Liigume edasi suurtest ahelatest

Ajatempel: 11. jaanuar 2016 8:59
Allikasõlm: 1168648

Mida me saavutame paindlikkuses, kui kaotame töötõendi

Kui rääkida plokiahelate kasutamisest ettevõtetevaheliseks koordineerimiseks, on ruumis elevandisuurune probleem. Minu arvates ei räägi keegi sellest teemast piisavalt, olgu siis eitamine või vajadus hüppeid üleval hoida. Probleem lühidalt on selles konfidentsiaalsus.

Kokkuvõtteks, mis mul on varem selgitatud, võimaldab plokiahel jagada andmebaasi üksuste vahel, kes üksteist täielikult ei usalda, ilma et oleks vaja keskadministraatorit. Selle asemel põhineb plokiahelapõhine andmebaas sõlmede komplektil, mis kuuluvad osalevatele üksustele. Sõlmed saadavad üksteisele tehinguid peer-to-peer viisil, kusjuures iga sõlm kontrollib iga tehingut iseseisvalt. Seejärel kinnitatakse tehingute rühmad spetsiaalsete sõlmede, mida nimetatakse "kaevuriteks", loodud "plokkides". Need plokid lingivad, et moodustada "plokiahela", mis toimib ühtse tehingulogina, tagades, et kõik sõlmed jõuavad andmebaasi oleku osas konsensusele.

Praegusel hetkel on plokiahelad end tõestanud tehnoloogia nii avalikes krüptovaluutades nagu bitcoin ja nende isiklikud vasted. Kuid nad kannatavad endiselt põhiprobleemi käes. Jättes kõrvale täiustatud krüptograafia (praegu), paljastavad plokiahelad iga tehingu sisu igale osalejale. Miks? Sest tehingu kontrollimiseks peab iga sõlm seda tegema vaata seda tehingut. See muudab plokiahelad põhimõtteliselt erinevaks tsentraliseeritud andmebaasidest, milles tehingud on nähtavad ainult nende loojatele ja andmebaasi administraatorile.

Nii et kui kaalute projekti jaoks plokiahelat, peaksite meeles pidama seda lihtsat põhimõtet:

Plokiahelad on mõeldud jagatud andmebaaside jaoks, milles kõik näevad, mida kõik teised teevad.

Et oleks selge, nägemine mida keegi teeb ei tähenda tingimata, et sa tead kes seda teeb. Plokiahelad esindavad identiteeti, kasutades mõttetuid tähtnumbrilisi "aadresse" ja enamik osalejaid ei pea teadma, kellele need kuuluvad. Sellegipoolest saab aadressi käitumist analüüsides palju õppida ja eriti seda, kuidas see teiste aadressidega suhtleb. Formaalselt tähendab see, et plokiahelad pakuvad pigem pseudonüümsus kui anonüümsus, sest identiteedid püsivad aja jooksul. Bitcoini puhul on mitmed ettevõtted juba müük teenused mis kaevandavad "tehingute graafikut", et avaldada teavet bitcoini aadresside omanike kohta.

Põhimõte on see, et plokiahelad sobivad kõige paremini jagatud andmebaaside jaoks, mis on kirjutamisjuhitav kuid lugemine-kontrollimatu. Või kui öelda poeetilisemalt, plokiahelad on läbipaistvusmasinad.

Kaevandamise ökonoomika

Plokiahelad said alguse bitcoinist – digitaalsest, detsentraliseeritud ja tsensuurikindlast rahavormist. Üks bitcoini peamisi disainieesmärke oli võimaldada kõigil "kaevandada" tehinguid kinnitav plokk, et takistada valitsustel või pankadel kontrollimast, kes kellele maksta saab. Teoreetiliselt kõlab avatud kaevandamine demokraatlikult, kuid iseenesest viib see vargsi diktatuurini. Miks? Kuna Internetis on ühel olemil võimalik kasutada paljusid erinevaid identiteete, seda probleemi nimetatakse Sybili rünnak. See tähendab, et keegi võib haarata kontrolli ploki kaevandamise üle, otsustades ühepoolselt, millised tehingud kinnitatakse, ilma et keegi teine ​​isegi teaks, et see juhtus.

