IBM présente une architecture blockchain hybride pour l'Internet des objets

• IBM développe une architecture de cadre décentralisé d'égal à égal pour contrôler de manière autonome les réseaux IoT hybrides.
• Pour regrouper les appareils IoT dans des chaînes de blocs individuelles, ils ont utilisé le protocole de consensus Bitcoin Proof-of-Work ainsi qu'une nouvelle base de code.

L'Internet des objets (IoT) est appliqué de manière hétérogène à différents domaines pour les rendre plus intelligents, efficaces, rentables et plus connectés. Cela nécessite une connexion, un fonctionnement et une gestion efficaces de la grande quantité d'appareils intelligents faiblement couplés qui peuvent se détecter et se faire confiance.

À l'heure actuelle, tous les appareils et matériels intelligents sont connectés via des infrastructures centralisées. Les trois principaux points négatifs de ce type d'architecture sont :des coûts de maintenance élevés, un point de défaillance unique contre les problèmes de sécurité et une faible interopérabilité en raison de l'agrégation de données limitée avec d'autres réseaux centralisés.

La décentralisation de l'IoT, en revanche, aurait plusieurs avantages. Par exemple, cela améliorerait la sécurité et la confidentialité des données et réduirait la quantité de données envoyées au cloud pour traitement, et conduirait à des opérations autonomes et collaboratives.

Récemment, des chercheurs d'IBM ont présenté une architecture de cadre décentralisé peer-to-peer pour contrôler de manière autonome les réseaux hétérogènes de l'IoT. Il est développé en combinant des analyses, de nouveaux programmes écrits par l'équipe et des modules open source basés sur la communauté blockchain bien connue.

Créer une plate-forme décentralisée prometteuse pour l'IoT

Pour construire ce cadre, ils ont utilisé le protocole de consensus Bitcoin Proof-of-Work et ont écrit des programmes pour regrouper efficacement le matériel IoT en blockchains individuelles, ou sous-blockchains.

Cependant, ce n'est pas aussi facile qu'il y paraît. Il existe des milliards d'appareils et de contraintes de ressources qui rendent le déploiement de la blockchain dans l'IoT extrêmement difficile. Une architecture blockchain efficace doit s'adapter à un grand nombre d'appareils IoT et traiter des transactions à haut débit.

Pour atteindre l'évolutivité, la plate-forme développée dans ce travail utilise à la fois les protocoles de blockchain Byzantine Fault Tolerant et Proof-of-Work. Premièrement, les protocoles de blockchain établissent un consensus distribué entre plusieurs matériels IoT, puis, l'IoT hybride utilise une tolérance aux pannes byzantine pour réaliser l'interopérabilité entre les sous-blockchains.

Pour tester les performances du framework, les chercheurs ont développé une série de métriques d'intégration blockchain IoT. Ils ont utilisé des simulations informatiques pour analyser plusieurs variables de blockchain telles que les intervalles de génération de blocs, la taille des blocs, le nombre de pairs et l'emplacement des appareils.

Référence :arXiv:1804.03903 | IBM

Ils ont utilisé le superordinateur IBM POWER8 pour simuler les données de centaines de milliers d'appareils, ce qui les a aidés à visualiser avec précision les problèmes de clustering et de sélection des sous-blockchains en termes de sécurité, d'évolutivité et d'autres mesures d'intégration. À l'aide de ces simulations, ils ont défini des analyses et des directives qui regroupent de manière optimale des appareils IoT hétérogènes dans des sous-blockchains, selon les préférences des utilisateurs.

Architecture blockchain hybride pour l'IoT | Avec l'aimable autorisation des chercheurs 

Les chercheurs ont mené des milliers d'expériences pour tester l'évolutivité et la sécurité du système. Par exemple, ils l'ont validé contre divers types de menaces comme les attaques DDOS. De plus, ils ont démontré que les failles de sécurité sont prévenues par les directives qu'ils définissent.

Dans l'ensemble, les chercheurs ont apporté trois contributions principales dans ce travail

1. Un ensemble de métriques d'intégration blockchain-IoT Proof-of-Work pour tester les performances.
2. Informations sur les performances de la blockchain Proof-of-Work dans l'IoT.
3. Une architecture blockchain hybride pour l'IoT.

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Quelle est la prochaine étape ?

Dans l'étape suivante, ils testeront l'architecture via des réseaux IoT plus physiques et simulés. En outre, ils prévoient de prouver la conception renforcée de la sécurité de l'IdO hybride et de mettre en œuvre le cadre complet avec un algorithme de tolérance aux pannes pour les pairs légers.