Блокчейн – каковы преимущества применения технологии распределенного реестра? Истоки технологии блокчейн. Что же такое блокчейн

В настоящей статье мы оценим базовый бизнес-функционал основных платформ, ориентированных на предпринимательство, включая Ethereum, Hyperledger Fabric и R3 Corda, в плане того, на чём основано влияние программного обеспечения и как система в целом оптимизирована, будь то посредством традиционных распределённых систем или на современной блокчейн-основе.

Блокчейн обладает как сходствами, так и отличиями в сравнении с такими технологиями распределённого реестра, как Hyperledger Fabric или R3 Corda. Для обоснованной оценки блокчейнов и платформ распределённого реестра и их ценности для предприятий полезно классифицировать платформы на основании их базового функционала и характеристик. Поскольку блокчейны построены на принципах криптографии и конфигурации данных, некоторые их функции могут быть воспроизведены в координированных системах баз данных, тогда как другие осуществимы только в настоящей среде блокчейна.

Разграничение базовых технологий

В частности, мы сосредоточимся на трёх ключевых областях функционала:

• Координирование данных – как информация и доверие распределяются между участниками системы
• Внутренние криптоэкономические уровни мотивации – как участники системы экономически мотивированы обеспечивать функционирование системы в контексте теории игр и дизайна механизмов
• Интеграция в цифровую товаризацию активов – как системы способны интегрироваться в экономику цифровых товаров. Иногда, в качестве номинальной характеристики, это называют .

Основные цели блокчейна: чего бизнес хочет достичь с помощью этой технологии?

Цели блокчейнов, таких как Ethereum, схожи с целями распределённых реестров. Определить, чего бизнес надеется достичь с помощью технологии блокчейна, может быть непросто, потому что, как было в случае интернета в 1990-х, бизнесы пока не знают, как концептуализировать применение этого мощного инструмента. Сегодня известно, что технология блокчейна способна реализовать различные функции, но то, как внедрить эти функции в бизнес-решения, требует более глубокого понимания и оценки базовых возможностей.

Три основных исследуемых оси – обработка и координирование данных, доверенные и неизменяемые записи и дигитализация активов – достаточно широки, чтобы охватить основные области применения блокчейна и в то же время экстраполировать эти функции на бизнес-сценарии. Обсуждение этих трёх аспектов позволяет ответить на вопрос, зачем бизнесу использовать эту технологию.

Эффективная обработка и координирование информации

Если улучшенная структура распределённой системы или координирование базы данных – единственная цель протокола или платформы, то не обязательно нужен блокчейн. Блокчейн-платформы традиционно продвигали концепции улучшенного координирования данных и распределённых механизмов консенсуса, где данные передаются и поддерживаются технологической платформой. Несмотря на их полезность, значительная часть этих желаемых функциональных качеств может быть получена посредством улучшенного координирования централизованной базы данных или улучшенной структуры распределённых систем. В данном исследовании необходимо определить, в какой степени платформы и протоколы пытаются оптимизировать существующий функционал координирования данных в противопоставлении с внедрением нового функционала блокчейна. Блокчейны предназначены для большего, чем простое продвинутое координирование данных.

Неизменяемая/доверенная запись продуктов и транзакций

Изначальный тезис о том, зачем нам нужны блокчейны, строился на концепции дигитализации доверия. Эндрю Кис из продвигал следующий мотив: «Точно так же как интернет привёл к дигитализации информации, блокчейны ведут к дигитализации доверия и соглашений». Такой содержательный тезис олицетворяет идеал того, чего надеются достичь блокчейны, в то же время подготавливая почву для дальнейшего пути. Дополнительной переменной можно считать дигитализацию стоимости. Когда стоимость привязана к доверию, внедрённому в систему, определённые структуры выравнивания и механизмы мотивации будут стимулировать надлежащее поведение в системе, что приведёт к жизнеспособной платформе.

Часто неизменяемость при проектировании системы используют синонимично с доверием, т. е. если система неизменяемая, то можно доверять, что плохое поведение не останется безнаказанным. Но в нашем анализе платформенных протоколов важно также оценить механизмы реализации доверенной системы, обеспечивающие бизнес-модель, которая может быть выгодной для пользователей платформы (дальнейшее исследование посредством криптоэкономики).

