Hele menneskehedens historie er et forsøg på at ødelægge den gamle orden og opbygge en ny, naturligvis bedre. (Anonym forfatter)
I den tidligere artikel har vi set på de teknologier, som alle blockchains arbejder med. Det er tid til at forstå, hvilke opgaver moderne blockchains kan løse. Først lad os se på analysen af den nuværende tilstand for blockchain og udsigterne til fremtiden. Som teknisk specialist er jeg imponeret over Gartner med deres utallige teknologiske livscykluser (Hype Cycles). Grafen viser blockchainens modenhedscyklus i erhvervslivet ved udgangen af 2018. Hvilke konklusioner kan drages?
Analyse fra Gartner
- Grafen viser, at mange moderne industrier forsøger at anvende blockchain til at løse deres produktionsopgaver, og hvert år dukker nye industrier op, der begynder at udforske blockchain.
- Samtidig er der endnu ingen industri, der har nået hverken produktivitetsplateau eller endda skridtoplysningspunkt.
- Selvfølgelig vil ikke alle industrier, der nu er på vej mod toppen af forventningerne, nå produktivitetsplateauet, men i takt med den massive bevægelse, vil vi om 5-10 år være vidner til udbredt anvendelse af flere case-implementeringer.
- Og hvor er Bitcoin, minedrift og overhovedet kryptovaluta, spørger du? Disse teknologier genererer da betydelige indtægter? De var på graferne fra tidligere år, men i år har de allerede forladt produktivitetsplateauet i deres forudbestemte 10 år.
Den næste graf viser modenheden af blockchain-teknologier:
Hvad kan man sige om denne graf?
- De fleste moderne blockchain-teknologier er også i en diskussionsbølge. Men ikke fordi det er nye teknologier, men fordi industrierne undersøger deres anvendelighed til deres datastruktur, mængde og hastigheden af bearbejdningen, og de søger muligheder for, hvordan blockchain-teknologier kan øge effektiviteten og reducere omkostningerne.
- Interessen for kryptovaluta-minedrift, klassisk blockchain og generelt for distribuerede ledger-teknologier begynder at falde.
Lad os se på, hvilke cases industrien forsøger at anvende blockchain til. Gartner udførte i slutningen af 2018 en undersøgelse og præsenterede dens resultater i form af en matrix, hvor case-ene er listet horisontalt, og industrierne vertikalt, mens cirklerne i krydsene viser, hvor eftertragtede de specifikke cases er i den pågældende industri:
Hvilke konklusioner kan vi drage fra denne tabel?
- De fleste projekter anvender blockchain til registrering, distribution og deling af data (Shared Record Keeping og Internal Record Keeping).
- En væsentlig del af projekterne anvender blockchain til at overvåge bevægelserne af værdier eller skift af ejerskab (Asset Tracking).
- Identifikation (Identity Management) er gradvist nødvendig i næsten alle industrier.
- I øjeblikket er tokenisering (Digital Tokens) ikke særlig efterspurgt, og hvad der er overraskende, kan det samme siges om smarte kontrakter (Smart Contracts).
Generel skema for blockchain
Når blockchain tegnes i relation til en bestemt industri, er alle skemaer principielt ens: der er et blockchain-netværk, hvor deltagerne registrerer og læser information ved hjælp af Dapp (decentraliseret applikation). Forskellene ligger i detaljerne, for eksempel kan ikke kun mennesker, men også IoT-enheder (Internet of Things) registrere information i blockchain. Lad os se på et generelt skema vedrørende IoT, da dette er et af de mest diskuterede anvendelser af blockchain. Desuden vil vi udstyre IoT-enhederne med et SIM-kort til overførsel af data ved hjælp af mobilnetværket fra en teleoperatør, eller bedre eSIM, så vi kan bruge diverse mobilnetværk. Mobilnetværket vil naturligvis være 5G, da betjening af IoT-enheder er én af de primære anvendelser af 5G-netværket. GPS/GLONASS-modulerne skal overvåge placeringen. For at få de smarte kontrakter til at fungere ordentligt er det nødvendigt at have information fra eksterne kilder, f.eks. aktuelle aktiekurser eller valutakurser. Til dette anvendes såkaldte blockchain-orakler. Den sidste detalje er en kunstig intelligens modul til dataanalyse. , at AI-algoritmer (Artificial Intelligence) vil arbejde effektivt med data fra blockchain, da de er komplette, konsistente og entydigt tidsbestemte.
