Чотири справжні випадки використання блокчейну

Доктор Гідеон Грінспен є засновником і генеральним директором Coin Sciences, компанії, що стоїть за платформою MultiChain для приватних блокчейнів.

У цій Погляди Грінспен окреслює чотири випадки використання дозволених блокчейнів, стверджуючи, що фінансові установи можуть зіткнутися з більшими обмеженнями у спробах використовувати Технології , ніж вважалося раніше.

Майже через рік після першого випуску MultiChain ми багато дізналися про те, як блокчейни, у приватному та некриптовалютному сенсі, можна і не можна застосовувати до реальних проблем.

Дозвольте мені поділитися тим, що ми знаємо на даний момент.

Почнемо з того, що перша ідея, з якої ми (і багато інших) почали, здається помилковою. Ця ідея, натхненна безпосередньо Bitcoin , полягала в тому, що приватні блокчейни (або «загальні книги») можна використовувати для прямого розрахунку за більшістю платіжних і обмінних операцій у Фінанси секторі, використовуючи токени в ланцюзі для представлення готівки, акцій, облігацій тощо.

Це цілком працездатно на технічному рівні, тож у чому проблема?

Одним словом – конфіденційність. Якщо кілька установ використовують спільну книгу, кожна установа бачить кожну транзакцію в цій книзі, навіть якщо вони T відразу знають реальні особи залучених сторін.

Це виявляється величезною проблемою як з точки зору регулювання, так і комерційних реалій міжбанківської конкуренції. Хоча доступні або розробляються різні стратегії для пом’якшення цієї проблеми, жодна з них не може зрівнятися з простотою та ефективністю централізованої бази даних, якою керує довірений посередник, який зберігає повний контроль над тим, хто може бачити.

Принаймні наразі здається, що великі фінансові установи вважають за краще KEEP більшість транзакцій у цих посередницьких базах даних, незважаючи на відповідні витрати.

Я засновую цей висновок не лише на нашому власному досвіді, але й на напрямі, обраному кількома відомими стартапами, початковою метою яких була розробка спільних бухгалтерських книг для банків. Наприклад, як R3CEV, так і Digital Asset зараз працюють над «мовами опису контракту». Корда і DAML відповідно (попередні приклади включають MLFi <a href="https://www.lexifi.com/product/technology/contract-description-language">https://www.lexifi.com/product/ Технології/contract-description-language</a> та Рікардіанські контракти).

Ці мови дозволяють формально й однозначно представити умови складного фінансового контракту в форматі, який читається комп’ютером, уникаючи при цьому недоліки з Ethereumобчислення загального призначення в стилі. Натомість блокчейн відіграє лише допоміжну роль, зберігаючи або нотаріально завіряючи контракти в зашифрованому вигляді та виконуючи базове виявлення дублікатів.

Фактичне виконання контракту не відбувається на блокчейні – скоріше, воно виконується лише контрагентами контракту, з ймовірним додаванням аудиторів і регуляторів.

У NEAR перспективі це, мабуть, найкраще, що можна зробити, але де це залишити ширші амбіції щодо дозволених блокчейнів? Чи існують інші додатки, для яких вони можуть становити більш значну частину головоломки?

До цього питання можна підійти як теоретично, так і емпірично.

Теоретично, зосереджуючись на ключових відмінностях між блокчейнами та традиційними базами даних, а також на тому, як вони інформують набір можливих варіантів використання. А в нашому випадку – емпірично, шляхом класифікації реальних рішень, створених сьогодні на основі нашого продукту.

Не дивно, що незалежно від того, зосереджуємося ми на теорії чи практиці, виникають однакові класи варіантів використання:

• Міжорганізаційне діловодство
• Легкі фінансові системи
• Багатопартійне агрегування
• Відстеження походження.

Теорія

Перш ніж пояснювати їх докладно, давайте нагадаємо теорію. Як я вже обговорював раніше, дві найважливіші відмінності між блокчейнами та централізованими базами даних можна охарактеризувати наступним чином:

Деінтермедіація. Блокчейни дозволяють кільком сторонам, які не повністю довіряють одна одній, безпечно та безпосередньо ділитися однією базою даних, не вимагаючи довіреного посередника.

