Kogu inimkonna ajalugu on katsed purustada vana korra ja rajada uus, loomulikult parem. (Anonüümne autor)
Eelmises artiklis Me oleme selgitanud tehnoloogiaid, millel kõik plokiahelad töötavad. On aeg mõista, milliseid probleeme saavad kaasaegsed plokiahelad lahendada. Alguses vaatame plokiahela praeguse seisundi analüütikat ja tuleviku perspektiive. Tehnilisena meeldib mulle Gartneri ettevõte tema paljude tehnoloogiate küpsusetsüklite (Hype Cycles) tõttu. Graafik näitab plokiahela küpsusetsüklit äris 2018. aasta lõpus. Milliseid järeldusi saab teha?
Gartneri analüütika
- Graafikust nähtub, et paljud kaasaegsed tööstusharud püüavad kasutada plokiahelat oma tootmisprobleemide lahendamiseks ja igal aastal ilmuvad uusi tööstusharusid, kes hakkavad plokiahelat uurima.
- Samas ei ole ükski tööstusharu veel saavutanud ei tootlikkuse platoo ega isegi valgustumise nõlva.
- Muidugi ei jõua kõik tööstusharud, mis hetkel on ootuste tipus, kunagi tootlikkuse platoole, kuid arvestades liikumise massilisust, saame 5-10 aasta pärast olla tunnistajaks mitmete kasutusjuhtide laialdasele kasutusele võtmisele.
- Kus on Bitcoin, kaevandamine ja üldiselt krüptovaluutad, võite küsida? Need tehnoloogiad toovad ju olulist kasumit? Need olid eelmiste aastate graafikutes, kuid sel aastal on nad juba tootlikkuse platoost lahkunud oma ettenähtud 10 aasta jooksul.
Järgmine graafik näitab plokiahela tehnoloogiate küpsust:
Mida saab selle graafiku kohta öelda?
- Enamik kaasaegsetest plokiahela tehnoloogiatest on samuti arutelu lainel. Kuid mitte sellepärast, et need oleksid uued tehnoloogiad, vaid seepärast, et tööstusharud uurivad nende rakendatavust oma andmestruktuuri, töötlemismahu ja kiirusest, otsides võimalusi, kuidas plokiahela tehnoloogiate abil tõhusust suurendada ja kulusid vähendada.
- Krüptovaluutade kaevandamise, klassikalise plokiahela ja üldiselt hajutatud registrite tehnoloogia huvi hakkab vähenema.
Vaatame nüüd, millistes tööstusharudes püütakse plokiahelat rakendada. Gartner viis 2018. aasta lõpus läbi uuringu ja esitas selle tulemused maatriksi kujul, kus horisontaalselt on loetletud juhtumid, vertikaalselt tööstusharud ning ringid lõikepunktides näitavad, kui nõutud on konkreetne juhtum vastavas tööstusharus:
Milliseid järeldusi saab selle tabeli põhjal teha?
- Enamik projekte kasutab plokiahelat andmete registreerimiseks, levitamiseks ja ühiseks kasutamiseks (Shared Record Keeping ja Internal Record Keeping).
- Oluline osa projektidest kasutab plokiahelat väärtuse liikumise või omaniku vahetuse jälgimiseks (Asset Tracking).
- Tuletamine (Identity Management) on aeglaselt, kuid peaaegu kõikides tööstusharudes vajalik.
- Praegu ei ole tokeniseerimine (Digital Tokens) eriti nõutud ja üllataval kombel võib sama öelda ka nutilepingute (Smart Contracts) kohta.
Üldine plokiahela skeem
Kui joonistatakse plokiahel vastava tööstusharu kontekstis, siis kõik skeemid on põhimõtteliselt samad: olemas on plokiahela võrk, kuhu osalised salvestavad ja loevad teavet Dapp (decentralized application) abil. Kõik erinevused on detailides, näiteks, teavet plokiahelas võivad salvestada mitte ainult inimesed, vaid ka IoT (Internet of Things) platvormi seadmed. Vaatame üldist skeemi IoT näitel, kuna see on üks kõige arutatumaid plokiahela rakendusi. Varustame IoT seadmed SIM-kaardiga andmete edastamiseks, kasutades mobiilside operaatori võrku, või veel parem eSIM-iga, et oleks võimalik kasutada erinevaid mobiilside võrke. Mobiilside võrk on kindlasti 5G, kuna IoT seadmete teenindamine on 5G võrgu üks peamisi rakendusi. GPS / GLONASS moodulid jälgivad asukohta. Nutilepingute täielikuks toimimiseks on vajalik teave välisest allikast, näiteks, aktuaalsed aktsia- või valuutakursid. Selleks kasutatakse nn plokiahela orakleid. Lõpptouchina on andmete analüüsimiseks vajalik tehisintellekti moodul. , et AI (Artificial Intelligence) algoritmid töötavad plokiahelast saadud andmetega efektiivselt, kuna need on täielikud, üksteisega kooskõlas ja ajas selgelt sorteeritud.