Дигитализация активов

Дигитализация товаров и активов считается главной целью большинства блокчейнов и платформ распределённого реестра. Если бизнесы ищут дигитализации активов, распределённый реестр или координированные базы данных способны предложить некоторые возможности, однако необходимо уделить много внимания вопросу доступности таких цифровых товаров. Поскольку координированные базы данных фактически находятся на центральном управлении или распределены между группой или подгруппами контрагентов посредством старой программной парадигмы, уровень дигитализации может быть ограниченным в зависимости от свободы, предлагаемой платформой дигитализации. Хотя концепция дигитализации товаров может казаться простым процессом, различные динамики мотивации и экономические соображения насчёт того, как дигитализировать такие продукты, как недвижимость, человеческое внимание и даже электричество, требуют серьёзного рассмотрения того, какой тип платформы мог бы отвечать за дигитализацию, так как некоторые торговые платформы в разных случаях демонстрируют ту или иную степень «привязки к поставщику» и зависимости от центрально управляемой платформы.

Записи и регистры, такие как системы прав собственности и , также реализуемы с помощью систем распределённого реестра, хотя их уровень взаимодействия со слоем экономической мотивации достаточно ограничен в случае зависимости от закрытой частной системы, и проникновение таких активов в цифровую экосистему или на рынок при построении на закрытых системах будет сильно замедлено. Для способствования истинным цифровым товарам в постоянно развивающейся цифровой экосистеме необходима свободно-рыночная система, в полной мере использующая различные аспекты, которые способен предоставить открытый рынок.

Оценка характеристик координирования баз данных

Координирование баз данных: характеристики

Хотя проводился глубокий анализ функционала этих платформ в контексте таких характеристик, как неизменяемость, безопасность, управляемость и производительность, намного больше позволяет установить понимание основ, на которых построены данные архитектуры.

Для надлежащего координирования данных в распределённых системах изобретено и реализовано множество инструментов. Примером может служить сильный акцент на таких инструментах, как Hadoop и различные ансамбли в данной экосистеме, включая Spark, Hive и ZooKeeper. Использование этих продуктов свидетельствует об активной интеграции распределённых системных инструментов и протоколов. Дальнейшие параллели можно увидеть в таких протоколах, как Tendermint, консенсусная машина, решающая задачу византийских генералов, имеющая схожий функционал с такими инструментами, как Apache ZooKeeper. Проводились также исследования в направлении баз данных – источников событий (event sourcing), способных воспроизводить некоторые желаемые функции координированных систем обмена данными.

Посредством оценки таких инструментов, как Apache Kafka, и того, каким образом сервисы потоковой передачи данных способны достичь существенных уровней пропускной способности в корпоративной среде, можно установить функциональные различия блокчейна и распределённого реестра на основе разных уровней зависимости от этих инструментов координирования и оптимизации баз данных в плане фундаментальных концепций. Реализации Ethereum, включая Plasma, используют такие инструменты, как MapReduce, для улучшения определённого map-функционала поверх UTXO и учётной модели, в то же время сворачивая компоненты в доказательства Меркла, хотя важно понимать, что базовый уровень протокола по-прежнему полагается на Ethereum как на корневой блокчейн. Разобрав эти детали, можно получить понимание того, как лучше оценить технологические характеристики этих программных платформ.

Координирование данных: сравнение платформ

IBM Fabric

Глубокое погружение в архитектуру Fabric позволяет определить, что платформа создала изощрённую среду разработки, фокусирующуюся на предоставлении улучшенной пропускной способности на основе детальной конфигурации программной архитектуры для оптимальной производительности в среде распределённых систем. Движение чейнкода (chaincode) между клиентом и сетью распределённых подтверждающих узлов, наряду с транзакционными механизмами и передачей свидетельств, удовлетворяющих политике подтверждения, реализовано в закрытой системе, тогда как gossip-протокол, распространяющий транзакции по приватным каналам, обеспечивает координирование крупных массивов данных. Хотя такая инфраструктура устойчива и действенна, необходимо уделить дополнительное внимание тому, как архитектура делает возможными многосторонние координационные структуры, где в конечном итоге в сети может оказаться множество каналов, которыми может быть сложно управлять.

Архитектура Hyperledger Fabric

Основная идея в том, что каналы предоставляют возможность для перемещения транзакций внутри платформы. Если взглянуть на архитектуру, упорядочивающие сервисные узлы служат для записи транзакций в упорядочивающем сервисе Apache Kafka. В экосистеме потоковой передачи данных Kafka представляет собой мощный инструмент с возможностью добавления транзакций разных видов в отдельные кластеры и затем разделы Kafka.

В такой схеме данные могут распределяться по кластерам для образования распределённой платформы хранения, способной записывать структуры данных, иногда называемые «блоками» или «состояниями» в контексте их конфигурации хранения ключ/значение. В данном программном фреймворке заслуживает признания та концепция, что все участники и структуры данных в экосистеме являются встроенными в том смысле, что они функционируют, главным образом, наряду с другими пользователями данной программной экосистемы.