Конфіденційність. Усі учасники блокчейну бачать усі транзакції, що відбуваються. (Навіть якщо ми використовуємо псевдонімні адреси та вдосконалену криптографію, щоб приховати деякі аспекти цих транзакцій, блокчейн завжди витікає більше інформації, ніж централізована база даних).

Іншими словами, блокчейни ідеально підходять для спільних баз даних, у яких кожен користувач може читати все, але жоден користувач не контролює, хто що може писати. Навпаки, у традиційних базах даних одна сутність контролює всі операції читання та запису, тоді як інші користувачі повністю залежать від примх цієї сутності.

Підводячи підсумок ONE реченням: блокчейни представляють собою компроміс, у якому відмова від посередництва досягається ціною конфіденційності.

Розглядаючи наведені нижче чотири типи варіантів використання, ми неодноразово повертатимемося до цього CORE компромісу, пояснюючи, чому в кожному випадку вигода від посередництва переважає вартість зниження конфіденційності.

Легкі фінансові системи

Почнемо з класу блокчейн-додатків, який буде найбільш знайомим, у якому група організацій бажає створити фінансову систему. У цій системі ONE або кілька дефіцитних активів здійснюють транзакцію та обмін між цими суб’єктами.

Щоб будь-який актив залишався дефіцитним, необхідно вирішити дві пов’язані проблеми. По-перше, ми повинні переконатися, що ту саму одиницю активу не можна відправляти більше ніж в ONE місце («подвійна витрата»). По-друге, має бути неможливо для будь-кого створювати нові одиниці активу за примхою («підробка»). Будь-яка організація, яка може зробити будь-яку з цих речей, може викрасти необмежену цінність із системи.

Загальним рішенням цих проблем є фізичні токени, такі як металеві монети або надійно надрукований папір. Ці жетони тривіально вирішують проблему подвійних витрат, оскільки закони фізики (буквально) запобігають тому, щоб ONE жетон знаходився в двох місцях одночасно.

Проблема підробки вирішується шляхом надзвичайного ускладнення виготовлення жетона. Проте фізичні токени мають декілька недоліків, які можуть зробити їх непрактичними:

• Фізичні токени, як чисті активи на пред’явника, можна вкрасти без будь-якого відшкодування
• Важко і дорого створити фізичні токени, які T підробити
• Вони повільні та дорогі для переміщення у великих кількостях або на великі відстані.

Цих недоліків можна уникнути, залишивши фізичні токени позаду та переосмисливши право власності на активи в термінах книги, якою керує довірений посередник. У минулому ці книги базувалися на паперових записах, а сьогодні вони, як правило, працюють у звичайних базах даних. У будь-якому випадку посередник здійснює передачу права власності, змінюючи вміст книги у відповідь на автентифікований Request. На відміну від розрахунків за допомогою фізичних токенів, сумнівні транзакції можна швидко й легко скасувати.

Тож у чому проблема з бухгалтерськими книгами? Одним словом, концентрація контролю.

Розміщуючи стільки потужностей в ONE місці, ми створюємо значну проблему безпеки як з технічного, так і з Human боку. Якщо хтось із сторонніх може зламати базу даних, він може змінити бухгалтерську книгу за власним бажанням, викравши кошти або повністю знищивши її вміст.

Навіть гірше, хтось зсередини може пошкодити бухгалтерську книгу, і такий вид атаки важко виявити або довести. Як наслідок, скрізь, де ми маємо централізовану книгу, ми повинні інвестувати значний час і гроші в механізми підтримки цілісності цієї книги. І в багатьох випадках ми вимагаємо постійної перевірки за допомогою пакетної звірки між центральною книгою та обліковими записами кожної зі сторін транзакції.

Введіть блокчейн (або «загальну книгу»). Це забезпечує переваги бухгалтерських книг, не страждаючи від проблеми концентрації.

Замість цього кожна юридична особа керує «вузлом», зберігаючи копію книги та зберігаючи повний контроль над своїми власними активами, які захищені приватними ключами. Транзакції поширюються між вузлами в одноранговому режимі, при цьому блокчейн забезпечує підтримку консенсусу.

Ця архітектура не залишає центральної точки атаки, через яку хакер або інсайдер міг би пошкодити вміст книги. У результаті цифрову фінансову систему можна розгорнути швидше та дешевше, з додатковою перевагою автоматичної звірки в режимі реального часу.

