通讯行业物联网区块链应用研究

通讯行业“物联+区块链”运用研究

本文来源：中国联通研究院、中关村区块链产业联盟 2018 年 12 月 发布的 （物联区块链运用白皮书）

全球通讯运营商区块链整体发展情况

作为各种前沿技术的集合体，区块链已逐步发展成为一种新型思维方式，其去中心化、不可篡改等特点不但可以为通信行业带来了一种全新的信誉模式，也可带来全新的数字服务业务视角，促进降本增效，增强通信行业竞争力

当前，虽然各国通信运营商针对区块链技术的研发与运用还处于起步阶段，但可明显察觉出各运营商均持积极态度展开区块链生态布局，期待在新一轮的技术革命浪潮中抓住战略机遇，掌握区块链技术发展和应用的主动权，相干生态布局策略总体上出现出三种形态，分别是战略投资、同盟合作和自主研发

1）战略投资：通信运营商投资区块链初创公司，加速区块链研发及运用例如，Verizon 投资物联初创企业 Filament 发展物联支付能力，Telstra Ventures 投资超过 25 家区块链技术公司，着手研究和开发基于区块链的企业解决方案

2）同盟合作：通讯运营商积极组建或加入各类区块链同盟，共同研发企业级区块链解决方案例如，NTT Data 与其合作伙伴共同构建可应用于国际汇款和交易结算的区块链平台；日本软银、美国Sprint 与区块链初创公司 TACBSoft 等合作开发适用于通讯运营商的区块链企业解决方案

3）自主研发：部分重视发展自有技术的通信运营商，选择自主研发的方式进行区块链生态布局，主要体现在区块链技术的开放合作、标准制定、专利申请等方面美国电信巨头 ATT、Verizon、英国电信等申请了多项与区块链相关专利中国联通、中国电信、中国移动牵头在 ITU-T 成立了多个区块链国际标准项目，并积极申请区块链相干专利

综上所述，目前，国内外通信企业均已瞄准区块链运用市场，加大区块链技术研发投入力度、提升应用试点示范影响力，抢占区块链知识产权高地，寻求多方合作，力求建立区块链产业生态

“物联+区块链”在通讯行业应用场景

近些年来，物联作为通讯行业的核心发展领域之一，正逐步向建立领域聚焦、能力聚集的物联生态方向快速演进，引入各类新兴技术已成为通讯行业培育物联生态的重要手段，而区块链技术与物联产业的有机融会当然是其中不可或缺的重要组成部分

1 数字身份认证

数字身份证是指将用户或物联中物的真实身份信息浓缩后的唯一性数字代码，是一种可查询、辨认和认证的公共密钥，数字身份在物联环境中具有代表身份的重要作用

利用区块链技术，可以构建物联环境下更加安全便捷的数字身份系统数字身份在上链之前需要通过认证机构（例如，政府、企业等）的认证与信誉背书，上链以后，区块链系统保障数字身份信息的真实性，并提供可信的认证服务

2 国际漫游结算

未来，伴随着物联连接空间的不断扩张，全球通信运营商将很有可能需要针对物联环境,建立易于操作和运维的国际通讯漫游业务以及相关结算体系区块链技术可为相关需求提供支撑，帮助运营商建立低成本、高可靠、智能化的漫游结算体系，包含身份认证、漫游计费、欺诈辨认和费用监测等服务功能

3 供应链管理

供应链是一个由物流、信息流、资金流等要素共同组成的复杂体系，连接各行业的供应商、制造商、分销商、零售商及用户未来，物联中将存在数量庞大的供应链，如何有效管理供应链，建立数据透明、通信流畅、明确的信息传递机制是提升供应链效力所面临的重要问题之一

区块链技术作为一种适用于规模化生产的协作工具，可用于物联供应链管理，其去中心化特性能使数据在交易各方之间公然透明，保证信息流的完全与流畅，这可确保参与各方能及时发现供应链系统运行过程中存在的问题，找到应对问题的方法；其数据不可篡改性和时间戳的存在能很好地运用于解决供应链体系内各参与主体之间的纠纷，实现轻松举证与追责；其可追溯性可协助去除供应链内产品流转过程中的假冒伪劣问题

4 数据管理与交易确权服务

物联时代人与物、物与物的连接数呈爆发式增长，这使通讯运营商管理的数据规模不断攀升，数据管理进程中相关信息的确权、追溯、保护等工作面对全新挑战为应对这些挑战，通信运营商可利用区块链技术进行数据存储管理，解决传统数据存储模式的中心化、易被攻击篡改等问题，同时，亦可使用区块链平台来提供数据交易和交易确权服务

