Чотири справжні випадки використання блокчейну

Де спільні книги додають реальної вартості в ІТ підприємств

Майже через рік після першого випуску MultiChain, ми дізналися величезну кількість про те, як блокчейн, у приватному та не-криптовалютному сенсі, можна і не можна застосовувати до реальних проблем. Дозвольте мені поділитися тим, що ми знаємо на даний момент.

Почнемо з того, що перша думка, з якої ми (та багато інших) почали, видається хибною. Ця ідея, натхненна безпосередньо біткойнами, полягала в тому, що приватні блокчейни (або "загальні книги") можуть бути використані для прямого розрахунку за більшістю платіжних та обмінних операцій у фінансовому секторі, використовуючи мережеві токени для представлення готівки, акцій, облігацій та більше.

На технічному рівні це цілком працює, то в чому проблема? В слові, конфіденційність. Якщо декілька установ використовують спільну книгу, то кожна установа бачить кожну транзакцію в цій книзі, навіть якщо вони не відразу знають справжні ідентичності залучених сторін. Це виявляється величезною проблемою як з точки зору регулювання, так і з комерційних реалій міжбанківської конкуренції. Хоча існують чи розробляються різні стратегії для пом'якшення цієї проблеми, жодна з них не може відповідати простоті та ефективності централізованої бази даних, якою керує довірений посередник, яка зберігає повний контроль над тим, хто що може бачити. Принаймні поки що, здається, що великі фінансові установи воліють приховувати більшість транзакцій у цих посередницьких базах даних, незважаючи на пов'язані з цим витрати.

Я базую цей висновок не тільки на власному досвіді, а й на напрямку, який взяли на себе кілька відомих стартапів, початковою метою яких було створення спільних книг для банків. Наприклад, і R3CEV, і Digital Asset зараз працюють над "мовами опису контрактів" у Росії Corda та ДАМЛ відповідно (попередні приклади включають MLFi та Рікардіанські контракти). Ці мови дозволяють представляти умови складного фінансового контракту офіційно та однозначно в машиночитаному форматі, уникаючи при цьому недоліки обчислень загального призначення в стилі Ефіріум. Натомість блокчейн відіграє лише допоміжну роль, зберігаючи або нотаріально засвідчуючи договори у зашифрованому вигляді та виконуючи якесь базове виявлення дублікатів. Фактичне виконання контракту не відбувається на блокчейні - скоріше, воно виконується лише контрагентами за контрактом із ймовірним додаванням аудиторів та контролюючих органів.

Найближчим часом це, мабуть, найкраще, що можна зробити, але де це залишає ширші амбіції щодо дозволених блокчейнів? Чи існують інші програми, для яких вони можуть становити більш значну частину головоломки?

До цього питання можна підходити як теоретично, так і емпірично. Теоретично, зосередившись на ключових відмінностях між блокчейнами та традиційними базами даних, і на те, як вони інформують набір можливих випадків використання. А в нашому випадку, емпіричним шляхом, класифікуючи реальні рішення, що будуються сьогодні на MultiChain. Не дивно, що, орієнтуючись на теорію чи практику, виникають однакові класи використання:

• Легкі фінансові системи.
• Відстеження походження.
• Міжорганізаційне ведення діловодства.
• Багатопартійна агрегація.

Перш ніж детально пояснити це, давайте повторимо теорію. Як я обговорювались раніше, дві найважливіші відмінності між блокчейнами та централізованими базами даних можна охарактеризувати наступним чином:

1. Неінтермедіація. Блокчейни дають можливість багатьом сторонам, які не повністю довіряють один одному, безпечно та безпосередньо обмінюватися однією базою даних, не вимагаючи довіреного посередника.
2. Конфіденційність: Усі учасники блокчейну бачать усі транзакції, що відбуваються. (Навіть якщо ми використовуємо псевдоніми та розширену криптографію, щоб приховати деякі аспекти цих транзакцій, блокчейн завжди отримуватиме більше інформації, ніж централізована база даних.)