Тож у чому мінус? Як обговорювалося раніше, усі учасники спільної книги бачать усі транзакції, що відбуваються, що робить її непридатною для використання в ситуаціях, коли потрібна конфіденційність. Натомість блокчейни підходять для того, що я називаю легкими фінансовими системами, а саме для тих, у яких економічні ставки або кількість учасників є відносно низькими.

У цих випадках конфіденційність, як правило, є меншою проблемою – навіть якщо учасники будуть уважно стежити за тим, що роблять один одного, вони T Навчання багато корисного. І саме тому, що ставки низькі, ми вважаємо за краще уникати клопоту та витрат на створення посередника.

Деякі очевидні приклади легких фінансових систем включають: краудфандинг, подарункові картки, бали лояльності та місцеві валюти – особливо у випадках, коли активи можна обміняти в ONE місцях.

Але ми також бачимо випадки використання в основному Фінанси секторі, наприклад однорангова торгівля між менеджерами активів, які не є прямими конкуруючими особами. Блокчейни навіть тестуються як системи внутрішнього обліку у великих організаціях, де кожен відділ або місце має контролювати свої кошти.

У всіх цих випадках менша вартість блокчейнів забезпечує негайну вигоду, тоді як втрата конфіденційності не викликає занепокоєння.

Відстеження походження

Ось другий клас варіантів використання, про який ми неодноразово чуємо від користувачів MultiChain: відстеження походження та переміщення цінних предметів через ланцюг поставок, як-от предмети розкоші, фармацевтичні препарати, косметика та електроніка. А також критичні елементи документації, такі як коносаменти чи акредитиви.

У ланцюгах поставок, які простягаються в часі та відстані, усі ці товари страждають від підробок і крадіжок.

Проблему можна вирішити за допомогою блокчейнів таким чином: коли створюється цінний предмет, відповідний цифровий токен видається довіреною організацією, яка діє для автентифікації його точки походження. Потім, щоразу, коли фізичний об’єкт переходить з рук в руки, цифровий токен переміщується паралельно, так що реальний ланцюжок зберігання точно відображається в ланцюжку транзакцій у блокчейні.

Якщо хочете, токен діє як віртуальний «сертифікат автентичності», який набагато важче вкрасти чи підробити, ніж аркуш паперу.

Отримавши цифровий маркер, кінцевий одержувач фізичного об’єкта, будь то банк, дистриб’ютор, роздрібний продавець або клієнт, може перевірити ланцюжок зберігання аж до місця походження. Дійсно, у випадку таких документів, як коносаменти, ми можемо взагалі відмовитися від фізичного елемента.

Хоча все це має сенс, проникливий читач помітить, що звичайна база даних, якою керує (скажімо) виробник товару, може виконати те саме завдання. Ця база даних буде зберігати записи про поточного власника кожного елемента, приймати підписані транзакції, що представляють кожну зміну власника, і відповідати на вхідні запити щодо поточного стану гри.

То навіщо замість цього використовувати блокчейн? Відповідь полягає в тому, що для цього типу програми є перевага розподіленої довіри.

Незалежно від того, де зберігається централізована база даних, у цьому місці знайдуться люди, які мають можливість (і можуть бути підкуплені) зіпсувати її вміст, позначаючи підроблені або вкрадені предмети як законні. Навпаки, якщо походження відстежується в блокчейні, який колективно належить учасникам ланцюжка постачання, жодна окрема організація чи невелика група організацій не зможе порушити ланцюжок постачання, а кінцеві користувачі можуть мати більше впевненості у відповідях, які вони отримують.

Як бонус, різні токени (скажімо, для деяких товарів і відповідної накладної) можна безпечно та безпосередньо обміняти, із гарантованим двостороннім обміном на найнижчому рівні блокчейну.

Як щодо проблеми конфіденційності? Придатність блокчейнів для походження ланцюга постачання є щасливим результатом простого шаблону транзакцій цієї програми. На відміну від фінансових ринків, більшість токенів рухаються в одному напрямку, від початкової до кінцевої точки, без повторної торгівлі туди-сюди між учасниками блокчейну.

Якщо конкуренти рідко здійснюють транзакції один з одним (наприклад, виробник іграшок з виробником іграшок або роздрібний продавець з роздрібним продавцем), вони не можуть Навчання блокчейн-адреси один одного та підключити їх до реальних ідентифікацій.