Apache Kafka

Fabric действительно использует подструктуру реестрового типа, реализующую определённое хранение данных с хешированными связями, однако следует признать, что конфигурация хешей не наследует оригинальному архитектурному дизайну, связанному с блокчейновыми системами, производными от Bitcoin или Ethereum. Хотя блоки данных объединяются в пакеты и подвергаются событиям типа deliver для дальнейшего создания хешированной связи транзакций, необходимо понимать, что данный процесс не обязательно переводит данные в модификацию состояния системы. Скорее блоки конфигурированы так, что информация хранится в структуре типа базы данных с разными примерами хешей.

В экосистеме Fabric deliver -события называются блоками, тогда как чейнкод проходит через deploy -события, чтобы в дальнейшем обезопасить данные в chain -разделах упорядочивающей сервисной структуры. Конфигурация структур данных и модулей этой системы делает возможной транзакционную пропускную способность, которой стоит ожидать от архитектуры распределённой базы данных, однако следует признать, что задача координирования активов и кода в экосистеме Fabric всё ещё полностью не решена, так как активы и значения не обязательно имеют цифровое представление, которое можно координировать в реестре.

Появление новой революционной технологии блокчейн разделило прогрессивную общественность на два лагеря – сторонников и скептиков. Первые пророчат новинке успех наравне с тем эффектом, который в свое время произвел интернет, вторые не видят у нее серьёзных перспектив. Так что же может дать блокчейн бизнесу, и действительно ли он так необходим?

А есть ли рынок блокчейн-технологий ?

Несмотря на экспериментальный этап развития на Всемирном экономическом форуме технология была признана как одна из десяти самых перспективных. Эксперты считают, что экономический и социальный потенциал блокчейн способен фундаментально изменить принцип организации рынков во всех отраслях. По своей структуре блокчейн – это децентрализованный цифровой реестр данных транзакций, который может совместно использоваться распределенной сетью участников рынка и в буквальном смысле менять логику ведения бизнеса. Особенность систем, созданных на основе блокчейн-решений, заключается в повышенной отказоустойчивости и безопасности, а также эффективности и прозрачности всех процессов.

По прогнозам американской аналитической компании Transparency Market Research , мировой рынок в 2024 году достигнет $20 млрд, а ежегодный прирост составит примерно 59%. При этом по итогам 2015 года блокчейн-рынок оценивается почти в $316 млн. Аналитики Grand View Research считают, что за 2015 года индустрия уже достигла $509 млн, в 2016 году прошла отметку в $604,5 млн.

Основными игроками на новом рынке эксперты обеих аналитических компаний называют Microsoft (автор текста представляет компанию - Forbes ), IBM, Deloitte, Chain Inc и консорциум банков R3. А крупнейшим рынком на данный момент является Северная Америка, что и логично, так как перечисленные игроки сосредоточены именно там. Там же совершается основной объем инвестиций в развитие технологии. В связи с этим ожидается, что в ближайшей перспективе Северная Америка останется лидером среди регионов.

Банки двигают прогресс

Сегодня главным драйвером роста рынка блокчейн является финансовый сектор, считают в Transparency Market и Grand View. В частности, это связано с растущими потребности бизнеса в повышенной защищенности онлайн-платежей, чего можно достичь именно с помощью децентрализованной технологии. J.P.Morgan также подтверждает, что блокчейн завоевал сектор финансовых услуг, венчурный капитал которого в больших объемах направляется именно в технологические стартапы. По данным J.P.Morgan, инвестиции в стартапы блокчейн уже достигли $300 млн, и эта цифра стремительно растет. Так, только в 2015 году вложения составили $125 млн, а за первое полугодие 2016 года инвестиции превысили эту сумму. По оценкам PricewaterhouseCoopers, инвестиции в блокчейн-индустрию за 9 месяцев 2016 года составили $1,4 млрд. Внутренние расходы банков на проекты в сфере блокчейн в J.P.Morgan в совокупности оценили в $80 млн, и это только за 2015 год.

Банки действительно активно проявляют заинтересованность в развитии технологии блокчейн. Еще в 2013 году был создан банковский консорциум R3 для тестирования и разработки блокчейн-продуктов, таких как, например, новые торговые и расчетные платформы, системы поддержки выпуска ценных бумаг. Сейчас в консорциум входят более 40 крупных международных финансовых организаций таких как Goldman Sachs, Citigroup, Bank of America, Morgan Stanley и другие. Так, о реализации проекта привязки фиатных счетов своих клиентов к блокчейну Ethereum объявил и испанский финансовый гигант . Тестировать платформу банк планирует на микроплатежах, для оплаты доступа своих клиентов к платным новостям на сайтах. и Банк Англии сообщили о намерении внедрить технологию блокчейн в свои платежные системы. Первый уже завершил разработку механизма расчeтно-клиринговой деятельности на приватном блокчейне Ethereum для автоматизации процессов, второй - заявил, что к 2020 году будет использовать блокчейн в брутто-расчётной системе платежей в режиме реального времени, дневной оборот которой сегодня достигает $600 млрд.

