Patru cazuri de utilizare blockchain autentice

În cazul în care registrele partajate adaugă valoare reală în IT-ul întreprinderii

Aproape un an după prima lansare multicatenariAm aflat o cantitate imensă despre modul în care blockchain-urile, în sens privat și non-criptomonedă, pot și nu pot fi aplicate problemelor din lumea reală. Permiteți-mi să împărtășesc ceea ce știm până acum.

Pentru început, prima idee cu care am început noi (și mulți alții) pare să fie greșită. Această idee, inspirată direct de bitcoin, a fost că blockchain-urile private (sau „registre mari”) ar putea fi utilizate pentru a deconta direct majoritatea tranzacțiilor de plată și de schimb din sectorul financiar, folosind jetoane în lanț pentru a reprezenta numerar, acțiuni, obligațiuni și Mai Mult.

Acest lucru este perfect funcțional la nivel tehnic, deci care este problema? Intr-un cuvant, confidențialitate. Dacă mai multe instituții utilizează un registru comun, atunci fiecare instituție vede fiecare tranzacție pe acel registru, chiar dacă nu cunoaște imediat identitățile din lumea reală ale părților implicate. Aceasta se dovedește a fi o problemă uriașă, atât în ​​ceea ce privește reglementarea, cât și realitățile comerciale ale concurenței interbancare. În timp ce sunt disponibile sau în curs de dezvoltare diverse strategii pentru atenuarea acestei probleme, niciuna nu poate egala simplitatea și eficiența unei baze de date centralizate gestionate de un intermediar de încredere, care menține controlul deplin asupra cine poate vedea ce. Cel puțin, deocamdată, se pare că instituțiile financiare mari preferă să păstreze majoritatea tranzacțiilor ascunse în aceste baze de date intermediare, în ciuda costurilor implicate.

Mă bazez pe această concluzie nu numai pe propria noastră experiență, ci și pe direcția luată de mai multe start-up-uri proeminente al căror obiectiv inițial era să dezvolte registre mari pentru bănci. De exemplu, atât R3CEV, cât și Digital Asset lucrează acum la „limbaje de descriere a contractului”, în Corda și DAML respectiv (exemplele anterioare includ MLFi și Contracte Ricardiene). Aceste limbi permit ca condițiile unui contract financiar complex să fie reprezentate formal și fără ambiguități într-un format lizibil de computer, evitând în același timp deficiențe de calcul în scop general în stil Ethereum. În schimb, blockchain-ul joacă doar un rol de susținere, stocarea sau notarizarea contractelor în formă criptată și efectuarea unor detecții de bază ale duplicatelor. Executarea efectivă a contractului nu are loc pe blockchain - mai degrabă, este efectuată doar de contrapartidele contractului, cu adăugarea probabilă a auditorilor și a autorităților de reglementare.

Pe termen scurt, acesta este probabil cel mai bun lucru care se poate face, dar de unde lasă ambițiile mai largi pentru blockchain-urile permise? Există alte aplicații pentru care pot forma o parte mai semnificativă a puzzle-ului?

Această întrebare poate fi abordată atât teoretic, cât și empiric. Teoretic, concentrându-se pe diferențele cheie dintre blockchain-urile și bazele de date tradiționale și modul în care acestea informează setul de posibile cazuri de utilizare. Și în cazul nostru, empiric, prin clasificarea soluțiilor din lumea reală construite astăzi pe MultiChain. Nu este surprinzător că, indiferent dacă ne concentrăm pe teorie sau practică, apar aceleași clase de cazuri de utilizare:

• Sisteme financiare ușoare.
• Urmărirea provenienței.
• Evidența interorganizațională.
• Agregare multipartidă.

Înainte de a le explica în detaliu, să recapitulăm teoria. După cum am făcut discutat înainte, cele mai importante două diferențe între blockchain-uri și baze de date centralizate pot fi caracterizate după cum urmează:

1. dezintermediere. Blockchain-urile permit mai multor părți care nu au încredere deplină reciprocă să partajeze în siguranță și direct o singură bază de date fără a necesita un intermediar de încredere.
2. Confidențialitatea: Toți participanții la un blockchain văd toate tranzacțiile care au loc. (Chiar dacă folosim adrese pseudonime și criptografie avansată pentru a ascunde unele aspecte ale acelor tranzacții, un blockchain va scurge întotdeauna mai multe informații decât o bază de date centralizată.)

