Блокчейн для Индустрии 4.0: всесторонний обзор

Вследствие широкого распространения информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) за последние десятилетия наблюдается экспоненциальный рост использования различных «умных» приложений, таких как умное сельское хозяйство, умное здравоохранение, цепочки поставок и логистика, бизнес, туризм и гостиничный бизнес, управление энергией и т. п. Для всех этих приложений безопасность и конфиденциальность являются ключевыми проблемами, поскольку передача данных осуществляется через открытые каналы, т.е. Интернет. Хотя за последние годы были предложены многочисленные решения и стандарты для повышения уровня безопасности перечисленных умных приложений, существующие решения либо основаны на централизованных архитектурах (с единичной точкой отказа), либо требуют высоких вычислительных и коммуникационных затрат. Кроме того, большинство существующих решений по безопасности ориентированы лишь на отдельные аспекты и не решают вопросы масштабируемости, устойчивости, хранения данных, сетевой задержки, аудита, неизменности и прослеживаемости. Для решения этих проблем технология блокчейн может представлять собой одно из возможных решений. Исходя из этого, в статье представлен систематический обзор различных блокчейн-решений и их применимости в приложениях Индустрии 4.0. Наш вклад заключается в четырех направлениях. Во-первых, мы исследовали современные лучшие решения на основе блокчейна для умных приложений. Во-вторых, иллюстрировали эталонную архитектуру для применения блокчейна в различных приложениях Индустрии 4.0. В-третьих, обсуждены достоинства и недостатки традиционных решений по безопасности в сравнении с их контрмерами на основе блокчейна. Наконец, мы представили сравнение существующих блокчейн-решений по безопасности по ряду параметров, чтобы дать читателям глубокое представление об их применимости в различных областях.