Fire ægte blockchain-brugssager

Hvor delte hovedbøger tilføjer reel værdi i virksomhedens IT

Næsten et år efter første udgivelse multikæde, har vi lært enormt meget om, hvordan blockchains, i privat og ikke-kryptovaluta-forstand, kan og ikke kan anvendes på problemer i den virkelige verden. Tillad mig at dele, hvad vi ved indtil videre.

Til at begynde med ser den første idé, som vi (og mange andre) startede med, ud til at være forkert. Denne idé, inspireret af bitcoin direkte, var, at private blockchains (eller "delte hovedbøger") kunne bruges til direkte at afvikle størstedelen af ​​betalings- og udvekslingstransaktioner i finanssektoren ved at bruge on-chain tokens til at repræsentere kontanter, aktier, obligationer og mere.

Dette er perfekt brugbart på et teknisk niveau, så hvad er problemet? I et ord, fortrolighed. Hvis flere institutioner bruger en delt hovedbog, så ser hver institution hver transaktion på denne finansbog, selvom de ikke umiddelbart kender identiteten på de involverede parter i den virkelige verden. Dette viser sig at være et stort problem, både med hensyn til regulering og de kommercielle realiteter i interbankkonkurrencen. Mens forskellige strategier er tilgængelige eller under udvikling til at afbøde dette problem, kan ingen matche enkelheden og effektiviteten af ​​en centraliseret database, der administreres af en betroet mellemmand, som bevarer fuld kontrol over, hvem der kan se hvad. I det mindste nu ser det ud til, at store finansielle institutioner foretrækker at holde de fleste transaktioner skjult i disse mellemliggende databaser, på trods af omkostningerne forbundet hermed.

Jeg baserer denne konklusion ikke kun på vores egne erfaringer, men også på den retning, som adskillige fremtrædende startups har taget, hvis oprindelige mål var at udvikle delte hovedbøger for banker. For eksempel arbejder både R3CEV og Digital Asset nu på "kontraktbeskrivelsessprog", i corda , DAML henholdsvis (tidligere eksempler inkluderer MLFi , Ricardian-kontrakter). Disse sprog gør det muligt at repræsentere betingelserne for en kompleks finansiel kontrakt formelt og utvetydigt i et computerlæsbart format, samtidig med at man undgår mangler af Ethereum-stil generel beregning. I stedet spiller blockchain kun en understøttende rolle, idet den gemmer eller notariserer kontrakterne i krypteret form og udfører en grundlæggende duplikatdetektion. Selve kontraktudførelsen finder ikke sted på blockchain – den udføres derimod kun af kontraktens modparter, med formentlig tilføjelse af revisorer og regulatorer.

På kort sigt er dette nok det bedste, der kan gøres, men hvor efterlader det de bredere ambitioner om tilladte blockchains? Er der andre applikationer, som de kan udgøre en mere væsentlig del af puslespillet for?

Dette spørgsmål kan gribes an både teoretisk og empirisk. Teoretisk ved at fokusere på de vigtigste forskelle mellem blockchains og traditionelle databaser, og hvordan disse informerer sættet af mulige use cases. Og i vores tilfælde, empirisk, ved at kategorisere de virkelige løsninger, der bygges på MultiChain i dag. Ikke overraskende, uanset om vi fokuserer på teori eller praksis, opstår de samme klasser af anvendelsestilfælde:

• Lette økonomiske systemer.
• Herkomst sporing.
• Tværorganisatorisk journalføring.
• Aggregering af flere partier.

Før vi forklarer disse i detaljer, lad os opsummere teorien. Som jeg har diskuteret før, kan de to vigtigste forskelle mellem blockchains og centraliserede databaser karakteriseres som følger:

1. disintermediation. Blockchains gør det muligt for flere parter, der ikke fuldt ud stoler på hinanden, at dele en enkelt database sikkert og direkte uden at kræve en betroet mellemmand.
2. Fortrolighed: Alle deltagere i en blockchain ser alle de transaktioner, der finder sted. (Selv hvis vi bruger pseudonyme adresser og avanceret kryptografi til at skjule nogle aspekter af disse transaktioner, vil en blockchain altid lække mere information end en centraliseret database.)

