Блокчейн и IoT: перспективы взаимодействия и проблемы на пути развития

Миру известно множество цифровых валют, которых объединяет технология блокчейн. С каждым днем эта технология получает все большее признание, значительно расширяя границы и открывая все новые области применения.

Сейчас блокчейн используется не только при осуществлении транзакций между пользователями, но и в самых различных сферах человеческой деятельности, включая финансовый рынок, игровую индустрию, госуправление и т. д. Различные решения на базе блокчейна часто реализуются в сочетании с Интернетом вещей (IoT), технологией Big Data (большие данные), искусственным интеллектом (Artificial intelligence, AI) и другими современными технологиями.

Формат статьи вряд ли позволит хотя бы вкратце ознакомиться со всеми этапами эволюции развития такой многогранной сферы, как IoT. Основной акцент в данном материале будет сделан на перспективах взаимодействия IoT с технологией блокчейн, некоторым примерам удачного практического применения этих двух технологий, а также проблемам, стоящим на пути их совместного развития.

Что такое блокчейн?

Блокчейн (от англ. block и chain, «цепочка блоков») – распределенная база данных, потенциально доступная каждому. В блокчейне нет централизованного элемента, который мог бы управлять им и каким-либо образом вмешиваться в его работу.

Например, если классическая база данных расположена на централизованных серверах, принадлежащий какой-либо организации или физическому лицу, то блокчейн распределен среди множества участников сети и не может контролироваться никем из них по отдельности. Распределенная архитектура блокчейна обеспечивает высокую степень безопасности, и даже если часть компьютеров сети будет взломана, то это не повредит работе всей системы в целом. В блокчейне можно хранить различные данные, которые верифицируются специальным оборудованием – майнерами.

Механизм взаимодействия с приложениями на базе блокчейна напоминает работу с сервисом Google Docs, когда несколько человек обладают одновременным доступом к документу и могут наблюдать за его изменениями в режиме реального времени.

«Блокчейн – это вечный цифровой распределенный журнал экономических транзакций, который можно запрограммировать для записи не только финансовых операций, но и практически всего, что имеет ценность», – Дон и Алекс Тэпскотт, книга «Революция блокчейна».

Таким образом, блокчейн – это общая, постоянно сверяемая, распределенная база данных.

Что такое Интернет вещей?

Если разделить историю интернета на этапы, то окажется, что сейчас мы находимся в эпоху развития Интернета вещей (Internet of things, IoT). Данная концепция зародилась относительно недавно – в 1999 году, но с тех пор изменилось многое. За относительно небольшой промежуток времени развитие IoT проделало путь от концепции, до практического применения в самых различных сферах жизнедеятельности человека.

Согласно определению Глобального института McKinsey:

«Интернет вещей представляет собой класс устройств, которые могут контролировать окружающую их обстановку, сообщать о своем статусе, получать инструкции и действовать, опираясь на полученную информацию».

Простыми словами, IoT – это группа устройств, взаимодействующих не только с пользователями, но и друг с другом.

В качестве примера применения Интернета вещей можно взять системы поддержки принятия решений на фермах, которые собирают данные о почвенных условиях из экологических датчиков, а затем сопоставляют их с историческими данными, прогнозами цен и погодными условиями. Такие системы способны вырабатывать ценные рекомендации фермерам о том, когда сажать растения, удобрять конкретные земельные участки, начинать собирать урожай и т. д.

Подобных примеров практического применения Интернета вещей можно привести множество. Чаще всего, использование технологий IoT выражается в новых продуктах и сервисах, способствующих защите окружающей среды, экономии энергии, повышению производительности в промышленности, логистике, сельском хозяйстве, улучшению медицинского обслуживания и т. д.

Зачем Интернету вещей блокчейн?

Первое, с чем ассоциируется применение блокчейна в сфере Интернета вещей – это безопасность и целостность данных. На самом деле, возможности применения технологии распределенного реестра в IoT гораздо шире и глубже, а потому сочетание этих двух технологий потенциально может иметь большой синергетический эффект.

Так, по мнению Джона Уилмса из американской некоммерческой ассоциации компаний электросвязи TM Forum, есть ряд сфер применения, где блокчейн может поддерживать рост и развитие IoT. Среди них: противодействие мошенничеству, управление идентификацией, проведение транзакций, верификация состояния элементов различных систем, обеспечение целостности данных и т. д.

