物联网中去中心化点对点网络的缺点

物联网 安全 联网
2021-06-01 03:44:03

我最近阅读了一篇关于为什么物联网应该从现在占主导地位的集中式(服务器 - 客户端)模型切换到分散式点对点解决方案的文章。

反对中心化的原因:

设备之间的连接必须完全通过互联网,即使它们恰好相距几英尺。

[...]

它将无法满足未来庞大的物联网生态系统不断增长的需求

[...]

现有的物联网解决方案价格昂贵,因为与集中式云、大型服务器群和网络设备相关的基础设施和维护成本很高。当物联网设备增长到数百亿时,必​​须处理的大量通信将大大增加这些成本。

[...]

即使克服了前所未有的经济和工程挑战,云服务器仍将是可能破坏整个网络的瓶颈和故障点。这一点尤其重要,因为人类健康和生命等更关键的任务将变得依赖于物联网。

相反,本文提出了一种使用点对点通信的物联网网络去中心化方法。但:

然而,建立对等通信将带来一系列挑战,其中最主要的是安全问题

其他来源,例如P2P 如何成为物联网噩梦?还提到安全性是一个问题。

似乎嵌入到某些物联网设备中的 P2P(点对点)通信功能成为用户的安全难题。

所以安全性显然是一个需要解决的问题,但是在选择使用去中心化的 P2P 网络时,我还应该关心什么?

我对一般限制、风险和问题感兴趣,当我想在集中式和分散式网络之间做出决定时,可以将其用作比较点。

1个回答

尽管去中心化网络作为一种解决方案通常看起来很有吸引力,但中心化网络有一些引人注目的优势,使它们在当下更受欢迎。

设计开销

在大多数情况下,理解、编程和设置去中心化网络通常比传统的中心化(客户端-服务器)模型更具挑战性。网状网络(ZigBee、Z-Wave 和 Thread 使用的拓扑)为例,其结构往往如下所示:

网状网络

(图片来自维基百科,公共领域)

网络中的节点必须能够为自己发送消息,但它们也必须能够通过网络路由消息,这更加复杂,因为每个节点都必须能够计算到目的地的路由。IETF对中使用的路由协议的相当有趣呈现6LoWPAN的,即使用IPv6的网状网络协议。如您所见,该设计远比连接到 Wi-Fi 路由器的传统星型网络复杂得多,当然每个节点都需要更多的计算能力来处理参与网状网络所需的额外处理步骤。

所有这一切的主要问题是每个节点都需要更多的处理能力,因此成本更高。一个TechTarget的文章解决了这一更普遍:

集中化是通过利用潜在的规模经济来提高效率的一种尝试:提高平均水平;它还可以通过最大限度地减少出错的机会来提高可靠性。去中心化是一种通过重组来提高服务的本地控制和执行来提高速度和灵活性的尝试:改进最佳情况。

另一个副作用是增加的计算将导致更高的功耗(尽管与否则需要的远程传输相比,这种权衡可能并不那么重要)。

安全

除非在去中心化协议的设计中内置了安全性,否则很容易造成大问题。由于节点将在彼此之间传递数据,因此很难保证每个数据包的完整性,因为一个路由器节点可以轻松地将一个数据包替换为另一个数据包,而接收者永远无法分辨出差异。一个代上的文章描述了这一问题还有:

如果计算机被感染或恶意计算机进入网状网络,它可以伪装成该网络的可信成员,然后修改发送的数据并破坏网络传递信息的方式。在黑洞攻击中,通过受感染计算机的信息不会继续通过网络,从而阻止数据流动。在灰洞攻击中,一些数据可能会被阻止,而另一些数据是允许的,这使得计算机看起来仍然是网络的一部分。虫洞攻击更难检测:它们从外部通过隧道进入网络计算机并伪装成网络中的其他节点,实质上成为隐形节点。然后,当网络流量从一个节点传递到下一个节点时,他们可以监控网络流量。

规模经济

AWSAzure等大型云平台允许您以非常便宜的价格设置集中式服务器——亚马逊和微软拥有运行真正巨大的服务器群的优势,这使他们能够以非常低的价格提供服务器空间。试试Azure 定价计算器,看看我的意思 - 您可以在一个月内运行 100 万次函数,使用 128MB 的 RAM,每次执行需要 5 秒,每月 2.20 英镑,并且扩展容量非常容易.

另一方面,扩展去中心化网络需要添加越来越多的节点,我预计您会开始看到规模不经济,因为节点需要花费越来越多的时间来路由数据而不是执行有用的计算。

综上所述,尽管去中心化网络看起来是一个完美的解决方案,但它们确实存在明显的缺点,这就是为什么许多物联网开发人员仍然偏爱中心化解决方案的原因。