數(shù)據(jù)就像是讓信息，知識和智慧發(fā)芽和開花的種子。射入你眼睛中的光子，進入你耳朵的聲波，反射你所有觸覺的皮膚神經(jīng)，這些都是原始數(shù)據(jù)。我們的大腦趨于相信這些數(shù)據(jù)是真實的，是對真實環(huán)境的反應(yīng)。所以大腦會自動從這些數(shù)據(jù)中提取信息，并建立創(chuàng)建出知識，而這些知識是我們行事的基礎(chǔ)。簡單地說：數(shù)據(jù)是極其重要的。

但是，如果數(shù)據(jù)因為某種原因被損壞了，會發(fā)生什么呢？這個DIKW金字塔（數(shù)據(jù)，信息，知識和智慧）將會崩塌。信息，知識以及越來越多基于決策的設(shè)備都將會出現(xiàn)錯誤。另外，因為我們比以往任何時候都要依賴于自動化大數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)被破壞的的代價將會非常昂貴，甚至致命。

為了更加容易理解，我們先來探索一個來自現(xiàn)實世界并且從根本上依賴于數(shù)據(jù)完整性的使用案例，該使用案例將物聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟聯(lián)系在一起。指數(shù)型降雨保險：

對于像肯尼亞這樣的新興經(jīng)濟體的農(nóng)民的生活來說，豐收與不豐收的差別就像能夠負擔(dān)得起生活必需品和忍受營養(yǎng)不良和饑餓之間的差別。因此，保險供應(yīng)商和農(nóng)民已經(jīng)開始采用一種創(chuàng)新的保險模式，如果在某個季節(jié)里沒有足夠的降雨量來保證獲得豐收，那么農(nóng)民可以從保險商那里獲得一些支付。該模式依賴于當(dāng)?shù)氐奈锫?lián)網(wǎng)氣象站的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)決定了供應(yīng)商的向農(nóng)民的支出是否是適當(dāng)?shù)摹＿@種模式是非常高效的，因為這使保險商避免了成本高且容易出錯的人類因素，否則的話，保險商必須對每一種作物的索賠進行核查，并人工的方式解決每一個農(nóng)民的索賠。然而，因為在這種模式下，數(shù)據(jù)成為唯一能決定甲方（保險公司）是否需要向乙方（被保險人）進行支付，因此這就刺激了雙方來改變數(shù)據(jù)，從而使數(shù)據(jù)偏向自己這一方。因此，在這個例子中，讓我們深入了解數(shù)據(jù)的完整性和它的重要作用。

數(shù)據(jù)完整性

‘?dāng)?shù)據(jù)完整性’這個術(shù)語是指你可以依賴那些誠實且完整的數(shù)據(jù)。不幸的是，正如我們從一開始就探討的那樣，有許多巨大的刺激因素促使人們篡改數(shù)據(jù)，就目前狀況來說，數(shù)據(jù)篡改現(xiàn)象時刻都在發(fā)生。

偽造數(shù)據(jù)的方法從本質(zhì)上講有兩種：硬件方式和軟件方式。硬件方式就是“審查傳感器”。這可以通過阻止傳感器收集其所處環(huán)境的真實數(shù)據(jù)并以錯誤輸入來替代來輕松實現(xiàn)。在我們前面給出的使用案例中，人們只要在傳感器上面放一把雨傘就能使氣象站的數(shù)據(jù)立即無效，進而輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)篡改。換句話說就是：垃圾輸入等于垃圾輸出。這種數(shù)據(jù)完整性的基本硬件障礙的解決方案就是保持傳感器處于隱蔽位置，或者對傳感器進行監(jiān)控，以及具有傳感器拜占庭容錯冗余，例如多放置一些傳感器進行數(shù)據(jù)對比。幸運的是，為了數(shù)據(jù)完整性，“審查傳感器”這種方法需要不誠實的一方首先定位傳感器的位置，然后不斷地進行投入來操縱傳感器的數(shù)據(jù)輸入，同時還要避免這種不誠實的行為被檢測到。

