Blockchain Technologies 2019

На волне всеобщего блокчейн-хайпа и в ситуации, когда практически любая организация под влиянием моды готова экспериментировать с технологиями блокчейна, важно сохранить здравый смысл и критическое мышление. В то время, когда все хотят блокчейн, потому что «хотят блокчейн», аналитики, включая и компанию Accenture предостерегают от слабых сценариев и вариантов применения распределенных реестров, проектов с неопределенными целями, бизнес задачами и непродуманными архитектурными решениями. Доклад посвящен обсуждению особенностей и методик применения технологий блокчейна, нацеленных не на игры в песочнице, а на промышленную эксплуатацию. Особое внимание уделено проектированию архитектуры корпоративных решений, использующих технологии распределенных реестров.

Рост популярности публичных блокчейн-платформ и увеличение числа участников децентрализованных экосистем предъявляет новые требования к масштабируемости платформ и скорости обработки транзакций при выполнении интерактивных децентрализованных приложений (Dapps). Кроме этого, весьма перспективным оказалось применение смарт-контрактов в бортовых системах и устройствах Интернета вещей, что потребовало ревизии требований к ресурсоемкости программных клиентов. Одним из самых сложных вопросов на пересечении криптографии, экономики и энергетики становится проблема миграции на более эффективный и масштабируемый протокол-консенсуса PoS (Proof of Stake), призванный заменить устаревший Proof-of-Work. В докладе рассматривается новый консенсус-протокол Casper CBC, анализируются проблемы перехода экосистемы блокчейна на новые стандарты, разбираются способы обеспечения необходимой масштабируемости, а также направления снижения требований к оборудованию и характеристикам сети. Особое внимание уделено разбору новых применений блокчейн-платформы Ethereum 2.0 Serenity, которые становятся возможны при переходе на новые протоколы и стандарты (eWASM, VDF, zk-proofs).

По данным аналитиков, размер мирового блокчейн-рынка к 2023 году достигнет 6 млрд долл при среднегодовом темпе роста 48%. Более того, ожидается, что около 10% мирового ВВП будет создаваться при непосредственном использовании блокчейн-технологий. Несмотря на то, что до недавнего времени инвестиции направлялись, главным образом в компании, занимающиеся разработкой блокчейн-приложений для финансового сектора, потенциал технологий распределенного реестра намного выше: здравоохранение, нотариат, государственные услуги (закупки, регистрация прав и сделок). Как применяются технологии распределенного реестра в России и странах СНГ? Насколько вообще успешны блокчейн-решения в коммерческом и государственном секторах экономики? Доклад посвящен ответам на эти вопросы, обсуждению актуальных сценариев применения блокчейна, а также разбору примеров использования корпоративной блокчейн-платформы Exonum для выполнения проектов в бизнесе, государственном управлении и образовании: регистрация договоров долевого участия (Росреестр, АИЖК, застройщики); логистика и обслуживание колесных пар (РЖД); электронный третейский суд (Сбербанк).

Отраслевые и корпоративные проекты на базе блокчейн-технологий уже на начальном этапе реализации сталкиваются сегодня с множеством организационных и технологических проблем, некоторые из которых способны стать непреодолимым барьером на пути к неизбежному масштабированию решения. Ряд таких барьеров характерны для рынка в целом, но некоторые имеют чисто отечественную специфику. Какие практики сложились на глобальном рынке и чьим опытом можно воспользоваться при реализации промышленных блокчейн-проектов? Доклад посвящен обзору технологических корпоративных блокчейн-платформ, анализу организационных и технологических проблем, с которыми сейчас сталкиваются российские предприятия, взявшие на вооружение технологии распределенного реестра. Особое внимание уделено разбору наиболее поучительных находок и ошибок реализации блокчейн-проектов в сфере транспорта и в нефтегазовой индустрии. Разобраны также пути решения проблемы обеспечения управления взаимодействующими сетями и особенности национальной криптографии.