Dermed har vi opnået en sammenfattende skema over blockchain-projekter. Nu kan vi tilføje en hvilken som helst titel til den og gøre skemaet anvendeligt for forskellige industrier. For eksempel, 'Sporing af transporten af tankskibe til olieindustrien' eller 'Produktion af dele til bilindustrien' eller 'Levering af landbrugsprodukter til detailhandlen'.
Blockchain + IoT + 5G + GPS + AI
Lad os gå videre til konkrete cases.
Analyse af cases
Lad os finde cases for de nævnte industrier og overveje, hvilke blockchain-løsninger der kan implementeres. Det viser sig, at vi ikke skal lede efter noget, da der faktisk eksisterer en relevant '' med eksempler og links. Den indeholder cases for anvendelse af blockchain i følgende industrier:
- bilindustrien
- den offentlige sektor
- udvindingssektoren
- sundhedssektoren
- kultur og kunst
- ejendom
- produktion
- detailhandel
- landbrug
- telekommunikation
- transport
- finanssektoren
- energisektoren
- opretholdelse af copyright
Konklusioner fra analysen af cases
- Selvfølgelig er blockchain velegnet til fintech, da transaktioner og ejerskabsændringer udgør grundlaget for det finansielle system.
- Blockchain er logisk at anvende i cases, hvor der er 'forsyningskæder', for eksempel transport af containere. Containeren repræsenterer en værdi, der overdrages fra et transportfirma til et andet. Eller for eksempel, mærkning af fødevarer og sporing af hele forsyningskæden fra landbrugsbedrifter til detailhandelen. I dette tilfælde kan køberen være sikker på, at produktet er produceret af en bestemt producent under bestemte forhold. I øjeblikket kan man kun stole på sådanne oplysninger på etiketterne.
- En aktuel sag om identificering af personer IAM (Identity and Access Management) og opbevaring af personlige data. Med blockchainens fremkomst er der udviklet en løsning baseret på opbevaring af personlige data i en decentraliseret register, og ved hjælp af protokollen Zero Knowledge Proof kan en person selv bestemme, hvilke data de vil dele og med hvem. Et klassisk eksempel er bekræftelsen af, at en borger er fyldt 18 år. I dag bruges pas eller kørekort til dette formål, hvor data, der ikke er relevante for selve bekræftelsen, såsom adresse, også er til stede. Ved at bruge blockchain kan man bekræfte, at en person er 18 år, uden at afsløre øvrige oplysninger.
- I samme tilfælde ligger også sagen om at registrere medicinske data om patienter på blockchain, så de kan overføres mellem institutioner uden at krænke fortroligheden. Dette er en fælles egenskab ved mange sager, hvor der på den ene side er behov for identifikation af personer og muligheden for ubesværet distribution af information, og på den anden side er det nødvendigt at beskytte (kryptere) personlige og private data.
Blockchain og staten
I mange lande findes der statslige programmer til udvikling af blockchain. Også i Rusland er der en , hvor blockchain (decentraliseret register) betragtes som en af udviklingsretningerne. For staten er udvikling af blockchain relevant inden for følgende områder:
- Oprettelse af registre over ejendomshandler, for eksempel med fast ejendom;
- Oprettelse af registre til registrering af civilstand, for eksempel til registrering af fødsler, ægteskaber, skilsmisser;
- Registrering af valgresultater og afstemninger på blockchain.
Blockchain og Telekom
Sager implementeret i telekomindustrien vil påvirke de fleste mennesker. er det for telekommunikationsoperatører mest relevant at anvende blockchain til løsning af følgende opgaver:
- Operatører kan eliminere mellemmænd (clearingcentre) i levering af roaming og gennemføre betalinger direkte til hinanden.
- Identifikation af personer og IoT-enheder.
- Automatisk tælling af overtrædelser af serviceaftaler (SLA) baseret på smart contracts og udbetaling af erstatninger.
- Føring af et distribueret register over stjålne telefoner.
- Håndtering af distribueret database til MNP (Mobile Number Portability) og eliminering af mægleren i form af en centraliseret database.
Analyse af blockchains
Til systematisering forsøgte jeg at finde en klassifikation af blockchains efter generationer. Der findes ikke en almindeligt anerkendt, men alle er enige om, at den første generation er Bitcoin, den anden Ethereum, og herefter afhænger det af personlige præferencer. Jeg synes, det er logisk at bruge følgende klassifikation:
- Første generation (Bitcoin): understøtter kun funktionen til at overføre kryptovaluta fra én konto til en anden.
- I den anden generation blev smarte kontrakter (Ethereum) og multivalutaer (BitShares) tilføjet.
