2019科創講堂

區塊鏈技術在智慧城市之應用

講者/國立臺灣大學地理環境資源學系教授 孫志鴻

撰文/整理/科學人
2019/07/08

2019科創講堂

區塊鏈技術在智慧城市之應用

講者/國立臺灣大學地理環境資源學系教授 孫志鴻

撰文/整理/科學人
2019/07/08


2008年金融海嘯之後,人們發覺中央政府及銀行機構也未必可信,於是就有人提出區塊鏈的構想,期望打造一個不受任何銀行和政府集權控制的流通貨幣。一開始區塊鏈技術只是用於虛擬貨幣的支付系統,但隨著區塊鏈技術的發展,也開始應用於其他領域,臺大地理環境資源學系教授孫志鴻便為我們簡單介紹了區塊鏈,並分享區塊鏈於物聯網上的最新發展。


什麼是區塊鏈?


你可以把區塊鏈想像成一本總帳本,而單一區塊就是帳本中的一頁。當網路上的一個節點算出新的一頁時,就會把這一頁發給其他節點,讓大家認可這一頁的存在,並更新所有節點的總帳本。由於每個節點都擁有一樣的總帳本,帳本上的交易紀錄就不容易被竄改,所以不會有假帳,帳目也透明公開。負責運算的是網路上的節點,每一台電腦都可以視為一個節點,所以不會有中心伺服器負責統籌運算。


整個區塊鏈的運作從一開始就都設計好了,進入區塊鏈後,一切就自動執行,中間不可能讓人手動介入,使得輸出時產生不一致的結果。而且,區塊鏈上所有資訊都公開透明,所有人都可以查閱但無法竄改,所以區塊鏈上的資訊是可以信任的。因此,交易中的信用背書交給區塊鏈去做即可,不需要再透過中間人或是第三方。


由於是去中心化,所以個人資料是存在個人的區塊鏈裡,由使用者自己管理,而不是像FB或Google等公司存在伺服器裡,如果這些公司想要使用這些資料,我們也無法拒絕。因此區塊鏈可以有效地分享資料,把資料的擁有權還給了使用者,也保護了個人的隱私。


為物聯網設計的區塊鏈技術


現有的區塊鏈架構,如比特幣或以太坊,都不足以應付物聯網的交易量,因為越多人使用、交易量越大,交易速度就會越慢、手續費會越高,比特幣就曾出現塞車的情況。


因此,就有新技術出現,其中之一稱為IOTA。IOTA棄用了原本的架構,改用有向無環圖(DAG)來建立區塊鏈的網路,這個技術稱為Tangle,它可從任何方向增加新的交易節點,越多人加入,交易速度反而更快更安全。


另一種技術是IoTeX,由於物聯網的資料量大,所以你不可能把所有資料都放在同一個區塊鏈上,IoTeX於是把這個區塊鏈分成許多小區塊鏈,中間有一個核心作為根區塊鍊,旁邊結合了子區塊鏈,子區塊鏈之間若是想溝通,要透過根區塊鏈。


區塊鏈若是在物聯網上運作良好,在智慧城市裡就有非常大的發展潛力。像是數位ID卡,這種ID卡無法竄改,所以不用擔心丟失,資料還是存在且被保護,由於是獨一無二的身分證,也可以用來投票,不用排隊,開票結果也可以馬上計算出來。另外,也可以用來建立一個公開透明的交易平台,例如可以建立商品的生產履歷以保證商品的品質。在政府方面,不同單位的資料可以被有效分享出來,如水、電、污染、都市規劃等,以便做更好的整合和決策。


孫志鴻教授最後分享了區塊鏈在大型災害救災上的應用,首先以區塊鏈架構來建立救災智能合約平台,將這當中決策層、指揮層及執行層的救災SOP都寫成智能合約放到區塊鏈上。當大型災害發生時,就會依照設定的條件自動執行,並發送通知給對應的負責人,且能讓指揮官有效地下達命令、取得資訊、分配物資等。


期望政府未來可以在事前運用時空大數據及區塊鏈將資料都建置好,當災害發生時,就可以達成很大程度效率的提升、避免混亂。並能將這些技術用在智慧城市的建構上。