区块链与其他技术相结合，打造完整的解决方案，这已成为业界共识。其中，物联网可以大规模、低成本地收集数据，而区块链可以大规模、低成本地信任数据。因此，区块链与物联网的融合被认为具有很大的想象空间。截至目前，“区块链物联网”的融合发展现状如何？有哪些可以借鉴的模式和案例？且看万向区块链“区块链”技术部高级总监涂在RISC-V峰会区块链工作坊上的演讲。
大家好！我是万向区块链的涂文慧。在加入区块链之前，我是芯片行业十几年的老兵。很高兴今天有机会和大家一起探讨区块链的现状和挑战，以及区块链和RISC-V结合的机遇
今天的分享主要由三部分组成：一是区块链的基础知识介绍；其次，简要介绍了区块链技术在物联网和数字经济应用中面临的挑战，以及RISC-V可能解决的问题。最后，我们准备了几个通用区块链的工业应用案例，分享了我们将区块链与物联网、AI等相关技术融合的方案，希望能启发RISC-V专家思考与区块链的融合。
什么是区块链？
每个人对区块链都有不同的理解或不同的看法，分享两个更容易理解的定义。
首先，ISO/DIS2739的术语定义：“区块链是通过密码技术将一致确认的区块按顺序相加形成的分布式账本”。这个定义包含了三个概念：第一个是密码学，这是一门与数学密切相关的学科。现代密码学已经有几十年的历史，密码学是区块链技术的基石。第二个概念是“分布式”，可以理解为网络的概念。区块链网络由多个对等节点组成，节点通过一致性协议相互同步。第三个概念是分布式账簿中的“账簿”，类似于财务记账的账簿，背后是财务的概念。
区块链的第二个通俗易懂的定义是2015年10月30日的封面文章《经济学人》，将区块链定义为信任机器。区块链不仅是一种技术创新，也是一种社会协作模式的创新。如今，区块链已经影响到实体经济，渗透到各行各业。
区块链分为公链、私链和联盟链。公链是所有的个人和组织只要下载APP并安装就可以加入链中，不需要权限。私有链是它自己的内部应用。联盟链更适合企业级应用，环球区块链主要做联盟链的应用。加入联盟链需要所有线下参与者的合作与协调，通过形成一个平等、公正、透明的网络来形成联盟链(授权链)。联盟需要联盟成员的许可才能加入。
今天是RISC-V峰会，所以请提及区块链的技术元素，以帮助您了解RISC-V如何为区块链提供支持，以及它与区块链集成的可能性。区块链有四个技术要素：第一，加密算法。包括不对称加密算法、散列、电子签名等。二是智能合约。智能合约相当于在区块链上部署自动化执行条款，可以帮助落地应用和场景的结合，实现智能部署。第三是共识机制。共识的作用就是账本。账簿和账簿之间的每个节点都会维护自己的数据库。为了在节点之间达成一致，哪个块是合法的，哪个是非法的，需要一个共识算法。联盟中有一些常见的共识机制，如PBFT(拜占庭容错)和PoS(公平证明)，不会产生过多的能量消耗。在我们看来，共识是区块链面临的挑战之一，RISC-V和芯片硬件可以加速这一挑战。第四种是链式存储结构，即t
有人说现在是Web/区块链3.0，也有人说是Web/区块链4.0。中本聪在2008年发布的最早白皮书是Web/Blockchain 1.0。经过十几年的运行，该技术的安全性和可靠性得到了时间的检验，在金融领域的应用也证明了该技术运行非常稳定，为我们打下了坚实的基础。Web/区块链2.0是以太坊，在比特币的基础上增加了智能合约功能。作为一个平台，有了以太坊，所有的分布式应用都可以轻松部署，导致了区块链产业的繁荣。Web/区块链3.0的各种技术都在快速发展，包括最近推出的Dfinity。区块链技术逐渐发展，最显著的提升就是性能的飞跃。第一代确认第一笔交易需要2-3个小时，第二代10分钟，第三代10秒。如今，区块链技术仍在发展，将越来越适合各种行业应用。
区块链与物联网结合的挑战
接下来讨论区块链与物联网结合的挑战，也就是RISC-V芯片技术可能解决的机遇：
1.TPS性能(每秒事务数)。每秒执行的交易记录数是物联网区块链场景下数据上传和上传的性能指标。TPS的性能将直接影响网络运行的吞吐量。物联网数据量大，实时性要求高，这对目前的区块链网络来说是一个很大的挑战。
