[Day 83] 區塊鏈與人工智能的聯動應用:理論、技術與實踐
區塊鏈在物聯網中的應用
區塊鏈技術與物聯網(IoT)結合,為許多領域提供了強大的解決方案。傳統的IoT架構常面臨數據隱私和安全問題,而區塊鏈的去中心化和加密技術則能有效增強IoT系統的安全性、透明性和效率。本文將探討區塊鏈如何在物聯網中應用,並附上相關代碼實例與詳細解釋。
1. 區塊鏈與物聯網的結合
物聯網是一個由數百萬設備、傳感器和網絡組成的系統,能夠進行自動化的數據收集與傳輸。然而,由於這些設備之間頻繁的數據傳輸,安全性、數據完整性和隱私問題成為了IoT系統中的主要挑戰。區塊鏈的去中心化結構和分布式賬本技術能夠提供透明、不可篡改和可靠的數據管理方式,有效解決這些挑戰。
在物聯網中應用區塊鏈的主要優勢包括:
- 去中心化數據管理:不需要中央伺服器進行數據存儲,降低了單點故障的風險。
- 數據不可篡改性:一旦數據被寫入區塊鏈,就無法被更改,確保了數據的完整性。
- 安全性:利用加密技術確保數據傳輸的安全性,防止惡意攻擊。
- 自動化智能合約:可應用於自動化設備之間的互動,降低人為操作錯誤。
2. 基於區塊鏈的IoT架構設計
我們可以設計一個基於區塊鏈技術的IoT架構,讓設備之間能安全且有效地進行數據交互。這樣的系統通常由以下部分組成:
- IoT設備:各種感測器和裝置,負責收集數據並發送到區塊鏈。
- 區塊鏈網絡:由節點組成,這些節點處理和驗證IoT設備上傳的數據。
- 智能合約:自動化規則引擎,根據預設條件執行操作。
- 數據分析系統:對從區塊鏈中獲取的數據進行分析和處理。
接下來,我們將展示如何使用以太坊區塊鏈來構建這樣一個IoT系統,並通過智能合約自動處理數據傳輸。
3. 代碼實例:智能合約處理IoT數據
以下是一個簡單的智能合約,它模擬IoT設備將數據上傳到區塊鏈,並根據數據的狀態進行自動化處理。
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;contract IoTDataContract {// 儲存設備的數據struct DeviceData {uint deviceId;string dataType;string dataValue;uint timestamp;}// 記錄設備的數據到區塊鏈mapping(uint => DeviceData) public deviceDataRecords;event DataStored(uint deviceId, string dataType, string dataValue, uint timestamp);// 上傳數據的函數function storeData(uint _deviceId, string memory _dataType, string memory _dataValue) public {uint _timestamp = block.timestamp; // 獲取當前時間戳deviceDataRecords[_deviceId] = DeviceData(_deviceId, _dataType, _dataValue, _timestamp);emit DataStored(_deviceId, _dataType, _dataValue, _timestamp); // 觸發事件}// 根據設備ID獲取設備數據function getData(uint _deviceId) public view returns (string memory, string memory, uint) {DeviceData memory data = deviceDataRecords[_deviceId];return (data.dataType, data.dataValue, data.timestamp);}
}
代碼解釋:
DeviceData
結構:我們定義了一個結構DeviceData
,包含設備ID、數據類型、數據值和時間戳,用來儲存來自IoT設備的數據。mapping
數據結構:使用mapping
結構來儲存每個設備的數據,這是一種將設備ID映射到對應數據的方式。storeData
函數:此函數允許IoT設備將數據上傳至區塊鏈,並記錄當前的時間戳。每次上傳數據時,會觸發DataStored
事件,通知網絡上的其他節點該數據已成功儲存。getData
函數:該函數允許使用者根據設備ID獲取對應的數據。這在真實的IoT應用中,可以用於查詢設備的最新狀態。
此智能合約展示了如何安全且透明地在區塊鏈上儲存和管理IoT設備的數據。由於數據被記錄在區塊鏈上,因此它不可篡改,並且能夠提供完整的數據透明度。
4. 數據處理與智能合約的自動化應用
在IoT系統中,數據傳輸和處理必須自動化。區塊鏈上的智能合約可以自動觸發操作,當特定條件滿足時。例如,在智慧農業中,IoT設備可以監測土壤濕度,當濕度低於某個閾值時,智能合約會自動觸發灌溉系統。
我們將擴展前面的智能合約,加入自動判斷數據狀態的邏輯。例如,當設備上傳的數據表示某個閾值被觸發時,自動觸發警告訊息。