Bitcoin lahendab selle probleemi nutikalt töötõendi abil. Bitcoini kaevandamine võib olla avatud, kuid see on ka äärmiselt keeruline. Ploki loomiseks peab kaevur võitma ülemaailmse võidujooksu mõttetu ja keerulise arvutusprobleemi lahendamiseks, mis kulutab palju elektrit (ja seega ka raha). Tänapäeval teostab kaevandamist spetsiaalselt optimeeritud riistvara, kuid see ei muuda seda odavamaks, kuna võrk kohandab regulaarselt probleemi raskus et hoida ühtlast kiirust 1 plokk iga 10 minuti järel. Seetõttu on kõigil üksikutel osalejatel raske ahela üle kontrolli haarata ja vähemalt seni on see skeem toiminud.

Vastutasuks raske töö ja kulutuste eest saab võitnud kaevandaja preemia, praegu 25 äsja vermitud bitcoini ploki kohta (2016. aasta jooksul poole võrra). Kaevurid saavad veidi lisatasu ka tehingutega kaasnevatest tasudest, kuigi praegu on neil väike roll. Ja siin on mõned šokeerivad numbrid: 2015. aastal kasvasid bitcoini kaevandajad $ 375 miljonit preemiaid ja tasusid, vastutasuks 45 miljoni tehingu kinnitamise eest. See tuleb välja üle 8 dollari tehingu kohtajättes isegi tähelepanuta tõsiasja, et paljud neist ei olnud ehtsad rahaülekanded.

Kes kurat selle kõige eest maksab? Vastus on: bitcoini investorid. Enamasti vahetavad kaevurid oma uusi bitcoine tavaliste valuutade (nt dollarite ja jüaanide) vastu, sest neil on vaja seda raha kaevandamise riistvara ja elektri eest tasumiseks. Ja mis saab siis, kui investorid enam ei tule? Noh, bitcoini hind kukub kokku, kuna kaevurid on sunnitud oma bitcoine märkimisväärse kahjumiga maha jätma. Tõepoolest, vaadates bitcoini hinna ajalugu, on olnud mitmeid perioode, mille jooksul hind on müüdavate bitcoinide pideva pakkumise tõttu järk-järgult ja ebadramaatiliselt allapoole triivinud.

Vahepeal tõmbab bitcoin esimese ja kõige silmapaistvama plokiahelana muljetavaldavalt palju sissetulevaid investeeringuid. Ilmselgelt on ruumi vaid a käputäis sellistest kõrgetasemelistest avalikest plokiahelatest, sest avatud kaevandamise ökonoomika viib paratamatult konsolideerumiseni. Ükski uus plokiahel, mis on tagatud vähese kaevandamisvõimsusega, ei ole lõppkasutajatele atraktiivne selle loomupärase ebaturvalisuse tõttu. See hoiab selle valuuta väärtuse madalal, mis ei lase sellel ligi meelitada täiendavaid kaevureid. Teisisõnu on bitcoini plahvatusliku kasvu aluseks olevat positiivset ringi raske korrata. Minu arvates on ainsad tõenäolised erandid uued tulijad nagu Ethereum ja Kriips mis pakuvad funktsionaalsuses astmelist muutust. (Ignoreerin nö ühendatud kaevandamine samuti ideid nagu tõend osaluse kohta, sest neil on pole veel tõestatud mastaabis töötama.)

Hea õnne korral väldivad privaatsed plokiahelad kõiki neid probleeme. Avatud kaevandamise asemel tuginevad eraketid lubatud kaevandajate valgele nimekirjale, mille päritolu kaevandaja on kõik plokid digitaalselt allkirjastanud. See on kombineeritud mingi hajutatud konsensusskeemiga, mis takistab väikesel rühmal kaevureid protsessi monopoliseerimast. Kui soovite, on see pigem demokraatia privilegeeritud inimestele kui demokraatia kõigile. Kuna privaatsed plokiahelad ei vaja mitmekesisuse jõustamiseks töötõendeid, ei pea nad ka kaevureid rahalise tasuga motiveerima. Selle asemel privaatse plokiahela käitamine ei maksa rohkem kui tavaline paljundatud andmebaas. Tasu on lihtsalt vahetu ja piisav kasu, mis on saadud keti kasutamisest.