Есть ли блокчейн в России?

В будущее блокчейн в стране верят и российские финансовые организации. Глава Сбербанка Герман Греф считает, что активное развитие технология получит уже в ближайшие 2-3 года. В конце января 2017 года Сбербанк объявил о разработанном прототипе системы по обмену валют на основе блокчейн. Правда для ее функционирования нужна специальная площадка. Но все равно в банке считают технологию перспективной и думают о путях ее применения. А ранее Сбербанк озвучил свои планы по запуску альтернативной системы электронного документооборота на основе блокчейн. В 2016 году Банк России инициировал создание своего консорциума, в который вошли Сбербанк, Qiwi, Бинбанк, банк «Открытие», Тинькофф Банк, Альфа-банк и другие. Новая организация займется изучением и внедрением в том числе технологии блокчейн.

Многогранность блокчейн

Интересное применение технологии придумали фонд «Русский углерод» и Aira Group – проект по созданию биржи карбоновых контрактов. В случае реализации через биржу могут проводиться сделки в сотни миллионов долларов. Airalab (подробнее о ее основателях - в Forbes) разработала блокчейн-платформу для карбонового рынка, которая может быть использована по всему миру, в тех странах, где ратифицирован Киотский протокол. Как известно, в рамках этого документа большинство промышленно развитых стран согласились на сокращение и регулирование выбросов парниковых газов. Сделать это они могут либо, внедрив дорогостоящие энергосберегающие технологии, либо купив карбоновые контракты.

Карбоновый контракт продается на бирже, его можно приобрести, если компания или производство израсходовали свой допустимый лимит на выбросы углекислого газа, тем самым компенсировав вред. А те, кто сокращает выбросы, могут перепродать свои кредиты на карбоновых биржах. Эксперты прогнозируют, что к 2020 году ценовой объем глобального углеродного рынка может достигнуть $2-3 трлн в год.

У карбон-контрактов строгая система реестра. У каждого контракта есть эмитент, владелец, серийный номер, тип, классификация, сертификатор. Регистрацию карбон-контрактов производят независимые органы реестра, информацию о них ведут доступным и проверяемым для всех образом. Однако сложность в том, что углеродные рынки сильно сегментированы, рыночные институты разрознены, а инструменты неконвертируемы. Поэтому здесь так актуально использование технологии блокчейн и смарт-контрактов, которые снимают все эти вопросы. Созданная «Русским углеродом» и Aira Group платформа оперирует единицами, которые, по сути, представляют один и тот же базовый актив – право выбросов парниковых газов. Причем этот актив могут использовать практически неограниченное число пользователей от международных, государственных структур, транснациональных корпораций до частных компаний индивидуальных потребителей товаров и услуг, даже на очень сегментированных рынках. Более того, базовый актив может генерироваться в любой точке земного шара и не требует физической транспортировки.

Эта альтернативная система может быть использована как платформа для операций по регистрации и переуступке «углеродных» активов и обязательств, а также для выбора проектов для инвестирования. Экосистема предоставит технологическую возможность доступа к существующим инструментам с минимальными транзакционными издержками, обеспечит доступ к данным о ценовом соотношении инструментов и изменении цен. В конце 2016 года на новой платформе успешно была произведена пилотная транзакция, в которой приняли участие фонд «Русский углерод» и Airalab в качестве «оператора», Aira Group в качестве «эмитента», Baker and McKenzie в качестве «аудитора».

В результате реализации проекта существующие и потенциальные участники проекта расширят доступность разрозненных рынков и рыночных ниш при снижении транзакционных издержек. В то же время для компаний, которые уже попали под парниковое регулирование или станут объектом такого регулирования, это хеджирование рисков. В свою очередь инвесторы получат доступ к широкому кругу инвестиционных инструментов на одной платформе с возможностью удостовериться в происхождении и истории объекта вложений. А аудиторы смогут расширить круг потребителей, нуждающихся в соответствующей экспертизе. Плюс есть даже для частных индивидуальных потребителей, которые смогут самостоятельно выбрать тот экологический проект, за который они хотят заплатить.

Реальные перспективы блокчейн

К технологии блокчейн многие пока еще только присматриваются. Многочисленные консорциумы игроков финансового сектора экономики с осторожностью подходят к созданию решений и запуску пилотов. Очевидно, что блокчейн упразднит определенные типы корреспондентских отношений, клиринговых компаний и посредников, исполнителей контрактов, устаревшие модели платежных систем и брокеров. Очевидным, является и то, что она станет основным драйвером для трансформации большинства отраслей экономики, а не только ее финансового сектора.