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;contract IoTAlertSystem {// 設定數據結構struct DeviceData {uint deviceId;string dataType;string dataValue;uint timestamp;}// 記錄設備數據mapping(uint => DeviceData) public deviceDataRecords;event DataStored(uint deviceId, string dataType, string dataValue, uint timestamp);event AlertTriggered(uint deviceId, string alertMessage);// 閾值變數uint constant threshold = 50;// 上傳數據的函數function storeData(uint _deviceId, string memory _dataType, string memory _dataValue) public {uint _timestamp = block.timestamp;deviceDataRecords[_deviceId] = DeviceData(_deviceId, _dataType, _dataValue, _timestamp);emit DataStored(_deviceId, _dataType, _dataValue, _timestamp);// 自動觸發警告訊息if (keccak256(abi.encodePacked(_dataValue)) == keccak256(abi.encodePacked("Low"))) {emit AlertTriggered(_deviceId, "警告:設備數據低於閾值");}}// 獲取設備數據function getData(uint _deviceId) public view returns (string memory, string memory, uint) {DeviceData memory data = deviceDataRecords[_deviceId];return (data.dataType, data.dataValue, data.timestamp);}
}
代碼解釋:
- 自動觸發機制:當設備上傳的數據值為“Low”時,系統會自動觸發警告,這模擬了智慧農業或工業應用中,系統自動響應異常狀態的功能。
AlertTriggered
事件:每當數據觸發警告條件時,會生成警告事件,這對於監控系統來說十分重要。
這樣的自動化應用展示了如何使用智能合約簡化IoT設備數據管理流程,減少人為介入。
5. 區塊鏈在IoT中的安全性保障
在IoT系統中,數據傳輸和儲存的安全性極為重要。區塊鏈的加密技術提供了一個安全的數據交換環境。為了增強安全性,我們可以使用非對稱加密來保護數據。
以下是如何在區塊鏈智能合約中引入數據加密的示例。
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;contract SecureIoTData {// 使用加密哈希儲存數據mapping(uint => bytes32) private encryptedData;event DataStored(uint deviceId, bytes32 encryptedValue);// 儲存加密的數據function storeEncryptedData(uint _deviceId, string memory _dataValue) public {bytes32 encryptedValue = keccak256(abi.encodePacked(_dataValue));encryptedData[_deviceId] = encryptedValue;emit DataStored(_deviceId, encryptedValue);}// 獲取加密數據function getEncryptedData(uint _deviceId) public view returns (bytes32) {return encryptedData[_deviceId];}
}
代碼解釋:
- 哈希加密:使用
keccak256
進行哈希加密,確保數據的私密性。這種方式可以防止外部攻擊者獲取明文數據。 - 加密儲存:將設備的數據加密後存儲在區塊鏈上,這樣即使攻擊者能夠讀取區塊鏈數據,也無法獲得數據的原始值。
6. 結論
區塊鏈技術與物聯網的結合,能夠有效提高數據的透明性、安全性和可靠性。通過智能合約的自動化機制,我們能夠實現IoT設備的無縫交互,並且確保數據的隱私性和完整性。隨著IoT設備的迅速增長,區塊鏈技術的應用將成為保證系統安全與高效運行的重要工具。
這樣的解決方案在智慧城市、智慧農業、工業物聯網等領域都有巨大的應用潛力。未來,隨著區塊鏈技術的不斷進化,它將在IoT中扮演越來越重要的角色。
相关文章:
[Day 83] 區塊鏈與人工智能的聯動應用:理論、技術與實踐
區塊鏈在物聯網中的應用 區塊鏈技術與物聯網(IoT)結合,為許多領域提供了強大的解決方案。傳統的IoT架構常面臨數據隱私和安全問題,而區塊鏈的去中心化和加密技術則能有效增強IoT系統的安全性、透明性和效率。本文將探討區塊鏈如何…...
Java ReentrantLock
目录 1 互斥性 2 公平性 3 可重入性 4 获取和释放锁 5 尝试获取锁 6 可中断的锁定 7 条件变量 8 性能 9 使用场景 ReentrantLock 是 Java 提供的一种可重入的互斥锁,位于 java.util.concurrent.locks 包中,它实现了 Lock 接口。这个锁提供了与内…...