Крім того, діяльність можна легко розділити на кілька книг, кожна з яких представляє різний порядок або тип товару.

Міжорганізаційне діловодство

Обидва попередні варіанти використання базуються на токенізованих активах, тобто представленнях цінності в ланцюжку, що передається між учасниками.

Однак існує друга група випадків використання блокчейну, які не пов’язані з активами. Натомість блокчейн діє як механізм для колективного запису та нотаріального засвідчення будь-яких типів даних, значення яких може бути фінансовим чи іншим.

ONE із таких прикладів є контрольний слід критичних комунікацій між двома чи більше організаціями, скажімо, у сфері охорони здоров’я чи юридичному секторі. Жодній окремій організації в групі не можна довіряти збереження цього архіву записів, тому що фальсифікована або видалена інформація значно зашкодить іншим. Тим не менш, життєво важливо, щоб усі погодилися щодо вмісту архіву, щоб запобігти суперечкам.

Щоб вирішити цю проблему, нам потрібна спільна база даних, до якої записуються всі записи, при цьому кожен запис супроводжується міткою часу та підтвердженням походження. Стандартним рішенням було б створити довіреного посередника, роль якого полягає в зборі та централізованому зберіганні записів.

Але блокчейни пропонують інший підхід. Вони дають організаціям можливість спільно керувати цим архівом, водночас запобігаючи його пошкодженню окремими учасниками (чи невеликими групами).

ONE з найбільш повчальних розмов, яку я мав за останні два роки, була з Майклом Майнеллі з Z/Yen. Протягом 20 років його компанія створювала системи, в яких кілька організацій спільно керували спільним цифровим журналом аудиту, використовуючи мітки часу, цифрові підписи та кругову схему консенсусу.

Коли він пояснив технічні деталі цих систем, стало зрозуміло, що вони є дозволеними блокчейнами в усіх відношеннях. Іншими словами, у використанні блокчейну для міжорганізаційного обліку немає нічого нового – просто світ нарешті дізнався про цю можливість.

З точки зору фактичних даних, що зберігаються в блокчейні, є три популярні варіанти:

Незашифровані дані. Це може прочитати кожен учасник блокчейну, забезпечуючи повну колективну прозорість і негайне вирішення у випадку суперечки.

Зашифровані дані. Це можуть прочитати лише учасники з відповідним ключем дешифрування. У разі суперечки будь-хто може відкрити цей ключ довіреному органу, такому як суд, і використовувати блокчейн, щоб довести, що вихідні дані були додані певною стороною в певний момент часу.

Хешовані дані. "Хеш" діє як компактний цифровий відбиток, що представляє зобов'язання щодо певної частини даних, зберігаючи ці дані прихованими. Маючи певні дані, будь-яка сторона може легко підтвердити, чи вони збігаються з певним хешем, але отримати дані з його хешу обчислювально неможливо. Лише хеш розміщується в блокчейні, а оригінальні дані зберігаються поза ланцюгом зацікавленими сторонами, які можуть розкрити їх у разі суперечки.

Як згадувалося раніше, продукт Corda від R3CEV застосував цей третій підхід, зберігаючи хеші в блокчейні для нотаріального засвідчення контрактів між контрагентами, не розкриваючи їх вміст. Цей метод можна використовувати як для комп’ютерних описів контрактів, так і для PDF-файлів, що містять паперову документацію.

Природно, конфіденційність не є проблемою для міжорганізаційного ведення записів, оскільки вся мета полягає у створенні спільного архіву, який можуть бачити всі учасники (навіть якщо деякі дані зашифровані або хешовані). Дійсно, у деяких випадках блокчейн може допомогти керувати доступом до конфіденційних даних поза мережею, забезпечуючи незмінний запис запитів доступу з цифровим підписом.

У будь-якому випадку, пряма перевага деінтермедіації полягає в тому, що не потрібно створювати жодної додаткової сутності та довіряти їй для підтримки цього запису.

Багатопартійне агрегування

Технічно кажучи, цей останній клас варіантів використання подібний до ONE, оскільки кілька сторін записують дані в колективно керований запис. Але в цьому випадку мотивація інша – подолати інфраструктурну складність поєднання інформації з великої кількості окремих джерел.