Нефтяную и газодобывающую отрасли трудно назвать инновационными, однако и сюда приходят новые технологии, в частности, при удаленном мониторинге геолого-геофизических данных здесь применяется индустриальный блокчейн, позволяющий решать задачи подтверждения целостности первичных данных, получаемых при разведке и разработки месторождения. В связи с особенностью работ, проводимых на скважине, требуется учитывать риски изменения исходных данных, связанные, например, с человеческим фактором. В случае возникновения аварий или осложнений на процесс разбирательства могут влиять лица, не заинтересованные получении истинной картины происшествия. Доклад посвящен обсуждению системы удаленного мониторинга строительства скважины, использующей открытую блокчейн-платформу OpenChain, которая, в отличие от HyperLedger и Corda, оптимально подходит для решения этой задачи. Особое внимание уделено функциональным возможностям индустриального блокчейна, позволяющего подтвердить достоверность первичной геолого-геофизической информации, что снижает риски принятия ошибочных управленских решений при анализе информации со скважины.

За последние несколько лет технология блокчейна из неизвестной игрушки «Биткоин» для криптопанков превратилась в глобальный инструмент, от которого сначала ждали спасение мира от всех бед, затем топили в слезах финансовых инвесторов, не получивших ожидаемый миллион процентов годовых, на теперь – в 2019 году – блокчейн снова возвращается в конструктивное русло технологического планомерного развития. В отличии от хайпа ICO — сбора средств под несбыточные обещания безумных прожектов; от странных идей про госрегуляцию блокчейнов; от приватных корпоративных сетей с весьма маржинальной полезностью, в блокчейне есть фундаментальная инновационная составляющая, которой предстоит еще долгая жизнь – это криптоэкономика.
Криптоэкономика лежит на пересечении экономики, теории игр, криптографии, дизайна механизмов и ставит передо собой цель создания публичных открытых протоколов, позволяющих максимизировать социальную полезность в условиях, когда каждый участник сети стремится извлечь свою выгоду. Именно эти принципы, а не известная еще с прошлого века криптография, позволили взлететь таким проектам как «Биткоин» и «Эфириум». Именно на этих принципах строятся публичные блокчейн-проекты, которым предстоит еще относительно долгая жизнь. И, самое главное, именно такие проекты принесут многократное увеличение эффективности экономики, заменив во многих ее сферах централизованные корпорации и институты. Доклад посвящен вопросам проектирования публичных открытых протоколов криптоэкономики.

Год 2018 год, как и ожидалось, был отмечен запуском в промышленную эксплуатацию множества блокчейн-проектов рядом крупных компаний. При этом, акцент от финансового сектора сдвинулся на логистику, производство, медицину и энергетику – наибольшее количество внедрений и практический интерес к технологии связаны теперь с данными отраслями. Одновременно с этим фокус развития технологий блокчейна сместился с криптовалют и денежных переводов к поддержке совместных бизнес-процессов между компаниями и обеспечению взаимодействия по учету товаров и услуг. Как следствие, опыт подобных проектов, изменение состава и интересов пользователей соответствующих решений повлияло как на развитие уже существующих, так и на формирование новых блокчейн-платформ, которые теперь все больше акцентируются на корпоративное применение, поддержку масштабируемости и эксплуатационную эффективность. Доклад посвящен обзору современных блокчейн-платформ, применяемых для решения корпоративных задач: новые платформы и их отличия; изменения в существующих платформах; анализ опыта наиболее интересных проектов; нерешенные проблемы.

ИТ-индустрия остро нуждается сегодня в квалифицированных кадрах, требуя от молодых специалистов наличие багажа актуальных знаний и навыков, релевантных занимаемой позиции. В таких условиях потенциальному работодателю очень важно контролировать риски точной оценки знаний и опыта, получаемых молодыми специалистами в процессе обучения. Системы управления компетенциями на основе распределенного реестра позволяют работодателям контролировать заявленный в программах уровень курсов обучения, лабораторных и практических занятий, а также НИОКР для молодых специалистов. Доклад посвящен обсуждению архитектуры и особенностям реализации такой системы, позволяющей исключить риск подмены предметов и заданий, завышения оценок или результатов работ всеми заинтересованными сторонами: обучающимися, преподавателями и работодателями, конкурирующими между собой за молодых специалистов. Подобные системы, в конечном итоге, позволяют повысить качество инвестиций в подготовку профессиональных кадров, а также ускорить процедуру подбора специалистов, релевантных конкретным запросах работодателей.