【Linux系统编程】第二十六弹---彻底掌握文件I/O:C/C++文件接口与Linux系统调用实践
✨个人主页: 熬夜学编程的小林 💗系列专栏: 【C语言详解】 【数据结构详解】【C详解】【Linux系统编程】 目录 1、回顾C语言文件接口 1.1、以写的方式打开文件 1.2、以追加的方式打开文件 2、初步理解文件 2.1、C文件接口 3、进一步理…...

数据分析-29-基于pandas的窗口操作和对JSON格式数据的处理
文章目录 1 窗口操作1.1 滑动窗口思想1.2 函数df.rolling2 JSON格式数据2.1 处理简单JSON对象和JSON列表2.1.1 处理简单的JSON结构2.1.2 处理空字段2.1.3 获取部分字段2.2 处理多级json2.2.1 展开所有级别(默认)2.2.2 自定义展开层级2.3 处理嵌套列表JSON3 参考附录1 窗口操作 …...

Ubuntu-WSL2一键设置代理操作
现状: Window11中拥有自己的代理软件 ,可以科学上网已在WSL2中安装Ubuntu22.04 需求: Ubuntu-WSL2实现科学上网 实现: 参考:为 WSL2 一键设置代理 Linux 子系统中的网关指向的是 Windows,DNS 服务器指…...
ubuntu命令行连接wifi
在Ubuntu上,你可以通过命令行连接到Wi-Fi网络。以下是详细步骤,主要使用 nmcli 和 nmtui 命令。 方法 1:使用 nmcli nmcli 是 NetworkManager 的命令行界面,用于管理网络连接。以下是使用 nmcli 连接到 Wi-Fi 网络的步骤&#x…...
日常工作第10天:
vim 批量编辑的命令是 移动光标到列首。按键 CtrlV 进入 Visual block 模式,标记你想要进行编辑的列(HJKL可以向左下上右移动光标)。按键 ShiftI 进入 Insert 模式,在列首输入文本;或者 Shift A,追加文本…...
CNN+Transformer解说
CNN(卷积神经网络)和Transformer是两种在深度学习领域广泛使用的模型架构,它们在处理不同类型的数据和任务时各有优势。 CNN擅长捕捉局部特征和空间层次结构,而Transformer擅长处理序列数据和长距离依赖关系。 将CNN与Transform…...

jmeter中token测试
案例: 网站:http://shop.duoceshi.com 讲解:用三个接口来讲解 第一个接口code:GET http://manage.duoceshi.com/auth/code 第二个登录接口:http://manage.duoceshi.com/auth/login 第三个接口:http://…...

基于解压缩模块的JPEG同步重压缩检测论文学习
一、论文基本信息: 论文题目:基于解压缩模块的JPEG同步重压缩检测 作者:王金伟1 ,胡冰涛1 ,张家伟1 ,马 宾2 ,罗向阳3 (1.南京信息工程大学计算机学院、网络空间安全学院…...

音视频入门基础:FLV专题(7)——Tag header简介
一、引言 从《音视频入门基础:FLV专题(3)——FLV header简介》中可以知道, 在FLV header之后,FLV文件剩下的部分应由PreviousTagSize和Tag组成。FLV文件 FLV header PreviousTagSize0 Tag1 PreviousTagSize1 Ta…...

【Linux 报错】“make: ‘xxxx‘ is up to date.” 解决办法
一、报错原因 我们使用 make 命令,想要将 text.c 文件编译形成 可执行文件 text 时,报错如下 make: test is up to date. 中文含义:test 文件已经达到最新状态 意思是: test.c 文件里面的 所有源代码都没有修改过,你…...

【FPGA开发】Xilinx FPGA差分输入时钟的使用方法
正文 以前在使用ZYNQ的领航者ZYNQ7020进行FPGA学习时,它们使用的单端50M的输入时钟,在verlog代码编写上比较简单,而现在使用Alinx的AXU3EG开发板时,发现它使用的是200M的差分输入时钟,哪这个时候,输入时钟要…...

面试扩展知识点
1.C语言中分为下面几个存储区 栈(stack): 由编译器自动分配释放堆(heap): 一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收全局区(静态区): 全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域&#…...
【经验分享】MyCAT 中间件
学习了一下数据量过大的解决方案,使用 MyCAT 中间件。 MyCAT 可以解决分布式事务、读写分离、主从、分片等一系列MySQL集群和分布式问题。 整体过程可以概括为拦截 - 分发 - 响应 例如设置 MyCAT 分片规则为每500万条数据就换一个数据库存储。 分库分表的中心思想都是将数据…...

Kotlin:1.8.0 的新特性
一、概述 Kotlin 1.8.0版本英语官方文档 Kotlin 1.8.0 中文官方文档 The Kotlin 1.8.0 release is out and here are some of its biggest highlights: Kotlin 1.8.0发布了,下面是它的一些亮点: JVM 平台新增实验性函数:递归复制或删除目录内容改进了 …...

深度学习之开发环境(CUDA、Conda、Pytorch)准备(4)
目录 1.CUDA 介绍 1.1 CUDA 的基本概念 1.2 CUDA 的工作原理 1.3 CUDA 的应用领域 2. 安装CUDA 2.1 查看GPU版本 2.2 升级驱动(可选) 2.3 查看CUDA版本驱动对应的支持的CUDA ToolKit工具包 2.4 下载Toolkit 2.5 安装(省略࿰…...

