詳解 IoTex ：通過身份和訪問管理構建安全的物聯網框架

原標題《IoTex and the Internet of Things framework》

原作者：Daolectic Research

編譯：餅乾，鏈捕手

物聯網行業是當今最有前途的技術發展之一，物聯網 ( IoT ) 定義為可以通過互聯網協議 (IP) 進行互動的物理或虛擬網絡，其應用包括 B2C智能家居系統和 B2B 物流監控和電網控制平台。因此，物聯網的概念包括硬體、軟體（稱為"平台"）、服務和連接。

2021年，全球物聯網市場總價值達到175億美元。

越來越多的消費者開始使用智能家居技術，智能家居設備佔據全球智能化設備 97% 的銷售額。與其他類別相比，智能家居技術的增長得益於 COVID-19 流行期間的家居升級。

物聯網行業無論是應用還是品牌都是多元化的。物聯網市場由純粹的參與者（如 PTC）以及擁有多種商品和服務的大型綜合組織構成。

5G 通信標準的引入使得物聯網設備之間可以快速連接，通過在物聯網設備上使用邊緣計算而不是雲計算實時收集和分析數據可以加快流程。

利用物聯網的自動化也有利於工業生產，從而產生一個新趨勢：工業物聯網 (IIoT)。但隨著物聯網使用的增長，這些設備成為黑客的目標，網絡安全事件也在增加。

事實證明，區塊鏈通過提高安全性和擴展性對物聯網產生了重大影響。物聯網設備安全性的改進使得這個突破性的發明得到大規模採用，並為企業帶來新的機遇。

直到今天，很少有物聯網系統利用區塊鏈來傳輸數據。區塊鏈技術通過不可篡改和去中心化的方式進行數據傳輸，可以滿足物聯網網絡安全的多項需求，包括完整性、安全通信和彈性：它可能會為小額支付系統帶來額外的安全保護，例如可用性和可訪問性。

物聯網空間中理想的區塊鏈解決方案是低成本甚至無成本、顯著的增長潛力和可擴展的身份管理程序。傳統的區塊鏈並不能解決所有物聯網安全問題：個人數據的隱私性和保護需要額外的加密。這就是 IoTeX 脫穎而出的地方。

IoTeX

IoTeX 由 Raullen Chai、Qevan Guo 和 Jing Sun 於 2017 年創立。並於 2018 年 2 月上線主網。

IoTeX 是一個全棧平台，通過快速達成共識和立即確定性來增強隱私，讓來自可信設備的數據在可信的 DApp 中使用。

IoTeX 旨在成為一種可以滿足所有物聯網需求的區塊鏈解決方案。出於這個原因，團隊遵循任務分離的理念建立了與物聯網設備進行通信的特定平台。事實上，物聯網結構的指定級別只能通過區塊鏈複雜性來管理。

IoTeX 平台由許多技術層組成：

• Roll-DPoS 共識與 60 多個去中心化節點
• 安全硬體：使用可信執行環境 (TEE) 的防篡改設備可與 IoTeX 完美配合
• 真實世界數據預言機：將真實世界事件轉化為 IoTeX DApp 的驗證數據
• 去中心化的身份框架，允許用戶/設備控制他們的數據和憑證

IoTeX 主鏈和子鏈------快速共識與即時確定性

IoTeX有一個無需許可的主鏈以及許多子鏈。

主鏈是一個專注於可擴展性、網絡彈性、隱私保護等功能和排序子鏈交易區塊的公鏈：目前已被部署用於跨子鏈傳輸價值和數據，監督不同的子鏈以及結算和錨定支付。為了簡化交易排序，IoTeX 主鏈採用了 UTXO 機制。

子鏈使用主鏈與其他子鏈進行通信，並支持運行智能合約或連接私有或公共的區塊鏈。其關鍵特徵是靈活性和可擴展性，可以滿足各種物聯網應用程序所必需的要求。子鏈通常由擁有大量主鏈股份的運營商管理。

此外，該系統允許用戶無需保證金托管於一個或多個操作員。為了打包新區塊，委託人在主鏈上充當輕客戶端，在子鏈上充當全節點。

共識機制

IoTex主鏈通過共識機制實時打包新區塊，其共識機制為 Roll-DPoS（隨機委託權益證明）：代幣持有者為他們的節點投票，然後主鏈根據獲得的票數對節點進行排名。

獲得最多票數的節點被稱為當前 epoch（1 小時）的"共識代表"，然後隨機選擇一個子鏈運營商來維護協議並為下個 epoch生成新塊。

IoTeX 跨區塊鏈通信使用簡化支付驗證 (SPV) 來保證區塊確定性，該機制允許輕量級節點使用 Merkle 樹和塊頭驗證交易，而無需下載完整的區塊數據。IoTeX 採用雙向掛鉤 (TWP) 來允許子鏈之間進行代幣傳輸。

可信執行環境

硬體需要設計為安全和防篡改的可信執行環境，才能達到與設備/主機系統同時運行且完全隔離的效果，以保護其內部所有數據和流程的隱私性和完整性。

IoTex 的核心理念是為用戶提供可信賴的數據收集設備，旨在製造世界上第一台可以自主參與可信物聯網的去中心化機器。在這方面，該公司製造了第一款外界無法操縱的硬體設備：Pebble Tracker。