軟件方式：這種偽造數(shù)據(jù)的方式更加有效，通過在數(shù)據(jù)被輸入到一個中央數(shù)據(jù)庫后對其進行篡改。傳感器能夠完美地完成自己的任務(wù)，準確記錄降雨量，但是如果這些數(shù)據(jù)之后被操縱，那么傳感器的一切工作都是徒勞的。對于保險公司來說，通過直接訪問數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)篡改不過是按幾個按鈕那么簡單。對于另一方（被保險人），數(shù)據(jù)訪問就是一個挑戰(zhàn)，但這可以通過黑客進入數(shù)據(jù)庫，或者賄賂內(nèi)部人士來代表他們更改數(shù)據(jù)。保險業(yè)不過是眾多利用這些手段的行業(yè)之一。這些行業(yè)的數(shù)據(jù)篡改的危害性大小不一，從相對無害到關(guān)乎生死。

學(xué)生突破學(xué)校中央數(shù)據(jù)庫來篡改成績這樣的例子不計其數(shù)。

在這個數(shù)字醫(yī)療記錄的時代，這帶來了令人畏懼的毀滅性的可能性。不難想象一個邪惡的黑帽或網(wǎng)絡(luò)恐怖主義者改變醫(yī)院的醫(yī)療記錄數(shù)據(jù)庫，這些記錄可能會包含著病人服用的藥品種類和劑量。這種情況只要按幾個按鈕就可以變成致命的。同樣在臨床藥物試驗中，修改數(shù)據(jù)或者研究里程碑同樣刺激著人們篡改數(shù)據(jù)，這些后果在最好的情況下就是浪費經(jīng)費，最糟糕的情況就是讓危險的藥品進入市場。最后，隨著我們開始快速進入可穿戴設(shè)備，大腦接入，生物技術(shù)移植的時代，數(shù)據(jù)完整性的重要性每年要增加幾個數(shù)量級。

仔細想一下，我們正在自治時代的尖點，責(zé)任由代理來承擔(dān)。人們很自然會設(shè)想制造無人駕駛汽車的公司具有很引人關(guān)注的動機來改變汽車黑匣子數(shù)據(jù)，因為如果不是汽車事故遇難者而是汽車本身的設(shè)計造成了悲劇的發(fā)生。

這些例子都揭示了迫切需要一個能夠解決我們的舊的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)完整性問題的解決方案。

解決方案

Tangle——IOTA無需許可分布式賬本——通過將數(shù)據(jù)以一種分布式無需信任的方式存儲在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間來保證數(shù)據(jù)完整性來解決這個問題?，F(xiàn)在，這種方法是公開可審計的，因為在相互連接的集群中的每一個人都有一個副本。這就擺脫了單點故障?，F(xiàn)在，某人不可能更改原始數(shù)據(jù)，同時還不被網(wǎng)絡(luò)其他人所看見更改后的數(shù)據(jù)與他們的副本不相匹配。因此，確保了數(shù)據(jù)完整性。

另外，與那些需要消耗數(shù)據(jù)發(fā)送/存儲成本的舊區(qū)塊鏈不同，IOTA網(wǎng)絡(luò)是完全免費的。與舊區(qū)塊鏈架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸會膨脹并造成網(wǎng)絡(luò)緩慢相似，在IOTA的Tangle賬本中，它實際上加強了網(wǎng)絡(luò)的安全性，使其更有效。最后，由于Tangle賬本的獨特架構(gòu)，它允許網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，這就意味著你可以從主Tangle賬本分組，建立仍舊能夠確保數(shù)據(jù)獨立性的當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)，同時不用擔(dān)心是否能夠有持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接。當(dāng)然，沒有理由將整個數(shù)據(jù)集存儲在Tangle賬本上。所有你需要的是存儲哈希值。哈希就相當(dāng)于數(shù)據(jù)的生物識別，如果你改變了數(shù)據(jù)的內(nèi)容——它的DNA——數(shù)據(jù)哈希就會發(fā)生變化，說明數(shù)據(jù)已經(jīng)被篡改。IOTA Tangle是專門設(shè)計的用于發(fā)送數(shù)據(jù)來確保其完整性的介質(zhì)，即使在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。