Nii saime kokkuvõtliku plaani plokiahela projektidest. Nüüd saab sellele kirjutada igasuguseid pealkirju ja muuta plaani sobivaks erinevatele tööstusharudele. Näiteks "Küretankide jälgimine naftatööstuses" või "Detailide tootmine autotööstuses" või "Taluniku liha tarnimine jaemüügipoodidesse".
Plokiahel + IoT + 5G + GPS + AI
Liigume konkreetsete juhtumite juurde.
Juhtumite analüüs
Valime välja juhtumid loetletud tööstusharude jaoks ja mõtleme, millistes plokiahelates neid rakendada saaks. Selgub, et otsima ei pea, kuna olemas on asjakohane "" koos näidiste ja linkidega. Selles on kokku kogutud plokiahela rakendamise juhtumid järgmistes tööstusharudes:
- autotööstus
- avalik sektor
- kaevandussektor
- tervishoid
- kultuur ja kunst
- kinnisvara
- tootmine
- jaemüük
- põllumajandus
- telekommunikatsioon
- transport
- finantssektor
- energeetika
- autorinõuete arvestus
Järeldused juhtumite kogumi analüüsist
- Muidugi sobib plokiahel hästi finantstehnoloogia jaoks, kuna tehingud ja omandi vahetus on finantssüsteemi alus.
- Plokiahelat on loogiline rakendada juhtumites, kus on olemas "tarneahelad", näiteks konteinerite transport. Kontainerit käsitletakse väärtusena, mis antakse ühe transpordifirma omandisse teisele. Või näiteks toiduainete märgistamine ja kogu tarneahela jälgimine talupidamisest jaemüügipoodideni. Sellisel juhul saab ostja veenduda, et toode on toodetud teatud tootja poolt teatud tingimustel. Praegu saab sellist teavet etikettidelt vaid sõnapidavusele toetuda.
- Aktuaalne juhtum isikute tuvastamisel IAM (Identity and Access Management) ja isiklike andmete hoidmisel. Koos plokiahela tulekuga on tekkinud lahendus, mis põhineb isiklike andmete hoidmisel jaotatud registris, ning Zero Knowledge Proof protokolli abil saab inimene ise otsustada, milliseid andmeid kellelegi edastada. Näiteks klassikaline näide on iseäranis tuvastamine, et kodanik on 18-aastane. Praegu kasutatakse selleks passi või juhiluba, kus on andmed, mis ei seostu verifitseerimisega, näiteks elukoht. Plokiahelat kasutades on võimalik kontrollida, et inimesel on 18 aastat, avaldamata muudele andmetele.
- Samal tasandil on ka juhtum meditsiiniliste andmete salvestamisest plokiahelasse patsientide kohta, et neid saaks edastada asutuste vahel, rikkuvalt konfidentsiaalsust. Ja see on ühine tunnus paljude juhtumite puhul, kus ühelt poolt on vajalik isikute tuvastamine ja teiselt poolt info takistamatu jagamine, samas kui on vaja kaitsta (krüpteerida) isiklikke ja privaatseid andmeid.
Plokiahel ja riik
Paljudes riikides on plokiahela arendamise riiklikud programmid. Sealhulgas ka Venemaa mille raames peetakse plokiahelat (jaotatud registrit) üheks arengu suunaks. Riigi jaoks on plokiahela arendamine aktuaalne järgmistes suundades:
- Omanditehingute registrite loomine, näiteks kinnisvara kohta;
- Aktiivi registrite loomine tsiviilõiguse aktide jaoks, näiteks sünnide, abielude ja lahutuste registreerimiseks;
- Valimiste ja hääletamise tulemuste salvestamine plokiahelasse.
Plokiahel ja Telekom
Telekomitööstuses elluviidud juhtumid mõjutavad enamikku inimesi. on sideoperaatorite jaoks plokiahela rakendamine kõige olulisem järgmistes ülesannetes:
- Operaatorid saavad kõrvaldada vahendajad (selgus keskused) rändluse pakkumisel ja teostada makseid otse omavahel.
- Inimeste ja IoT seadmete tuvastamine.
- Automaatne rikkumiste arvestamine teeninduslepingute (SLA) tingimuste osas nutilepingu alusel ja hüvitiste väljamaksmine.
- Varastatud telefonide jagatud andmebaasi haldamine.
- MNP (Mobilinumbri Portatiivsus) ja hajutatud andmebaasi haldamine, eemaldades vahendajana tsentraliseeritud andmebaasi.
Plokiahelate analüüs
Klassifitseerimise eesmärgil üritasin leida plokiahelate klassifikatsiooni põlvkondade järgi. Ühtset klassifikatsiooni ei leidnud, kuid kõik nõustuvad, et esimene põlvkond on Bitcoin, teine Ethereum, ja edasi sõltub see isiklikest eelistustest. Mulle tundub, et järgmine klassifikatsioon on loogiline:
- Esimene põlvkond (Bitcoin): toetab ainult krüptovaluuta edastamise funktsionaalsust ühelt kontolt teisele.
