iot平台根据物联网服务的层次，IOTA技术将会如何改变物联网设计

很多朋友对iot平台根据物联网服务的层次，IOTA技术将会如何改变物联网设计不是很了解，六月小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

智慧城市提供的服务越来越多，收费合适的服务也逐渐增多。城市物联网基础设施越来越多，本地企业自然想用物联网。在这个发展过程中，人们期望使用适当的电子货币来支付小额费用和小额购买，即进行小额支付。于是IOTA出现了，这是一种基于账本，专门为物联网设计的实现小额支付的技术。

有几种账本系统，其中最著名的是支持比特币的区块链技术。区块链具有一些基本特征，使其能够在物联网环境中支持小额支付。但是，有一些缺点阻止了它在物联网生态系统中提供该功能。电子支付系统必须具有更好的安全性、个性化和便捷性。而IOTA在这些方面都有优势。与其他电子支付方式相比，它主要有三大优势：模块化、去中心化、无交易税问题。

IOTA基于名为Tangle的新分布式分类帐，它克服了当前区块链设计的低效率，并在分散式点对点解决方案中引入了新的共识方法。例如，这种方法允许使用这种技术进行各种转账，而无需支付任何佣金来支付各种生活费用，从停车费到洗车费，甚至支付一个三明治。

IOTA由IOTA基金会提供，该基金会与意法半导体(STM)合作，将物联网强大、可持续、经济的功能提升到一个新的高度。他们的合作范围包括将IOTA Tangle整合到ST的32位MCU生态系统中。该解决方案将使具有IoTA功能的产品和服务易于集成，开发者可以轻松快速地创建IOT解决方案和设计原型(如X-CUBE-IOTA1)。

什么是区块链？为了理解IOTA和Tangle的创新，有必要回顾一下区块链的工作原理。在区块链网络中，注册成员被构造为包含事务的块，多个块被链接形成区块链，块之间的验证由公认的许可机制完成。区块链技术是这类网络技术的一个子集，其主要特征包括：注册成员不可变更、透明、交易可追溯、密码技术保证的安全性。

区块链由一个接一个包含多个交易信息的区块组成。所有交易都由节点管理，节点负责交易的查看、控制和审批。这样，就形成了包含所有交易的区块网络。每个块同时保存所有事务和每个事务的全部历史，并且这些信息只有在网络节点同意的情况下才能被改变。因此，可以说数据几乎是不可改变的(图1)。

图1:区块链结构。它的基本元素包括节点、事务、块、分类帐和散列。Ledger是一个公开注册的会员，以最大的透明度和不可改变的方式，有序或连续地“标记”这些交易。哈希是一种加密算法，用于唯一安全地识别每个数据块。IOTA技术的创新IOTA基于Tangle，这是一种与众不同的方法，使得在纯物联网和区块链生态中扩展网络成为可能。

这个想法最初是由一些年轻的计算机科学家在一个黑客论坛上提出的。张秀坤希纳是这个物联网设计理念背后的科学家之一。这个项目在2015年由David Sonstebo、Sergey Ivanglo、Serguei Popov和Schiener资助。在很短的时间内，它已经达到了超过80亿美元的资本价值。加密货币的实现通常比较麻烦和复杂，但这个项目采用了轻量级的方法，这使得它适用于任何需要小额交易的情况。

区块链保证了去中心化系统中的交易验证，保证了机器和人之间数据传输和交换系统的安全性和自主性。IOTA不使用区块链，而是使用基于DAG(有向无环图)的数据结构“tangle”。这与区块链没有太大区别，但它使系统可扩展，更快，甚至更安全。

DAG结构假设用户与验证者相同，DAG由许多顶点和节点组成，每个顶点和节点从一个顶点指向另一个顶点。图2是DAG结构的一个例子。奇怪的是，对于Tangle，随着创建的事务数量的增加，性能也会提高。重要的是每笔交易的“权重”是正整数(图2)。

图2: Dag布局示例。上图中，方框/节点(如A、B)代表交易，每个方框角落的数字代表其权重，方框中央的数字代表累计权重。上图的主要目的是发布交易；同时，用户必须尝试批准其他交易。所有发布交易的用户都为网络安全做出了贡献。为了让节点发出有效的交易，它必须分析类似于比特币区块链的加密算法。应当注意，IOTA网络是异步的。

IOTA使用基于哈希的签名，而不是椭圆曲线(ECC)加密。基于散列的签名不仅比ECC快得多，而且大大简化了通用协议(签名和验证)。IOTA采用Winternitz密码签名，其三元哈希函数为Curl。基于散列的签名基于所谓的“一次性签名”(OTS)。顾名思义，单个密钥对只能使用一次；否则，攻击者可能会泄露私钥的更多部分并篡改签名。

IOTA的三值逻辑使用三个符号(0、1和2)，实现它的相关硬件电路必须能够管理三种不同的电气状态。还可以用更方便有趣的变体，比如0，1和-1，可以用trit来表示，一个trit对应二进制逻辑中的一位。

IOTA和IOT随着联网设备的不断增长和设备间互操作性的增强，IoTA和Tangle可能的应用会越来越多。尤其是在工业4.0的复杂基础设施中，IOTA以其独有的特点吸引了越来越多人的兴趣。IOTA基金会将与意法半导体合作开发一个软件包，实现IOTA与ST开发板的轻松集成。

IOTA基金会合作伙伴管理总监Holger K ther表示：“专用硬件在物联网市场的应用中扮演着不可或缺的角色。与ST这样的合作伙伴合作令人兴奋，因为这可以增强物联网作为创新推动者的作用。”X-CUBE-IOTA1扩展包运行在STM32上，包含支持IOTA功能的中间件。扩展包提高了不同STM32mic控制器的便携性。该软件还提供了在NUCLEO-F429ZI或NUCLEO-F746ZG的开发板上使用IOTA中间件的示例，如图3所示。

图3:X-CUBE-IOTA1的功能框图意法半导体系统研究和应用副总裁亚历山德罗克雷莫内西(Alessandro Schmidt)表示：“STM32Cube软件技术的IOTA功能可以通过X-CUBE-IOTA 1扩展包来实现，开发者可以轻松地将IOTA特性和功能添加到他们的物联网设备中，从而通过使用STM32的开放开发环境来创建有价值的应用。”

除了意法半导体，博世（Bosch）也与IOTA合作，将用于物联网的新数据采集设备集成到IOTA数据市场（IOTA Data Marketplace）中。博世将使用一系列开源软件协议将其XDK开发套件与IOTA连接起来。

IOTA技术的潜力也获得了微软和思科等大型科技公司的青睐。一些公司、政府机构和大学已经开始探索将Tangle网络用于诸如选举系统、证书申请等服务的可能性。荷兰小城哈勒姆市是第一个开始采用基于IOTA的方法管理法律文件的政府组织。

最近，IOTA基金会与国际运输创新中心（ITIC）签署了一项合作协议，共同创建针对“智能出行”（也称为智慧出行）的测试系统或测试床。ITIC的目标是创建一个测试床网络，它使用物理（真实）测试方法或基于虚拟和增强现实，能够培育和验证基于人工智能（AI）的可持续出行服务。

IOTA的Tangle架构作为一个基础架构，被传感器用来交换获取的消息和数据。未来还可能在私人住宅中放置此类传感器，在这种情况下，建筑物的所有者将成为处理环境监测的机构的服务供应商。

IOTA的创建本质上是为了确保交易可以在没有任何佣金的情况下进行。只有这样，物联网才允许新的发展，即使是在交易方面。

以上知识分享希望能够帮助到大家！