Kui avatud kaevandamise majandus on kõrvale jäetud, avaneb võimaluste universum. Üks organisatsioon võib osaleda tuhandetes plokiahelates, just nagu see tänapäeval pääseb juurde tuhandetele (sise- või välistele) andmebaasidele. Ja globaalselt võib olla miljoneid (või miljardeid) plokiahelaid, mis kõik teenivad erinevaid eesmärke ja kasutajate komplekte. Kuid kui maailm on täidetud nii paljude plokiahelatega, võib seda eeldada igaüks neist saab olema väike.

Alates monoliitsest kuni väikeste plokiahelateni

Mida ma konkreetselt mõtlen "väikese plokiahela" all? Pean silmas plokiahelat, mille ulatus on piiratud kitsa ja konkreetse eesmärgiga. See on polaarne vastand kõikehõlmavatele avalikele plokiahelatele, nagu bitcoin ja Ethereum, või isegi lubatud globaalne pangaplokiahel mis mõnede arvates on ees ootamas. Tegelikult on see pigem tavaline andmebaas, kuid erineva jagamis- ja usaldusmudeliga.

Muidugi on plokiahela ulatuse piiramiseks palju võimalusi, seega keskendun siin kolmele lihtsale näitele: (a) tellimuste kaupa plokiahelad, (b) kahepoolsed plokiahelad ja (c) räsipõhine notariaalne kinnitamine.

Tellimusepõhised plokiahelad

Kujutagem ette plokiahelat, mis on loodud Hiinas toodetud ja USA-s müüdava kaubamärgiga kaupade ühe konteineri elutsükli haldamiseks. Selles protsessis võib osaleda hämmastavalt palju osapooli, nagu jaemüüja, agent, turustaja, importija, laevafirma, tootja, litsentsiandja ja projekteerija, aga ka mitu alltöövõtjat, laevasadamad, pangad, tolliagentuurid ja maksuametid. Nende osapoolte vahel peab edasi-tagasi liikuma suur hulk teavet, mis toob kaasa bürokraatlikke viivitusi, vigu ja kulusid. Teoreetiliselt saaks seda kõike tsentraliseeritud andmebaasi kasutades sujuvamaks muuta, kuid küsimus on: kes seda haldab? Arvestades lõhet geograafias, kultuuris ja õigussüsteemides, ei pruugi olla lihtne leida kedagi, keda kõik osapooled saaksid usaldada.

Nüüd on palju juba öeldud selle kohta, kuidas plokiahelad võivad tarneahelate koordineerimist lihtsustada. Plokiahelat saab kasutada oluliste dokumentide salvestamiseks, vajadusel digiallkirjastatuna, samuti võtmevarade digitaalsete ekvivalentide edastamiseks, nagu näiteks konossement or akreditiiv. Kõigi nende andmete paigutamine monoliitsele plokiahelale võib aga konfidentsiaalset teavet lekkida. Näiteks kui kaks konkureerivat tootjat kasutavad sama laevandusettevõtet ja panka, saavad nad üksteise tegevuse kohta palju teada tehingutest, mis hõlmavad neid vastaspooli, kuid ei ole nende oma.

Üks lahendus on hoida kogu ühe tellimusega seotud teavet plokiahelas, mis on pühendatud just sellele tellimusele. Sel juhul on konfidentsiaalsusprobleem palju väiksem. Näiteks kaks konkureerivat tootjat ei osale kunagi samas ahelas. Protsessi alguses saab seadistada uue privaatse plokiahela ja sellega kõik osalejad ühendada. See plokiahel muudab tellimuse oleku reaalajas kõigile kasutajatele nähtavaks. Ja kui see on turvaliselt kohale toimetatud ja selle eest tasutud, saab tellimuse plokiahela dekomisjoneerida ja arhiveerida, et vaidluse korral uuesti avada.

