ブロックチェーンは IoT の大きな世界でどのような役割を果たすのでしょうか?

モノのインターネット (IoT) は急速に成長している産業であり、家庭、都市、農場、工場、その他ほぼすべてのものを変革し、よりスマートで効率的なものにすることを目指しています。ガートナーの分析によると、2020年までに世界中で200億台以上の接続デバイスが存在し、3兆ドル規模の市場が刺激されるだろう。

しかし、モノのインターネットの混沌とし​​た発展は、非常に多くのデバイスを識別、接続、保護、管理する必要があるため、多くの課題にも直面することになります。現在の基盤となるインターネット インフラストラクチャとアーキテクチャ、およびオンライン サービスは、将来の巨大な IoT エコシステムをサポートする上で困難な課題に直面することになります。

ビットコインやイーサリアムなどの暗号通貨の背後にある分散型台帳技術であるブロックチェーンは、これらの問題を解決できる可能性があります。ブロックチェーンは、モノのインターネットを含む他の多くの分野でもその価値を実証しています。

ブロックチェーンにより、IoT エコシステムは従来のブローカーベースのネットワーク作業モデルから脱却することができ、つまり、デバイスは個々のデバイスを識別および認証するために中央のクラウド サーバーに依存する必要がなくなります。

ブロックチェーンのセキュリティモデル

集中型モデルは過去数十年間うまく機能していましたが、ネットワークが数百万のノードに拡大し、トランザクションが数十億に達すると、問題が発生しました。これにより、コンピューティング要件が飛躍的に増加し、コストがさらに増加するためです。

サーバーもボトルネックになります。単一ポイントで問題が発生すると、IoT はサーバーを標的とし、海賊版デバイスからのトラフィックでサーバーを混乱させるサービス拒否攻撃 (DoS/DDoS) に対して極めて脆弱になります。

これは、特に機密性の高いタスクを実行するときに、IoT エコシステムに定期的に影響を及ぼします。

さらに、大規模農場などの多くの産業シナリオでは、集中型ネットワークを確立することは非常に困難です。 IoT ノードは、接続されたデバイスが不足している広いエリアに分散させる必要があるためです。

ブロックチェーン技術により、IoT デバイスが信頼性の高い方法で相互接続される安全なメッシュ ネットワークを確立できるため、デバイスのなりすましや偽造の脅威を回避できます。

ブロックチェーンに登録されたすべての正当なノードにより、デバイスは仲介者や認証機関を必要とせずに他のデバイスを簡単に識別して認証できるようになり、ネットワークは追加のリソースを必要とせずに数十億台のデバイスをサポートできるように拡張可能になります。

多くの企業がすでにブロックチェーンを使用して強力な IoT ネットワークを構築しています。たとえば、Filament は、農業、製造、石油・ガスなどの産業用アプリケーション向けの IoT ハードウェアとソフトウェアを提供するスタートアップです。

Filament のワイヤレス センサー Taps は、低電力の自動メッシュ ネットワークを作成し、企業が集中型クラウドの代替手段に頼ることなく、物理的な採掘作業や農地での水の流れを管理できるようにします。デバイスの識別と内部通信は、ネットワークに参加しているすべてのノードの固有の ID を保持するビットコイン ブロックチェーンによって保護されます。

もう一つの企業応用事例は、ブロックチェーン技術を使用してスマートホーム IoT エコシステムのセキュリティを提供するオーストラリアの通信大手 Telstra です。デバイス ファームウェアの暗号化ハッシュはプライベート ブロックチェーンに保存され、検証時間を最小限に抑え、改ざんをリアルタイムで防止および検出します。

ほとんどのスマートホームデバイスはモバイルアプリケーションによって制御されるため、テルストラはモデルをさらに拡張し、ブロックチェーンハッシュにユーザーの生体認証情報を追加しました。この生体認証情報はユーザーのIDと密接にリンクされており、ネットワーク上でモバイルデバイスが盗まれるのを防ぎます。このようにして、ブロックチェーンは IoT デバイスの ID だけでなく、それらとやり取りするユーザーの ID も検証できるようになります。

IoTの未来を見つめる

ただし、IoT はまだ開発の初期段階にあり、主にデータ接続、リモート監視、デバイス制御のテクノロジで構成されています。さらに、モノのインターネットは、人間の介入なしに他のデバイスやその環境と対話し、インテリジェントな決定を下すことができる自動化されたデバイスのネットワークへと進化します。

ブロックチェーンの優れた点は、マシンツーマシン（M2M）通信に基づくシェアリングエコノミーの基本的なサポートを提供できることです。

この分野ではすでに、IBM と Samsung が開発した分散型 IoT システムである ADEPT (Automated Decentralized P2P Telemetry) など、初期の取り組みが始まっています。このシステムにより、数十億のデバイスがトランザクションをブロードキャストし、ノード内で自己メンテナンスを実行できるようになります。

このプラットフォームは、自動的に注文を出し、ビットコインやイーサリアムで洗濯代金を支払い、使い切ったときにはスマートコントラクトを通じて所有者の好みに基づいて最適な価格を交渉できるスマートクリーニングマシンなど、複数のシナリオでテストされています。

これらすべてのやり取りのバックボーンとして、ブロックチェーンは安全で民主的なプラットフォームを作成し、独立性を維持し、すべての参加者を平等にし、すべての人に公平性を確保し、単一の組織によって制御されません。

ブロックチェーンはデータの収益化も可能にし、IoT デバイスやセンサーの所有者は、生成した IoT データを取引プラットフォームで共有し、リアルタイムで少額決済を行うことができるようになります。たとえば、Tilepay は安全で分散化されたオンライン マーケットプレイスを提供します。ここで、ユーザーは自分のデバイスをブロックチェーンに登録し、デジタル通貨取引プラットフォームでデータをリアルタイムで販売することができます。

ブロックチェーンとモノのインターネットにも非常に興味深い応用例があります。 IoTソーラーパネルによってエネルギーが集中され、ブロックチェーン上の暗号通貨に登録された価値が生み出されることで、再生可能エネルギーの主流化に貢献します。ネットワークに参加する人は誰でも再生可能エネルギー技術に投資することができます。 Nasdaq や、ブロックチェーンと IoT の代替アプリケーションに関する研究を行うシンクタンク Chain of Things などの組織が、この分野の先駆者となっています。

ブロックチェーンはモノのインターネットの将来に多くの可能性をもたらしますが、課題はまだ存在します。たとえば、コンセンサス モデルやトランザクションの検証にかかる計算コストなどです。しかし、ブロックチェーンはまだ開発の初期段階にあり、これらの障害は最終的に克服され、未来への道が開かれ、よりエキサイティングな開発の可能性がもたらされるでしょう。

詳細については、特別トピック「ブロックチェーンとモノのインターネット」をご覧ください。