Іншими словами, блокчейни ідеально підходять для спільних баз даних, в яких кожен користувач вміє зчитування все, але жодного користувача контролює, хто може запис що. Навпаки, у традиційних базах даних одна сутність здійснює контроль над усіма операціями читання та запису, тоді як інші користувачі повністю підкоряються примхам цієї сутності. Узагальнюючи це одним реченням:

Блокчейни представляють компроміс, при якому дезінтермедіація отримується ціною конфіденційності.

Вивчаючи чотири типи варіантів використання нижче, ми неодноразово повертатимемося до цієї основної компромісу, пояснюючи, чому в кожному конкретному випадку вигода від посередництва переважає вартість зменшеної конфіденційності.

Легкі фінансові системи

Почнемо з класу блокчейн -додатків, який буде найбільш звичним, у якому група суб’єктів бажає створити фінансову систему. У рамках цієї системи один або кілька дефіцитних активів обмінюються та обмінюються між цими суб'єктами господарювання.

Для того, щоб будь-який Щоб залишатися дефіцитним, необхідно вирішити дві пов'язані проблеми. По -перше, ми повинні переконатися, що одну і ту ж одиницю активу не можна надсилати більш ніж в одне місце ("подвійні витрати"). По -друге, нікому не можна створювати нові одиниці активу за примхою ("підробка"). Будь -яка організація, яка могла б виконати будь -яку з цих дій, може вкрасти необмежену цінність у системі.

Загальним рішенням цих проблем є фізичні жетони, такі як металеві монети або надійно надрукований папір. Ці лексеми тривіально вирішують проблему подвійних витрат, оскільки правила фізики (буквально) заважають одному жетону знаходитися в двох місцях одночасно. Проблема підробки вирішується шляхом ускладнення виготовлення маркера. Тим не менше, фізичні маркери страждають від кількох недоліків, які можуть зробити їх непрактичними:

• Як чисті активи на пред'явника, фізичні токени можуть бути викрадені без жодних слідів та регресів.
• Вони повільно і дорого пересуваються у великій кількості або на великі відстані.
• Складно та дорого створювати фізичні жетони, які неможливо підробити.

Цих недоліків можна уникнути, якщо залишити фізичні маркери позаду та переосмислити право власності на активи з точки зору книги, якою керує довірений посередник. Раніше ці книги були засновані на паперових записах, а сьогодні вони мають тенденцію працювати на звичайних базах даних. У будь -якому випадку посередник здійснює передачу права власності, змінюючи вміст книги, у відповідь на автентифікований запит. На відміну від розрахунків за допомогою фізичних жетонів, сумнівні транзакції можна швидко і легко скасувати.

То в чому проблема з бухгалтерськими книгами? Коротко, концентрація контролю. Розмістивши стільки влади в одному місці, ми створюємо значний виклик безпеці, як з технічної, так і з людської точки зору. Якщо хтось із зовнішніх осіб може зламати базу даних, він може змінити бухгалтерську книгу за власним бажанням, викравши чужі кошти або повністю знищивши її вміст. Ще гірше, хтось з внутрішньої сторони може пошкодити бухгалтерську книгу, і такий вид атаки важко виявити або довести. В результаті, скрізь, де у нас є централізована книга, ми повинні інвестувати значний час та гроші в механізми підтримки цілісності цієї книги. І в багатьох випадках ми вимагаємо постійної перевірки з використанням пакетної звірки між центральною книгою та документами кожної зі сторін, що здійснюють операції.

Введіть блокчейн (або “спільну книгу”). Це забезпечує переваги бухгалтерських книг, не страждаючи від проблеми концентрації. Натомість кожна сутність запускає «вузол», що містить копію книги облікового запису та зберігає повний контроль над власними активами, які захищені приватними ключами. Транзакції поширюються між вузлами в режимі однорангової мережі, при цьому блокчейн забезпечує підтримку консенсусу. Ця архітектура не залишає центральної точки атаки, через яку хакер чи інсайдер може пошкодити вміст книги. В результаті цифрова фінансова система може бути розгорнута швидше і дешевше, з додатковою перевагою автоматичної звірки в режимі реального часу.

