Четыре реальных варианта использования блокчейна

Доктор Гидеон Гринспен — основатель и генеральный директор Coin Sciences, компании, стоящей за платформой MultiChain для частных блокчейнов.

В этой Мнение Гринспен описывает четыре варианта использования эксклюзивных блокчейнов, утверждая, что финансовые учреждения могут столкнуться с большими ограничениями при попытке использования этой Технологии , чем считалось ранее.

Спустя почти год после первого запуска MultiChain мы узнали очень много о том, как блокчейны (в частном и некриптовалютном смысле) могут и не могут применяться для решения реальных проблем.

Позвольте мне поделиться тем, что нам известно на данный момент.

Начнем с того, что первая идея, с которой мы (и многие другие) начали, по-видимому, неверна. Эта идея, вдохновленная непосредственно Bitcoin , заключалась в том, что частные блокчейны (или «общие реестры») могли бы использоваться для прямого расчета большинства платежных и обменных транзакций в Финансы секторе, используя токены в цепочке для представления наличных денег, акций, облигаций и многого другого.

Это вполне осуществимо на техническом уровне, так в чем же проблема?

Одним словом – конфиденциальность. Если несколько учреждений используют общий реестр, то каждое учреждение видит каждую транзакцию в этом реестре, даже если они T сразу узнают реальные личности вовлеченных сторон.

Это оказывается огромной проблемой, как с точки зрения регулирования, так и коммерческих реалий межбанковской конкуренции. Хотя существуют или разрабатываются различные стратегии для смягчения этой проблемы, ни одна из них не может сравниться с простотой и эффективностью централизованной базы данных, управляемой доверенным посредником, который сохраняет полный контроль над тем, кто что может видеть.

По крайней мере, на данный момент крупные финансовые учреждения, похоже, предпочитают KEEP большую часть транзакций в этих посреднических базах данных, несмотря на связанные с этим затраты.

Я основываю этот вывод не только на нашем собственном опыте, но и на направлении, выбранном несколькими известными стартапами, чьей первоначальной целью была разработка общих реестров для банков. Например, и R3CEV, и Digital Asset сейчас работают над «языками описания контрактов», вКорда и ДАМЛ соответственно (более ранние примеры включают MLFi <a href="https://www.lexifi.com/product/technology/contract-description-language">Технологии</a> и Рикардианские контракты).

Эти языки позволяют представлять условия сложного финансового контракта формально и недвусмысленно в формате, пригодном для чтения компьютером, избегая при этомнедостатки из Ethereum-стиль вычисления общего назначения. Вместо этого блокчейн играет только вспомогательную роль, сохраняя или нотариально заверяя контракты в зашифрованном виде и выполняя некоторые базовые функции обнаружения дубликатов.

Фактическое исполнение контракта не происходит в блокчейне — оно осуществляется только контрагентами контракта, с вероятным участием аудиторов и регулирующих органов.

В NEAR перспективе это, вероятно, лучшее, что можно сделать, но где это оставляет более широкие амбиции для разрешенных блокчейнов? Есть ли другие приложения, для которых они могут стать более значимой частью головоломки?

К этому вопросу можно подойти как теоретически, так и эмпирически.

Теоретически, сосредоточившись на ключевых различиях между блокчейнами и традиционными базами данных, и на том, как они информируют набор возможных вариантов использования. А в нашем случае, эмпирически, категоризируя реальные решения, которые строятся на нашем продукте сегодня.

Неудивительно, что независимо от того, сосредотачиваемся ли мы на теории или на практике, возникают одни и те же классы вариантов использования:

• Межорганизационный учет
• Легкие финансовые системы
• Многопартийная агрегация
• Отслеживание происхождения.

Теория

Прежде чем объяснять это подробно, давайте повторим теорию. Как я уже обсуждал ранее, два самых важных различия между блокчейнами и централизованными базами данных можно охарактеризовать следующим образом:

Устранение посредничества.Блокчейны позволяют нескольким сторонам, которые не полностью доверяют друг другу, безопасно и напрямую обмениваться единой базой данных без необходимости участия доверенного посредника.

