Întreaga istorie a umanității este o încercare de a distruge vechile ordini și de a construi unele noi, desigur, mai bune. (Autor anonim)
În articolul precedent am analizat tehnologiile pe care operează toate blockhain-urile. A venit timpul să înțelegem ce probleme pot rezolva blockhain-urile moderne. Pentru început, să ne uităm la analiza stării actuale a blockchain-ului și la perspectivele de viitor. Ca specialist tehnic, mă inspiră compania Gartner cu numeroasele sale cicluri de maturitate a tehnologiilor (Hype Cycles). Graficul arată ciclul de maturitate al blockchain-ului în afaceri la sfârșitul anului 2018. Ce concluzii putem trasa?
Analiza de la Gartner
- Din grafic se poate observa că multe industrii moderne încearcă să aplice blockchain-ul pentru a rezolva problemele de producție, iar în fiecare an apar industrii noi care încep să exploreze blockchain-ul.
- În același timp, deocamdată, nicio industrie nu a atins un platou de productivitate, nici măcar o pantă de iluminare.
- Desigur, nu toate industriile aflate acum pe drumul spre vârful așteptărilor vor ajunge la platoul de productivitate, dar având în vedere amploarea mișcării, în 5-10 ani vom fi martorii utilizării pe scară largă a unor cazuri.
- Dar unde este Bitcoin, mineritul și, în general, criptomoneda, întrebați voi? Aceste tehnologii aduc profituri substanțiale? Ele au fost pe graficele anilor anteriori, dar anul acesta au părăsit deja platoul de productivitate în cele 10 ani necesari.
Următorul grafic arată maturitatea tehnologiilor blockchain:
Ce se poate spune despre acest grafic?
- Majoritatea tehnologiilor blockchain moderne sunt de asemenea în faza de discuție. Dar nu pentru că ar fi tehnologii noi, ci pentru că industriile le explorează aplicabilitatea la structura lor de date, volumul și viteza de procesare, căutând oportunități de a îmbunătăți eficiența și de a reduce costurile cu ajutorul tehnologiilor blockchain.
- Interesul față de mineritul de criptomonede, blockchain-ul clasic și, în general, tehnologia registrului distribuit începe să scadă.
Acum să vedem pentru ce cazuri de industrie se încearcă aplicarea blockchain-ului. Gartner a realizat la sfârșitul anului 2018 un studiu și a prezentat rezultatele sub formă de matrice, unde pe orizontală sunt enumerate cazurile, pe verticală industriile, iar cercurile de la intersecții arată cât de solicitat este un anumit caz într-o industrie specifică:
Ce concluzii se pot trasa din acest tabel?
- Majoritatea proiectelor folosesc blockchain-ul pentru înregistrarea, distribuirea și partajarea de date (Shared Record Keeping și Internal Record Keeping).
- O parte semnificativă a proiectelor utilizează blockchain-ul pentru a urmări mișcarea valorii sau schimbarea proprietarilor (Asset Tracking).
- Identificarea (Identity Management) este necesară, deși treptat, în aproape toate industriile.
- În prezent, tokenizarea (Digital Tokens) nu este prea solicitată și, ceea ce este surprinzător, același lucru se poate spune și despre contractele inteligente (Smart Contracts).
Schema generalizată a blockchain-ului
Când se desenează blockchain-ul aplicat în orice industrie, toate schemele sunt în principiu identice: există o rețea blockchain, iar participanții scriu și citesc informații prin intermediul Dapp (aplicație descentralizată). Toate diferențele constau în detalii, de exemplu, informațiile în blockchain pot fi scrise nu doar de oameni, ci și de dispozitivele platformei IoT (Internet of Things). Să luăm în considerare schema generalizată folosind IoT, deoarece este una dintre cele mai discutate aplicații ale blockchain-ului. Vom echipa suplimentar dispozitivele IoT cu un card SIM pentru transmiterea datelor, folosind rețeaua mobilă a operatorului de telefonie, sau mai bine, eSIM, pentru a putea utiliza diverse rețele mobile. Rețeaua mobilă va fi, desigur, 5G, deoarece service-ul dispozitivelor IoT este una dintre aplicațiile de bază ale rețelei 5G. Modulele GPS / GLONASS vor urmări locația. Pentru funcționarea adecvată a contractelor inteligente, este necesar să avem informații din surse externe, de exemplu, ratele actuale ale acțiunilor sau valutelor. Pentru aceasta, se folosesc așa-numitele oracle-uri blockchain. Ultimul element este un modul de inteligență artificială pentru analiza datelor. , că algoritmii AI (Inteligență Artificială) vor funcționa eficient pe datele din blockchain, deoarece acestea sunt complete, necontradictorii și ordonate temporal.