Üks tellimuspõhiste plokiahelate probleem on identiteedihaldus. Kui kasutate plokiahelat ettevõtetevaheliseks koordineerimiseks, peab iga osaleja teadma reaalset identiteeti paljude teiste ahelas kasutatavate aadresside taga. Selle kaardistuse turvaline hankimine on potentsiaalselt ebamugav protsess, mis hõlmab kas otsest teabevahetust (faksi teel?) või usaldusväärset administraatorit, kes seda pakub. Kuid hea uudis on see, et seda protsessi pole vaja iga kord uue plokiahela seadistamisel läbi viia. Selle asemel võib osalejatel olla kõigis kasutatavates kettides sama aadress. Teise võimalusena võib kasutada eraldi pikaajalist plokiahelat puhtalt identiteedi haldamiseks, võimaldades igal olemil turvaliselt levitada oma aadressi iga uue ahela jaoks.

Kahepoolsed plokiahelad

Vaatleme nüüd plokiahelat, mida kasutatakse finantsvarade, näiteks valitsuse tagatud valuutade vahetuste kiireks arveldamiseks. See ahel hõlmaks vähemalt kolme tüüpi osalejaid: (a) tehinguid sooritavad kauplevad osapooled, (b) depoopank, mis hoiab valuutasid ja väljastab nende esindamiseks ketisiseseid žetoone, (c) reguleerivad asutused ja/või audiitorid, kes saavad toimuvast tegevusest kirjutuskaitstud vaate.

See on plokiahelate täiesti loomulik rakendus ja seda juba täielikult toetavad valmisplatvormid, nagu MultiCin (meie oma). Kuid jällegi tõstab konfidentsiaalsuse probleem selle pead. Kui kauplevad osapooled on tihedas konkurentsis, saavad nad üksteist jälgida, et järeldada:

  • Kui palju igast valuutast iga kaupleja omab.
  • Milliste valuutadega nad aktiivselt kauplevad, millise sageduse ja kogusega.
  • Kellega nad veel plokiahelas kauplevad ja milliste hindadega.

Isegi kui eeldame, et osapooltele ei öelda, kes millist aadressi (või mitut aadressi) kasutab, ei võta neil selle väljatöötamine kaua aega. Turu ägedad konkurendid kipuvad üksteisest palju teadma ja neid eelteadmisi saab rohkem teadasaamiseks seostada plokiahela tehingute mustritega. Paljude finantskasutuse juhtumite puhul on selle lekke oht lihtsalt hävitav, sest saavutatud tõhususe kaalub üles kaotatud konfidentsiaalsus.

Sellegipoolest võivad plokiahelad selle stsenaariumi puhul siiski abi pakkuda – nimelt tehingute ja sõnumite voo registreerimiseks igas kahepoolses suhtluskanalis kaupleja ja halduri vahel. Kombineerides allkirjastatud tehingud allkirjastatud kohustustega, tagab plokiahel reaalajas vastavusseviimise kogu selle kanali kaudu, tagades, et osapooled ei saaks erineda selles, mida ja millal tehti. Lisaks võiks regulaatoritele ja/või audiitoritele anda kirjutuskaitstud juurdepääsu paljudele või kõikidele nendele paarikaupa plokiahelatele, andes neile igakülgse ülevaate tegevusest konkreetsel turul, ilma et nad peaksid sellel osalejatelt selgesõnaliselt andmeid küsima.

Notariaalne räsi kinnitamine

Nagu ma loodan, on nüüd selge, saab plokiahelaid kasutada oluliste andmete, sealhulgas teksti, dokumentide, piltide ja andmebaasikirjete digitaalseks allkirjastamiseks, salvestamiseks ja ajatempli tegemiseks. Kuni plokiahela kaevurid pahatahtlikult kokku ei löö, muutub kett kogu selles sisalduva teabe jaoks pöördumatuks ja vaieldamatuks kontrolljälgiks. Näiteks võib kõik grupi liikmete vahel saadetud meilid salvestada plokiahelasse, kusjuures iga sõnumi allkirjastavad nii saatja kui ka vastuvõtja.

Kuid taaskord puutume kokku konfidentsiaalsuse probleemiga. Paljudel juhtudel ei soovi kirjavahetuse kaks osapoolt, et selle sisu oleks kellelegi teisele nähtav. Nende ainus eesmärk plokiahela kasutamisel on vältida tulevasi vaidlusi, et nad ei saaks lahkarvamusi selle üle, mida, kes ja millal öeldi.