Так, в ближайшие годы перспективными сферами для блокчейн будут, например, здравоохранение, страхование, ритейл, недвижимость, регистрация собственности и музыкальная индустрия. С блокчейн процессы, которые ранее занимали несколько дней, уже сейчас можно осуществлять в течение нескольких минут, наладить обмен данных между контрагентами, повысить доступность услуг и сервисов для клиентов, улучшить обслуживание. Кроме того, технология помогает кардинально повысить производительность, отказоустойчивость, защищенность систем. Все это позволит повысить эффективность любого бизнеса.

Понятие «распределенный реестр» все чаще употребляется вне технической области знаний, поскольку часто используется как синоним блокчейну. Этот термин мелькает в законопроектах, комментариях экспертов и статьях.

Распределенный реестр и блокчейн на самом деле находятся не в синонимичных, а родо-видовых отношениях. То есть, блокчейн является видом распределенного леджера, но не каждая DLT (distributed ledger technology) является блокчейном.

Distributed ledger technology - это технология хранения информации, ключевыми особенностями которой является совместное использование и синхронизация цифровых данных согласно алгоритму консенсуса, географическое распределение равнозначных копий в разных точках по всему миру, отсутствие центрального администратора.

Она же называется технология распределенных баз данных, распределенного реестра.

Без центрального администратора распределенный реестр поддерживается узлами, или нодами.

Нода в контексте криптовалют и DL в целом - это устройства с установленным на них ПО, которые объединены в общую сеть с целью совместно обеспечить работу распределенной базы данных. Вся система при этом характеризуется как «система без доверия», так что для подтверждения верной информации все ноды должны прийти к .

Географическая удаленность и участие независимых сторон (часто не объединенных какими-то другими договорами, кроме правил системы) вынуждает усиливать следующие технические аспекты:

• бесперебойное соединение,
• технология удаленного доступа к данным,
• параллельное выполнение (широкоформатный параллелизм),
• функции восстановления с учетом выхода некоторых нод из сети без предупреждения.

Где используется DLT

Распределенный реестр наиболее известен из-за использования в криптовалютах. С технической точки зрения криптовалюта и базовый реестр представляют собой две разные вещи. Однако на практике DLT должна иметь криптовалюту (собственную или из другого реестра), чтобы дать стимулы для поддержания нод в рабочем состоянии.

Также используется как площадка для смарт-контрактов (впервые введенный Ethereum), хранилище файлов и Интернет-протокол.

Виды распределенных реестров

По доступности системы выделяют открытые, приватные и федеративные DLT.

Частные учреждения, типа банков, поняли, что они могут использовать основную идею блокчейна и создать цепь (частную или федеративную), где валидатор является членом консорциума или юридическим лицом той же организации. Термин «blockchain» в этом контексте является весьма спорным. Поэтому термин «распределенные реестры» стал более общим.

Открытые DLT - это современные общедоступные протоколы, основанные на алгоритмах консенсуса, с открытым исходным кодом. Любой может присоединиться к системе, например, . Любой в мире может отправлять транзакции через сеть и ожидать их включения в блокчейн, если они действительны. Любой может прочитать транзакцию в обозревателе блоков. Транзакции прозрачные, но анонимные или псевдосеменные.

Примеры: BTC, ETH, LTC, XMR, DOGE и т. д.

1. Потенциально могут разрушить существующие бизнес-модели путем отказа от посредничества.
2. Отсутствие затрат на инфраструктуру: нет необходимости поддерживать серверы или системных администраторов, что радикально уменьшает затраты на создание и запуск децентрализованных приложений (dApps).

Федеративные распределенные реестры, или блокчейн-консорциумы - это системы, которые работают под руководством группы. В отличие от публичных, они не позволяют любому, у кого есть доступ к Интернету, участвовать в процессе проверки транзакций. Такие реестры быстрее и конфеденциальнее. Они в основном используются в банковском секторе. Консенсус контролируется заранее выбранными нодами: например, можно представить консорциум из 15 финансовых учреждений, каждый из которых держит ноду, и 10 из них должны подписывать каждый блок.

Пример: R3, EWF, B3i, Corda

1. снижает транзакционные издержки и избыточность данных,
2. заменяет устаревшие системы, упрощает документооборот и сокращает ручной труд.
3. дополняет экосистему, но не разрушает ее.

Частные блокчейны - не являются DLT, поскольку разрешения сохраняются централизовано для одной организации. Разрешения на чтение могут быть общедоступными или ограниченными.