Про технологии Интернета вещей и блокчейна за последние два года было сказано много и сегодня рынок созрел к пилотным проектам, создающим осязаемую бизнес-ценность для его участников. Интернет вещей играет роль связующего звена между логическими распределенными реестрами и миром физических объектов, что значительно расширяет как спектр сфер применения блокчейна, так и экономическая эффективность соответствующих решений. Доклад посвящен обзору реальных проектов, реализованных компанией QIWI Blockchain Tecbhologies с использованием технологий блокчейна и Интернета вещей.

Ажиотаж вокруг блокчейна сменился сегодня осознанием реальных возможностей технологии – ведущие игроки ИТ-индустрии включили в портфель своих продуктов решения на базе распределенных реестров. Не стала исключением и компания Oracle, в качестве базовой платформы для создания блокчейн-сервиса, взявшая на вооружение HyperLedger Fabric – проект, развивающийся под эгидой консорциума Linux Foundation. Доклад посвящен обсуждению архитектуры и возможностям корпоративной платформы Oracle Blockchain Cloud Service, предоставляющей все необходимые ресурсы и инструменты для обслуживания блокчейн-сети, а также консоль для управления операциями. Платформа обеспечивает непрерывный мониторинг и автономное восстановление элементов сети, предоставляет средства работы с операциями по смарт-контрактам из облачных или локальных приложений, а также инструменты вызова блокчейн-операций и поддержку DevOps-функционала для разработки облачных приложений. Особое внимание уделено возможностям применения Oracle Blockchain Cloud Service для решения бизнес-задач российских заказчиков, а также анализу имеющего практического опыта.

Сегодня в банковской сфере все шире применяются технологии распределенных реестров, позволяющие сократить время выполнения финансовых операций, снизить их стоимость и повысить надежность обработки информации благодаря наличию независимых узлов хранения. Однако, отсутствие правовых и технологических стандартов использования таких систем препятствовало расширению базы применения блокчейна на рынке финансовых услуг – в сертифицированной в России платформе «Мастерчейн», разработанной в Ассоциации ФинТех, применяется криптография по ГОСТ и имеется возможность передачи конфиденциальных сообщений. Сегодня платформа доступна как участникам Ассоциации, так и заинтересованным разработчикам. Доклад посвящен обсуждению архитектуры и перспектив развития платформы, анализу опыта уже выполненных на ее основе проектов и планируемых к запуску в ближайшее время: децентрализованная депозитная система для учета закладных, распределенный реестр цифровых банковских гарантий, цифровой аккредитив и др.

Потенциал увеличения эффективности бизнеса только за счет автоматизации процессов в периметре компаний сегодня уже практически исчерпан, однако многие внутренние бизнес-процессы завершаются операциями взаимодействия с внешним миром, выполняемыми вручную: платеж, отправка документов и пр. До недавнего времени не существовало подходов к автоматизации в этой области – не было технической возможности построения равноправных отношений между компаниями. Ситуация изменилась с появлением технологии распределенного реестра, позволяющей создать сеть сквозных бизнес-процессов между различными компаниями – равноправными партнерами. Доклад посвящен обсуждению опыта развертывания такой сети для поддержки бизнеса авиакомпании S7 Airlines, выполняющей внутренние и международные авиаперевозки.

