Tutta la storia dell'umanità è una serie di tentativi di distruggere il vecchio ordine delle cose e costruire uno nuovo, naturalmente migliore. (Autore anonimo)
Nell'articolo precedente abbiamo esaminato le tecnologie su cui funzionano tutti i blockchain. È arrivato il momento di capire quali problemi possono risolvere i blockchain moderni. Per cominciare, diamo un'occhiata all'analisi dello stato attuale del blockchain e alle prospettive future. Come tecnico, mi piace l'azienda Gartner con i suoi numerosi cicli di maturità tecnologica (Hype Cycles). Il grafico mostra il ciclo di maturità del blockchain negli affari alla fine del 2018. Quali conclusioni possiamo trarre?
Analisi di Gartner
- Dal grafico si può vedere che molte industrie moderne stanno cercando di applicare il blockchain per risolvere le loro sfide produttive, e ogni anno sorgono nuove industrie che iniziano a esplorare il blockchain.
- Tuttavia, fino ad ora, nessuna industria ha raggiunto né il plateau di produttività né il pendio dell'illuminazione.
- Naturalmente, non tutte le industrie che sono attualmente sulla via per il picco delle aspettative raggiungeranno il plateau di produttività, ma a giudicare dal numero di movimenti, tra 5-10 anni saremo testimoni di un uso diffuso di vari casi.
- E dove sono Bitcoin, mining e in generale le criptovalute, vi chiederete? Queste tecnologie portano profitti significativi? Erano nei grafici degli anni passati, ma quest'anno hanno già lasciato il plateau di produttività nei loro 10 anni previsti.
Il grafico successivo mostra la maturità delle tecnologie blockchain:
Cosa si può dire di questo grafico?
- La maggior parte delle tecnologie blockchain moderne si trova ancora in una fase di discussione. Non perché siano nuove tecnologie, ma perché le industrie le stanno esplorando per la loro applicabilità alla loro struttura dati, al volume e alla velocità di elaborazione, cercando modi per aumentare l'efficienza e ridurre i costi grazie alle tecnologie blockchain.
- L'interesse per il mining di criptovalute, il blockchain classico e, in generale, per la tecnologia del registro distribuito sta iniziando a calare.
Adesso vediamo in quali casi le industrie stanno cercando di applicare la blockchain. Gartner ha condotto uno studio alla fine del 2018 e ha presentato i risultati sotto forma di matrice, dove gli usi sono elencati orizzontalmente e le industrie verticalmente, mentre i cerchi nelle intersezioni mostrano quanto un determinato caso sia richiesto in un'industria specifica:
Quali conclusioni possiamo trarre da questa tabella?
- La maggior parte dei progetti utilizza la blockchain per la registrazione, distribuzione e condivisione dei dati (Shared Record Keeping e Internal Record Keeping).
- Una parte rilevante dei progetti utilizza la blockchain per monitorare il movimento di valore o il cambiamento di proprietà (Asset Tracking).
- L'identificazione (Identity Management) è lentamente ma costantemente necessaria in praticamente tutte le industrie.
- Attualmente, la tokenizzazione (Digital Tokens) non è molto richiesta e, sorprendentemente, lo stesso vale per i contratti smart (Smart Contracts).
Schema generale della blockchain
Quando si disegna la blockchain in relazione a un'industria specifica, tutti gli schemi sono fondamentalmente gli stessi: esiste una rete blockchain, in cui i partecipanti registrano e leggono informazioni tramite Dapp (decentralized application). Le differenze stanno nei dettagli; ad esempio, le informazioni nella blockchain possono essere registrate non solo da persone, ma anche da dispositivi della piattaforma IoT (Internet of Things). Consideriamo uno schema generalizzato usando l'IoT, poiché è uno degli usi più discussi della blockchain. Inoltre, equipaggeremo i dispositivi IoT con una SIM card per trasmettere i dati, utilizzando la rete mobile dell'operatore telefonico, oppure meglio un'eSIM, per poter utilizzare qualsiasi rete mobile. La rete mobile sarà, ovviamente, 5G, poiché il supporto per i dispositivi IoT è uno degli usi principali della rete 5G. I moduli GPS / GLONASS si occuperanno di monitorare la posizione. Per il corretto funzionamento dei contratti smart è necessario avere informazioni provenienti da fonti esterne, ad esempio, i tassi azionari o di cambio attuali. A questo scopo vengono utilizzati quelli che vengono definiti oracoli blockchain. L'ultimo tocco è un modulo di intelligenza artificiale per l'analisi dei dati. , che gli algoritmi di AI (Artificial Intelligence) lavoreranno in modo efficace sui dati provenienti dalla blockchain, poiché sono completi, privi di contraddizioni e chiaramente ordinati nel tempo.