2.上行数据是可信的。区块链网上的数据都是一起记录的，账本每个节点都有一份。只有一半以上的节点被黑，数据才能被篡改。但是缠绕前的数据可靠吗？如何保证安全？如果原始数据不准确，链上数据的准确性就没有意义。所以第二个挑战就是如何让链前的数据可信。相信每个做物联网和芯片的人都会有自己的答案。
3.面向未来的数字经济社会，物联网设备数量庞大，连接着数以百亿计的不同设备。目前接入互联网的设备约有300亿台，真正的万物互联并不遥远。如果物联网设备需要与区块链通信，海量设备产生的大量数据和并发将是对区块链网络的巨大挑战。
4.各种物联网硬件的适应性五花八门，有的很弱，可能只是很弱的传感器或者IO信号，比如PLC现场采集的数据；有些很强，比如边缘网关，可以相当于一台电脑。如何将区块链与不同能力的物联网硬件连接起来并进行适配是第四个挑战。
上述挑战也是“RISC-V区块链”的新机遇。RISC-V本身就是一个开源的指令级，区块链也是一个开源和公平的概念。两种具有相同理念的开源技术强强联合之后，可以产生很多新的机会。
首先，安全，从设备端安全到传输过程中的安全，都可以通过RISC-V的赋能来完成，在上午的主题论坛中，王云珍总经理提到，世界上最安全的软件是开源软件，这是真的，因为大家可以看到所有的软件过程，共同监督和验证安全性。RISC-V指令集的开源特性为区块链安全适配带来了灵活性，社区成员的共同努力可以扩展更适合区块链应用的指令类型。RISC-V与区块链结合后，数据是如何收集、流通的，经过哪些环节，应用在哪里等等。这些程序特征。
其次，在区块链与物联网结合的过程中，从最边缘的MCU集合到网关，再到区块链网络，其架构相对通用，通过区块链与RISC-V的结合构建可信框架，从芯片内部，到最底层的软件和操作系统，到传输，到网络侧，再到上层应用，可以形成完整的端到端的可信闭环。
物联网区块链实际应用案例
我分享几个我们落地的区块链结合物联网的应用案例。
案例1:生物资产的监管。通过肉牛的项圈，采集运动量和GPS位置。这些数据可以同时存储在区块链中，不能被篡改。为生物资产的财务应用提供数据保障。
案例二：新能源汽车电池全生命周期管理。电池也是资产。电池组内置的区块链模块可以记录电池的使用状态，可以公平公正地记录电池的相关使用数据，为电池资产的价值波动模型、阶梯利用率、碳足迹、碳分数等应用提供可信的数据。从而管理电池的整个生命周期。
案例三：石化行业可信仓单。使用区块链和物联网，液位计和流量计等传感器生成的数据可以在区块链信任和存储，实现货运代理和仓单质押融资等应用。
接下来说两个大场景。
首先是通用区块链3354分布式认知工业互联网聚焦的产业方向。在添加区块链之前，数据是离散的点，即“数据岛”。尤其是企业之间的数据很难打通，主要是因为隐私等各种原因。区块链和隐私计算使数据变得可用和不可见，从而保护数据隐私。用四大技术(区块链、知识图谱、隐私计算、物联网)构建可信数据库，改变工业企业间的协作方式。企业内部仍然是传统的MES系统和ERP系统，而上下游供需、商检、仓储、物流等外部环节需要衔接。所以分布式认知技术在工业应用场景中是非常好的工具，可以催生很多应用案例。
二是数字城市场景。随着个人信息的集中化，个人隐私很难得到保护。很可能网络上的虚拟画像比你自己更了解你。宇宙区块链提出“自由城市”，即每个人都可以在数字城市中拥有一个虚拟身份，而不会泄露个人隐私相关信息。但是，虚拟的消费行为和消费爱好仍然可以通过隐私计算、AI算法和加密分析来完成。这样商家的需求匹配还是可以很方便的进行的。
时间关系，简单介绍一下RISC-V中万向区块链、墨联科技、赛云联合成立的区块链产业工作组SIG，我是主席，墨联科技的徐刚一直是副主席。希望工作组与各位嘉宾和业界专家一起，将RISC-V解决方案融入区块链网络，让区块链挑战所面临的问题在RISC-V指令集层面和芯片层面得到推广和提升。工作组将与芯片厂商、设备厂商、软件合作伙伴通过PoC项目进行验证，促进共同发展。在区块链框架中推广RISC-V的应用需要所有人的参与，构建一个从芯片底层到软件再到上层应用的结合可信区块链和RISC-V的框架。
目前可信TEE环境、根信任、算法加速是RISC-V和芯片可以提供的能力。预计RISC-V和区块链的结合将会有更多的发展。欢迎加入行业工作组，共同探索领域，发现更多商机，更多创新。谢谢大家！