То в чому ж мінус? Як обговорювалося раніше, усі учасники спільної книги бачать усі операції, що відбуваються, що робить її непридатною для використання в ситуаціях, коли потрібна конфіденційність. Натомість блокчейни підходять для того, що я називаю легкий фінансові системи, а саме ті, в яких економічні ставки або кількість учасників відносно низькі. У цих випадках конфіденційність, як правило, є меншою проблемою - навіть якщо учасники уважно уважно ставляться до того, що роблять один одного, вони не дізнаються великої цінності. І це точно оскільки ставки низькі, тому ми воліємо уникати клопоту та витрат на створення посередника.

Очевидними прикладами полегшених фінансових систем є: краудфандинг, подарункові картки, бали лояльності та місцеві валюти - особливо у випадках, коли активи можна викупити більш ніж в одному місці. Але ми також спостерігаємо випадки використання в основному фінансовому секторі, наприклад, рівноправна торгівля між менеджерами активів, які не перебувають у прямій конкуренції. Блокчейни навіть тестуються як внутрішній системи бухгалтерського обліку у великих організаціях, де кожен відділ або місцезнаходження повинно підтримувати контроль над своїми коштами. У всіх цих випадках менша вартість та тертя блокчейнів забезпечує негайну вигоду, тоді як втрата конфіденційності не викликає занепокоєння.

Відстеження походження

Ось другий випадок використання, який ми неодноразово чуємо від користувачів MultiChain: відстеження походження та переміщення цінних товарів у ланцюжку поставок, таких як товари розкоші, фармацевтика, косметика та електроніка. І так само важливі документи, такі як коносаменти або акредитиви. У ланцюгах поставок, що розтягуються в часі та на відстані, усі ці товари страждають від підробки та крадіжки.

Вирішити проблему можна за допомогою блокчейнів наступним чином: коли створюється елемент великої вартості, відповідний цифровий маркер видається довіреним суб’єктом, який діє для автентифікації своєї точки походження. Потім, кожного разу, коли фізичний елемент переходить у власність, цифровий маркер переміщується паралельно, так що реальний ланцюг зберігання точно відображається ланцюжком транзакцій на блокчейні.

Якщо хочете, токен діє як віртуальний «сертифікат справжності», який вкрасти чи підробити набагато важче, ніж папірець. Отримавши цифровий маркер, кінцевий одержувач фізичного товару, будь то банк, дистриб'ютор, роздрібний продавець чи клієнт, може перевірити ланцюжок зберігання аж до місця походження. Дійсно, у випадку документації, такої як коносамент, ми можемо повністю позбутися фізичного предмета.

Хоча все це має сенс, кмітливий читач помітить, що звичайна база даних, керована (скажімо) виробником товару, може виконати те саме завдання. У цій базі даних зберігатиметься запис поточного власника кожного елемента, що прийматиме підписані транзакції, що представляють кожну зміну власника, і відповідатиме на вхідні запити щодо поточного стану.

Тож навіщо використовувати блокчейн замість цього? Відповідь полягає в тому, що для такого типу додатків розподілена довіра має переваги. Незалежно від того, де зберігається централізована база даних, у цьому місці будуть люди, які мають здатність (і можуть бути підкуплені) зіпсувати її вміст, позначивши підроблені або вкрадені речі як законні. Навпаки, якщо походження відстежується на блокчейні, що спільно належить учасникам ланцюжка поставок, жодна окрема організація чи невелика група суб’єктів не можуть зіпсувати ланцюг опіки, а кінцеві користувачі можуть мати більшу впевненість у отриманих відповідях. Як бонус, різні жетони (скажімо, для деяких товарів та відповідний коносамент) можна безпечно та безпосередньо обміняти за допомогою двостороннього обміну гарантований на найнижчому рівні блокчейну.

А як щодо проблеми конфіденційності? Придатність блокчейнів для походження ланцюга поставок - щасливий результат простої схеми транзакцій цього додатка. На відміну від фінансових ринків, більшість токенів рухаються в одному напрямку, від початку до кінцевої точки, без повторної торгівлі між учасниками блокчейна. Якщо конкуренти рідко укладають договори між собою (наприклад, від виробника іграшок до виробника іграшок або роздрібного продавця до роздрібного продавця), вони не можуть дізнатися “адреси” блокчейна один одного та зв’язати їх із реальними ідентичностями. Крім того, діяльність може бути легко розділена на кілька книг, кожна з яких представляє інший порядок або тип товару.