В прошлом году о блокчейне было больше разговоров, а сегодня хайп, когда присутствие в проекте слова «блокчейн», непременно переводило его в разряд инновационных, прошел. Вместе с тем, теперь граждане России могут уже на собственном опыте почувствовать преимущества технологии распределенных реестроы: организация выборов и мониторинг процессов размещения средств социальной поддержки, обеспечение взаимодействия структур регистрации собственности и пр. Решение об использовании распределенного реестра сегодня все чаще принимается исходя из выгодности его применения, а не из-за "модности" этой технологии. Количество новых децентрализованных приложений за год утроилось, причем лидируют отрасли, далекие от ICO и криптовалют: децентрализованные хранилища, социальные сервисы, игры и пр. – именно эта тенденция будет превалировать в 2019 году. Сегодня уже почти 200 стран приступили к внедрению в государственные структуры блокчейн-технологий, реально позволяющих экономить бюджетные средства и сокращать операционные расходы коммерческих предприятий, гарантировать прозрачность выполнения социальных программ, уменьшать время взаиморасчетов и способствовать расширению возможностей для получения дополнительных доходов. Насколько успешно в России проходит внедрение блокчейн-решений в коммерческом и государственном секторах экономики? Как конкретно применяются технологии распределенного реестра? Какие организационные и технологические препятствия до сих пор имеются на пути внедрения блокчейна, при том, что любые государственные реестры – это блокчейн? Доклад посвящен ответам на эти и другие вопросы, связанные с применением распределенных реестров в российской экономике и государственном управлении.

За время нахождения технологий блокчейна в зоне хайпа было проведено множество ICO, появилась масса стартапов, пытающихся применять в своих решениях технологии распределенного реестра (distributed ledger technology, DLT) в целом и смарт-контракты, в частности. К сожалению, в погоне за инвесторами такие компании часто забывают о безопасности, предлагая своим клиентам заведомо уязвимые приложения, построенные на той или иной блокчейн-платформе. Доклад посвящен анализу угроз смарт-контрактов, а также устойчивости DLT в целом. Особое внимание уделено обзору имеющихся сегодня инструментов анализа безопасности смарт-контрактов и особенностей их применения при отладке, автоматическом поиске уязвимостей, обратной разработке и тестировании.

Год 2018 отличился повышенным интересом к блокчейн-технологиям, что во многом было вызвано хайпом вокруг криптовалют и ICO – одни видели в блокчейне будущее, другие считали технологию переоцененной, третьи, не получив обещанных прибылей, в ней разочаровались. Тем не менее, лидеры мировой экономики не оставили попыток применения технологии распределенных реестров в свои текущие бизнес-процессы, например эксперты Всемирного экономического форума прогнозируют через 10 лет получение 10% мирового ВВП за счет использования технологий блокчейна. Доклад посвящен обзору реальных возможностей технологий блокчейна, анализу текущего статуса их использования в бизнес-процессах, а также разбору практических проектов применения этой технологии в России и в мире.

Децентрализованные сети изначально обладают отличной безопасностью и обещают стать важным инфраструктурным элементом цифровой экономики, однако реальная надежность платформ складывается из множества факторов, которые, к сожалению, часто рассматривают отдельно, что не позволяет комплексно оценить безопасность платформы. В докладе, на основе опыта аудита и проектирования различных блокчейн-решений, анализируются проблемы всей экосистемы решений на базе платформы Ethereum: безопасность собственно блокчейна, безопасность консенсуса, криптографии и защита от DDoS-атак; безопасность кода смарт-контрактов, типовые атаки, особенности проведения аудита и проблемы внутренних протоколов; безопасность инфраструктуры Ethereum, клиентских приложений; и др.

Блокчейн обещает стать одним из ключевых инфраструктурных элементов цифровой экономики – речь идет не просто о технологии, а о новой парадигме, переход к которой способен изменить экономику и общество, однако, если в 2018 году о практике блокчейна лишь говорили, то теперь граждане могут на собственном опыте почувствовать преимущества этой технологии. В Пермском реализован проект мониторинга процессов распределения жилья, позволяющий сделать прозрачной и понятной гражданам работу соответствующих государственных структур, что, в конечном счете, помогает сохранить непредвзятость в ходе распределения жилья. Доклад посвящен обсуждению опыта применения блокчейна в области государственного управления на примере проекта по обеспечения жильем отдельных категорий граждан Пермского края. Разбираются особенности использования распределенного реестра и смарт-контрактов для обеспечения прозрачности движения очередей, не подверженного влиянию человеческого фактора. Особое внимание уделено возможностям применения платформы Exonum для реализации системы распределенного реестра.