Cu alte cuvinte, blockchain-urile sunt ideale pentru bazele de date partajate în care fiecare utilizator este capabil să citit totul, dar niciun singur utilizator controlează cine poate scrie ce. În schimb, în ​​bazele de date tradiționale, o singură entitate exercită controlul asupra tuturor operațiunilor de citire și scriere, în timp ce ceilalți utilizatori sunt în totalitate supuși capriciilor acelei entități. Pentru a rezuma într-o singură propoziție:

Blockchain-urile reprezintă un compromis în care se obține dezintermedierea cu prețul confidențialității.

La examinarea celor patru tipuri de cazuri de utilizare de mai jos, vom reveni în mod repetat la acest compromis de bază, explicând de ce, în fiecare caz, beneficiul dezintermedierii depășește costul confidențialității reduse.

Sisteme financiare ușoare

Să începem cu clasa de aplicații blockchain care vor fi cele mai familiare, în care un grup de entități dorește să înființeze un sistem financiar. În cadrul acestui sistem, una sau mai multe active rare sunt tranzacționate și schimbate între acele entități.

In asa fel incat Orice avantajul să rămână limitat, trebuie rezolvate două probleme conexe. În primul rând, trebuie să ne asigurăm că aceeași unitate a activului nu poate fi trimisă în mai multe locuri (o „cheltuială dublă”). În al doilea rând, trebuie să fie imposibil pentru oricine să creeze noi unități ale activului din capriciu („fals”). Orice entitate care ar putea face oricare dintre aceste lucruri ar putea fura valoare nelimitată din sistem.

O soluție comună la aceste probleme este jetoanele fizice, cum ar fi monedele metalice sau hârtia tipărită în siguranță. Aceste jetoane rezolvă în mod banal problema cheltuielilor duble, deoarece regulile fizicii (literalmente) împiedică un jeton să fie în două locuri în același timp. Problema falsificării este rezolvată făcând jetonul extrem de dificil de fabricat. Totuși, jetoanele fizice suferă de mai multe neajunsuri care le pot face impracticabile:

• Ca active pure la purtător, jetoanele fizice pot fi furate fără urmă sau recurs.
• Acestea sunt lente și costisitoare pentru a se deplasa în număr mare sau pe distanțe mari.
• Este dificil și costisitor să creezi jetoane fizice care nu pot fi falsificate.

Aceste neajunsuri pot fi evitate lăsând în urmă jetoane fizice și redefinind proprietatea activelor în termeni de registru administrat de un intermediar de încredere. În trecut, aceste registre erau bazate pe înregistrări de hârtie și astăzi tind să ruleze pe baze de date regulate. În orice caz, intermediarul adoptă un transfer de proprietate prin modificarea conținutului registrului, ca răspuns la o cerere autentificată. Spre deosebire de decontarea cu jetoane fizice, tranzacțiile discutabile pot fi inversate rapid și ușor.

Deci, care este problema cu registrele? Pe scurt, concentrarea controlului. Punând atât de multă putere într-un singur loc, creăm o provocare semnificativă de securitate, atât din punct de vedere tehnic, cât și uman. Dacă cineva extern poate intra în baza de date, poate schimba registrul după bunul plac, furând fondurile altora sau distrugând complet conținutul acestuia. Și mai rău, cineva in interior ar putea corupe registrul, iar acest tip de atac este greu de detectat sau de dovedit. Ca urmare, oriunde avem un registru centralizat, trebuie să investim timp și bani semnificativi în mecanisme pentru a menține integritatea acelui registru. Și, în multe cazuri, avem nevoie de o verificare continuă utilizând reconcilierea bazată pe lot între registrul central și cele ale fiecăreia dintre părțile care tranzacționează.

Introduceți blockchain-ul (sau „registrul partajat”). Acest lucru oferă beneficiile registrelor fără a suferi de problema concentrării. În schimb, fiecare entitate rulează un „nod” care deține o copie a registrului și menține controlul deplin asupra propriilor active, care sunt protejate de chei private. Tranzacțiile se propagă între noduri într-un mod peer-to-peer, blockchain-ul asigurând menținerea consensului. Această arhitectură nu lasă niciun punct central de atac prin care un hacker sau un insider ar putea corupe conținutul registrului. Prin urmare, un sistem financiar digital poate fi implementat mai rapid și mai ieftin, cu avantajul suplimentar al reconcilierii automate în timp real.

Deci care este dezavantajul? După cum sa discutat mai devreme, toți participanții la un registru comun văd toate tranzacțiile care au loc, ceea ce îl face inutilizabil în situațiile în care este necesară confidențialitatea. În schimb, blockchain-urile sunt potrivite pentru ceea ce eu numesc categorie ușoară sistemele financiare, și anume cele în care miza economică sau numărul participanților este relativ scăzut. În aceste cazuri, confidențialitatea tinde să fie mai puțin problematică - chiar dacă participanții acordă o atenție deosebită ceea ce fac reciproc, nu vor învăța prea mult despre valoare. Și este exact deoarece miza este mică, pe care preferăm să evităm bătăile și costurile de înființare a unui intermediar.