Pebble Tracker

Pebble Tracker 包括一個可信執行環境和許多傳感器（GPS、氣候、運動和光線），可以從現實世界中獲取信息，並將其轉化為可驗證的區塊鏈數據。除了鑄造數字資產外，智能合約還可用於根據不同趨勢訓練機器學習模型，以提高數據的可驗證性和可信度。

去中心化身份

去中心化身份（DID）是 IoTeX 平台的"自我主權的基石"。與其他區塊鏈網絡不同，IoTeX 為個人和機器創建了一個 DID 系統使其可以直接與 IoTeX 進行互動，因為 DID 是可互操作的和標準化的。IoTeX DID 還使用戶和設備能夠通過 IoTeX 網絡擁有和控制數據和身份信息。

工業互聯網聯盟目前正在標準化 IoTeX 的 DID 技術和身份與訪問管理 (IAM) 架構 (IIC)。它可以鏈接各種應用層，並在全球物聯網生態系統中，與數十億物聯網設備和數百萬用戶進行以用戶為中心的數據交換。

數據預言機

智能合約需要預言機才能訪問鏈下數據。對於區塊鏈領域，IoTeX 正在構建世界上第一個專注於來自可信設備且經過驗證的真實世界數據的預言機。其數據將由真實世界支持的數千個用例和鏈上資產提供。作為獲得批准的數據中心，IoTeX 現在可以將數據"提供"給其他區塊鏈，如以太坊和 Polkadot。

團隊

IoTeX 的創始團隊包括 Raullen Chai、Qevan Guo、Xinxin Fan 和 Jing Sun 。

• 除了共同創立 IoTeX 之外，Raullen Chai 還是 BootUP Ventures 的顧問和工業互聯網聯盟、工業分佈式賬本任務組的成員。他曾擔任優步加密貨幣的研發和安全負責人。
• Qevan Guo也是 Hyperconnect Lab 的聯合創始人之一。他曾在 Facebook 擔任研究員和技術總監。
• 在共同創立 IoTeX 之前，Xinxin Fan 是北美博世研究與技術中心的高級研究工程師。他還曾在滑鐵盧大學擔任研究助理和項目經理。
• Jing Sun 擔任 Sparkland Capital 的管理合夥人，她是 Polychain Capital 的有限合夥人，也是 Rippling 天使投資人。

整個 IoTex 團隊大約 30 人，由來自谷歌、Facebook、優步和博世等巨頭的研究人員以及工程師組成。

代幣經濟學

IoTeX 區塊鏈的代幣是 $IOTX。IOTX 提供了許多實用程序來促進利益相關者之間的可信互動，包括用戶、礦工、應用程序開發商和服務提供商。

$IOTX 為網絡提供財務和聲譽激勵，以治理和維護去中心化的 IoTeX 網絡。用戶可以花費、質押或燃燒 IOTX 來訪問網絡資源。IOTX 需求和價值的增加將促進網絡成員維護和擴展網絡。

節點質押 IOTX 以獲得參與共識的資格，而服務提供商質押或者花費 IOTX 以向節點提供服務。

$IOTX 的最大供應量為 100 億並且是通貨緊縮模型，每個註冊到 IoTeX 網絡的新設備和用戶會燃燒 $IOTX，以激勵長期持有者。

隨著 100 萬台"Powered by IoTeX"設備的上線，將啟用"Burn-to-Certify"通證經濟學。用戶將燃燒 IOTX 以訪問每個新設備的特定服務/功能。如上圖所示，IOTX 的總供應量將隨著每增加一個"由 IoTeX 提供支持"的設備而下降。

• 最大供應量： 100 億 IOTX
• 總供應量： 88 億 IOTX （Burn-Drop 後）
• 隨著 100 萬台設備將在 IoTeX 上註冊和確認，9 億 IOTX（最大供應量的 9%）將逐漸被銷毀
• 作為 Mainnet GA 激活的一部分，2020 年 6 月銷毀了 2.65 億個 IOTX（最大供應量的 2.65%）
• 流通供應量： 95.4 億 IOTX

值得注意的是，"由 IoTeX 提供支持"的應用程序可以根據自己的激勵計劃創建其代幣和代幣經濟學。

MachineFi

MachineFi 是一個用於描述區塊鏈和物聯網 (IoT) 技術結合的概念，旨在將物理世界與元宇宙建立聯繫。 MachineFi 還定義了一個智能設備網絡，這些設備通過互聯網基本協議在區塊鏈上相互通信。

IoTeX 2.0 旨在開拓去中心化 MachineFi 領域，讓智能設備用戶不受中心化數據提供商的限制。MachineFi 升級中推出 " Proof-of-anything"的想法，這將使物聯網設備能夠提供真實世界事件的鏈上證明，例如健康測量和 GPS 位置。

結論

區塊鏈技術的去中心化和防篡改特性可以滿足物聯網設備的多項網絡安全要求。然而，單個區塊無法處理複雜性的功能，如智能合約、邊緣計算等，無法滿足物聯網平台的安全要求。

IoTex 的最初設計就是利用身份和訪問管理是構建強大防禦體系，提供低成本和高擴展性的物聯網安全解決方案。