Примеры: MONAX, Multichain

Неясно, как технология будет развиваться. Многие думают, что приватные или федеративные реестры могут схлопнуться, повторив судьбу Интернета в 1990-х годах. Тогда частные компании построили свои собственные локальные сети или WAN вместо использования общего Интернета, и затем устарели, особенно с появлением SAAS в Web2.

Но наиболее интересны конкретные реализации распределенных реестров.

• Самый популярный на сегодняшний день - блокчейн. . Хранят транзакции последовательно, одну за другой. Сеть поддерживается нодами-наблюдателями, они обычно являются и майнерами.Это очень надежный и безопасный, но по своей сути медленный способ обрабатывать транзакции. Это неотъемлемое ограничение часто называют « ».

Несколько проектов отходят от построения по типу блокчейна, создавая совершенно новые типы DLT.

• Наиболее распространенной альтернативой является система направленного ациклического графа (DAG).

Говоря простыми словами, это похоже на сеть блоков вместо цепочки. Выйдя за ограничение в записи блоков (последовательно, по цепочке), появилась возможность для проведения большего количества транзакций и решения проблемы масштабирования. Эти системы в основном нацелены на мгновенные транзакции с нулевым вознаграждением.

Все наиболее известные системы DAG являются очень сложными и уникальными:

Byteball Bytes - система без блоков. DAG не использует объединение транзакций в блоки. Сами транзакции содержат данные друг о друге (хэш) и связываются последовательно. Формируется дерево транзакций. Все переводы подтверждаются моментально и являются необратимыми. Смотреть транзакции онлайн: https://explorer.byteball.org/

IOTA - решение The Tangle. Это гигантская сеть транзакций, где каждая транзакция проверяет две другие. Такой способ проверки подходит для Internet of Things. Архитектура является масштабируемой, легкой, без каких-либо комиссий и обеспечивает консенсус в децентрализованной одноранговой системе. Отдельно .

Визуально выглядит вот так:

Hashgraph - еще одна система в стиле DAG. Она продвигается с обещаниями обеспечить большую безопасность и более высокую масштабируемость, чем другие.

Hashgraph использует протокол сплетен (gossip). Это работает так: каждая транзакция в сети говорит о себе двум случайно выбранным нодам, которые затем передают ее другим, пока достаточное количество узлов в сети не сможет точно знать, что происходит. Консенсус достигается, когда большинство нод проинформировано. Это асинхронная задача византийских генералов.

Не передаются полностью данные, а передаются сведения о них. Это позволяет работать чрезвычайно быстро, по обещаниям, обрабатывать более 250 000 транзакций в секунду.

Главные преимущества блокчейна - прозрачность проводимых транзакций и открытость. Это полезно при заключении контрактов и проведении сделок. Все участники процесса знают о шагах своих партнеров.

Блокчейн также децентрализован, поэтому скомпрометировать хранимые в нем данные сложно. Эти свойства привели к тому, что технология получила широкое распространение в финансовом секторе. Однако применимость блокчейна не ограничена криптовалютами. Сегодня говорим о том, как технология используется для обеспечения информационной безопасности.

/ изображение Michael Pick

Блокчейн становится подспорьем для сервисов, пользователи которых переживают о сохранности данных: IoT, юриспруденция, медицина, страхование и др. Например, за пределы работы с транзакциями его вывели в IBM. Компания создала облачный сервис для тестирования приложений в защищенной среде.

По словам представителей IBM, разработчики могут запустить собственный блокчейн-sandbox за 12 секунд. Через минуту после этого он будет готов к запуску тестовых приложений.

Еще один проект в этой сфере - решение Enigma от MIT, основанное на биткойн-блокчейне. Enigma позволяет запускать любой код на зашифрованных данных, при этом делая их «недосягаемыми» для третьей стороны.

Другие компании тоже ищут применения блокчейну в сфере безопасности. Например, Humaniq, которая планирует использовать блокчейн совместно с технологиями искусственного интеллекта и распознавания биометрии для создания сервиса идентификации личности. Решение окажется полезным при покупке товаров в магазинах, оформлении страховок, даже при простом походе в бар. Похожее решение для авторизации предлагает компания Remme.

Защита IoT-устройств

При этом, как отмечено в исследовании, преступники изменили тактику формирования ботнетов и специально ищут гаджеты, имеющие известные уязвимости.

Блокчейн обещает защиту IoT по тем же причинам, по которым он является сердцем криптовалют: уверенность в легитимности данных и четкий процесс их утверждения. Так говорит IoT-эксперт Ахмед Банафа (Ahmed Banafa) и преподаватель в Университете штата Калифорния в Сан-Хосе. Банафа написал популярный обзор потенциала блокчейна для решения проблем безопасности IoT.