Med andre ord er blockchains ideelle til delte databaser, hvori hver bruger er i stand til læse alt, men ingen enkelt bruger styrer hvem der kan skriver hvad. I modsætning hertil, i traditionelle databaser, udøver en enkelt enhed kontrol over alle læse- og skriveoperationer, mens andre brugere er fuldstændig underlagt denne enheds luner. For at opsummere det i én sætning:

Blockchains repræsenterer en afvejning, hvor disintermediation opnås på bekostning af fortrolighed.

Ved at undersøge de fire typer brugssager nedenfor, vil vi gentagne gange vende tilbage til denne centrale afvejning og forklare, hvorfor fordelen ved disintermediation i hvert enkelt tilfælde opvejer omkostningerne ved reduceret fortrolighed.

Lette økonomiske systemer

Lad os starte med den klasse af blockchain-applikationer, der vil være mest kendt, hvor en gruppe af enheder ønsker at oprette et finansielt system. Inden for dette system handles og udveksles et eller flere knappe aktiver mellem disse enheder.

For at enhver aktiv for at forblive knappe, to relaterede problemer skal løses. For det første skal vi sikre, at den samme enhed af aktivet ikke kan sendes til mere end ét sted (et "dobbeltforbrug"). For det andet skal det være umuligt for nogen at skabe nye enheder af aktivet på et indfald ("forfalskning"). Enhver enhed, der kunne gøre en af ​​disse ting, kunne stjæle ubegrænset værdi fra systemet.

En almindelig løsning på disse problemer er fysiske tokens, såsom metalmønter eller sikkert trykt papir. Disse tokens løser trivielt problemet med dobbeltforbrug, fordi fysikkens regler (bogstaveligt talt) forhindrer, at én token er to steder på samme tid. Problemet med forfalskning er løst ved at gøre tokenet ekstremt vanskeligt at fremstille. Alligevel lider fysiske tokens af adskillige mangler, som kan gøre dem upraktiske:

• Som rene ihændehaveraktiver kan fysiske tokens stjæles uden spor eller midler.
• De er langsomme og dyre at flytte i stort antal eller over lange afstande.
• Det er vanskeligt og dyrt at skabe fysiske tokens, der ikke kan forfalskes.

Disse mangler kan undgås ved at efterlade fysiske tokens og omdefinere ejerskab af aktiver i form af en hovedbog, der administreres af en betroet mellemmand. Tidligere var disse regnskaber baseret på papirregistreringer, og i dag har de en tendens til at køre på almindelige databaser. Uanset hvad, gennemfører mellemmanden en overførsel af ejerskab ved at ændre hovedbogens indhold som svar på en autentificeret anmodning. I modsætning til afregning med fysiske tokens, kan tvivlsomme transaktioner hurtigt og nemt tilbageføres.

Så hvad er problemet med regnskaber? I en nøddeskal, koncentration af kontrol. Ved at lægge så meget strøm ét sted skaber vi en væsentlig sikkerhedsudfordring, både teknisk og menneskelig. Hvis nogen eksternt kan hacke sig ind i databasen, kan de ændre hovedbogen efter behag, stjæle andres penge eller ødelægge dens indhold fuldstændigt. Endnu værre, nogen på indersiden kunne ødelægge hovedbogen, og denne form for angreb er svære at opdage eller bevise. Som et resultat heraf skal vi, uanset hvor vi har en centraliseret hovedbog, investere betydelig tid og penge i mekanismer for at opretholde dennes integritet. Og i mange tilfælde kræver vi løbende verifikation ved hjælp af batch-baseret afstemning mellem den centrale finansbog og dem fra hver af de transaktionsparter.

Gå ind i blockchain (eller "delt hovedbog"). Dette giver fordelene ved hovedbøger uden at lide af problemet med koncentration. I stedet kører hver enhed en "node", der har en kopi af hovedbogen og bevarer fuld kontrol over sine egne aktiver, som er beskyttet af private nøgler. Transaktioner forplanter sig mellem noder på en peer-to-peer måde, hvor blockchain sikrer, at konsensus opretholdes. Denne arkitektur efterlader intet centralt angrebspunkt, hvorigennem en hacker eller insider kan ødelægge hovedbogens indhold. Som følge heraf kan et digitalt økonomisystem implementeres hurtigere og billigere med den ekstra fordel af automatisk afstemning i realtid.