«С развитием Интернета вещей автоматизируются многие рутинные операции и в этом процессе решающая роль отводится технологии блокчейн», — отметил представитель TM Forum.

Решения на базе блокчейна и IoT в некоторых сферах подразумевают быстрое налаживание взаимодействия между несколькими экономическими агентами. Эти связи подразумевают возникновение юридических и финансовых последствий, и, что довольно часто, — необходимость формализации отношений посредством заключения договора между заказчиком услуги и ее поставщиком (Service Level Agreement, SLA). В этом документе, который можно поместить в блокчейн, указываются описание услуги, права и обязанности сторон, требования к качеству и другие существенные сведения. Использование смарт-контрактов может позволить системе получать объективные сведения о соблюдении экономическими агентами условий SLA с последующим установлением соответствующих поощрений или штрафных санкций для участников деловых отношений.

По мнению Джона Уилмса, блокчейн может оптимизировать многие процессы и создать новую систему отношений, построенную на доверии, в которой исключено любого рода мошенничество. Уилмс также считает, что стремительное развитие Интернета вещей создает управленческие проблемы, которые не существовали ранее.

Примеры эффективного взаимодействия блокчейна и Интернета вещей

Можно привести множество интересных примеров взаимодействия этих двух очень перспективных технологий.

Например, компания Filament использует блокчейн и IoT для умного управления крупными промышленными системами. Разработанные компанией решения способны повысить эффективность в самых различных отраслях, будь то горнодобывающая промышленность или сельское хозяйство.

Сервис Chimera предлагает инновационную систему ухода за престарелыми и нуждающимися в опеке людьми. В ней используются физические устройства (в виде браслетов и медальонов) и приложения для удаленного сбора и анализа показателей жизнедеятельности, а также определения ситуаций, когда носитель этих устройств нуждается в помощи.

Перспективными разработками занимается блокчейн-стартап Factom. Аби Добал, вице-президент по развитию бизнеса компании, считает, что основными областями применения блокчейна в IoT станут идентификация устройств и обеспечение целостности данных. Factom создает решения на базе блокчейна, позволяющие организациям защитить наиболее важную информацию. Разрабатываемые компанией решения на базе блокчейна открывают широкие возможности для прозрачного аудита бизнес-процессов и финансовых услуг, регистрации прав собственности, обеспечения целостности и достоверности медицинских записей и т. д.

Примечательно, что в прошлом году команда Factom получила грант правительства США на разработку решений по обеспечению безопасности цифровой идентификации в приложениях Интернета вещей (IoT).

Российская компания Acronis недавно представила на рынок новые решения на базе блокчейна — Acronis Notary и Acronis ASign. Функция Acronis Notary предназначена для электронного подписания документов и обеспечения целостности данных. Функция Acronis ASign предназначена для цифровой подписи документов с использованием блокчейна. По мнению представителей компании, использование блокчейна исключает необходимость участия третьей стороны, удостоверяющей подлинность документов.

Ранее компания представила систему хранения данных с использованием блокчейна под названием Acronis Storage, а также ПО, позволяющее определять виновного в ДТП с участием беспилотных автомобилей.

Компания Context Labs из штата Массачусетс разрабатывает решения, которые помогают выявлять контрафактную продукцию. По словам CEO Context Labs Дэна Харпла, компания специализируется в сфере Всеохватывающего интернета (Internet of Everything, IoE) и стремится максимально эффективно использовать технологию блокчейн для борьбы с пиратством, для повышения эффективности цепей поставок, защиты брендов и развития долгосрочных связей с клиентами и т. д.

Помимо Context Labs, Дэн Харпл также является сооснователем платформы Open Music Initiative (OMI), которая предлагает решения для повышения эффективности идентификации музыкального контента и оптимизации взаимодействия авторов и правообладателей. Кроме того, платформа позволяет авторам получать более справедливое вознаграждение за использование и распространение музыки в цифровом формате. На сегодняшний день, к инициативе OMI присоединились свыше 50 медиа-организаций, среди которых Sony, Warner Music, а также сервисы потоковой музыки Spotify и Pandora.

Блокчейн и IoT можно эффективно использовать в управлении цепями поставок. Так, гигант интернет-коммерции Alibaba Group в партнерстве с компаниями AusPost, Blackmores и PwC изучает возможности блокчейна для противодействия подделкам продуктов питания. Решение под названием «Food Trust Framework» разрабатывается для улучшения надежности и прозрачности управления цепями поставок.