- Tredje generation giver mulighed for at operere ikke kun med kryptovaluta, men også med enhver digital aktiv (assets), implementere vilkårlig forretningslogik og fleksibelt tilpasse konsensusalgoritmen. Et eksempel på en universel blockchain er Hyperledger Fabric.
Lad os også se på repræsentanterne for alle generationer ud fra den perspektiv, der hjælper med at forstå, hvilke cases der kan implementeres på de forskellige blockchains:
Bitcoin
Ethereum
Bitshares
Hyperledger Fabric
Exonum
Blockchain-generation
1
2
2
3
3
Webstedet
Ydelse i TPS
7
20-30
10,000
1000
10,000
Kan der laves en privat blockchain
nej
nej
ja
ja
ja
Antal noder i netværket
Mere end 10.000
Mere end 10.000
Effektive 20-30 noder
Effektivitet bestemmes af Apache Kafka-systemet
Effektivitet bestemmes af BFT-konsensus: 10-20 noder
Gennemsnitligt gebyr for transaktioner
0.5$
0.1$
mindre end i Ethereum
nej
nej
Understøttede operativsystemer for noder
Windows, Linux, MacOS
Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi
Ubuntu, Windows
Windows, Linux, MacOS
Linux, MacOS
Udrulning af noder
Manuelt
Manuelt, Docker
Manuelt
Docker, docker-compose
Manuelt, Docker
Konsensus
PoW
Pow
DPoS
Afstemningssystem, der bruger Apache Kafka
BFT
Smart kontrakt
Nej i almindelig forståelse
Programmeringssproget Solidity
Forudinstallerede og deres antal er begrænset. Tilføjes i C++
Programmeringssprog Go, JS
Rust
Programmeringssproget, hvorpå blockchains er skrevet
C++
C++
C++
Go
Rust
DB til opbevaring af blockchain-data
LevelDB
LevelDB
LevelDB
goleveldb — LevelDB i Go
RocksDB
Udvikling og vedligeholdelse
Satoshi Nakamoto & Co
Vitalik Buterin & Co
Dan Larimer & Co
The Linux Foundation, IBM, Oracle
Bitfury Group
Begrænsninger ved implementering af cases
Ydeevne og tilstedeværelse af gebyrer.
Ydeevne og tilstedeværelse af gebyrer. Egnet til piloter og PoC'er.
Tilstedeværelse af gebyrer og begrænset antal implementerede anvendelsesscenarier.
Hyperledger Fabric — intet begrænser, hvis man ikke forventer høje ydeevnekarakteristika.
Exonum begrænser BFT-konsensus og har en høj indgangsbarriere, da smart contracts skal indbygges i kildekoden.
Konklusion
I dag bliver brugen af enhver ny teknologi ofte præsenteret som en løsning på et problem. Derfor er det vigtigt først at sikre sig, at blockchain virkelig er nødvendig i det konkrete tilfælde. Man bør besvare spørgsmålene, om al den nævnte funktionalitet er nødvendig?
- Kryptografi
- Uforanderlighed og fuldstændighed af datalogi
- Fordeling
- Decentralisering
- Tokenisering
- Smart contracts
Hvis ikke alle de nævnte egenskaber er nødvendige, kan det være mere effektivt at anvende teknologier, der adskiller sig fra blockchain. Hvis man stadig beslutter at bruge blockchain, skal man være opmærksom på de egenskaber ved blockchain, der, af natur, ikke kan ændres:
- Forskellige blockchains har forskellige tekniske specifikationer og begrænsninger, så det er nødvendigt at vælge den relevante blockchain afhængigt af den specifikke case.
- Afhængigt af konsensus varierer ydeevnen af blockchain med ordrer. Og hvis en bestemt blockchain er valgt, vil den sandsynligvis ikke kunne "optimeres".
- Lineær skalerbarhed er et almindeligt krav for informationssystemer. Blockchain kan dog skaleres dårligere end lineært.
- De data, der skal opbevares, kan have en struktur, der reducerer effektiviteten af blockchain-implementeringen.
- I private blockchains skal sikkerheden opretholdes på niveau med det, der findes i de anvendte virksomhed IT-systemer.
På grund af disse begrænsninger er blockchain for det meste kun anvendt i de simpleste sager, hvor det er nødvendigt at eliminere mellemled eller sikre autentificering og uforanderlighed af data blandt deltagere, der ikke er under fælles kontrol.
I næste del vil vi implementere blockchain i skyen og se, hvordan det hele fungerer.
Dette er kun begyndelsen!
Kilde: habr.com