5 5G 络

5G 络作为下一代移动通讯络，理论传输速度可达每秒数十Gb，业界预计，到 2020 年大约有 500 多亿部移动设备和物联装备将连接到 5G 络通信运营商可以利用区块链技术为用户提供快捷可靠的 5G 服务

5G 络使用的频率较高，基站有效通讯覆盖面相对较小、信号穿透力相对较弱，若要满足络覆盖需求，需部署大规模的基站和室内微基站，成本投入成为通讯运营商面临的极大挑战为解决此问题，有些运营商在斟酌利用区块链技术打造“5G 微基站联盟”，鼓励普通个人和商户部署自己的 5G 微基站，并通过联盟，接入通信运营商络，共同向用户提供 5G 接入服务，保证信号覆盖的同时最大限度下降络建设与保护本钱

在 5G 络构建与区块链技术融合方面，中国联通已与贵阳市政府展开密切合作，将区块链技术应用到贵阳市“一个基地、一个实验室、一张络、一个平台、十二个运用”的 5G 产业体系当中，其中一个极其重要的发展方向便是 5G 物联环境建设，主要思路是面向智慧交通、智慧医疗、智慧城市、智慧安防、智慧校园等领域，展开包括区块链技术的物联试点应用，并逐渐推广，培养物联生态

6 边沿计算与络演进

当前绝大多数物联环境仍基于中心化的分布式络架构，边沿节点仍受中心化的核心节点的能力制约络向扁平化发展，通过增强边缘计算能力提升络接入和服务能力已成为发展趋势

为此可以利用区块链去中心化思想，把物联的核心节点的能力下放到各个边沿节点（图 5），核心节点仅控制核心内容或做备份使用，各边缘节点为各自区域内装备服务，并可通过更加灵活的协作模式和相关共识机制，完成原核心节点承担的认证、账务控制等功能

，保证络的安全、可信和稳定运行同时，计算和管理能力的下放，亦可增强物联系扩大能力，支撑络演进升级

通讯运营商可以提升其通信络的边缘结点的独立性及服务能力，并提升其与其它通信运营商通信络的协作能力不同通信运营商的边沿结点之间可以相互协作，协同为双方用户提供通讯服务

7 车联

车联（包括车内、车际和车载移动互联）是物联巨大且重要市场分支之一，据统计中国机动车保有量超过 3 亿多辆，是全球车联的主力市场我国车联在发展过程中延续受到数据安全和可持续性发展等诸多方面的挑战区块链技术可增进车联数据管理、安全与效力等方面的能力提升：

车联的大数据管理：随着连入络的车辆愈来愈多，车联中收集到的驾驶习惯和行动模式数据成几何级数增加区块链技术是有效处理这些庞大数据问题的潜在解决方案

车联的安全及效率：区块链技术可以被用于解决车联的安全保障和身份认证问题，相关技术可通过较少的成本投入，在车联的节点之间建立沟通桥梁，区块链的去中心化的共识机制和智能合约等技术可有效提升车联系统的安全私密性和便捷性

8 物联装备安全

基于本钱和管理等方面的因素，大量物联设备缺少有效的安全保护机制，例如，家庭摄像头、智能灯、路灯监视器等设备容易被劫持被劫持的物联装备可由恶意软件肆意控制，对特定的络服务进行 DDoS 攻击为了解决这个问题，需要禁止被劫持的物联装备连接到通讯络，并在它们访问目标服务器之前切断络连接通信运营商可以升级物联关，并将关用区块链连接起来，共同监控、标识和处理络活动，保障并提升络安全

9 区块链云服务（BaaS）

利用区块链技术可搭建区块链云服务（BaaS）平台，面向开发者与行业用户提供有效的区块链能力服务

通信运营商可以以自己的云平台为基础，融会大数据、区块链等技术，向区块链运用开发者提供基于 BaaS 的服务开发环境（图 6），让运用开发者在弹性、开放的云平台上快速构建自己的 IT 基础设施和区块链服务开发者使用 BaaS 可极大降低实现区块链底层技术的本钱，简化区块链构建和运维工作，专注于满足行业用户的个性化需求或制定专业化解决方案BaaS 还可为应用开发者提供安全服务能力，例如，配置具有防范内部攻击、高认证等级的业务系统隔离、安全服务容器、防篡改硬件安全模块、高度可审计的操作环境等等

同时，区块链云服务亦可致力于面向区块链行业用户，提供基础技术能力，具体可包括企业级区块链基础设施，端到端解决方案，和安全、可靠、灵活的区块链云服务等等用户通过高性能的区块链服务，可在实现安全可靠交易对接的条件下，利用可视化数据管理手段，有效下降企业运营综合本钱，提高运营效力

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