Celá historie lidstva je pokusem o zničení starého uspořádání věcí a vybudování nového, samozřejmě lepšího. (Anonymní autor)
V předchozím článku Podívali jsme se na technologie, na kterých fungují všechny blockchainy. Nyní je čas pochopit, jaké úkoly mohou moderní blockchainy řešit. Nejdříve se podívejme na analýzu aktuálního stavu blockchainu a perspektiv do budoucnosti. Jako technickému specialistovi se mi líbí společnost Gartner se svými četnými cykly zralosti technologií (Hype Cycles). Na grafu je znázorněn cyklus zralosti blockchainu v podnikání na konci roku 2018. Jaké závěry lze udělat?
Analýza od Gartnera
- Z grafu je patrné, že mnohé současné průmysly se snaží aplikovat blockchain pro řešení svých výrobních úkolů, a každý rok se objevují nové průmysly, které začínají zkoumat blockchain.
- Spolu s tím zatím žádný průmysl nedosáhl ani plateau produktivity, ani sklonu osvícení.
- Samozřejmě, že ne všechny průmysly, které jsou nyní na cestě k vrcholu očekávání, dosáhnou plateau produktivity, ale soudě podle masovosti pohybu, za 5-10 let budeme svědky všudypřítomného využití řady případů.
- A kde je Bitcoin, těžba a vlastně kryptoměna, můžete se ptát? Tyto technologie přece přinášejí významný zisk? Objevovaly se na grafech minulých let, ale letos už opustily plateau produktivity ve svých určených 10 letech.
Následující graf ukazuje zralost technologií blockchainu:
Co lze říct o tomto grafu?
- Většina moderních technologií blockchainu se také nachází na vlně diskuse. Ne proto, že by to byly nové technologie, ale protože průmysly zkoumají jejich použitelnost pro svou datovou strukturu, objem a rychlost zpracování, hledají možnosti, jak pomocí technologií blockchainu zvýšit efektivitu a snížit náklady.
- Zájem o těžbu kryptoměn, klasický blockchain a obecně o technologii distribuovaného registru začíná klesat.
Podívejme se nyní, pro jaké případy se v průmyslu snaží implementovat blockchain. Gartner na konci roku 2018 provedl výzkum a předložil jeho výsledky ve formě matice, kde jsou případy uvedeny horizontálně, průmyslové odvětví vertikálně a kruhy na průsečících ukazují, jak je konkrétní případ v daném odvětví žádaný:
Jaké závěry lze z této tabulky učinit?
- Většina projektů používá blockchain pro zapisování, šíření a sdílení dat (Shared Record Keeping a Internal Record Keeping).
- Podstatná část projektů využívá blockchain pro sledování pohybu hodnot nebo změnu jejich vlastníků (Asset Tracking).
- Identifikace (Identity Management) je postupně potřebná téměř ve všech odvětvích.
- V současnosti není tokenizace (Digital Tokens) příliš poptávaná a co je překvapující, to samé lze říci i o chytrých kontraktech (Smart Contracts).
Obecná schéma blockchainu
Když se maluje blockchain aplikovaný na nějaké odvětví, všechna schémata jsou v zásadě stejná: existuje blockchainová síť, do které účastníci zapisují a čtou informace pomocí Dapp (decentralizovaná aplikace). Všechny rozdíly jsou v detailech, například informace do blockchainu mohou zapisovat nejen lidé, ale i zařízení platformy IoT (Internet of Things). Zvážíme zjednodušenou schéma na příkladu IoT, protože to je jedno z nejdiskutovanějších použití blockchainu. Dále vybavíme zařízení IoT SIM kartou pro přenos údajů, využívající mobilní síť operátora, nebo lépe eSIM, aby bylo možné používat libovolné mobilní sítě. Mobilní síť bude samozřejmě 5G, protože správa zařízení IoT je jednou z hlavních aplikací sítě 5G. GPS / GLONASS moduly ať sledují polohu. Pro plné fungování chytrých kontraktů je nutné mít informace z externích zdrojů, například aktuální kurzy akcií nebo měn. K tomu se používají takzvaní blockchainoví oracle. Závěrečný dotek – modul umělé inteligence pro analýzu dat. , že algoritmy AI (Artificial Intelligence) budou efektivně pracovat s daty z blockchainu, protože jsou úplná, nekonfliktní a jednoznačně seřazena podle času.