Конфиденциальность.Все участники блокчейна видят все происходящие транзакции. (Даже если мы используем псевдонимные адреса и передовую криптографию, чтобы скрыть некоторые аспекты этих транзакций, блокчейн всегда будет допускать утечку большего количества информации, чем централизованная база данных).

Другими словами, блокчейны идеально подходят для общих баз данных, в которых каждый пользователь может читать все, но ни один пользователь не контролирует, кто может что-то писать. Напротив, в традиционных базах данных один субъект осуществляет контроль над всеми операциями чтения и записи, в то время как другие пользователи полностью подчиняются прихотям этого субъекта.

Подводя итог ONE предложением: блокчейны представляют собой компромисс, при котором устранение посредничества достигается за счет конфиденциальности.

При рассмотрении четырех типов вариантов использования ниже мы неоднократно будем возвращаться к этому CORE компромиссу, объясняя, почему в каждом случае выгода от отказа от посредничества перевешивает издержки снижения конфиденциальности.

Легкие финансовые системы

Давайте начнем с класса блокчейн-приложений, которые будут наиболее знакомы, в которых группа субъектов хочет создать финансовую систему. В рамках этой системы ONE или несколько дефицитных активов совершают транзакции и обмениваются между этими субъектами.

Чтобы любой актив оставался дефицитным, необходимо решить две взаимосвязанные проблемы. Во-первых, мы должны гарантировать, что одна и та же единица актива не может быть отправлена ​​в более чем ONE место («двойная трата»). Во-вторых, должно быть невозможно, чтобы кто-либо создавал новые единицы актива по прихоти («подделка»). Любая сущность, которая может сделать что-либо из этого, может украсть неограниченную ценность из системы.

Распространенным решением этих проблем являются физические токены, такие как металлические монеты или надежно напечатанная бумага. Эти токены тривиально решают проблему двойной траты, поскольку законы физики (буквально) не позволяют ONE токену находиться в двух местах одновременно.

Проблема подделки решается за счет того, что изготовление жетона становится крайне сложным. Тем не менее, физические жетоны страдают от нескольких недостатков, которые могут сделать их непрактичными:

• Физические токены, являющиеся чистыми активами на предъявителя, могут быть украдены без возможности возврата.
• Сложно и дорого создавать физические токены, которые T подделать.
• Их перемещение в больших количествах или на большие расстояния является медленным и дорогостоящим.

Этих недостатков можно избежать, отказавшись от физических токенов и переопределив владение активами в терминах реестра, управляемого доверенным посредником. В прошлом эти реестры основывались на бумажных записях, а сегодня они, как правило, работают на обычных базах данных. В любом случае посредник осуществляет передачу права собственности, изменяя содержимое реестра в ответ на аутентифицированный Request. В отличие от расчетов с использованием физических токенов, сомнительные транзакции можно быстро и легко отменить.

Так в чем проблема с бухгалтерскими книгами? Если вкратце, то это концентрация контроля.

Собирая столько власти в ONE месте, мы создаем существенную проблему безопасности, как в техническом, так и в Human плане. Если кто-то внешний может взломать базу данных, он может изменить реестр по своему усмотрению, похитив средства или полностью уничтожив его содержимое.

Хуже того, кто-то изнутри может повредить реестр, и такой тип атаки трудно обнаружить или доказать. В результате, где бы у нас ни был централизованный реестр, мы должны вкладывать значительное время и деньги в механизмы для поддержания целостности этого реестра. И во многих случаях нам требуется постоянная проверка с использованием пакетной сверки между центральным реестром и реестрами каждой из сторон транзакции.

Введите блокчейн (или «общий реестр»). Он обеспечивает преимущества реестров, не страдая от проблемы концентрации.

Вместо этого каждая сущность управляет «узлом», хранящим копию реестра, и сохраняет полный контроль над своими собственными активами, которые защищены закрытыми ключами. Транзакции распространяются между узлами в одноранговой манере, а блокчейн обеспечивает поддержание консенсуса.

Такая архитектура не оставляет центральной точки атаки, через которую хакер или инсайдер мог бы повредить содержимое реестра. В результате цифровая финансовая система может быть развернута быстрее и дешевле, с дополнительным преимуществом автоматической сверки в реальном времени.