Однако дело в том, что простой регистрации девайса в блокчейне недостаточно. Как говорит Томас Хардджоно (Thomas Hardjono) из MIT Connection Science, необходима инфраструктура для управления устройствами и контроля доступа к данным.

Одним из решений может стать проект ChainAnchor, разработку которого ведут в MIT. Это фреймворк, который будут поддерживать создатели умных гаджетов, провайдеры данных и независимые разработчики. Идея состоит в том, что участники сети, в обмен на поддерживание безопасности, получат возможность продавать анонимные данные с IoT-устройств. Фреймворк имеет механизмы, позволяющие блокировать скомпрометированные устройства, а также отключать от блокчейна легитимные гаджеты при смене владельца.

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса предлагают иной подход к безопасности IoT. В их модели блокчейн-защищенного умного дома имеется «майнер», который заменяет роутер для управления сетевыми транзакциями. Это устройство руководит коммуникациями между домашними IoT-устройствами и внешним миром: авторизует новые девайсы и отключает гаджеты с подозрительной активностью. Если компонент интернета вещей оказался частью ботнета, блок-майнер увидит это и прекратит высылать его пакеты за пределы домашней сети.

Еще одной работой, основанной на распределенных реестрах, является проект IOTA . Он представляет собой криптожетон для микротранзакций и оптимизирован для использования в интернете вещей. Блокчейн IOTA создается легким, чтобы справиться с сетью умных устройств, число которых в ближайшие десять лет, по некоторым оценкам, вырастет до 50 миллиардов.

Легкость достигается за счёт использования технологии Tangle. Это направленный ациклический граф, в котором отсутствуют направленные циклы (пути, начинающиеся и кончающиеся в одной и той же вершине). Такой подход исключает централизацию майнинга, расширяет пределы масштабируемости и позволяет работать в условиях неограниченного роста данных.

Блокчейн и будущее кибербезопасности

Уязвимости централизованных систем становятся все более очевидными с ростом числа кибератак. Новые угрозы в интернете будут возникать всегда. Блокчейны не станут «серебряной пулей», однако они выступят мощным инструментом, который инженеры смогут использовать для повышения надежности своих систем.

P.S. На нашей страничке в Facebook мы опубликовали дайджест об особенностях блокчейн-технологий. В нем мы собрали материалы из нашего блога на Хабре и англоязычного интернета, посвященные криптографии и консенсусу. Найти его можно по

Давайте посмотрим, кто из крупных корпораций, некоммерческих организаций и правительств применяет блокчейн для решения своих задач, а в комментариях - обсудим, какие из представленных кейсов стоит применить в российских реалиях.

Многие корпорации до сих пор работают с кипами бумажных и даже рукописных документов, передавая их коллегам посредством факса, а также с множеством баз данных, разбросанных между разными странами и континентами. Такие сложные конструкции больше не устраивают бизнес, и корпоративные гиганты начинают искать спасения в децентрализованных системах.

(Кстати, в группе ЛАНИТ только что создан центр компетенции по формированию новых бизнес-моделей на базе технологий блокчейн, распределенных реестров и цифровых платформ - DTG (Digital Transformation Group), руководителем которого я и являюсь.)

Итак, вот перевод кейсов, который я вам обещал.

Руководство банка также отмечало, что оно рассматривает вопрос об учете криптоактивов. Исполнительный директор компании Ллойд Бланкфейн упоминал об этом в своём твиттере: «Всё ещё думаю о #биткоин. Пока не пришёл ни к каким выводам – ни за, ни против. Помнится, когда-то люди уже были очень скептически настроены - когда золотые монеты стали заменять бумажными деньгами».

3. Горнодобывающий гигант BHP Billiton внедряет блокчейн для управления контрактными работами и аналитикой

BHP использует подрядчиков в процессе добычи пород, заключает контракты с геологами и курьерскими компаниями на разных континентах для сбора образцов и проведения анализа.
BHP будет настаивать, чтобы их подрядчики использовали систему на основе Ethereum и размещали внутренние документы в системе IPFS . Это одноранговая распределённая файловая система, часто используемая при внедрении блокчейна.

4. Maersk объединяется с IBM для совместного проекта

Мировые поставщики серьезно страдают от обилия бумажных документов. В случае со скоропортящимися товарами потеря или задержка в пути документации может привести к серьезным убыткам. Интеграция блокчейна может оказать заметное влияние на эффективность мировой торговли, учитывая, что транспортировкой 90% товаров на мировом рынке занимаются морские логистические компании.