Tak jsme dostali obecný schéma blockchainových projektů. Teď k němu můžeme napsat libovolný název a přetvořit schéma vhodné pro různé odvětví. Například „Sledování přepravy cisternových vozidel pro ropný průmysl“ nebo „Výroba součástek pro automobilový průmysl“ nebo „Dovoz farmářského masa do maloobchodů“.
Blockchain + IoT + 5G + GPS + AI
Přejděme k konkrétním případům.
Analýza případů
Pojďme vybrat případy pro uvedená odvětví a zamyslet se, na jakých blockchainech by bylo možné je realizovat. Ukazuje se, že není třeba nic vyhledávat, protože již existuje aktuální „“ s příklady a odkazy. Obsahuje případy použití blockchainu v následujících odvětvích:
- automobilový průmysl
- veřejný sektor
- těžební sektor
- zdravotnictví
- kultura a umění
- nemovitosti
- výroba
- maloobchod
- zemědělství
- telekomunikace
- doprava
- finanční sektor
- energetický sektor
- správa autorských práv
Závěry z analýzy sady případů
- Samozřejmě, blockchain se dobře uplatňuje ve fintechu, protože transakce a převod vlastnictví hodnot jsou základním kamenem finančního systému.
- Blockchain se logicky používá v případech, kde existují „dodavatelské řetězce“, například při přepravě kontejnerů. Kontejner je považován za hodnotu, která se předává z jedné dopravní společnosti druhé. Nebo například označování potravin a sledování celého dodavatelského řetězce potravin od farmy po maloobchody. V tomto případě si kupující může být jistý, že produkt byl vyroben konkrétním výrobcem za konkrétních podmínek. V současnosti lze na těchto etiketách podobnou informaci pouze věřit na slovo.
- Aktuální případ s identifikací osob IAM (Identity and Access Management) a uchováváním osobních údajů. S příchodem blockchainu se objevil způsob řešení založený na uchovávání osobních údajů v decentralizovaném registru, a pomocí protokolu Zero Knowledge Proof může člověk sám rozhodnout, jaké údaje komu poskytne. Například klasický příklad — potvrzení, že občan dosáhl věku 18 let. V současnosti se k tomu používá pas nebo řidičský průkaz, kde jsou uvedeny údaje, které nesouvisí s ověřením, jako je místo trvalého bydliště. Použitím blockchainu bude možné ověřit, že člověku je 18, aniž by se odhalily další informace.
- Ve stejné rovině leží i případ se zápisem zdravotních údajů pacientů do blockchainu, aby je bylo možné předávat mezi institucemi, aniž by byla narušena důvěrnost. A to je společný rys mnoha případů, kde na jedné straně je potřeba identifikace lidí a možnost bezproblémového šíření informací, a na druhé straně je nezbytné chránit (šifrovat) osobní a soukromé údaje.
Blockchain a stát
V mnoha zemích existují státní programy rozvoje blockchainu. Včetně Ruska. , ve kterém je blockchain (decentralizovaný registr) považován za jednu z oblastí rozvoje. Pro stát je aktuální rozvoj blockchainu v následujících oblastech:
- Vytváření registrů majetkových transakcí, například s nemovitostmi;
- Vytváření registrů pro zápis právních aktů, například pro registraci narození, manželství a rozvodů;
- Zápis výsledků voleb a hlasování do blockchainu.
Blockchain a telekomunikace
Případy realizované v telekomunikačním průmyslu budou mít vliv na většinu lidí. je pro poskytovatele služeb nejaktuálnější využití blockchainu k řešení následujících úkolů:
- Poskytovatelé mohou eliminovat zprostředkovatele (clearingové centra) při poskytování roamingu a provádět platby přímo mezi sebou.
- Identifikace osob a IoT zařízení.
- Automatické počítání porušení podmínek služby (SLA) na základě chytrého kontraktu a vyplácení kompenzací.
- Vedení decentralizované databáze ukradených telefonů.
- Vedení distribuované databáze pro MNP (Mobile Number Portability) a zbavení se zprostředkovatele v podobě centralizované databáze.
Analýza blockchainů
Za účelem systematizace jsem se snažil najít klasifikaci blockchainů podle generací. Žádná obecně uznávaná neexistuje, ale všichni se shodují, že první generace je Bitcoin, druhá Ethereum, a dál už to závisí na osobních preferencích. Zdá se mi logické následující klasifikace:
- První generace (Bitcoin): podporuje pouze funkčnost převodu kryptoměny z jednoho účtu na druhý.