Міжорганізаційне ведення діловодства

Обидва попередні випадки використання базуються на токенізованих активах, тобто представлених в ланцюжку представлених об’єктів вартості, переданих між учасниками. Однак існує друга група випадків використання блокчейну, яка не пов'язана з активами. Натомість мережа діє як механізм колективної реєстрації та нотаріального посвідчення будь-який тип даних, значення яких може бути фінансовим чи іншим.

Одним з таких прикладів є аудиторська перевірка критично важливих комунікацій між двома або більше організаціями, скажімо, у галузі охорони здоров’я чи юридичного сектору. Жодній окремій організації в групі не можна довіряти ведення цього архіву записів, оскільки фальсифікована або видалена інформація істотно зашкодить іншим. Тим не менш, важливо, щоб усі погодилися щодо змісту архіву, щоб запобігти суперечкам.

Щоб вирішити цю проблему, нам потрібна спільна база даних, в яку записані всі записи, причому кожен запис супроводжується позначкою часу та підтвердженням походження. Стандартним рішенням було б створення довіреного посередника, роль якого полягає у збиранні та зберіганні записів централізовано. Але блокчейни пропонують інший підхід, даючи організаціям можливість спільно керувати цим архівом, одночасно заважаючи окремим учасникам (або їх невеликим групам) корумпувати його.

Одна з найяскравіших розмов, які я мав за останні два роки Майкл Мейнеллі of Z / Єна. Протягом 20 років його компанія будує системи, в яких декілька суб'єктів господарювання спільно керують спільним цифровим аудитом, використовуючи відмітку часу, цифрові підписи та схему консенсусу "кругового кроку". Коли він пояснював технічні деталі цих систем, стало зрозуміло, що це дозволені блокчейни в усіх відношеннях. Іншими словами, немає нічого нового у використанні блокчейна для міжорганізаційного обліку - просто світ нарешті усвідомив таку можливість.

Що стосується фактичних даних, що зберігаються на блокчейні, є три популярні варіанти:

• Незашифровані дані. Це може прочитати кожен учасник блокчейну, забезпечуючи повну колективну прозорість та негайне вирішення у разі суперечки.
• Зашифровані дані. Це можуть прочитати лише учасники з відповідним ключем дешифрування. У разі суперечки кожен може відкрити цей ключ довіреному органу, такому як суд, і використати блокчейн, щоб довести, що вихідні дані були додані певною стороною в певний момент часу.
• Хешовані дані. "мішанина”Діє як компактний цифровий відбиток пальця, представляючи прихильність до певної частини даних, зберігаючи ці дані прихованими. З огляду на деякі дані, будь -яка сторона може легко підтвердити, чи вони відповідають даному хешу, але роблять висновок від його хеш обчислювально неможливий. Тільки хеш розміщується на блокчейні, при цьому вихідні дані зберігаються поза мережею зацікавленими сторонами, які можуть розкрити їх у разі суперечки.

Як згадувалося раніше, продукт Corda від R3CEV прийняв цей третій підхід, зберігання хешів на блокчейні для нотаріального засвідчення контрактів між контрагентами, не розкриваючи їх зміст. Цей метод можна використовувати як для читання комп’ютером описів контрактів, так і для PDF-файлів, що містять паперову документацію.

Природно, що конфіденційність не є проблемою для міжорганізаційного ведення записів, оскільки вся мета полягає у створенні спільного архіву, який бачать усі учасники (навіть якщо деякі дані зашифровані або хешовані). Дійсно, в деяких випадках блокчейн може допомогти керувати доступом до конфіденційних даних поза мережею, надаючи незмінний запис запитів на доступ із цифровим підписом. У будь-якому випадку, пряма перевага дезінтермедіації полягає в тому, що для ведення цього запису не слід створювати та довіряти жодній додатковій структурі.

Багатопартійна агрегація

Технічно кажучи, цей остаточний клас використання подібний до попереднього, оскільки кілька сторін записують дані в колективно керований запис. Однак у цьому випадку мотивація інша - подолати інфраструктурні труднощі поєднання інформації з великої кількості окремих джерел.

