IBM presenta una arquitectura de cadena de bloques híbrida para Internet de las cosas

• IBM desarrolla una arquitectura de marco descentralizado de igual a igual para controlar de forma autónoma las redes de IoT híbridas.
• Para agrupar los dispositivos de IoT en cadenas de bloques individuales, utilizaron el protocolo de consenso de prueba de trabajo de Bitcoin junto con una base de código novedosa.

El Internet de las cosas (IoT) se aplica de forma heterogénea a diferentes campos para hacerlos más inteligentes, eficientes, rentables y más conectados. Esto requiere una conexión, operación y administración efectivas de la gran cantidad de dispositivos inteligentes débilmente acoplados que pueden detectarse y confiar entre sí.

En la actualidad, todos los dispositivos y hardware inteligentes están conectados a través de infraestructuras centralizadas. Los tres principales puntos negativos de este tipo de arquitectura son:altos costos de mantenimiento, punto único de fallas frente a problemas de seguridad y baja interoperabilidad debido a la agregación limitada de datos con otras redes centralizadas.

La descentralización de IoT, por otro lado, tendría varias ventajas. Por ejemplo, mejoraría la seguridad y la privacidad de los datos y disminuiría la cantidad de datos que se envían a la nube para su procesamiento y conduciría a operaciones autónomas y colaborativas.

Recientemente, investigadores de IBM presentaron una arquitectura de marco descentralizado peer-to-peer para controlar de forma autónoma las redes heterogéneas de IoT. Se desarrolla combinando análisis, programas novedosos escritos por el equipo y módulos de código abierto basados ​​en una conocida comunidad de blockchain.

Creación de una plataforma descentralizada prometedora para IoT

Para construir este marco, utilizaron el protocolo de consenso de prueba de trabajo de Bitcoin y escribieron programas para agrupar de manera eficiente el hardware de IoT en cadenas de bloques individuales o sub-cadenas de bloques.

Sin embargo, esto no es tan fácil como parece. Hay miles de millones de dispositivos y limitaciones de recursos que hacen que la implementación de blockchain en IoT sea extremadamente difícil. Una arquitectura de cadena de bloques eficiente debe escalar a una gran cantidad de dispositivos de IoT y procesar transacciones de alto rendimiento.

Para lograr la escalabilidad, la plataforma desarrollada en este trabajo utiliza los protocolos de cadena de bloques Byzantine Fault Tolerant y Proof-of-Work. Primero, los protocolos de blockchain establecen un consenso distribuido entre varios hardware de IoT, y luego, el IoT híbrido utiliza un Tolerante a fallas bizantino para lograr la interoperabilidad entre sub-blockchains.

Para probar el rendimiento del marco, los investigadores desarrollaron una serie de métricas de integración de IoT de blockchain. Utilizaron simulaciones por computadora para analizar varias variables de la cadena de bloques, como los intervalos de generación de bloques, el tamaño de los bloques, la cantidad de pares y la ubicación de los dispositivos.

Referencia:arXiv:1804.03903 | IBM

Utilizaron la supercomputadora IBM POWER8 para simular datos de cientos de miles de dispositivos, lo que les ayudó a visualizar con precisión los problemas de agrupación y selección de las sub-cadenas de bloques en términos de seguridad, escalabilidad y otras métricas de integración. Usando estas simulaciones, definieron análisis y pautas que agrupan de manera óptima dispositivos de IoT heterogéneos en subcadenas de bloques, según las preferencias de los usuarios.

Arquitectura de cadena de bloques híbrida para IoT | Cortesía de investigadores

Los investigadores llevaron a cabo miles de experimentos para probar la escalabilidad y la seguridad del sistema. Por ejemplo, lo validaron contra varios tipos de amenazas como los ataques DDOS. Además, demostraron que las vulnerabilidades de seguridad se previenen mediante pautas definidas por ellos.

En general, los investigadores han realizado tres contribuciones principales en este trabajo

1. Un conjunto de métricas de integración de prueba de trabajo blockchain-IoT para probar el rendimiento.
2. Información sobre el rendimiento de la cadena de bloques de prueba de trabajo en IoT.
3. Una arquitectura de cadena de bloques híbrida para IoT.

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¿Qué sigue?

En el siguiente paso, probarán la arquitectura a través de redes de IoT más físicas y simuladas. Además, planean probar el diseño de seguridad mejorada de Hybrid-IoT e implementar el marco completo con un algoritmo tolerante a fallas de fallas para pares livianos.