Toda a história da humanidade é uma tentativa de destruir a velha ordem das coisas e construir uma nova, digamos, melhor. (Autor anônimo)
No artigo anterior analisamos as tecnologias nas quais todos os blockchains operam. Chegou a hora de entender quais problemas os blockchains modernos podem resolver. Para começar, vamos olhar para a análise do estado atual do blockchain e as perspectivas para o futuro. Como especialista técnico, admiro a empresa Gartner com seus numerosos ciclos de maturidade tecnológica (Hype Cycles). O gráfico mostra o ciclo de maturidade do blockchain nos negócios no final de 2018. Quais conclusões podemos tirar?
Análise da Gartner
- Do gráfico, fica claro que muitas indústrias modernas estão tentando aplicar blockchain para resolver seus desafios de produção, e a cada ano novas indústrias começam a explorar blockchain.
- No entanto, até agora, nenhuma indústria alcançou nem o platô de produtividade, nem mesmo a inclinação da iluminação.
- É claro que nem todas as indústrias que agora estão a caminho do pico de expectativas chegarão ao platô de produtividade, mas, dado o movimento em massa, dentro de 5 a 10 anos seremos testemunhas do uso generalizado de vários casos.
- E onde estão o Bitcoin, a mineração e, no geral, as criptomoedas, você pergunta? Essas tecnologias trazem lucro substancial? Elas estavam nos gráficos de anos anteriores, mas este ano já deixaram o platô de produtividade nos seus 10 anos devidos.
O próximo gráfico mostra a maturidade das tecnologias blockchain:
O que se pode dizer sobre este gráfico?
- A maioria das tecnologias blockchain modernas também está na onda da discussão. Mas não porque sejam novas, mas porque as indústrias as estão explorando para a aplicabilidade à sua estrutura de dados, volume e velocidade de processamento, buscando maneiras de como a tecnologia blockchain pode aumentar a eficiência e reduzir custos.
- O interesse pela mineração de criptomoedas, pelo blockchain clássico e, em geral, pela tecnologia de registro distribuído está começando a diminuir.
Agora vamos ver para quais casos as indústrias estão tentando aplicar a blockchain. A Gartner, no final de 2018, realizounum estudo e apresentou os resultados na forma de uma matriz, onde os casos estão listados na horizontal, as indústrias na vertical, e os círculos nas interseções mostram quão demandado é um caso específico em uma determinada indústria:
Quais conclusões podem ser tiradas desta tabela?
- A maioria dos projetos utiliza a blockchain para registro, distribuição e compartilhamento de dados (Shared Record Keeping e Internal Record Keeping).
- Uma parte significativa dos projetos usa a blockchain para rastrear a movimentação de ativos ou a troca de proprietários (Asset Tracking).
- A identificação (Identity Management) é lentamente necessária em praticamente todas as indústrias.
- Atualmente, a tokenização (Digital Tokens) não é muito demandada e, surpreendentemente, o mesmo pode ser dito sobre contratos inteligentes (Smart Contracts).
Esquema genérico de blockchain
Quando se desenha uma blockchain aplicada a alguma indústria, todos os esquemas são essencialmente os mesmos: existe uma rede blockchain na qual os participantes registram e leem informações através de Dapps (aplicativos descentralizados). Todas as diferenças residem nos detalhes, por exemplo, a informação na blockchain pode ser registrada não apenas por pessoas, mas também por dispositivos da plataforma IoT (Internet das Coisas). Vamos considerar um esquema generalizado usando IoT, pois esta é uma das aplicações mais discutidas da blockchain. Além disso, equiparemos os dispositivos IoT com um cartão SIM para transmissão de dados, utilizando a rede móvel do operador ou melhor ainda, eSIM, para que se possa usar redes móveis diversas. A rede móvel será, claro, 5G, já que a manutenção de dispositivos IoT é uma das principais aplicações da rede 5G. Módulos GPS/GLONASS servirão para rastrear a localização. Para o funcionamento adequado dos contratos inteligentes, é necessário ter informações de fontes externas, como taxas de ações ou câmbio atuais. Para isso, utilizam-se os chamados oráculos de blockchain. O toque final — um módulo de inteligência artificial para análise de dados. , que os algoritmos de IA (Inteligência Artificial) funcionarão efetivamente com dados da blockchain, pois são completos, coerentes e claramente classificados por tempo.