Уявіть собі два банки з внутрішніми базами даних перевірок особи клієнта. У якийсь момент вони помічають, що вони мають багато клієнтів, тому вони укладають взаємні умови спільного використання, в яких вони обмінюються даними перевірки, щоб уникнути дублювання роботи. Технічно угода реалізується із застосуванням стандарту тиражування даних головний-підлеглий, в якому кожен банк зберігає живу копію бази даних іншого, призначену лише для читання, і паралельно виконує запити щодо своєї бази даних та її репліки. Все йде нормально.

А тепер уявіть, що ці два банки запрошують трьох інших взяти участь у цьому колі обміну. Кожен з 5 банків керує власною базовою базою даних разом з 4-ма репліками, призначеними лише для читання. Маючи 5 майстрів та 20 реплік, у нас є всього 25 екземплярів бази даних. Хоча це можливо, це витрачає помітний час та ресурси в ІТ -відділі кожного банку.

Переміщуємося до того моменту, коли 20 банків таким чином обмінюються інформацією, і ми розглядаємо загалом 400 екземплярів баз даних. Для 100 банків ми досягаємо 10,000 XNUMX екземплярів. Загалом, якщо кожна сторона ділиться інформацією між собою, загальна кількість екземплярів бази даних зростає разом із квадратом кількості учасників. У якийсь момент цього процесу система обов’язково зламається.

То яке рішення? Одним із очевидних варіантів є подання всіх банків своїх даних надійному посереднику, завдання якого - об’єднати ці дані в єдину основну базу даних. Потім кожен банк міг би дистанційно запитувати цю базу даних або запускати локальну репліку, призначену лише для читання, у своїх чотирьох стінах. Хоча в цьому підході немає нічого поганого, блокчейни пропонують більш дешеву альтернативу, в якій спільна база даних управляється безпосередньо банками, які її використовують. Блокчейн також приносить додаткові переваги Надмірність та відмову для системи в цілому.

Важливо уточнити, що блокчейн не діє так само, як розподілена база даних Кассандра or Переосмислити DB. На відміну від цих систем, кожен вузол блокчейну застосовує набір правил, які заважають одному учаснику змінювати або видаляти дані, додані іншим. Справді, все ще існує певна плутанина з цього приводу - одну нещодавно випущену блокчейн-платформу можна зламати одним ненадійним вузлом. У будь-якому випадку, хороша платформа також полегшить керування мережами з тисячами вузлів, приєднання та вихід за бажанням, якщо нададуть відповідні дозволи.

Хоча я трохи скептично ставлюсь до часто цитованого зв'язку між блокчейнами та Інтернет речей, Я думаю, що тут може бути сильна така синергія. Звичайно, кожна "річ" буде занадто маленькою, щоб локально зберігати повну копію блокчейна. Швидше, він би передавав транзакції, що несуть дані, до розподіленої мережі вузлів блокчейн, які б зібрали все це разом для подальшого пошуку та аналізу.

Висновок: блокчейни у ​​фінансах

Я розпочав цю статтю з опитування первинного варіанту використання, передбаченого для блокчейнів у фінансовому секторі, а саме масового розрахунку платіжних та обмінних операцій. Хоча я вважаю, що цей висновок стає загальноприйнятою мудрістю (з одним помітний виняток), це не означає, що блокчейни не мають інших застосувань у цій галузі. Насправді для кожного з чотирьох вищезазначених випадків використання ми бачимо чіткі заявки для банків та інших фінансових установ. Відповідно, це: малі торгові кола, походження для торгового фінансування, двостороння нотаріальна завіреність договору та зведення даних про ПВК / KYC.

Ключ до розуміння полягає в тому, що в архітектурному плані наші чотири класи використання не є такими конкретний для фінансування та однаково важливі для інших секторів, таких як страхування, охорона здоров'я, розподіл, виробництво та ІТ. Дійсно, приватні блокчейни слід враховувати для будь-якої ситуації, коли дві або більше організацій потребують спільного погляду на реальність, і ця точка зору не походить з одного джерела. У цих випадках блокчейни пропонують альтернативу необхідності довіреного посередника, що призводить до значної економії клопоту та витрат.

Будь ласка, залишайте будь-які коментарі на LinkedIn.

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