In questo modo, abbiamo ottenuto uno schema generale dei progetti blockchain. Ora possiamo scrivere qualsiasi titolo e trasformare lo schema in qualcosa di adatto a diverse industrie. Ad esempio, «Tracciamento del movimento dei serbatoi per l'industria petrolifera» o «Produzione di componenti per l'industria automobilistica» o «Fornitura di carne da allevamento ai negozi al dettaglio».
Blockchain + IoT + 5G + GPS + AI
Passiamo a casi specifici.
Analisi dei casi
Selezioniamo casi per le industrie indicate e pensiamo su quali blockchain possano essere implementati. Si scopre che non è necessario cercare nulla, poiché esiste già una «» con esempi e link. Qui sono raccolti casi di applicazione della blockchain nelle seguenti industrie:
- industria automobilistica
- settore pubblico
- settore estrattivo
- sanità
- cultura e arte
- immobiliare
- produzione
- retail
- agricoltura
- telecomunicazioni
- trasporti
- settore finanziario
- settore energetico
- tutela dei diritti d'autore
Conclusioni dall'analisi del set di casi
- Naturalmente, la blockchain si adatta bene al fintech, poiché le transazioni e il trasferimento di proprietà dei beni sono alla base del sistema finanziario.
- È logico applicare la blockchain in casi dove ci sono «catene di approvvigionamento», ad esempio, il trasporto dei container. Il container rappresenta un valore che viene trasferito dalla proprietà di una compagnia di trasporti all'altra. Oppure, per esempio, la tracciatura dei prodotti alimentari e il monitoraggio dell'intera catena di approvvigionamento dal campo dei contadini fino ai negozi al dettaglio. In questo caso, il consumatore può assicurarsi che il prodotto sia stato realizzato da un produttore specifico in determinate condizioni. Ora, tali informazioni sulle etichette possono essere accettate solo sulla parola.
- Un caso attuale con l'identificazione delle persone IAM (Identity and Access Management) e la conservazione dei dati personali. Con l'arrivo della blockchain è emerso un modo per risolvere questo problema, basato sulla conservazione dei dati personali in un registro distribuito, e grazie al protocollo Zero Knowledge Proof, una persona può decidere autonomamente quali dati fornire a chi. Ad esempio, un caso classico è la conferma che un cittadino ha compiuto 18 anni. Attualmente, per questo si usano passaporti o patenti, che contengono dati non pertinenti al controllo stesso, come la residenza. Utilizzando la blockchain, sarà possibile verificare che una persona ha 18 anni senza rivelare ulteriori informazioni.
- Nella stessa ottica si inserisce anche il caso della registrazione in blockchain dei dati medici sui pazienti, per poterli trasferire tra istituzioni senza compromettere la riservatezza. E questa è una caratteristica comune a molti casi, dove da un lato è necessaria l'identificazione delle persone e la possibilità di diffusione senza ostacoli delle informazioni, mentre dall'altro è necessario proteggere (crittografare) i dati personali e privati.
Blockchain e Stato
In molti paesi esistono programmi governativi di sviluppo della blockchain. Anche in Russia c'è , nel quale la blockchain (registro distribuito) è vista come una delle direzioni di sviluppo. Per lo stato, è importante sviluppare la blockchain nei seguenti settori:
- Creazione di registri delle transazioni patrimoniali, ad esempio immobiliari;
- Creazione di registri per la registrazione degli atti di stato civile, ad esempio per la registrazione di nascite, matrimoni e divorzi;
- Registrazione in blockchain dei risultati delle elezioni e dei voti.
Blockchain e Telecomunicazioni
I casi realizzati nell'industria delle telecomunicazioni influenzeranno la maggior parte delle persone. per gli operatori di telecomunicazioni, l'applicazione della blockchain è particolarmente rilevante per risolvere le seguenti problematiche:
- Gli operatori possono eliminare gli intermediari (centri di clearing) nella fornitura del roaming e effettuare pagamenti direttamente tra loro.
- Identificazione delle persone e dei dispositivi IoT.
- Conteggio automatico delle violazioni dei livelli di servizio (SLA) basato su smart contract e pagamento delle indennità.
- Gestione di un database distribuito di telefoni rubati.
- Gestire un database distribuito per MNP (Mobile Number Portability) e eliminare l'intermediario rappresentato dal database centralizzato.
Analisi delle blockchain
A fini di sistematizzazione, ho cercato di trovare una classificazione delle blockchain per generazioni. Non ho trovato una classificazione universalmente riconosciuta, ma tutti concordano sul fatto che la prima generazione è Bitcoin, la seconda Ethereum, mentre oltre a questo dipende dalle preferenze personali. Mi sembra logica la seguente classificazione:
- Prima generazione (Bitcoin): supporta solo la funzionalità di trasferimento di criptovalute da un conto all'altro.
