物联网是指物物相连的互联网，它以计算机互联网技术为基础，通过射频设备、通信模组和智能芯片等技术实现物品自动识别和信息共享。物联网通过无线传输系统对物体信息进行数据采集、传输，形成大数据分析系统，可广泛应用在智能电网、智能家居、智慧交通、智能制造等多个物联网领域。

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。自2015年以来，国家相继推出《中国制造2025》《“互联网+”行动指导意见》《智能制造工程实施指南》等政策，提出利用物联网等技术，推动跨地域、跨类型交通信息的互联互通，积极推广物联网在车联网等领域的智能化技术应用。在政策、技术双驱动的情况下，物联网成为了企业发展新动能。华为、联想、中兴等科技公司都将物联网作为主要战略方向之一。

目前，中国物联网产业已初具规模，工信部发布的信息通信行业发展规划物联网分册（2016-2020年）指出，2015年中国物联网市场规模为7500亿元，“十二五”年复合增长率为25%，预计在2020年增长至1.5万亿元。公众网络机器到机器连接数超过1亿，占全球总量31%，中国将成为全球最大市场。

尽管物联网已经有了多样的应用场景，但距离物联网技术发展成熟仍需解决以下问题：首先，受限于云服务和维护成本，物联网难以实现大规模商用。传统物联网实现物物通信是经由中心化的云服务器。该模式的弊端是，随着接入设备的增多，服务器面临的负载也更多，需要企业投入大量资金来维持物联网体系的正常运转。因此在过去的几十年中，“中心化的云服务器+小范围部署”是物联网主要的通信形式。然而，物联网技术为产业升级带来变革的前提是海量设备的入网。当接入设备达到数百亿或数千亿，云存储服务将带来巨额成本，阻碍物联网进一步发展。区块链可以解决物联网的规模化问题，以较低成本让数十亿、百亿的设备共享同一个网络。使用区块链技术的物联网体系通过多个节点参与验证，将全网达成的交易记录在分布式账本中，取代了中央服务器的作用。

此外，传统物联网设备极易遭受攻击，数据易受损失且维护费用高昂。物联网设备典型的信息安全风险问题包括：固件版本过低、缺少安全补丁、存在权限漏洞、设备有过多的网络端口、未加密的信息传输等。区块链的全网节点验证的共识机制、不对称加密技术以及数据分布式存储将大幅降低黑客攻击的风险。

例如，众享比特联合中国科学院深圳先进技术研究院共同建立的深圳众享互联科技有限公司，推动以区块链为代表的分布式网络技术在物联网、金融业等领域业务应用的研发及推广。众享互联与克莱沃合作提出分布式物联网安全解决方案——分布式智能配电信息安全系统（DIPS），由管理软件、安全加固型电源分配单元（PDU）和网络安全控制器构成。该系统采用安全通讯协议、动态加密隧道、多分片随机传输和双因子验证等技术手段，可以解决物联网架构络层中数据网关到中心/管理中心的数据传输安全问题。DIPS通过分布式网络技术和加密技术重构管理端与PDU 的通讯通道，保护管理端与PDU的通讯不被窃听、拦截和篡改，保证通信安全。在信息加密方面，通信双方通信前需要由Zebra节点云验证身份后建立通信关系，并基于channel id管理通信道，channel id会定期更换。随后，命令信息经由接收方的公钥加密并利用自己的私钥和channel id双重签名后发送。Zebra-Zebra节点云验证channel id签名，接收方验证发送方的签名后再解密命令消息。在传输过程方面，数据信息随机经由不同的节点在动态可变的路径中传输，降低了被攻击的风险。

图4-3　分布式智能配电信息安全系统（DIPS）示例