Så hvad er ulempen? Som nævnt tidligere ser alle deltagere i en delt finansbog alle transaktioner, der finder sted, hvilket gør den ubrugelig i situationer, hvor fortrolighed er påkrævet. I stedet egner blockchains sig til det, jeg kalder letvægt finansielle systemer, nemlig dem, hvor den økonomiske indsats eller antallet af deltagere er relativt lavt. I disse tilfælde har fortrolighed en tendens til at være mindre et problem – selvom deltagerne er meget opmærksomme på, hvad hinanden laver, vil de ikke lære meget af værdi. Og det er præcis fordi indsatsen er lav, at vi foretrækker at undgå besværet og omkostningerne ved at oprette en mellemmand.

Nogle åbenlyse eksempler på lette finansielle systemer omfatter: crowdfunding, gavekort, loyalitetspoint og lokale valutaer – især i tilfælde, hvor aktiver kan indløses mere end ét sted. Men vi ser også use cases i den almindelige finanssektor, såsom peer-to-peer handel mellem kapitalforvaltere, der ikke er i direkte konkurrence. Blockchains bliver endda testet som interne regnskabssystemer, i store organisationer, hvor hver afdeling eller lokation skal have kontrol over sine midler. I alle disse tilfælde giver de lavere omkostninger og friktion ved blockchains en umiddelbar fordel, mens tabet af fortrolighed ikke er et problem.

Herkomst sporing

Her er en anden klasse af use case, som vi gentagne gange hører fra MultiChains brugere: sporing af oprindelsen og bevægelsen af ​​varer af høj værdi på tværs af en forsyningskæde, såsom luksusvarer, farmaceutiske produkter, kosmetik og elektronik. Og lige så vigtige dokumentationselementer såsom konnossementer eller remburser. I forsyningskæder, der strækker sig over tid og afstand, lider alle disse varer af forfalskning og tyveri.

Problemet kan løses ved hjælp af blockchains på følgende måde: når varen med høj værdi er oprettet, udstedes et tilsvarende digitalt token af ​​en betroet enhed, som handler for at autentificere sit oprindelsessted. Derefter, hver gang den fysiske vare skifter hænder, flyttes den digitale token parallelt, så den virkelige verden chain of custody præcist afspejles af en kæde af transaktioner på blockchain.

Hvis du vil, fungerer tokenet som et virtuelt "ægthedscertifikat", som er langt sværere at stjæle eller forfalske end et stykke papir. Efter at have modtaget det digitale token kan den endelige modtager af den fysiske vare, hvad enten det er en bank, distributør, forhandler eller kunde, verificere kæden af ​​custody hele vejen tilbage til oprindelsesstedet. Faktisk, i tilfælde af dokumentation såsom konnossementer, kan vi helt gøre op med den fysiske vare.

Selvom alt dette giver mening, vil den kloge læser bemærke, at en almindelig database, som (f.eks.) administreres af en vares producent, kan udføre den samme opgave. Denne database vil gemme en registrering af den nuværende ejer af hver vare, acceptere signerede transaktioner, der repræsenterer hvert ejerskifte, og svare på indkommende anmodninger vedrørende den aktuelle tilstand.

Så hvorfor bruge en blockchain i stedet for? Svaret er, at for denne type applikationer er der en fordel ved distribueret tillid. Uanset hvor en centraliseret database opbevares, vil der være mennesker på det sted, som har evnen (og kan blive bestikket) til at korrumpere dens indhold ved at markere forfalskede eller stjålne genstande som lovlige. I modsætning hertil, hvis herkomst spores på en blockchain, der kollektivt tilhører en forsyningskædes deltagere, kan ingen individuel enhed eller lille gruppe af enheder korrumpere kæden af ​​forvaring, og slutbrugere kan have mere tillid til de svar, de modtager. Som en bonus kan forskellige tokens (f.eks. for nogle varer og det tilsvarende konnossement) ombyttes sikkert og direkte med en tovejs swap garanteret på det laveste blockchain-niveau.

Hvad med problemet med fortrolighed? Egnetheden af ​​blockchains til forsyningskædens oprindelse er et lykkeligt resultat af denne applikations enkle transaktionsmønster. I modsætning til finansielle markedspladser bevæger de fleste tokens sig i en enkelt retning, fra oprindelse til slutpunkt, uden at de gentagne gange bliver handlet frem og tilbage mellem blockchains deltagere. Hvis konkurrenter sjældent handler med hinanden (f.eks. legetøjsproducent til legetøjsproducent eller detailhandler til detailhandler), kan de ikke lære hinandens blockchain-"adresser" og forbinde dem til virkelige identiteter. Desuden kan aktiviteten nemt opdeles i flere regnskaber, der hver repræsenterer en anden rækkefølge eller varetype.