Не отстает от других и компания Intel, которая на днях продемонстрировала работу блокчейн-платформы для отслеживания цепей поставок морепродуктов. Платформа позволяет эффективно контролировать добычу морепродуктов, повышает точность и достоверность их учета, начиная с момента вылова, и способствует соблюдению условий хранения товара в соответствии с санитарными требованиями. На презентации нового продукта IT-гигант продемонстрировал, как IoT-датчики используются для отслеживания данных, записанных в блокчейн, где содержится информация о владельце, местоположении товара, температуре хранения, влажности воздуха, движении товара и т. д.

Немецкий промышленный гигант Bosch будет использовать технологию блокчейн для противодействия мошенничеству, связанному с уменьшением показателей счетчика автопробега. В основе решения лежит распределенный реестр, в который отправляются данные о пробеге, а с помощью приложения на смартфоне владелец может в любое время сверить свой реальный пробег, сравнив его, например, с показаниями на дисплее в автомобиле.

Созданием решений, связанных с блокчейном и IoT, занимаются такие гиганты, как IBM и Samsung. В частности, эти компании неоднократно называли блокчейн технологией, способной разрешить основные проблемы, стоящие на пути масштабного проникновения Интернета вещей в различные сферы человеческой деятельности.

Взгляд в будущее

Главными препятствиями на пути развития IoT являются все еще незрелые, быстро меняющиеся технологии и стандарты, а также крупный масштаб и неопределенный коэффициент рентабельности инвестиций в подобного рода проекты.

Среди актуальных вопросов, которые стоят перед IoT, также можно выделить:

— обеспечение эффективного и безопасного хранения данных;
— гармонизация взаимодействия различных видов данных;
— обеспечение непрерывности и целостность данных;
— приватность данных и т. д.

Очевидно, что с дальнейшим развитием Интернета вещей и технологии блокчейн различные сферы жизни, и в частности предметы быта, станут еще более взаимосвязанными. Таким образом, крайне важно, чтобы пересечение всех этих сфер было жизнеспособным, экономичным и действительно полезным пользователю. Если каждая отдельно взятая область будет иметь свои собственные стандарты, то ни к чему хорошему это не приведет, и вряд ли от этого выиграет общество в целом.

Реализация Интернета вещей посредством централизованных технологий весьма трудоемка, трудно масштабируема и, что важно, — небезопасна. Чтобы представить последствия взлома централизованных «умных систем», можно вспомнить фильм «Искусственный интеллект. Доступ неограничен». По сюжету, молодой IT-специалист играючи получает контроль над домом миллиардера, напичканным всевозможными смарт-устройствами.

Тандем блокчейна и Интернета вещей постепенно ложится в основу новой концепции под названием «программируемая экономика» (термин создан в 2014 году консалтинговой компанией Gartner, специализирующейся на рынках информационных технологий).

«В Интернете вещей (IoT), вещи становятся умными, связанными между собой, и более ориентированными на увеличение роли в жизни каждого человека. Нынешней концепции IoT не хватает критически важного компонента – монетизации. Успех Интернета вещей будет достигнут путем развития новой экономической платформы и соответствующей монетарной модели. Монетизированные «вещи» предопределят развитие новой экономики», – сказал Дэвид Фурлонгер, вице-президент и член совета Gartner.

По мнению представителей Gartner, программируемая экономика, построенная на сочетании «умных» технологий и распределенных вычислительных ресурсов, будет способствовать существенной трансформации глобальной экономической системы.

В основанной на криптовалютах и смарт-технологиях программируемой экономике будут доминировать новые формы обмена ценностями, новые типы рынков (в том числе рынки, динамически определяемые по требованию) и новые типы экономик, такие как экономика внимания, репутационная экономика, экономика по требованию и экономика ресурсной оптимизации.

Таким образом, IoT и блокчейн открывают по-настоящему широкие возможности, как для автоматизации бытовых и повседневных задач, так и для систем поддержки принятия решений и роботизации высокотехнологичных производств.

Подводя итог, можно сказать, что благодаря биткоину мир узнал о широких возможностях технологии блокчейн, которая теперь может сыграть ключевую роль в построении децентрализованной экономики.

Александр Кондратюк