10月2日笔记(内网资源探测篇)
内网资源探测 在内网渗透中,测试人员往往需要通过各种内网扫描技术来探测内网资源的情况,为后续的横向渗透做准备,通常需要发现内网存活的主机,并探测主机的操作系统、主机开放了哪些端口、端口上运行了哪些服务、服务的当前版本…...

SpringCloud-基于Docker和Docker-Compose的项目部署
一、初始化环境 1. 卸载旧版本 首先,卸载可能已存在的旧版本 Docker。如果您不确定是否安装过,可以直接执行以下命令: sudo yum remove docker \docker-client \docker-client-latest \docker-common \docker-latest \docker-latest-logro…...

Linux下的基本指令/命令(一)
目录 基本命令 1. Is命令/指令: 罗列当前目录下指定的文件或者目录. 2. pwd命令: 查看当前工作的路径 3. cd命令: 切换到指定路径下。 只能切换到目录中 4. tree命令: 树状显式目录 使用前要输入命令 yum install -y tree ,用来安装一个…...
ES6从入门到精通:前言
ES6简介 ES6(ECMAScript 2015)是JavaScript语言的重大更新,引入了许多新特性,包括语法糖、新数据类型、模块化支持等,显著提升了开发效率和代码可维护性。 核心知识点概览 变量声明 let 和 const 取代 var…...
vue3 字体颜色设置的多种方式
在Vue 3中设置字体颜色可以通过多种方式实现,这取决于你是想在组件内部直接设置,还是在CSS/SCSS/LESS等样式文件中定义。以下是几种常见的方法: 1. 内联样式 你可以直接在模板中使用style绑定来设置字体颜色。 <template><div :s…...
C++ 基础特性深度解析
目录 引言 一、命名空间(namespace) C 中的命名空间 与 C 语言的对比 二、缺省参数 C 中的缺省参数 与 C 语言的对比 三、引用(reference) C 中的引用 与 C 语言的对比 四、inline(内联函数…...

Linux-07 ubuntu 的 chrome 启动不了
文章目录 问题原因解决步骤一、卸载旧版chrome二、重新安装chorme三、启动不了,报错如下四、启动不了,解决如下 总结 问题原因 在应用中可以看到chrome,但是打不开(说明:原来的ubuntu系统出问题了,这个是备用的硬盘&a…...
Rapidio门铃消息FIFO溢出机制
关于RapidIO门铃消息FIFO的溢出机制及其与中断抖动的关系,以下是深入解析: 门铃FIFO溢出的本质 在RapidIO系统中,门铃消息FIFO是硬件控制器内部的缓冲区,用于临时存储接收到的门铃消息(Doorbell Message)。…...
Web 架构之 CDN 加速原理与落地实践
文章目录 一、思维导图二、正文内容(一)CDN 基础概念1. 定义2. 组成部分 (二)CDN 加速原理1. 请求路由2. 内容缓存3. 内容更新 (三)CDN 落地实践1. 选择 CDN 服务商2. 配置 CDN3. 集成到 Web 架构 …...

RabbitMQ入门4.1.0版本(基于java、SpringBoot操作)
RabbitMQ 一、RabbitMQ概述 RabbitMQ RabbitMQ最初由LShift和CohesiveFT于2007年开发,后来由Pivotal Software Inc.(现为VMware子公司)接管。RabbitMQ 是一个开源的消息代理和队列服务器,用 Erlang 语言编写。广泛应用于各种分布…...
多模态图像修复系统:基于深度学习的图片修复实现
多模态图像修复系统:基于深度学习的图片修复实现 1. 系统概述 本系统使用多模态大模型(Stable Diffusion Inpainting)实现图像修复功能,结合文本描述和图片输入,对指定区域进行内容修复。系统包含完整的数据处理、模型训练、推理部署流程。 import torch import numpy …...
MySQL 索引底层结构揭秘:B-Tree 与 B+Tree 的区别与应用
文章目录 一、背景知识:什么是 B-Tree 和 BTree? B-Tree(平衡多路查找树) BTree(B-Tree 的变种) 二、结构对比:一张图看懂 三、为什么 MySQL InnoDB 选择 BTree? 1. 范围查询更快 2…...

TSN交换机正在重构工业网络,PROFINET和EtherCAT会被取代吗?
在工业自动化持续演进的今天,通信网络的角色正变得愈发关键。 2025年6月6日,为期三天的华南国际工业博览会在深圳国际会展中心(宝安)圆满落幕。作为国内工业通信领域的技术型企业,光路科技(Fiberroad&…...