Sel juhul on lahendus lihtne. Selle asemel, et salvestada sõnumite täistekst plokiahelasse, manustatakse nende sisu "räsi" (või digitaalne sõrmejälg). Räsi põhineb a ühesuunaline funktsioon, mis tähendab funktsiooni, mille väljundit on antud sisendi puhul lihtne arvutada, kuid mida on praktiliselt võimatu tagasi pöörata. Sõnumi sisu räsi ühiselt plokiahelasse manustades ja allkirjastades saavad osapooled selle sisu auditeeritaval viisil „lukustada”, ilma seda teistele osalejatele avaldamata.

Paralleelselt selle räsi manustamisega salvestavad mõlemad korrespondendid kogu sõnumi sisu oma süsteemidesse. Kui tulevikus tekib vaidlus, võib kumbki pool avaldada selle sisu sõltumatule osapoolele, kes saab oma räsi arvutada ja kinnitada, et see ühtib ketis oleva räsiga. Kui jah, siis toimunud kirjavahetust ei saa eitada. Seda sama põhimõtet juba rakendab palju teenused dokumentide notariaalseks kinnitamiseks avalikus bitcoini plokiahelas. Privaatsete plokiahelate puhul annab see suurema mastaapsuse, madalamad tehingukulud ja peidab kogu protsessi välismaailma eest.

Null teadmiste tõend

Siin on see – kolm näidet, kuidas plokiahelaid saab kasutada, arvestades radikaalsest läbipaistvusest tulenevaid piiranguid. Kuid enne kui lõpetan, on oluline mainida mõningaid esilekerkivaid krüptotehnikaid. Spordinimed nagu homomorfne krüpteerimine ja null teadmiste tõestusmaterjalid, lubavad need lahti siduda gordiaani konfidentsiaalsussõlme. Plokiahela kontekstis pakuvad need näiliselt võimatuna nähtavuse ja kontrollimise eraldamist. Osaliselt krüptitud tehingu saab manustada plokiahelasse koos selle kehtivuse tõendiga, ilma tehingu sisu paljastamata. Iga osaleja saab seejärel tõendit kontrollida, nähes samal ajal tehingut ainult krüpteeritud kujul. Ja krüptimata versioon avaldatakse teadmisvajaduse alusel, arvatavasti ainult tehingu saajale.

Kuigi neid on olnud tõelist edu selles ruumis ei ole need tehnoloogiad veel küpsed. Arvutuslikult ei ole ikka veel võimalik luua ja kontrollida tõendit plokiahela tehingu kehtivuse kohta, säilitades selle sisu täielikult privaatne. Sellegipoolest oletame, et mingil hetkel tulevikus, see tehniline probleem on lahendatud. Ma arvan endiselt, et meil võib olla a psühholoogiline üks. Näete, praeguste toimingute puhul teab CIO, et tema tööandja konfidentsiaalsed andmed on kaitstud füüsilised ja organisatsioonilised tõkked. Andmed pääsevad välja vaid siis, kui keegi on väga hooletu või paneb tahtlikult toime kuriteo. Kuid mis puudutab täiustatud krüptograafiat, on pilt üsna erinev, kuna CIO toetub arenenud matemaatikale ja juhuslike arvude generaatorid.

Nii et isegi kui tehnoloogiaprobleem on lahendatud, võib emotsionaalse barjääri ületamiseks kuluda veel palju aega. Kuhu see meid seni jätab? Selle karmi eeldusega, et iga plokiahelas osaleja näeb kõike muud, mis toimub. Kuigi see eeldus võib piirata teostatavate rakenduste sfääri, hoiab see ära ka aja raiskamise projektidele, mida kunagi tootmisse ei viida. Ja nagu teised on öelnud enne mind on 2016 aasta üleminekuks plokiahelatest mõtlemisest ja rääkimisest mõne reaalse rakenduse loomisele.

Palun postitage kõik kommentaarid LinkedIn.

Ajatempel:

Veel alates Mitmeharuline