Tværorganisatorisk journalføring

Begge de tidligere brugssager er baseret på tokeniserede aktiver, dvs. repræsentationer i kæden af ​​en værdi, der overføres mellem deltagere. Der er dog en anden gruppe af blockchain-brugssager, som ikke er relateret til aktiver. I stedet fungerer kæden som en mekanisme til kollektiv registrering og notarisering enhver type data, hvis betydning kan være økonomisk eller anden.

Et sådant eksempel er et revisionsspor af kritisk kommunikation mellem to eller flere organisationer, f.eks. i sundhedssektoren eller den juridiske sektor. Ingen individuel organisation i gruppen kan have tillid til at vedligeholde dette arkiv af optegnelser, fordi forfalskede eller slettede oplysninger ville skade de andre betydeligt. Ikke desto mindre er det afgørende, at alle er enige om arkivets indhold, for at undgå uoverensstemmelser.

For at løse dette problem har vi brug for en delt database, hvori alle posterne er skrevet, med hver post ledsaget af et tidsstempel og oprindelsesbevis. Standardløsningen ville være at skabe en betroet mellemmand, hvis rolle er at indsamle og opbevare journalerne centralt. Men blockchains tilbyder en anden tilgang, der giver organisationerne en måde at administrere dette arkiv i fællesskab, mens de forhindrer individuelle deltagere (eller små grupper heraf) i at korrumpere det.

En af de mest oplysende samtaler, jeg har haft i de sidste to år, var med Michael Mainelli of Z / Yen. I 20 år har hans virksomhed bygget systemer, hvor flere enheder i fællesskab administrerer et delt digitalt revisionsspor ved hjælp af tidsstempling, digitale signaturer og en round robin-konsensusordning. Da han forklarede de tekniske detaljer i disse systemer, blev det klart, at de er tilladte blockchains i enhver henseende. Der er med andre ord ikke noget nyt ved at bruge en blockchain til interorganisatorisk registrering – det er bare, at verden endelig er blevet opmærksom på muligheden.

Med hensyn til de faktiske data, der er gemt på blockchain, er der tre populære muligheder:

• Ukrypterede data. Dette kan læses af alle deltagere i blockchain, hvilket giver fuld kollektiv gennemsigtighed og øjeblikkelig løsning i tilfælde af en tvist.
• Krypterede data. Dette kan kun læses af deltagere med den passende dekrypteringsnøgle. I tilfælde af en tvist kan enhver afsløre denne nøgle til en betroet myndighed, såsom en domstol, og bruge blockchain til at bevise, at de originale data blev tilføjet af en bestemt part på et bestemt tidspunkt.
• Hashed data. En “hash” fungerer som et kompakt digitalt fingeraftryk, der repræsenterer en forpligtelse til et bestemt stykke data, samtidig med at disse data holdes skjult. På baggrund af nogle data kan enhver part nemt bekræfte, om den matcher en given hash, men udlede data fra dens hash er beregningsmæssigt umulig. Kun hashen placeres på blockchain, med de originale data gemt off-chain af interesserede parter, som kan afsløre det i tilfælde af en tvist.

Som tidligere nævnt har R3CEVs Corda-produkt taget denne tredje tilgang, lagring af hash på en blockchain for at notarisere kontrakter mellem modparter uden at afsløre deres indhold. Denne metode kan bruges både til computerlæsbare kontraktbeskrivelser, samt PDF-filer indeholdende papirdokumentation.

Fortrolighed er naturligvis ikke et problem for interorganisatorisk journalføring, fordi hele formålet er at skabe et fælles arkiv, som alle deltagere kan se (også selvom nogle data er krypteret eller hashed). Faktisk kan en blockchain i nogle tilfælde hjælpe med at administrere adgang til fortrolige off-chain data ved at give en uforanderlig registrering af digitalt signerede adgangsanmodninger. Uanset hvad, så er den ligefremme fordel ved disintermediation, at der ikke skal oprettes nogen yderligere enhed, som skal have tillid til at opretholde denne registrering.

Aggregering af flere partier

Teknisk set ligner denne sidste klasse af use case den forrige, idet flere parter skriver data til en kollektivt administreret post. Men i dette tilfælde er motivationen anderledes - at overvinde den infrastrukturelle vanskelighed ved at kombinere information fra et stort antal separate kilder.