Astfel, am obținut un schelet general pentru proiectele blockchain. Acum, putem scrie orice titlu pentru el și transforma schema în una potrivită pentru diverse industrii. De exemplu, „Urmărirea mișcării cisternelor pentru industria petrolieră” sau „Producția de piese pentru industria auto” sau „Livrări de carne de fermă în magazinele de retail”.
Blockchain + IoT + 5G + GPS + AI
Trecem la cazuri concrete.
Analiza cazurilor
Să găsim cazuri pentru industriile enumerate și să ne gândim pe ce blockchain-uri pot fi realizate. Se dovedește că nu trebuie să căutăm nimic, deoarece există un „” cu exemple și link-uri. În aceasta sunt adunate cazuri de utilizare a blockchain-ului în următoarele industrii:
- industria auto
- sectorul public
- sectorul extractiv
- sănătate
- cultură și artă
- imobiliare
- producție
- retail
- agricultură
- telecomunicații
- transport
- sectorul financiar
- sectorul energetic
- gestionarea drepturilor de autor
Concluzii din analiza setului de cazuri
- Desigur, blockchain-ul se pretează bine pentru fintech, deoarece tranzacțiile și transferul de proprietăți sunt fundamentale pentru sistemul financiar.
- Blockchain-ul este logic de aplicat în cazurile în care există „lanțuri de aprovizionare”, de exemplu, transportul containerelor. Containerul este considerat un bun care este transferat în proprietate de la o companie de transport la alta. Sau, de exemplu, etichetarea alimentelor și urmărirea întregului lanț de aprovizionare a produselor de la ferma agricolă până la magazinele de retail. În acest caz, cumpărătorul poate verifica dacă produsul a fost fabricat de un anumit producător în condiții specifice. În prezent, informațiile de acest fel de pe etichete se pot crede doar pe cuvânt.
- Un caz relevant pentru identificarea persoanelor IAM (Managementul Identității și Accesului) și stocarea datelor personale. Odată cu apariția blockchain-ului, a apărut o modalitate de soluționare bazată pe stocarea datelor personale într-un registru distribuit, iar prin intermediul protocolului Zero Knowledge Proof, o persoană poate decide ce date să împărtășească. De exemplu, un exemplu clasic este confirmarea că un cetățean a împlinit 18 ani. Acum, pentru acest lucru se utilizează un pașaport sau un permis de conducere, care conțin date nerelevante pentru verificare, cum ar fi adresa de înregistrare. Folosind blockchain-ul, se va putea verifica că o persoană are 18 ani, fără a dezvălui alte informații.
- În aceeași zonă se află și cazul înregistrării în blockchain a datelor medicale ale pacienților, pentru a putea fi transferate între instituții, fără a încălca confidențialitatea. Și aceasta este o trăsătură comună a multor cazuri, unde, pe de o parte, este necesară identificarea persoanelor și posibilitatea de a răspândi informațiile fără obstacole, iar pe de altă parte este esențial să se protejeze (să se cripeze) datele personale și private.
Blockchain și statul
În multe țări, există programe guvernamentale pentru dezvoltarea blockchain-ului. Inclusiv în Rusia, există , în cadrul căruia blockchain-ul (registrul distribuit) este considerat o direcție de dezvoltare. Pentru stat, dezvoltarea blockchain-ului este relevantă în următoarele direcții:
- Crearea de registre ale tranzacțiilor imobiliare, cum ar fi proprietățile;
- Crearea de registre pentru înregistrarea actelor de stare civilă, cum ar fi înregistrarea nașterilor, căsătoriilor și divorțurilor;
- Înregistrarea rezultatelor alegerilor și voturilor în blockchain.
Blockchain și Telecom
Cazurile implementate în industria Telecom vor influența majoritatea oamenilor. pentru operatorii de telecomunicații, cel mai relevant este utilizarea blockchain-ului pentru a rezolva următoarele probleme:
- Operatorii pot elimina intermediarii (centrele de decontare) în furnizarea de roaming și pot efectua plăți direct între ei.
- Identificarea persoanelor și a dispozitivelor IoT.
- Numărarea automată a încălcărilor reglementărilor SLA (Acordul de Nivel de Serviciu) pe baza unui contract smart și plata compensațiilor.
- Întreținerea unei baze de date distribuite cu telefoane furate.
- Gestionarea unei baze de date distribuite pentru MNP (Portabilitatea Numărului Mobil) și eliminarea intermediarului sub forma unei baze de date centralizate.
Analiza blockchain-urilor
În scopuri de sistematizare, am încercat să găsesc o clasificare a blockchain-urilor pe generații. Nu am găsit o clasificare general acceptată, dar toată lumea este de acord că prima generație este Bitcoin, a doua Ethereum, iar de aici încolo totul depinde de preferințele personale. Mi se pare logică următoarea clasificare:
- Prima generație (Bitcoin): suportă doar funcționalitatea de transfer a criptovalutei de la un cont la altul.