Так в чем же недостаток? Как обсуждалось ранее, все участники общего реестра видят все происходящие транзакции, что делает его непригодным в ситуациях, когда требуется конфиденциальность. Вместо этого блокчейны подходят для того, что я называю легкими финансовыми системами, а именно для тех, в которых экономические ставки или количество участников относительно невелики.

В таких случаях конфиденциальность, как правило, становится менее важной проблемой – даже если участники внимательно следят за тем, что делают друг друга, они T Словарь много ценного. И именно потому, что ставки невелики, мы предпочитаем избегать хлопот и расходов на создание посредника.

К очевидным примерам легких финансовых систем относятся: краудфандинг, подарочные карты, баллы лояльности и местные валюты — особенно в случаях, когда активы можно обменять в ONE местах.

Но мы также видим примеры использования в основном Финансы секторе, например, одноранговая торговля между управляющими активами, которые не находятся в прямой конкуренции. Блокчейны даже тестируются в качестве внутренних систем учета в крупных организациях, где каждый отдел или местоположение должны поддерживать контроль над своими фондами.

Во всех этих случаях более низкая стоимость и простота использования блокчейнов обеспечивает немедленную выгоду, при этом потеря конфиденциальности не вызывает беспокойства.

Отслеживание происхождения

Вот второй класс вариантов использования, о котором мы постоянно слышим от пользователей MultiChain: отслеживание происхождения и перемещения дорогостоящих товаров поцепочка поставок, такие как предметы роскоши, фармацевтика, косметика и электроника. И в равной степени критически важные документы, такие как коносаменты или аккредитивы.

В цепочках поставок, простирающихся во времени и на большие расстояния, все эти товары страдают от подделок и краж.

Проблему можно решить с помощью блокчейнов следующим образом: когда создается предмет высокой стоимости, доверенный субъект выпускает соответствующий цифровой токен, который действует для аутентификации его точки происхождения. Затем, каждый раз, когда физический предмет переходит из рук в руки, цифровой токен перемещается параллельно, так что реальная цепочка поставок точно отражается цепочкой транзакций в блокчейне.

Если хотите, токен действует как виртуальный «сертификат подлинности», который гораздо сложнее украсть или подделать, чем листок бумаги.

Получив цифровой токен, конечный получатель физического товара, будь то банк, дистрибьютор, розничный торговец или клиент, может проверить цепочку поставок вплоть до точки происхождения. Действительно, в случае с документацией, такой как коносаменты, мы можем вообще отказаться от физического товара.

Хотя все это имеет смысл, проницательный читатель заметит, что обычная база данных, управляемая (скажем) производителем товара, может выполнить ту же задачу. Эта база данных будет хранить запись текущего владельца каждого товара, принимая подписанные транзакции, представляющие каждую смену владельца, и отвечать на входящие запросы относительно текущего состояния игры.

Так зачем же использовать блокчейн вместо этого? Ответ в том, что для этого типа приложений есть преимущество в распределенном доверии.

Независимо от того, где хранится централизованная база данных, в этом месте найдутся люди, которые имеют возможность (и которых можно подкупить) испортить ее содержимое, отметив поддельные или украденные предметы как законные. Напротив, если происхождение отслеживается в блокчейне, принадлежащем коллективно участникам цепочки поставок, ни одна отдельная организация или небольшая группа организаций не сможет испортить цепочку поставок, и конечные пользователи могут быть более уверены в получаемых ими ответах.

В качестве бонуса различные токены (например, для некоторых товаров и соответствующей транспортной накладной) можно безопасно и напрямую обменивать, при этом двусторонний обмен гарантируется на самом низком уровне блокчейна.

А как насчет проблемы конфиденциальности? Пригодность блокчейнов для происхождения цепочки поставок является счастливым результатом простого шаблона транзакций этого приложения. В отличие от финансовых рынков, большинство токенов перемещаются в одном направлении, от источника к конечной точке, без многократной торговли туда и обратно между участниками блокчейна.

Если конкуренты редко совершают транзакции друг с другом (например, производитель игрушек с производителем игрушек или розничный торговец с розничным торговцем), они не могут Словарь «адреса» блокчейнов друг друга и связать их с реальными личностями.

