區塊鏈技術使汽車生命周期應用更加繁榮

1 區塊鏈基礎知識-應用和潛能

區塊鏈長期以來不僅是加密比特幣背后的技術。相反，該技術現在被認為是真正的創新，據有關專家介紹，其潛能改變社會某些領域，遠遠超出數字貨幣領域。特別是由于應用多種可能性，引得越來越多公眾關注。原則上說區塊鏈就是由分布計算機網絡參與者對數字數據組交易事件電子寄存器進行管理[1]。另外Fraunhofer FIT和其經濟信息項目組對區塊鏈-啟動進行市場分析。研究結果表明目前主要區塊鏈應用是防止篡改數據結構和價值轉移系統，并主要用于財務領域。其它也可以應用在工業、公共和法律部門以及物聯網領域。另外為了介紹區塊鏈基礎設計理念，不同區塊鏈-應用領域和不同區塊鏈應用詳細說明，對區塊鏈潛能、風險、障礙以及落實過程中建議進行研究。

區塊鏈總體應用包括[2]：基本應用包括貨幣加密、智慧合同、分散的自治組織（DAO）。在財務領域應用主要包括一般交易、資產交易、合規性和其他應用。在開放式應用、法律應用和互聯網應用。

圖1 區塊鏈技術[3]

總體而言，區塊鏈在科學和實踐中的評估結果非常積極。該技術的最終影響還有待觀察?？梢宰⒁庖稽c，區塊鏈在最不同行業和科學領域提出許多新的令人興奮的問題。Fraunhofer FIT及其科學信息項目組繼續推進共同的科學基礎雄厚的研究，以及區塊鏈領域中與實際情況相宜的解決方案擬定工作。區塊鏈是一個新生事物而且發展迅速，并表現出各種應用可能性。根據Fraunhofer FIT發表的白皮書報告[2]，區塊鏈的特性與應用總結見表1。

2 區塊鏈在互聯網背景下的應用

區塊鏈重要的應用區域是物聯網（IdD），這個術語后的核心概念是具有感知、檢測、聯網和處理能力的日常物品用于感知、檢測、聯網和處理其他裝備。通過Internet與對象和服務進行通信，實現預期的目的（Whitmore等，2015）。

正如這些應用示例所示，區塊鏈形成IdD的基礎，在不一定信任的交互設備進行協調和交易（見Pure?swaran和Brody 2015）。它還服務于智能合約的實施和設備之間的直接價值交換（Bogart和Rice 2015），見圖1中案例所示，例如通過智慧合同，通過智慧合同有條件激化汽車等實體[2]。

圖1 區塊鏈作為通用的互聯網（IdD）平臺[2]

互聯網仍在發展中，互聯網發展的最大挑戰是不同設備、不同計算機、不同系統的互操作性[2]。考慮到聲明個人IdD系統的互操作性，根據2015年Manyika等人的研究，在IdD區域互操作性有平均增加40%的潛在增值。

根據Porter和Heppelmann（2014）的觀點，IdD技術堆棧由三個組件：IdD對象及其各種組件、通信協議對象和云之間以及云本身。

智能合約和DAO的概念也可以在IdD中使用。區塊鏈可以是不可更改的寄存器個人設備的身份（Bogart and Rice 2015）。將設備直接通過制造商放置在通用設備中，這些設備在區塊鏈已注冊，從此作為實體鏈接與產品信息或例如其相應的產品信息交易的歷史存儲在其中（Panikkar等，2015）。

通過區塊鏈，可以分析、整理、受控分享傳感器數據。

由制造商云（Mattila和Sepp?l?2015）以及維護責任（Pureswaran和Brody 2015）進入設備網絡，可以節省基礎設施成本。然而，盡管存在潛力好處，包括有關基于區塊鏈的實施的挑戰物聯網（IdD）。除了可能的法律問題,區塊鏈的可擴展性系統或其中可能存在不充分的匿名性問題。

設備、云在使用區塊鏈技術的條件下，設備性能和網絡性能滿足的情況下，P2P的商用模式可以發揮更大作用，以很低的成本為公司自主提供云服務，很多生產成本低但生命周期長的產品，通過自主P2P網絡區塊鏈技術幫助滿足外部云服務需求，實現降低成本。

3 區塊鏈在汽車業的應用

3.1 區塊鏈在互聯汽車通訊中的應用

Madhusudan Singh[3]等學者提出了區塊鏈智能汽車通訊的構想，見圖2。

圖2 建議的區塊鏈智能汽車通訊[3]