Assim, obtemos um esquema geral de projetos de blockchain. Agora, podemos escrever qualquer título para ele e torná-lo adequado para diferentes indústrias. Por exemplo, "Monitoramento de movimentação de tanques para a indústria do petróleo" ou "Fabricação de peças para a indústria automobilística" ou "Fornecimento de carne de fazenda para lojas de varejo".
Blockchain + IoT + 5G + GPS + IA
Vamos para casos específicos.
Análise de casos
Vamos selecionar casos para as indústrias mencionadas e pensar em quais blockchains podem ser usados para implementá-los. Acontece que não precisamos procurar nada, pois já existe uma "" com exemplos e links. Nela estão reunidos casos de aplicação de blockchain nas seguintes indústrias:
- indústria automotiva
- setor público
- setor de mineração
- saúde
- cultura e arte
- imóveis
- manufatura
- varejo
- agricultura
- telecomunicações
- transporte
- setor financeiro
- setor de energia
- gerenciamento de direitos autorais
Conclusões da análise do conjunto de casos
- Naturalmente, o blockchain se encaixa bem no fintech, pois transações e mudança de propriedade de ativos são a base do sistema financeiro.
- O blockchain é logicamente aplicável em casos em que existem "cadeias de suprimentos", como o transporte de contêineres. O contêiner é considerado um ativo que é transferido de uma empresa de transporte para outra. Ou, por exemplo, a rotulagem de produtos alimentares e o rastreamento de toda a cadeia de suprimento dos produtos da fazenda até as lojas de varejo. Nesse caso, o consumidor pode verificar se o produto foi produzido por um fabricante específico sob condições específicas. Atualmente, informações como essas nos rótulos só podem ser aceitas como verdadeiras.
- Um caso atual de identificação de pessoas IAM (Gerenciamento de Identidades e Acessos) e armazenamento de dados pessoais. Com a chegada do blockchain, surgiu uma solução baseada no armazenamento de dados pessoais em um registro descentralizado, e por meio do protocolo Zero Knowledge Proof, a pessoa pode decidir quais dados compartilhar com quem. Por exemplo, um exemplo clássico é a confirmação de que um cidadão tem 18 anos. Atualmente, isso é feito usando passaporte ou carteira de motorista, onde estão informações que não têm relação com a própria verificação, como registro de residência. Utilizando blockchain, será possível verificar que a pessoa tem 18 anos sem divulgar outras informações.
- Na mesma linha, há o caso do registro em blockchain de dados médicos dos pacientes, para que possam ser transmitidos entre instituições sem violar a confidencialidade. E essa é uma característica comum em muitos casos, onde, de um lado, a identificação de pessoas e a capacidade de disseminar informações livremente são necessárias, e do outro, é necessário proteger (criptografar) dados pessoais e privados.
Blockchain e Estado
Em muitos países, existem programas governamentais de desenvolvimento do blockchain. Inclusive na Rússia, existe , no qual o blockchain (registro distribuído) é considerado uma das direções de desenvolvimento. Para o estado, o desenvolvimento do blockchain é relevante nas seguintes áreas:
- Criação de registros de transações de propriedade, como imóveis;
- Criação de registros para registro de atos do estado civil, como registro de nascimentos, casamentos e divórcios;
- Registro em blockchain dos resultados de eleições e votações.
Blockchain e Telecom
Os casos realizados na indústria de telecomunicações afetarão a maioria das pessoas. para os operadores de telecomunicações, a aplicação mais relevante do blockchain é para resolver as seguintes tarefas:
- Os operadores podem se livrar de intermediários (centros de compensação) na prestação de serviços de roaming e realizar pagamentos diretamente entre si.
- Identificação de pessoas e dispositivos IoT.
- Contagem automática de violações das regras de serviço ao assinante (SLA) com base em um contrato inteligente e pagamento de indenizações.
- Manutenção de um banco de dados distribuído de telefones roubados.
- Gestão de um banco de dados distribuído para MNP (Mobile Number Portability) e eliminação do intermediário na forma de um banco de dados centralizado.
Análise de blockchains
Para fins de sistematização, tentei encontrar uma classificação dos blockchains por gerações. Não encontrei uma reconhecida, mas todos concordam que a primeira geração é o Bitcoin, a segunda o Ethereum, e a partir daí tudo depende das preferências pessoais. Parece-me lógica a seguinte classificação:
- Primeira geração (Bitcoin): suporta apenas a funcionalidade de transferir criptomoedas de uma conta para outra.
