة أو الحساسة للمستشعرات خارج السلسلة، وتضع التجزئات أو الطوابع الزمنية أو التوقيعات أو الإثباتات على السلسلة.

هل يمكن لأجهزة إنترنت الأشياء استخدام العملات المشفرة؟

نعم، يمكن لأجهزة إنترنت الأشياء استخدام العملات المشفرة عبر المحافظ أو وحدات التوقيع المدمجة أو العقود الذكية أو قنوات الدفع، لكن يجب أن يراعي التصميم الأمان وتكلفة المعاملات.

ما الاستخدامات الشائعة لإنترنت الأشياء والبلوكشين؟

تشمل الاستخدامات الشائعة تتبع سلاسل الإمداد والطاقة الذكية والمركبات المتصلة والمدن الذكية والخدمات اللوجستية للرعاية الصحية والزراعة والأتمتة الصناعية وشبكات البنية التحتية اللامركزية.

ما أكبر مخاطر إنترنت الأشياء والبلوكشين؟

أكبر المخاطر هي الثقة ببيانات أجهزة خاطئة، لأن البلوكشين تستطيع حفظ سجل لكنها لا تثبت تلقائيًا صدق قراءة مستشعر مادي.

كيف يعزز إنترنت الأشياء والبلوكشين الأمان؟

يمكنه تحسين الأمان بإضافة هوية تشفيرية للأجهزة وسجلات تكشف التلاعب وسجلات قابلة للتحقق وقواعد آلية للوصول.

هل يحل إنترنت الأشياء والبلوكشين محل منصات إنترنت الأشياء السحابية؟

لا، فعادةً لا يحل إنترنت الأشياء والبلوكشين محل المنصات السحابية بالكامل، وتستخدم أنظمة كثيرة نموذجًا هجينًا يجمع البنية السحابية أو الطرفية مع إثباتات البلوكشين.

لماذا تهم الخصوصية في إنترنت الأشياء والبلوكشين؟

تكتسب الخصوصية أهميتها لأن بيانات إنترنت الأشياء قد تكشف السلوك الشخصي أو النشاط التجاري أو أنماط الموقع أو المعلومات الصحية أو تفاصيل البنية التحتية الحساسة.

ما الذي ينبغي للمطورين مراعاته قبل بناء حلول إنترنت الأشياء والبلوكشين؟

ينبغي للمطورين مراعاة هوية الأجهزة وأمن المفاتيح والتخزين خارج السلسلة وتصميم Oracle وسلامة العقود الذكية والخصوصية والامتثال ورسوم المعاملات واسترداد الأنظمة بعد الأعطال.

الخلاصة

إنترنت الأشياء والبلوكشين هو الربط بين أنظمة البلوكشين وأجهزة إنترنت الأشياء.

ويتيح للآلات المتصلة إنشاء سجلات قابلة للتحقق واستخدام الهوية اللامركزية وتفعيل العقود الذكية والمشاركة في أنظمة الدفع أو المكافآت القائمة على الكريبتو.

تنبع قوة الفكرة من أن أجهزة إنترنت الأشياء أصبحت مصدرًا رئيسيًا للبيانات الواقعية، في حين أصبحت البلوكشين أداة مهمة للتسوية الرقمية وبناء الثقة.

عندما تعمل التقنيتان معًا، يمكنهما دعم شفافية سلاسل الإمداد والطاقة الذكية والمركبات المتصلة والبنية التحتية اللامركزية والمدن الذكية ومدفوعات الآلات الآلية.

لكن إنترنت الأشياء والبلوكشين ليس طبقة أمان سحرية.

يمكن للبلوكشين إثبات تسجيل البيانات، لكن يجب أن يظل النظام قادرًا على إثبات أن الجهاز حقيقي وآمن وصادق.

يتطلب التصميم الجيد أجهزة آمنة وهوية قوية وإدارة سليمة للمفاتيح وOracles موثوقة وحماية للخصوصية وعقودًا ذكية مدروسة وتخطيطًا عمليًا للامتثال.

الخلاصة الأساسية هي أن إنترنت الأشياء والبلوكشين يحقق أفضل أداء عندما تُستخدم البلوكشين فيما تجيده: التحقق المشترك والسجلات التي تكشف التلاعب والتسوية القابلة للبرمجة والتنسيق الموثوق بين أطراف لا تثق إحداها بالأخرى ثقة كاملة.