Более того, эту деятельность можно легко разбить на несколько регистров, каждый из которых будет представлять отдельный заказ или тип товара.

Межорганизационное ведение записей

Оба предыдущих варианта использования основаны на токенизированных активах, т. е. на он-чейн-представлениях ценного предмета, передаваемого между участниками.

Однако есть вторая группа вариантов использования блокчейна, которая не связана с активами. Вместо этого блокчейн действует как механизм для коллективной записи и нотариального заверения любого типа данных, значение которых может быть финансовым или иным.

ONE из таких примеров является аудиторский след критически важных коммуникаций между двумя или более организациями, скажем, в сфере здравоохранения или права. Ни одной отдельной организации в группе нельзя доверить ведение этого архива записей, поскольку фальсифицированная или удаленная информация нанесет значительный ущерб другим. Тем не менее, крайне важно, чтобы все согласились с содержанием архива, чтобы предотвратить споры.

Чтобы решить эту проблему, нам нужна общая база данных, в которую записываются все записи, причем каждая запись сопровождается временной меткой и подтверждением происхождения. Стандартным решением было бы создание доверенного посредника, роль которого заключается в централизованном сборе и хранении записей.

Но блокчейны предлагают другой подход. Они дают организациям возможность совместно управлять этим архивом, не давая отдельным участникам (или небольшим их группам) его портить.

ONE из самых познавательных разговоров за последние два года был с Майклом Майнелли из Z/Yen. В течение 20 лет его компания создавала системы, в которых несколько субъектов совместно управляют общим цифровым аудиторским следом, используя временные метки, цифровые подписи и схему консенсуса по круговой системе.

Когда он объяснил технические детали этих систем, стало ясно, что они являются разрешенными блокчейнами во всех отношениях. Другими словами, нет ничего нового в использовании блокчейна для межорганизационного ведения записей — просто мир наконец-то узнал о такой возможности.

Что касается фактических данных, хранящихся в блокчейне, то существует три популярных варианта:

Незашифрованные данные.Его может прочитать каждый участник блокчейна, что обеспечивает полную коллективную прозрачность и немедленное разрешение споров.

Зашифрованные данные.Это могут прочитать только участники с соответствующим ключом дешифрования. В случае возникновения спора любой может раскрыть этот ключ доверенному органу, например суду, и использовать блокчейн для доказательства того, что исходные данные были добавлены определенной стороной в определенный момент времени.

Хешированные данные.«Хэш» действует как компактный цифровой отпечаток пальца, представляя собой обязательство по отношению к определенной части данных, сохраняя эти данные скрытыми. Имея некоторые данные, любая сторона может легко подтвердить, соответствуют ли они данному хешу, но вывести данные из ее хеша вычислительно невозможно. Только хэш помещается в блокчейн, а исходные данные хранятся вне блокчейна заинтересованными сторонами, которые могут раскрыть их в случае спора.

Как упоминалось ранее, продукт Corda от R3CEV принял этот третий подход, сохраняя хэши в блокчейне для нотариального заверения контрактов между контрагентами, не раскрывая их содержание. Этот метод может использоваться как для компьютерно-читаемых описаний контрактов, так и для PDF-файлов, содержащих бумажную документацию.

Естественно, конфиденциальность не является проблемой для межорганизационного ведения записей, поскольку вся цель заключается в создании общего архива, который могут видеть все участники (даже если некоторые данные зашифрованы или хэшированы). Действительно, в некоторых случаях блокчейн может помочь управлять доступом к конфиденциальным данным вне цепочки, предоставляя неизменяемую запись запросов на доступ с цифровой подписью.

В любом случае, очевидным преимуществом отказа от посредничества является то, что не нужно создавать дополнительную организацию, которой будет поручено вести эту запись.

Многопартийная агрегация

Технически говоря, этот последний класс вариантов использования похож на ONE, в том, что несколько сторон записывают данные в коллективно управляемую запись. Но в этом случае мотивация иная — преодолеть инфраструктурную сложность объединения информации из большого количества отдельных источников.