- Na segunda geração, foram adicionados contratos inteligentes (Ethereum) e multimoeda (BitShares).
- A terceira geração permite operar não apenas com criptomoedas, mas com quaisquer ativos digitais, implementar lógica de negócios arbitrária e configurar flexivelmente o algoritmo de consenso. Exemplo de blockchain universal: Hyperledger Fabric.
Vamos considerar os representantes de todas as gerações, do ponto de vista das características, que ajudarão a entender quais casos podem ser realizados em cada blockchain:
Bitcoin
Ethereum
Bitshares
Hyperledger Fabric
Exonum
Geração do blockchain
1
2
2
3
3
Site
Desempenho em TPS
7
20-30
10,000
1000
10,000
É possível criar um blockchain privado
não
não
sim
sim
sim
Número de nós na rede
Mais de 10.000
Mais de 10.000
Efetivamente 20 –30 nós
A eficiência é determinada pelo sistema Apache Kafka
A eficiência é determinada pelo consenso BFT: 10-20 nós
Taxa média por transação
0.5$
0.1$
menor que no Ethereum
não
não
Sistemas operacionais suportados para nós
Windows, Linux, MacOS
Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi
Ubuntu, Windows
Windows, Linux, MacOS
Linux, MacOS
Desdobramento de nós
Manual
Manualmente, Docker
Manual
Docker, docker-compose
Manualmente, Docker
Consenso
PoW
Pow
DPoS
Sistema de votação, utiliza Apache Kafka
BFT
Contrato inteligente
Não no entendimento comum
Linguagem de programação Solidity
Pré-instalados e seu número é limitado. Adicionar em C++
Linguagens de programação Go, JS
Rust
Linguagem de programação na qual o blockchain é escrito
C++
C++
C++
Go
Rust
DB para armazenamento de dados do blockchain
LevelDB
LevelDB
LevelDB
goleveldb — LevelDB em Go
RocksDB
Desenvolvimento e suporte
Satoshi Nakamoto & Co
Vitalik Buterin & Co
Dan Larimer & Co
The Linux Foundation, IBM, Oracle
Bitfury Group
Restrições ao implementar casos
Desempenho e presença de taxas.
Desempenho e presença de taxas. Adequados para pilotos e PoCs.
Presença de taxas e número limitado de cenários de uso implementados.
Hyperledger Fabric — não há limitações, a não ser pelas expectativas de alta performance.
Exonum limita o consenso BFT e impõe um alto nível de entrada, pois para implementar contratos inteligentes, é necessário incorporá-los no código fonte.
Conclusão
Atualmente, o uso de qualquer nova tecnologia geralmente é apresentado como a solução para um problema. Portanto, primeiramente, é preciso garantir que, em casos específicos, o blockchain é exatamente o que se necessita. Para isso, é vital responder às perguntas sobre a necessidade de todas as funcionalidades listadas.
- Criptografia
- Imutabilidade e integridade do histórico de dados
- Distribuição
- Descentralização
- Tokenização
- Contratos inteligentes
Se nem todas as características listadas forem necessárias, pode ser mais eficaz aplicar tecnologias que não sejam blockchain. Contudo, se a decisão for usar blockchain, é importante estar ciente das características do blockchain que, por sua natureza, não podem ser alteradas:
- Diferentes blockchains têm diferentes especificações técnicas e limitações, portanto, dependendo do caso, é necessário escolher o blockchain apropriado.
- Dependendo do consenso, o desempenho do blockchain varia drasticamente. E se um blockchain específico for escolhido, provavelmente não será possível „otimizá-lo“.
- Escalabilidade linear é uma exigência comum para sistemas de informação. No entanto, o blockchain pode ter uma escalabilidade inferior à linear.
- Os dados que precisam ser armazenados podem ter uma estrutura que diminui a eficiência do uso do blockchain.
- Em blockchains privados, é necessário garantir segurança não inferior à das sistemas de TI corporativos utilizados.
Devido a essas limitações, atualmente o blockchain é, em grande parte, utilizado em casos mais simples, nos quais é necessário eliminar intermediários ou alcançar a verificação de autenticidade e imutabilidade dos dados entre participantes que não estão sob um único controle.
Na próxima parte, desvendaremos o blockchain na nuvem e veremos como tudo funciona.
Isto é apenas o começo!
Fonte: habr.com