Câteva exemple evidente de sisteme financiare ușoare includ: crowdfunding, carduri cadou, puncte de loialitate și monede locale - în special în cazurile în care activele sunt răscumpărabile în mai multe locuri. Dar vedem și cazuri de utilizare în sectorul financiar principal, cum ar fi tranzacționarea peer-to-peer între administratorii de active care nu sunt în concurență directă. Blockchain-urile sunt chiar testate ca. intern sisteme de contabilitate, în organizații mari în care fiecare departament sau locație trebuie să mențină controlul fondurilor sale. În toate aceste cazuri, costul și fricțiunea mai mici ale blockchain-urilor oferă un beneficiu imediat, în timp ce pierderea confidențialității nu este o preocupare.

Urmărirea provenienței

Iată o a doua clasă de cazuri de utilizare pe care o auzim în mod repetat de la utilizatorii MultiChain: urmărirea originii și a mișcării articolelor de mare valoare pe un lanț de aprovizionare, precum bunuri de lux, produse farmaceutice, cosmetice și electronice. Și, de asemenea, elemente critice de documentație, cum ar fi conosamenturile sau scrisorile de credit. În lanțurile de aprovizionare care se întind în timp și distanță, toate aceste articole suferă de contrafacere și furt.

Problema poate fi abordată folosind blockchain-urile în felul următor: atunci când este creat elementul de mare valoare, un jeton digital corespunzător este emis de o entitate de încredere, care acționează pentru a-și autentifica punctul de origine. Apoi, de fiecare dată când elementul fizic își schimbă mâinile, simbolul digital este mutat în paralel, astfel încât lanțul de custodie din lumea reală este exact oglindit de un lanț de tranzacții pe blockchain.

Dacă doriți, simbolul acționează ca un „certificat de autenticitate” virtual, care este mult mai greu de furat sau falsificat decât o bucată de hârtie. La primirea simbolului digital, destinatarul final al articolului fizic, fie că este o bancă, un distribuitor, un comerciant cu amănuntul sau un client, poate verifica lanțul de custodie până la punctul de origine. Într-adevăr, în cazul documentației cum ar fi conosamenturile, putem elimina cu totul elementul fizic.

În timp ce toate acestea au sens, cititorul inteligent va observa că o bază de date obișnuită, gestionată (să zicem) de către producătorul unui articol, poate îndeplini aceeași sarcină. Această bază de date ar stoca o evidență a proprietarului actual al fiecărui articol, acceptând tranzacții semnate care reprezintă fiecare schimbare de proprietate și ar răspunde la cererile primite cu privire la starea actuală de desfășurare.

Deci, de ce să folosiți în schimb un blockchain? Răspunsul este că, pentru acest tip de aplicație, există un avantaj pentru încrederea distribuită. Indiferent unde este păstrată o bază de date centralizată, vor exista persoane în acel loc care au capacitatea (și pot fi mituite) de a corupe conținutul acesteia, marcând articolele falsificate sau furate ca legitime. În schimb, dacă proveniența este urmărită pe un blockchain aparținând în mod colectiv participanților la un lanț de aprovizionare, nicio entitate individuală sau grup mic de entități nu poate corupe lanțul de custodie, iar utilizatorii finali pot avea mai multă încredere în răspunsurile pe care le primesc. Ca bonus, diferite jetoane (de exemplu pentru anumite bunuri și conosamentul corespunzător) pot fi schimbate în siguranță și direct, cu un swap bidirecțional garantat la cel mai scăzut nivel blockchain.

Dar problema confidențialității? Adecvarea lanțurilor de blocuri pentru proveniența lanțului de aprovizionare este un rezultat fericit al modelului simplu de tranzacții al acestei aplicații. Spre deosebire de piețele financiare, majoritatea jetoanelor se deplasează într-o singură direcție, de la origine la punctul final, fără a fi tranzacționate în mod repetat între participanții blockchain-ului. Dacă concurenții tranzacționează rar între ei (de exemplu, producător de jucării cu producător de jucării sau de la comerciant cu amănuntul la comerciant cu amănuntul), ei nu pot învăța „adresele” blockchain-ului celorlalți și le pot conecta la identități din lumea reală. În plus, activitatea poate fi ușor împărțită în mai multe registre, fiecare reprezentând o ordine diferită sau un tip de bun.