Блокчейн становится одним из инфраструктурных элементов цифровой экономики – сегодня граждане страны могут на собственном опыте почувствовать преимущества этой технологии. В декабре 2018 года состоялись выборы в Молодежный парламент при Саратовской областной Думе, прошедшие с использованием системы онлайн-голосования Polys, построенной на базе технологий блокчейна. В выборах приняли участие около 20 тыс избирателей, волеизъявление которых фиксировалось на личных мобильных устройствах или устройствах на избирательных участках. Доклад посвящен обсуждению опыта применения блокчейна для организации прозрачных выборов любого масштаба, разбору особенностей использования распределенного реестра для обеспечения достоверности результатов голосования и исключения фальсификаций. Особое внимание уделено архитектуре системы Polys и ее возможностям по поддержке системы проведения выборов и референдумов.

Технологии распределенных реестров позволяют всем участникам цепочки поставок работать в доверительной среде, ускоряющей выполнение операций и исключающей избыточные взаимные согласования. В рамках совместных работ компании DTG и предприятия «Микрон», поставляющего RFID-метки, выполнен проект по заказу швейцарской компании Vintage Wines SA – дистрибуция и сбыт на винном рынке. Для отслеживания движения товаров на всем протяжении их жизненного цикла в проекте применяется универсальная прикладная система Tracelabel, построенная на платформе Hyperledger Fabric. Использование RFID-меток гарантирует оперативную доставку достоверных данных о местонахождении товара и сведений о его происхождении. В докладе разбирается архитектура решения, которое может использоваться для различных вертикальных рынков, позволяя производителям, дистрибьюторам и ретейлерам поддерживать процессы технического и бизнес-консенсуса для фиксации поступления продукции и инициации дальнейших транзакций.

Технологии распределенных реестров позволяют всем участникам цепочки поставок работать в доверительной среде, ускоряющей выполнение операций и исключающей избыточные взаимные согласования. В рамках совместных работ компании DTG и предприятия «Микрон», поставляющего RFID-метки, выполнен проект по заказу швейцарской компании Vintage Wines SA – дистрибуция и сбыт на винном рынке. Для отслеживания движения товаров на всем протяжении их жизненного цикла в проекте применяется универсальная прикладная система Tracelabel, построенная на платформе Hyperledger Fabric. Использование RFID-меток гарантирует оперативную доставку достоверных данных о местонахождении товара и сведений о его происхождении. В докладе разбирается архитектура решения, которое может использоваться для различных вертикальных рынков, позволяя производителям, дистрибьюторам и ретейлерам поддерживать процессы технического и бизнес-консенсуса для фиксации поступления продукции и инициации дальнейших транзакций.

В ближайшие годы главными конкурентами банков станут не столько другие банки, сколько крупные Интернет-ресурсы, ИТ-гиганты, стартапы и энтузиасты, которые, в частности, активно применяют сегодня технологии блокчейна – распределенные реестры позволяют сократить время выполнения финансовых операций, снизить их стоимость и повысить надежность обработки информации. По некоторым оценкам, добавленная стоимость, полученная благодаря технологиям блокчейна, к 2025 году может составить во всем мире 176 млрд долл, а рынок блокчейн-решений уже к 2021 году достигнет 2,3 млрд долл. Доклад посвящен обсуждению направлений деятельности Лаборатории Блокчейн Сбербанка: обучение и популяризация блокчейна; участие в ассоциациях и альянсах (Hyperledger; Ethereum Alliance, и др.); исследование применимости блокчейна в банкинге, здравоохранении, финансах, производстве, розничной торговле, логистике, госуправлении и страховании; доработка к российским реалиям корпоративных блокчейн-платформ. Особое внимание в докладе уделено анализу опыта прикладных пилотных проектов: децентрализованная депозитарная система; распределенный реестр цифровых банковских гарантий; система децентрализованного контроля факторинговых торговых сделок.