Уявіть собі два банки з внутрішніми базами даних перевірки особистості клієнтів. У якийсь момент вони помічають, що мають багато спільних клієнтів, тож укладають угоду про взаємний обмін, у рамках якої вони обмінюються даними перевірки, щоб уникнути дублювання роботи.

Технічно угода реалізується за допомогою стандартної реплікації даних «головний-підлеглий», у якій кожен банк підтримує живу копію бази даних іншого, доступну лише для читання, і виконує запити паралельно до своєї власної бази даних і репліки. Поки що добре.

А тепер уявіть, що ці два банки запросили трьох інших взяти участь у цьому колі обміну. Кожен із п’яти банків використовує власну головну базу даних разом із чотирма копіями інших банків, доступними лише для читання. З п’ятьма основними і 20 репліками ми маємо загалом 25 екземплярів бази даних.

Незважаючи на те, що це можливо, це забирає значний час і ресурси ІТ-відділу кожного банку.

Повертаємося вперед до моменту, коли 20 банків обмінюються інформацією таким чином, і ми розглядаємо загалом 400 екземплярів бази даних. Для 100 банків ми досягаємо 10 000 інстанцій. Загалом, якщо кожна сторона ділиться інформацією з іншою, загальна кількість екземплярів бази даних зростає пропорційно квадрату кількості учасників. У якийсь момент цього процесу система обов’язково зламається.

Так яке рішення? ONE із очевидних варіантів є надання всіма банками своїх даних довіреному посереднику, завданням якого є зведення цих даних в єдину основну базу даних. Тоді кожен банк міг би запитувати цю базу даних віддалено або запускати локальну репліку лише для читання у своїх чотирьох стінах.

Хоча в цьому підході немає нічого поганого, блокчейни пропонують дешевшу альтернативу, у якій спільна база даних керується безпосередньо банками, які її використовують. Блокчейни також приносять додаткові переваги надмірність і відновлення після відмови для системи в цілому.

Важливо пояснити, що блокчейн діє не просто як розподілена база даних Кассандра або RethinkDB. На відміну від цих систем, кожен вузол блокчейну забезпечує виконання набору правил, які забороняють ONE учаснику змінювати або видаляти дані, додані іншим.

Дійсно, з цього приводу все ще існує певна плутанина – ONE нещодавно випущена блокчейн-платформа може бути зламана одним несправним вузлом. У будь-якому випадку хороша платформа також спростить керування мережами з тисячами вузлів, приєднуючись і виходячи за бажанням, якщо отримати відповідні дозволи.

Хоча я трохи скептично ставлюся до часто згадуваного зв’язку між блокчейнами та Інтернетом речей, я думаю, що це може бути те, де така сильна синергія. Звичайно, кожна «речь» була б занадто малою, щоб зберігати повну копію блокчейну локально. Швидше, він передавав би дані, що містять транзакції, до розподіленої мережі вузлів блокчейну, які збирали б їх усі разом для подальшого пошуку та аналізу.

Висновок: блокчейни у ​​Фінанси

Я почав цю статтю, поставивши під сумнів початковий сценарій використання блокчейнів у Фінанси секторі, а саме масове врегулювання платіжних і обмінних транзакцій.

Хоча я вважаю, що цей висновок стає загальноприйнятим (за ONE помітним винятком), це не означає, що блокчейни не мають інших застосувань у цій галузі. Фактично, для кожного з чотирьох класів варіантів використання, описаних вище, ми бачимо чіткі програми для банків та інших фінансових установ. Відповідно, це: невеликі торгові кола, джерело Фінанси торгівлі, нотаріальне засвідчення двосторонніх контрактів та агрегація даних AML/KYC.

Важливо розуміти, що з точки зору архітектури наші чотири класи варіантів використання не є специфічними для Фінанси і однаково актуальні для інших секторів, таких як страхування, охорона здоров’я, дистрибуція, виробництво та ІТ.

Дійсно, приватні блокчейни слід розглядати в будь-якій ситуації, коли двом або більше організаціям потрібен спільний погляд на реальність, і цей погляд не походить з одного джерела.

У цих випадках блокчейни пропонують альтернативу потребі в надійному посереднику, що призводить до значної економії клопоту та витрат.

Ця стаття була спочатку опублікована на Блог MultiChain і було перевидано тут з дозволу автора.

Скриня зі скарбами зображення через Shutterstock