Представьте себе два банка с внутренними базами данных для проверки личности клиентов. В какой-то момент они замечают, что у них много общих клиентов, поэтому они заключают соглашение о взаимном обмене, в котором они обмениваются данными проверки, чтобы избежать дублирования работы.

Технически соглашение реализуется с использованием стандартной репликации данных master-slave, в которой каждый банк поддерживает живую копию базы данных другого банка, доступную только для чтения, и параллельно выполняет запросы к своей базе данных и реплике. Пока все хорошо.

Теперь представьте, что эти два банка приглашают три других банка поучаствовать в этом круге обмена. Каждый из пяти банков управляет своей собственной главной базой данных, а также четырьмя репликами других банков, доступными только для чтения. С пятью главными и 20 репликами у нас всего 25 экземпляров базы данных.

Хотя это и выполнимо, это требует значительных затрат времени и ресурсов в ИТ-отделе каждого банка.

Перенесемся в точку, где 20 банков обмениваются информацией таким образом, и мы рассматриваем в общей сложности 400 экземпляров базы данных. Для 100 банков мы достигаем 10 000 экземпляров. В общем, если каждая сторона обменивается информацией с каждой другой, общее количество экземпляров базы данных растет пропорционально квадрату числа участников. В какой-то момент этого процесса система обязательно сломается.

Так в чем же решение? ONE очевидный вариант — все банки должны предоставить свои данные доверенному посреднику, чья работа заключается в объединении этих данных в единую главную базу данных. Затем каждый банк мог бы удаленно запрашивать эту базу данных или запустить локальную копию только для чтения в своих четырех стенах.

Хотя в этом подходе нет ничего плохого, блокчейны предлагают более дешевую альтернативу, в которой общая база данных управляется непосредственно банками, которые ее используют. Блокчейны также приносят дополнительное преимуществоизбыточность и отказоустойчивостьдля системы в целом.

Важно пояснить, что блокчейн действует не просто как распределенная база данных, какКассандра или ПереосмыслитьDB. В отличие от этих систем, каждый узел блокчейна применяет набор правил, которые не позволяют ONE участнику изменять или удалять данные, добавленные другим.

Действительно, по-прежнему, похоже, существует некоторая путаница в этом вопросе – ONE выпущенная блокчейн-платформа может быть сломана одним некорректно работающим узлом. В любом случае, хорошая платформа также позволит легко управлять сетями с тысячами узлов, присоединяясь и покидая их по своему желанию, если предоставлены соответствующие разрешения.

Хотя я немного скептически отношусь к часто упоминаемой связи между блокчейнами и Интернетом вещей, я думаю, что именно здесь может быть сильная синергия. Конечно, каждая «вещь» была бы слишком мала, чтобы хранить полную копию блокчейна локально. Вместо этого она передавала бы транзакции, несущие данные, в распределенную сеть узлов блокчейна, которые собирали бы все это вместе для дальнейшего извлечения и анализа.

Заключение: Блокчейн в Финансы

Я начал эту статью с того, что поставил под сомнение первоначальный вариант использования блокчейнов в Финансы секторе, а именно массовые расчеты по платежным и обменным операциям.

Хотя я считаю, что этот вывод становится общепринятым (за ONE заметным исключением), это не означает, что блокчейны не имеют других применений в этой отрасли. Фактически, для каждого из четырех классов вариантов использования, описанных выше, мы видим четкие приложения для банков и других финансовых учреждений. Соответственно, это: небольшие торговые круги, происхождение для торгового Финансы, нотариальное заверение двусторонних контрактов и агрегация данных AML/KYC.

Главное, что нужно понять, это то, что с точки зрения архитектуры наши четыре класса вариантов использования не являются специфическими для Финансы и в равной степени актуальны для других секторов, таких как страхование, здравоохранение, дистрибуция, производство и ИТ.

Действительно, частные блокчейны следует рассматривать в любой ситуации, в которой двум или более организациям требуется общее видение реальности, и это видение не исходит из одного источника.

В этих случаях блокчейны предлагают альтернативу необходимости в доверенном посреднике, что приводит к значительной экономии усилий и затрат.

Эта статья была первоначально опубликована наБлог MultiChainи была переиздана здесь с разрешения автора.

Сундук с сокровищамиизображение через Shutterstock