Управление бизнес-процессами (Business Process Management) связано с проектированием, выполнением, мониторингом и улучшением процессов компаний и организаций – автоматизированные системы, поддерживающие принятие и выполнение процессов, широко использовались компаниями для оптимизации и автоматизации внутренних бизнес-процессов. Однако при управлении бизнес-процессами, взаимодействующих между собой организаций и компаний возникают серьезные проблемы совместного проектирования и отсутствия взаимного доверия, затрудняющие широкое применение BPM вне периметра одной организации. Технологии блокчейна потенциально способны предоставить новые возможности управления межорганизационными процессами – отсутствие централизации, наличие доверительной среды, ускоряющей выполнение операций и исключающей избыточные согласования позволяют радикально изменить бизнес-среду. Технологии распределенных реестров предлагают надежный способ выполнения процессов даже в сети без взаимного доверия между отдельными узлами – ключевыми становятся алгоритмы, приводящие к консенсусу среди узлов и рыночные механизмы, мотивирующие узлы развивать бизнес-сеть. Доклад посвящен обсуждению особенностей применения блокчейна для управления процессами между бизнес-сетями на примере конкретных российских компании.

Большинство предприятий, использующие лишь традиционные централизованные базы данных, поначалу без энтузиазма восприняли появление технологий распределенных реестров, однако сегодня около 80% компаний во всем мире так или иначе уже используют или планируют применять технологии блокчейна, в частности, для создания децентрализованных приложений (dApps). Доклад посвящен обсуждению вопросов интеграции блокчейн-компонентов в бизнес-процессы компаний и анализу проблем, с которыми сталкиваются при этом предприятия. Особое внимание уделено описанию возможностей использования платформы Lisk для создания dApps и масштабируемых блокчейн-решений для предприятий различных отраслей (организация работы топливозаправщикам в аэропортах с интегрированной системой электронного аукциона, распознавание железнодорожных вагонов для приема и учета перевозимых товаров и др.), размера и форм собственности.

ПАО «Газпром» реализует крупные международные проекты, основанные на принципах проектного финансирования, специфика которого состоит в оценке прибыли и затрат с учетом распределения риска между всеми участниками инвестиционного проекта, что требует наличия комплексной информационной системы управления проектами. Такие системы характеризуются повышенным уровнем неопределенности и их эффективность зависит от степени учета многообразия подходов и межкультурных барьеров. С целью снижения финансовых потерь от вероятностных событий, увеличения прибыли и для реализации проектов в директивные сроки могут быть использованы распределенные реестры, теоретически позволяющие прозрачно доставлять информацию на доверительной основе всем участникам проекта. Доклад посвящен анализу возможности применения технологий блокчейна для повышения эффективности реализации инвестиционных проектов. Особое внимание уделено обсуждению проблем, с которым столкнулся «Газпром» при построению глобальной информационной системы в ходе ведения таких международных проектов, как «Южный поток» и ряд других.

Технологии распределенного реестра сегодня рассматриваются в качестве инструмента оптимизации бизнес-процессов, минимизации фрода, обеспечения требуемого уровня безопасности и прозрачности данных. Однако, нынешние блокчейн-протоколы несовершенны, что препятствует их широкому применению для предприятий малого и среднего бизнеса. Имеющиеся сегодня решения «из коробки» не универсальны и, как следствие, при реализации проектов часть функционала оказывается «за бортом» либо требуется изменение бизнес-процессов. Одним из выходов может быть модель Blockchain as a Service. Доклад посвящен обсуждению особенностей и требований к архитектуре блокчейн-платформы, допускающей реализацию по модели BaaS. Особое внимание уделено опыту проектирования и реализации проектов на базе BaaS-платформы IZZZIO для таких проектов, как: управление энергопотреблением; цифровой паспорт водителя для рынка грузоперевозок (Michelin), поддержка процессов добычи, производства и дистрибуции питьевой воды из озера Байкал (Baikalika), подтверждение и хранение выданных дипломов о прохождении образовательных программ (iz3certs) и др.