Ținerea evidenței interorganizaționale

Ambele cazuri de utilizare anterioare se bazează pe active tokenizate, adică reprezentări în lanț ale unui element de valoare transferat între participanți. Cu toate acestea, există un al doilea grup de cazuri de utilizare blockchain care nu este legat de active. În schimb, lanțul acționează ca un mecanism de înregistrare colectivă și notarizare Orice tip de date, a căror semnificație poate fi financiară sau de altă natură.

Un astfel de exemplu este o pistă de audit a comunicațiilor critice între două sau mai multe organizații, să zicem în sectoarele medical sau juridic. Nicio organizație individuală din grup nu poate avea încredere în menținerea acestei arhive de înregistrări, deoarece informațiile falsificate sau șterse le-ar afecta semnificativ pe celelalte. Cu toate acestea, este vital ca toți să fie de acord asupra conținutului arhivei, pentru a preveni litigiile.

Pentru a rezolva această problemă, avem nevoie de o bază de date partajată în care sunt scrise toate înregistrările, fiecare înregistrare fiind însoțită de un timestamp și o dovadă a originii. Soluția standard ar fi crearea unui intermediar de încredere, al cărui rol este să colecteze și să stocheze înregistrările la nivel central. Dar blockchain-urile oferă o abordare diferită, oferind organizațiilor o modalitate de a gestiona împreună această arhivă, împiedicând în același timp participanții individuali (sau grupuri mici ale acestora) să o corupă.

Una dintre cele mai luminante conversații pe care am avut-o în ultimii doi ani a fost cu Michael Mainelli of Z / Yen. Timp de 20 de ani, compania sa construiește sisteme în care mai multe entități gestionează în mod colectiv o pistă de audit digital partajată, utilizând timestamping, semnături digitale și o schemă de consens round robin. Pe măsură ce a explicat detaliile tehnice ale acestor sisteme, a devenit clar că acestea sunt blockchain-uri permise din toate punctele de vedere. Cu alte cuvinte, nu este nimic nou în utilizarea unui blockchain pentru păstrarea înregistrărilor interorganizaționale - doar că lumea a devenit în cele din urmă conștientă de această posibilitate.

În ceea ce privește datele reale stocate pe blockchain, există trei opțiuni populare:

• Date necriptate. Acest lucru poate fi citit de fiecare participant la blockchain, oferind transparență colectivă deplină și soluționare imediată în cazul unui litigiu.
• Date criptate. Acest lucru poate fi citit doar de participanți cu cheia de decriptare corespunzătoare. În cazul unei dispute, oricine poate dezvălui această cheie unei autorități de încredere, cum ar fi o instanță, și poate utiliza blockchain-ul pentru a dovedi că datele inițiale au fost adăugate de o anumită parte la un moment dat.
• Date hash. A "hașiș”Acționează ca o amprentă digitală compactă, reprezentând un angajament față de o anumită bucată de date, păstrând în același timp aceste date ascunse. Având în vedere unele date, orice parte poate confirma cu ușurință dacă se potrivește cu un hash dat, dar deducând date din hashul său este imposibil de calculat. Numai hash-ul este plasat pe blockchain, cu datele originale stocate în afara lanțului de către părțile interesate, care le pot dezvălui în caz de dispută.

După cum sa menționat mai devreme, produsul Corda al R3CEV a adoptat această a treia abordare, stocarea hashurilor pe un blockchain pentru a notariza contractele dintre contrapartide, fără a dezvălui conținutul acestora. Această metodă poate fi utilizată atât pentru descrieri de contracte citite de computer, cât și pentru fișiere PDF care conțin documentație pe hârtie.

Bineînțeles, confidențialitatea nu este o problemă pentru păstrarea înregistrărilor interorganizaționale, deoarece întregul scop este de a crea o arhivă comună pe care toți participanții o pot vedea (chiar dacă unele date sunt criptate sau hash). Într-adevăr, în unele cazuri, un blockchain poate ajuta la gestionarea accesului la date confidențiale în afara lanțului, oferind o înregistrare imuabilă a cererilor de acces semnate digital. Oricum ar fi, avantajul direct al dezintermedierii este că nu trebuie creată și de încredere nicio entitate suplimentară pentru a menține această înregistrare.

Agregare multipartidă

Din punct de vedere tehnic, această clasă finală de caz de utilizare este similară cu cea anterioară, prin faptul că mai multe părți scriu date într-o înregistrare gestionată colectiv. Cu toate acestea, în acest caz, motivația este diferită - pentru a depăși dificultatea infrastructurii de a combina informații dintr-un număr mare de surse separate.