- Nella seconda generazione sono stati aggiunti i contratti intelligenti (Ethereum) e la multivaluta (BitShares).
- La terza generazione consente di operare non solo con criptovalute, ma anche con qualsiasi asset digitale, di realizzare logiche aziendali arbitrarie e di configurare in modo flessibile l'algoritmo di consenso. Un esempio di blockchain universale è Hyperledger Fabric.
Consideriamo i rappresentanti di tutte le generazioni, dal punto di vista delle caratteristiche che aiutano a capire quali casi d'uso possono essere implementati su una determinata blockchain:
Bitcoin
Ethereum
Bitshares
Hyperledger Fabric
Exonum
Generazione della blockchain
1
2
2
3
3
Sito
Prestazioni in TPS
7
20-30
10,000
1000
10,000
È possibile creare una blockchain privata
no
no
sì
sì
sì
Numero di nodi nella rete
Più di 10.000
Più di 10.000
Effettivo 20-30 nodi
L'efficienza è determinata dal sistema Apache Kafka
L'efficienza è determinata dal consenso BFT: 10-20 nodi
Commissione media per transazioni
0.5$
0.1$
inferiore a Ethereum
no
no
Sistemi operativi supportati per i nodi
Windows, Linux, MacOS
Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi
Ubuntu, Windows
Windows, Linux, MacOS
Linux, MacOS
Distribuzione dei nodi
Manualmente
Manualmente, Docker
Manualmente
Docker, docker-compose
Manualmente, Docker
Consensus
PoW
Pow
DPoS
Sistema di votazione, utilizza Apache Kafka
BFT
Smart contract
Non nel senso comune
Linguaggio di programmazione Solidity
Preinstallati e il loro numero è limitato. Si può estendere con C++
Linguaggi di programmazione Go, JS
Rust
Linguaggio di programmazione con cui è scritto il blockchain
C++
C++
C++
Go
Rust
DB per la memorizzazione dei dati della blockchain
LevelDB
LevelDB
LevelDB
goleveldb — LevelDB in Go
RocksDB
Sviluppo e supporto
Satoshi Nakamoto & Co
Vitalik Buterin & Co
Dan Larimer & Co
The Linux Foundation, IBM, Oracle
Bitfury Group
Limitazioni nella realizzazione dei casi d'uso
Prestazioni e presenza di commissione.
Prestazioni e presenza di commissione. Adatti per progetti pilota e PoC.
Presenza di commissione e numero limitato di scenari d'uso implementati.
Hyperledger Fabric — non ci sono limiti, se non ci si aspetta alte prestazioni.
Exonum limita il consenso BFT e l'alta barriera all'ingresso, poiché per implementare contratti intelligenti devono essere inseriti nel codice sorgente.
Conclusione
Oggi l'uso di qualsiasi nuova tecnologia viene spesso presentato come la soluzione a un problema. Pertanto, per cominciare, è necessario assicurarsi che, nel caso specifico, sia realmente necessario utilizzare la blockchain. A questo scopo, è importante rispondere alle domande: è necessaria tutta la funzionalità elencata?
- Crittografia
- Immutabilità e completezza della cronologia dei dati
- Distribuzione
- Decentralizzazione
- Tokenizzazione
- Contratti intelligenti
Se non sono necessarie tutte le caratteristiche elencate, potrebbe essere più efficace l'applicazione di tecnologie diverse dalla blockchain. Tuttavia, se si decide di utilizzare la blockchain, è necessario tenere presente le caratteristiche di questa tecnologia che, per la sua natura, non possono essere modificate:
- Diverse blockchain hanno diverse specifiche tecniche e limitazioni, quindi a seconda del caso, è necessario scegliere la blockchain appropriata.
- A seconda del consenso, le prestazioni della blockchain variano di diversi ordini di grandezza. E se viene scelta una blockchain specifica, è probabile che non si riesca a "ottimizzarla".
- La scalabilità lineare è una richiesta comune per i sistemi informatici. La blockchain, invece, può scalare peggio di una scala lineare.
- I dati da memorizzare possono avere una struttura che riduce l'efficacia dell'applicazione della blockchain.
- Nelle blockchain private, è necessario garantire la sicurezza non inferiore a quella dei sistemi IT aziendali utilizzati.
A causa di queste limitazioni, oggi la blockchain viene utilizzata principalmente in casi semplici, in cui è necessario eliminare gli intermediari o raggiungere la verifica dell'autenticità e dell'immutabilità dei dati tra i partecipanti che non sono sotto un unico controllo.
Nella prossima parte, espanderemo la blockchain nel cloud e vedremo come funziona tutto.
Questo è solo l'inizio!
Fonte: habr.com