- Ve druhé generaci byly přidány smart kontrakty (Ethereum) a multi-měnovost (BitShares).
- Třetí generace umožňuje operovat nejen s kryptoměnou, ale i s jakýmikoli digitálními aktivy (assets), realizovat libovolnou obchodní logiku, flexibilně nastavovat algoritmus konsensu. Příkladem univerzálního blockchainu je Hyperledger Fabric.
Pojďme se podívat na zástupce všech generací z pohledu charakteristik, které pomohou pochopit, jaké případy lze realizovat na tom či onom blockchainu:
Bitcoin
Ethereum
Bitshares
Hyperledger Fabric
Exonum
Generace blockchainu
1
2
2
3
3
Web
Výkon v TPS
7
20-30
10,000
1000
10,000
Lze vytvořit soukromý blockchain
ne
ne
ano
ano
ano
Počet uzlů v síti
Více než 10 000
Více než 10 000
Efektivně 20 – 30 uzlů
Efektivitu určuje systém Apache Kafka
Efektivitu určuje konsensus BFT: 10-20 uzlů
Průměrný poplatek za transakce
0.5$
0.1$
méně než v Ethereum
ne
ne
Podporované operační systémy pro uzly
Windows, Linux, MacOS
Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi
Ubuntu, Windows
Windows, Linux, MacOS
Linux, MacOS
Nasazení uzlů
Manuálně
Ručně, Docker
Manuálně
Docker, docker-compose
Ručně, Docker
Konsensus
PoW
Pow
DPoS
Systém hlasování, používá se Apache Kafka
BFT
Chytrá smlouva
Není v běžném chápání
Programovací jazyk Solidity
Předinstalované a jejich počet je omezen. Možno doplňovat v C++.
Programovací jazyky Go, JS
Rust
Programovací jazyk, ve kterém je napsán blockchain
C++
C++
C++
Go
Rust
DB pro ukládání dat blockchainu
LevelDB
LevelDB
LevelDB
goleveldb — LevelDB v Go
RocksDB
Vývoj a podpora
Satoshi Nakamoto & Co
Vitalik Buterin & Co
Dan Larimer & Co
The Linux Foundation, IBM, Oracle
Bitfury Group
Omezení při realizaci případů
Výkon a přítomnost poplatků.
Výkon a přítomnost poplatků. Vhodné pro piloty a PoC.
Přítomnost poplatků a omezený počet realizovaných scénářů použití.
Hyperledger Fabric — nic neomezuje, pokud nečekáte vysoké parametry výkonnosti.
Exonum omezuje konsensus BFT a vysoký vstupní práh, protože pro realizaci chytrých kontraktů je třeba je integrovat do zdrojového kódu.
Závěr
V současnosti je používání jakékoli nové technologie často vydáváno za řešení problému. Proto je nejprve nutné ujistit se, že v konkrétním případě je potřeba právě blockchain. K tomu je třeba odpovědět na otázky, zda je celá uvedená funkcionalita potřebná?
- Kryptografie
- Neměnnost a úplnost historických dat
- Distribuce
- Decentralizace
- Tokenizace
- Chytré kontrakty
Pokud nejsou potřebné všechny uvedené vlastnosti, může být efektivnější aplikace technologií, které se od blockchainu liší. Pokud se přece jen rozhodnete použít blockchain, je třeba mít na paměti jeho specifika, která vzhledem k jeho povaze nelze změnit:
- Různé blockchains mají různé technické vlastnosti a omezení, takže v závislosti na případu použití je třeba vybrat odpovídající blockchain.
- V závislosti na konsensu se výkonnost blockchainu liší o řády. A pokud je vybrán konkrétní blockchain, pravděpodobně ho nebude možné "optimalizovat".
- Lineární škálovatelnost je běžný požadavek pro informační systémy. Blockchain však může škálovat hůře než lineárně.
- Data, která musí být uložena, mohou mít strukturu, která snižuje účinnost použití blockchainu.
- V privátních blockchainech je třeba zajišťovat bezpečnost alespoň na úrovni používaných podnikových IT systémů.
Vzhledem k těmto omezením se v současnosti blockchain převážně používá v nejjednodušších případech, kdy je třeba zbavit se prostředníků nebo zajistit ověření autenticity a neměnnosti dat mezi účastníky, kteří nejsou pod jednou kontrolou.
V další části blíže prozkoumáme blockchain v cloudu a podíváme se, jak to vše funguje.
To je teprve začátek!
Zdroj: habr.com