Imaginați-vă două bănci cu baze de date interne de verificări ale identității clienților. La un moment dat, observă că împărtășesc o mulțime de clienți, așa că intră într-un acord de partajare reciprocă în care fac schimb de date de verificare pentru a evita o muncă duplicată. Din punct de vedere tehnic, acordul este implementat folosind standard replicarea datelor master-slave, în care fiecare bancă păstrează o copie live numai în citire a bazei de date a celeilalte și execută interogări în paralel cu propria bază de date și replică. Până acum, bine.

Acum imaginați-vă că aceste două bănci îi invită pe alte trei să participe la acest cerc de partajare. Fiecare dintre cele 5 bănci rulează propria bază de date master, împreună cu 4 replici numai în citire ale celorlalte. Cu 5 master și 20 de replici, avem în total 25 de instanțe de baze de date. Deși este posibil, acest lucru consumă timp și resurse vizibile în departamentul IT al fiecărei bănci.

Mergeți rapid până la punctul în care 20 de bănci împărtășesc informații în acest mod și ne uităm la 400 de instanțe de baze de date în total. Pentru 100 de bănci, ajungem la 10,000 de instanțe. În general, dacă fiecare parte împărtășește informații reciproc, numărul total de instanțe ale bazei de date crește odată cu pătratul numărului de participanți. La un moment dat în acest proces, sistemul este obligat să se defecteze.

Deci, care este soluția? O opțiune evidentă este ca toate băncile să își transmită datele unui intermediar de încredere, a cărui sarcină este să agregeze aceste date într-o singură bază de date master. Fiecare bancă ar putea apoi să interogheze această bază de date de la distanță sau să ruleze o replică locală numai în citire în propriile patru pereți. Deși nu există nimic în neregulă cu această abordare, blockchain-urile oferă o alternativă mai ieftină, în care baza de date partajată este administrată direct de băncile care o utilizează. Blockchain-urile aduc, de asemenea, avantajul suplimentar al redundanţă și reluare la eșec pentru sistemul în ansamblu.

Este important să clarificați că un blockchain nu acționează la fel ca o bază de date distribuită, cum ar fi Cassandra or RethinkDB. Spre deosebire de aceste sisteme, fiecare nod blockchain impune un set de reguli care împiedică un participant să modifice sau să șteargă datele adăugate de altul. Într-adevăr, pare să existe încă o anumită confuzie cu privire la acest lucru - o platformă blockchain lansată recent poate fi ruptă de un singur nod care se comportă greșit. În orice caz, o platformă bună va facilita, de asemenea, gestionarea rețelelor cu mii de noduri, aderarea și părăsirea după bunul plac, dacă li se acordă permisiunile corespunzătoare.

Deși sunt puțin sceptic cu privire la conexiunea des citată între blockchains și internetul Lucrurilor, Cred că aici ar putea sta o astfel de sinergie puternică. Desigur, fiecare „lucru” ar fi prea mic pentru a stoca local o copie completă a blockchain-ului. Mai degrabă, ar transmite tranzacții purtătoare de date către o rețea distribuită de noduri blockchain, care le-ar strânge pe toate pentru recuperare și analiză ulterioară.

Concluzie: blockchains în finanțe

Am început această piesă întrebând cazul de utilizare inițial prevăzut pentru blockchain-urile din sectorul financiar, și anume decontarea în bloc a tranzacțiilor de plată și schimb. Deși cred că această concluzie devine o înțelepciune comună (cu una excepție notabilă), nu înseamnă că blockchain-urile nu au alte aplicații în această industrie. De fapt, pentru fiecare dintre cele patru clase de cazuri de utilizare descrise mai sus, vedem aplicații clare pentru bănci și alte instituții financiare. Respectiv, acestea sunt: ​​cercuri comerciale mici, proveniența pentru finanțarea comerțului, legalizarea contractelor bilaterale și agregarea datelor AML / KYC.

Cheia de înțeles este că, din punct de vedere arhitectural, cele patru clase de caz de utilizare nu sunt specific pentru finanțare și sunt la fel de relevante pentru alte sectoare precum asigurările, asistența medicală, distribuția, producția și IT. Într-adevăr, blockchain-urile private ar trebui luate în considerare pentru orice situație în care două sau mai multe organizații au nevoie de o viziune comună asupra realității și această viziune nu provine dintr-o singură sursă. În aceste cazuri, blockchain-urile oferă o alternativă la nevoia unui intermediar de încredere, ceea ce duce la economii semnificative în probleme și costuri.

Vă rugăm să postați comentarii pe LinkedIn.

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