- În a doua generație au fost adăugate contractele inteligente (Ethereum) și multivaluta (BitShares).
- A treia generație permite operarea nu doar cu criptovalute, ci și cu orice active digitale, implementarea unei logici de afaceri arbitrare, flexibilitatea în configurarea algoritmului de consens. Un exemplu de blockchain universal este Hyperledger Fabric.
Să analizăm reprezentanții tuturor generațiilor, din perspectiva caracteristicilor care ajută la înțelegerea cazurilor de utilizare care pot fi implementate pe blockchain-uri diferite:
Bitcoin
Ethereum
Bitshares
Hyperledger Fabric
Exonum
Generația blockchain-ului
1
2
2
3
3
Site
Performanța în TPS
7
20-30
10,000
1000
10,000
Se poate face un blockchain privat?
nu
nu
da
da
da
Numărul de noduri în rețea
Peste 10.000
Peste 10.000
Eficient 20-30 de noduri
Eficiența este determinată de sistemul Apache Kafka
Eficiența este determinată de consensul BFT: 10-20 de noduri
Comisionul mediu pentru tranzacții
0.5$
0.1$
mai puțin decât în Ethereum
nu
nu
Sistemele de operare acceptate pentru noduri
Windows, Linux, MacOS
Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi
Ubuntu, Windows
Windows, Linux, MacOS
Linux, MacOS
Implementarea nodurilor
Manual
Manual, Docker
Manual
Docker, docker-compose
Manual, Docker
Consens
PoW
PoW
DPoS
Sistem de votare, folosește Apache Kafka
BFT
Contract inteligent
Nu în înțelegerea general acceptată
Limbaj de programare Solidity
Preinstalate și numărul acestora este limitat. Se poate adăuga în C++
Limbaje de programare Go, JS
Rust
Limbaj de programare pe care este scris blockchain-ul
C++
C++
C++
Go
Rust
DB pentru stocarea datelor blockchain-ului
LevelDB
LevelDB
LevelDB
goleveldb - LevelDB în Go
RocksDB
Dezvoltare și suport
Satoshi Nakamoto & Co
Vitalik Buterin & Co
Dan Larimer & Co
The Linux Foundation, IBM, Oracle
Bitfury Group
Limitări în implementarea cazurilor
Performanța și existența comisionului.
Performanța și existența comisionului. Potrivit pentru teste pilot și PoC-uri.
Existența comisionului și un număr limitat de scenarii de utilizare implementate.
Hyperledger Fabric — nu există limite dacă nu te aștepți la performanțe excelente.
Exonum limitează consensul BFT și are un prag de intrare ridicat, deoarece pentru implementarea contractelor inteligente acestea trebuie încorporate în codul sursă.
Concluzie
În prezent, utilizarea oricărei tehnologii noi este adesea prezentată ca o soluție pentru probleme. De aceea, trebuie să ne asigurăm, mai întâi, că în acest caz avem nevoie într-adevăr de blockchain. Pentru asta, trebuie să răspundem la întrebările: este necesară toată funcționalitatea menționată?
- Criptografie
- Imutabilitatea și integritatea istoricului de date
- Distribuție
- Decentralizare
- Tokenizare
- Contracte inteligente
Dacă nu aveți nevoie de toate caracteristicile menționate, atunci poate fi mai eficient să aplicați tehnologii diferite de blockchain. Dacă totuși a fost decis să se folosească blockchain, trebuie avut în vedere aspectele specifice ale blockchain-ului, care, datorită naturalității sale, nu pot fi modificate:
- Diferite blockchain-uri au caracteristici tehnice și limitări diferite, așa că, în funcție de caz, trebuie ales blockchain-ul corespunzător.
- În funcție de consens, performanța blockchain-ului diferă în mod semnificativ. Și dacă este ales un anumit blockchain, este foarte probabil că nu va putea fi „optimizat”.
- Scalabilitatea liniară este o cerință obișnuită pentru sistemele informaționale. Blockchain-ul poate scala mai prost decât linear.
- Datele care trebuie păstrate pot avea o structură care reduce eficiența utilizării blockchain-ului.
- În blockchain-urile private, trebuie asigurată o securitate cel puțin la fel de bună ca în sistemele IT corporative utilizate.
Din cauza acestor limitări, în prezent blockchain-ul este folosit, în principal, în cele mai simple cazuri, în care trebuie eliminat intermediari sau trebuie atinsă verificarea autenticitații și imutabilității datelor între participanți care nu sunt sub un control comun.
În partea următoare, vom desfășura blockchain-ul în cloud și vom vedea cum funcționează totul.
Acesta este doar începutul!
Sursa: habr.com