Madhusudan Singh提出的區塊鏈智能汽車通訊主要結構如下[3]：

（1）網絡已啟用已連接設備:它是一個支持互聯網的設備，可以在智能手機、PDA、智能車輛等VANET中進行組織和通信。

（2）車載云計算:VCC是一種混合技術，通過即時使用車輛資源（如計算，數據存儲和互聯網決策），對交通管理和道路安全產生顯著影響。

（3）區塊鏈支持智能車輛:區塊鏈由技術上無限數量的塊組成，這些塊按時間順序以密碼方式鏈接在一起。在此，每個塊由事務組成，事務是要存儲在鏈中的實際數據。

在此基礎上Madhusudan Singh[3]等學者提出了區塊鏈技術基礎上的互聯智能汽車信息交換流程（見圖3），第1步：產生密鑰匙和分發，第2步：創建信息并加秘，第3步：信息驗證和解密過程。

圖3 智能汽車信息交換過程[3]

3.2 區塊鏈技術促進數據和交易共享安全高效

區塊鏈技術可以優化其經濟生命周期和解決移動服務（MaaS-Mobilty as a Service）交易多模態移動性問題。區塊鏈是內在的安全性和適應“智能合約”的能力，對于新的機動車型而言，它們是極具吸引力[4]。

區塊鏈技術在產品開發、供應鏈管理、財務管理和生命周期中的使用環節發揮重要作用（圖4）。

Guardtime[5]也提出，在未來，可以預期提供基于區塊鏈的替代無密鑰安全基礎設施，這將最小化使用秘密來簽署組件，降低配置或資產的風險，并簡化其標記和修改跟蹤。

圖4 Industry and consumers can leverage blockchain in nearly every aspect of vehicle development,manufacturing and use[4].

安全的網絡管理和數字簽名對于實時系統至關重要，并且還依賴于組織和物理安全的管理。新的基于區塊鏈的分散式身份驗證、跟蹤和標記網絡配置和資產管理可能有助于實時無縫地解決完整性，配置篡改和內部威脅[6]。

3.3 區塊鏈技術可以改善安全和服務

據稱車主將受益于區塊鏈以這種方式加強安全和保障的潛力，無疑會讓很多消費者感到茫然。一個是能夠更準確地進行召回行為，使受影響的車輛的問題能夠及時準確的解決，消除了消費者和公眾的疑慮。2016年來召回汽車在當年創下美國新紀錄，使汽車制造商損失總計220億美元[4]。

成功完成召回歸功于區塊鏈技術，可以準確的追蹤用戶、車型、具體的零部件和供應商及裝配批次等信息，使得用戶和企業損失降低到最低。通過區塊鏈技術，可以將受影響的車輛、零部件準確分離出來。

汽車行業專家普遍認同將區塊鏈技術應用到供應鏈的管理，以降低顯著召回成本，使用戶收益。同樣區塊鏈技術可以應用到售后維修，確保零部件防偽、假冒，確保維修零部件真實出處，確保用戶和公眾的安全和其它利益。

4 結束語

區塊鏈技術結合互聯網、物聯網和云平臺正在從后臺的理論走向實踐。

區塊鏈技術存在很大的商機，包括汽車供應鏈管理、智慧合約與移動支付，為汽車產業和廣大用戶帶來極大的方便、降低成本，同時保證可信賴的安全。

保時捷最近宣布與XAIN公司啟動技術合作，進行測試支持區塊鏈的功能，例如通過智能手機應用鎖定車輛并允許臨時訪問車。這是汽車制造商第一次實施和成功測試汽車區塊鏈技術。

今年夏天，德國大型供應商ZF已經將與合作伙伴IBM和UBS合作開發的eWallet自動化支付服務系統獨立運行，最初的目標是自動代客停車和其他新興的交通相關電動汽車等服務收費和自動收費等。電子錢包系統是汽車之業界第一批區塊鏈用戶。

最近，有三十多家汽車公司聯手創建MOBI(Mo?bility Open Initiative)區塊鏈倡議[7]。MOBI創始主席克里斯巴林格表示，區塊鏈和相關的信任增強技術已準備就緒，重新定義汽車行業，以及消費者如何購買、保險和使用車輛，MOBI已開始評估區塊鏈應用的關鍵案例[7],包含：

·供應鏈跟蹤；

·基于使用的移動定價和支付車輛費用、保險費、能源使用費用、擁堵收費、污染和基礎設施使用費用等。