В сентябре Maersk также заключил соглашение о партнерстве с блокчейн-стартапом GuardTime , запустившим морскую страховую блокчейн-платформу совместно с Microsoft и при участии страховых компаний ACORD, Willis Towers Watson, MS Amlin и XL Catlin.

5. UPS, FedEx И BNSF Railway присоединяются к содружеству BITA

Цель содружества – объединить компании, занимающиеся грузовыми перевозками, и разработать единые стандарты в процессе тестирования блокчейн-приложений.

6. Petroteq создает распределенный реестр для Pemex (для справки - это первая нефтяная компания, принимающая криптовалюту)

Мы знаем Pemex как первую нефтяную компанию, принимающую криптовалюту в качестве оплаты. В компании работают 100 000 человек и имеется разветвленная сеть поставщиков и деловых контрактов.

Проект Petroteq – корпоративная платформа PetroBLOQ, основанная на блокчейне, – позволит нефтегазовым компаниям проводить глобальные операции.

7.

Используя созданную на основе блокчейн-платформы Ethereum систему, банки-участники проекта смогут анонимно обмениваться данными Legal Entity Identifier.

Банки-участники смогут проверять свои данные по юридическим лицам и быстрее принимать новые правила.

Банки также экспериментировали с блокчейном, рассматривая его как способ оптимизировать работу бэк-офиса, что по оценкам может высвободить до 20 млрд. долларов.

8. Производители и продавцы продуктов Walmart, Tyson, Unilever, Nestle, Kroger, Dole, McCormick и другие объединяются ради пилотного блокчейн-проекта

Walmart работает с IBM с 2016 года, и благодаря этому партнерству удалось сократить время отслеживания поставок манго с 7 дней до 2,2 секунды.

Благодаря присоединению ещё 9 крупных поставщиков пищевых продуктов, в этой сфере (где подобное сотрудничество – большая редкость) может существенно повыситься уровень безопасности.

Говард Попула, глава отдела продовольственной безопасности Kroger, отметил в интервью Reuters: «Для нас это возможность выразить общую идею и показать миру, что безопасность пищевых продуктов не будет основой для конкуренции».

9. ООН изучает возможности DLT (Distributed Ledger Technology) и блокчейна для организации гуманитарной помощи и климатических исследований

Распределенные реестры помогут отделить климатические данные от политических вопросов. В прошлом году многие ученые США обеспокоились тем, что федеральные исследовательские библиотеки могут быть закрыты, а их базы данных изменены или удалены с приходом к власти нового главы EPA (Агентство по окружающей среде США).

ООН уже разрабатывала проект на основе блокчейн-платформы Ethereum, чтобы отправлять гуманитарную помощь сирийским беженцам. Всемирная продовольственная программа (World Food Programme) использовала блокчейн для контроля продовольственных ваучеров на основе Ethereum, которые могут быть реализованы на рынках.

10. TEPCO заключил партнёрство с Electron

Electron готов стать оператором данных, у которого поставщики энергии могут получать информацию об активах и вести учет транзакционных изменений. Его услуги также могут быть применены для таких коммунальных служб, как телекоммуникации и водоснабжение.

11. Правительство Иллинойса тестирует распределенные реестры для лицензирования

Целью проекта является оцифровка медицинских учетных данных и применение смарт-контрактов для автоматизации рабочего процесса лицензирования в штате Иллинойс.

12. Правительство Бразилии экспериментирует с uPort

Созданная на основе Ethereum платформа предоставляет возможность пользователям редактировать собственные профили, а Министерство будет проверять легитимность загруженных личных документов.

13. Evernym работает с департаментом безопасности правительства Иллинойса

* * * * * * * * *

На текущий момент даже мировые гиганты только приступают к работе над блокчейн-проектами. Многие кейсы - это лишь тестирование идей и первый шаг на пути формирования новых бизнес-моделей. Наиболее интересно наблюдать за появлением операторов цифровых экосистем (см. кейс №4), которые способны повысить эффективность взаимодействия участников в рамках большого распределенного бизнес-процесса. Блокчейн становится технологической основой таких экосистем.

При этом мы видим, что блокчейн может быть использован не только для финансовых организаций. Логистика, торговые сети, здравоохранение, нефтедобыча и энергетика… Я думаю, через год список отраслей значительно расширится.

Интересно мнение читателей Хабра - считаете ли вы, что российские компании в скором времени проявят интерес к решению подобных задач с помощью блокчейна и распределенных реестров? Какие из описанных кейсов, на ваш взгляд, применимы к российским реалиям? Готовы ли наши компании к пониманию философии совместной пользы от работы в экосистемах?

P.S. Кстати, почему в заголовке статьи упоминаются 19 корпораций? Мы сами удивились, но все же решили не менять название. Может быть у вас есть ответ?