- Teises põlvkonnas lisati nutilepingud (Ethereum) ja mitme valuuta tugi (BitShares).
- Kolmas põlvkond võimaldab tegeleda mitte ainult krüptovaluutaga, vaid ka igasuguste digitaalsete varadega (assets), rakendada mis tahes äriloogikat, paindlikult seadistada konsensuse algoritmi. Universaalse plokiahela näide on Hyperledger Fabric.
Vaadakem ka kõigi põlvkondade esindajaid, jälgides omadusi, mis aitavad mõista, milliseid juhtumeid on võimalik realiseerida antud plokiahelas:
Bitcoin
Ethereum
Bitshares
Hyperledger Fabric
Exonum
Plokiahela põlvkond
1
2
2
3
3
Veebisait
Jõudlus TPS-is
7
20-30
10,000
1000
10,000
Kas on võimalik luua privaatne plokiahel?
ei
ei
jah
jah
jah
Sõlmede arv võrgus
Rohkem kui 10 000
Rohkem kui 10 000
Tõhusalt 20–30 sõlme
Tõhusus määratakse Apache Kafka süsteemi järgi
Tõhusus määratakse BFT konsensuse järgi: 10-20 sõlme
Keskmine tehingutasu
0.5$
0.1$
vähem kui Ethereumi puhul
ei
ei
Toetatud operatsioonisüsteemid sõlmedele
Windows, Linux, MacOS
Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi
Ubuntu, Windows
Windows, Linux, MacOS
Linux, MacOS
Noodide käivitamine
Käsitsi
Manuaalselt, Docker
Käsitsi
Docker, docker-compose
Manuaalselt, Docker
Konsensus
PoW
Pow
DPoS
Hääletussüsteem, kasutab Apache Kafka
BFT
Smart contract
Ei ole tavapärases mõttes
Programmeerimiskeel Solidity
Eelnevalt määratud ja nende arv on piiratud. Kirjutatakse C++-s.
Programmeerimiskeeled Go, JS
Rustis
Programmeerimiskeel, millel plokiahel on kirjutatud
C++
C++
C++
Go
Rustis
Andmebaas plokiahela andmete hoidmiseks
LevelDB
LevelDB
LevelDB
goleveldb — LevelDB Go-s
RocksDB
Arendus ja tugi
Satoshi Nakamoto & Co
Vitalik Buterin & Co
Dan Larimer & Co
The Linux Foundation, IBM, Oracle
Bitfury Group
Rakenduste elluviimise piirangud
Jõudlus ja tehingutasud.
Jõudlus ja tehingutasud. Sobivad pilootide ja PoC-de jaoks.
Tehingutasud ja piiratud arv ellu viidud kasutusstsenaariume.
Hyperledger Fabric — ei piira midagi, kui mitte oodata suurte jõudluse näitajaid.
Exonum piirab BFT konsensust ja kõrget sisenemisränka, kuna nutilepingute elluviimiseks tuleb need baasvõrku integreerida.
Kokkuvõte
Praegu esitletakse sageli uut tehnoloogiat probleemide lahendamisena. Seetõttu on kõigepealt oluline veenduda, et antud juhul on tõesti vajalik plokiahel. Selleks tuleb vastata küsimustele, kas kogu loetletud funktsionaalsus on vajalik?
- Krüptograafia
- Andmete ajaloo muutumatuse ja täielikkuse tagamine
- Jaotatus
- Detsentraliseerimine
- Tokeniseerimine
- Nutilepingud
Kui kõik loetletud omadused ei ole vajalikud, siis võib olla tõhusam kasutada tehnoloogiaid, mis ei ole plokiahel. Kui otsustatakse siiski kasutada plokiahelat, tuleb arvestada plokiahela omadustega, mida ei saa tema olemuse tõttu muuta:
- Erinevatel plokiahelatel on erinevad tehnilised omadused ja piirangud, seega tuleb juhtumi põhjal valida sobiv plokiahel.
- Konsensuse tüübist sõltub plokiahela jõudlus mõõtmetelt. Ja kui on valitud kindel plokiahel, siis tõenäoliselt ei õnnestu seda "optimeerida".
- Lineaarne skaleeritavus on tavapärane nõue infotehnoloogia süsteemidele. Plokiahel võib aga skaleeruda halvemini kui lineaarne.
- Andmed, mida tuleb salvestada, võivad omada struktuuri, mis muudab plokiahela kasutamise ebatõhusaks.
- Eraklassides plokiahelates tuleb tagada turvalisus, mis ei ole halvem kui kasutatavates ettevõtte IT-süsteemides.
Nende piirangute tõttu kasutatakse plokiahelat praegu peamiselt lihtsates juhtumites, kus on vajalik vahendajatest vabanemine või andmete autentsuse ja muutumatuse tagamine osaliste vahel, kes ei ole allutatud ühele kontrollile.
Järgmisel osal lahti seletame plokiahela pilves ja vaatame, kuidas kõik töötab.
See on alles algus!
Allikas: habr.com