Forestil dig to banker med interne databaser over kundeidentitetsbekræftelser. På et tidspunkt bemærker de, at de deler mange kunder, så de indgår i en gensidig delingsordning, hvor de udveksler verifikationsdata for at undgå dobbeltarbejde. Teknisk er aftalen implementeret ved brug af standard master-slave data replikering, hvor hver bank vedligeholder en levende skrivebeskyttet kopi af den andens database og kører forespørgsler parallelt mod sin egen database og replikaen. Så langt så godt.

Forestil dig nu, at disse to banker inviterer tre andre til at deltage i denne deling. Hver af de 5 banker kører sin egen masterdatabase sammen med 4 skrivebeskyttede replikaer af de andre. Med 5 mastere og 20 replikaer har vi i alt 25 databaseforekomster. Selvom det kan lade sig gøre, bruger det mærkbar tid og ressourcer i hver banks it-afdeling.

Spol frem til det punkt, hvor 20 banker deler information på denne måde, og vi ser på 400 databaseforekomster i alt. For 100 banker når vi 10,000 instanser. Generelt, hvis hver part deler information med hinanden, vokser det samlede antal databaseforekomster med kvadratet af antallet af deltagere. På et tidspunkt i denne proces er systemet nødt til at bryde sammen.

Så hvad er løsningen? En oplagt mulighed er, at alle bankerne sender deres data til en betroet mellemmand, hvis opgave er at samle disse data i en enkelt masterdatabase. Hver bank kunne derefter forespørge denne database på afstand eller køre en lokal skrivebeskyttet replika inden for sine egne fire vægge. Selvom der ikke er noget galt med denne tilgang, tilbyder blockchains et billigere alternativ, hvor den delte database drives direkte af de banker, der bruger den. Blockchains giver også den ekstra fordel redundans , failover for systemet som helhed.

Det er vigtigt at præcisere, at en blockchain ikke fungerer ligesom en distribueret database Cassandra or Genovervej DB. I modsætning til disse systemer håndhæver hver blockchain-knude et sæt regler, som forhindrer en deltager i at ændre eller slette data tilføjet af en anden. Faktisk ser der stadig ud til at være en vis forvirring omkring dette - en nyligt udgivet blockchain-platform kan brydes af en enkelt knude, der ikke opfører sig dårligt. Under alle omstændigheder vil en god platform også gøre det nemt at administrere netværk med tusindvis af noder, tilslutte sig og forlade efter forgodtbefindende, hvis de får de relevante tilladelser.

Selvom jeg er lidt skeptisk over for den ofte citerede forbindelse mellem blockchains og Tingenes internetJeg tror, ​​det kan være her, en sådan stærk synergi ligger. Selvfølgelig ville hver "ting" være for lille til at gemme en fuld kopi af blockchain lokalt. Det ville snarere transmittere databærende transaktioner til et distribueret netværk af blockchain-knudepunkter, som ville samle det hele for yderligere genfinding og analyse.

Konklusion: Blockchains i finans

Jeg startede dette stykke med at stille spørgsmålstegn ved den oprindelige use case, der var forudset for blockchains i finanssektoren, nemlig bulkafviklingen af ​​betalings- og valutatransaktioner. Selvom jeg tror, ​​at denne konklusion er ved at blive almindelig visdom (med en bemærkelsesværdig undtagelse), betyder det ikke, at blockchains ikke har andre applikationer i denne industri. Faktisk ser vi klare ansøgninger for banker og andre finansielle institutioner for hver af de fire anvendelseskategorier, der er skitseret ovenfor. Disse er henholdsvis: små handelskredse, herkomst til handelsfinansiering, bilateral kontraktnotarisering og aggregering af AML/KYC-data.

Nøglen til at forstå er, at arkitektonisk set er vores fire klasser af anvendelsestilfælde ikke det specifikke til finansiering, og er lige så relevante for andre sektorer som forsikring, sundhedspleje, distribution, fremstilling og IT. Faktisk bør private blockchains overvejes i enhver situation, hvor to eller flere organisationer har brug for et fælles syn på virkeligheden, og det synspunkt stammer ikke fra en enkelt kilde. I disse tilfælde tilbyder blockchains et alternativ til behovet for en betroet mellemmand, hvilket fører til betydelige besparelser i besvær og omkostninger.

Skriv eventuelle kommentarer på LinkedIn.

Kilde: https://www.multichain.com/blog/2016/05/four-genuine-blockchain-use-cases/