Активное внедрение Интернета вещей (IoT) в повседневную жизнь наталкивается на ряд проблем, от успешного решения которых будет зависеть массовость и доступность этой перспективной концепции. Прежде всего, это обеспечение глобального и безопасного масштабирования IoT-системы и быстроты взаимодействия входящих в нее устройств. Решить их способна не менее прорывная технология — Blockchain.
Реализация широких возможностей Интернета вещей при помощи централизованных сетей показала трудоемкость и плохую масштабированность этого процесса. При этом вопросы безопасности в отдельных системах становятся важнее быстродействия и отклика «умного» устройства. С появлением блокчейн-технологии появилась возможность решить ряд «узких» мест, препятствующих воплощению IoT.
Не вдаваясь в технические подробности, напомним, что блокчейн-технология — это DLT-технология, посредством которой пользователи получают возможность создания, записи и считывания любого типа информации без риска ее снятия и редактирования третьими лицами. Блокчейн («цепочка блоков») — журнал с фактами, который реплицируется на несколько устройств, объединенных в одноранговую сеть (P2P), при этом фактами могут быть любые виды данных. Такие данные, хранящиеся в блокчейне, верифицируются специальными программами — майнерами.
Сегодня цифровой мир начинает постепенно уходить от модели взаимодействия с центром в облаке к децентрализованной, где все — пользователи, «умные» устройства, роботы, бизнес, государство и т.д. будут связаны межу собой.
И главным для них будет вопрос доверия, обеспечить которое сможет блокчейн. В блокчейне отсутствует централизованный элемент управления или какой-либо иной способ вмешательства в его работу. В отличие от типичной базы данных, размещенной на централизованном сервере, являющимся собственностью какого-либо лица (компании или конкретного человека), блокчейн рассредоточен среди большого числа пользователей сети. И главное здесь то, что никто из них по отдельности не может его контролировать.
Хотя в децентрализации сети с равноправными устройствами нет ничего нового, блокчейн интересен тем, что способен решать проблемы согласования путем алгоритма доказательства выполненной работы (proof-of-work), использующий блоки. В техническом плане блокчейн опирается на «три кита»: распределительные P2P-сети, асимметричную криптографию и распределенный консенсус.
Использование блокчейн-технологии дает возможность быстрого и безопасного сохранения протоколов обмена и результатов совместной работы различных устройств в децентрализованной системе. Распределенная архитектура блокчейна гарантирует достаточно высокую безопасность. Если часть из устройств сети будет подвержена взлому, это не скажется на работе всей системы.
Отдельные эксперты считают, что применение блокчейн-технологии сотворит в IT революцию, подобную изобретению Интернета, а вместе с IoT они станут главными движителями развития большинства отраслей глобальной экономики. Сегодня в разработки на основе блокчейна инвестируются серьезные деньги, поскольку есть экономический стимул — блокчейн дает возможность отказаться от централизованных посредников, которые обеспечивают доверие между участниками системы, а это очень существенная экономия. Доверие же к блокчейну базируется на том, что он фиксирует последовательность операций по времени и защищает их от манипуляций.
Чтобы концепция IoT стала массовой, ей нужны защищенные Р2Р-сети, способные надежно передавать сведения между всеми устройствами и участниками. И чем больше их будет, тем более значимым будет запротоколированный результат их взаимодействия, к примеру, точная идентификация объектов экосистемы, трекинг их истории в сети и т. д. То есть, любые данные о коммуникации каждого устройства с другими объектами будут занесены в его индивидуальный блокчейн.
С ростом числа сетевых устройств серверы, через которые они обмениваются данными, становятся «слабым звеном» как в плане продуктивности, так и надежности. Сегодня пока только блокчейн-технология по своим возможностям может гарантировать стабильную работоспособность всей постоянно масштабируемой IoT-системы, обеспечивая при этом безопасность и аутентичность информации. Поэтому неудивительно, что первой сферой применения блокчейна в Интернете вещей стала безопасность данных.
Участившиеся во всем мире взломы баз данных и DNS-атаки, приводившие к временному отсутствию Интернета, использование «умных» устройств в качестве ботов в DDoS-атаках стали толчком к переосмыслению безопасной работы IoT-систем и блокчейн сыграл здесь не последнюю роль.
Благодаря технологии распределенного реестра появилась возможность создать наивысший на сегодня уровень безопасности в сети, и покончить с имеющимися ограничениями, связанными с централизацией, а по сути — с рисками, которые она несет для IoT.
Упомянутое использование ботнетами «умных» устройств, работающих в IoT-системах, стало возможным вследствие их слабой защищенности. Распределенный тип доверительных отношений позволяет избавиться от «сломанного» устройства без ущерба для всей модели взаимодействия между «здоровыми» объектами.
Также, если IoT-сеть достаточно обширна и разбросана, нередко возникают перебои со связью с главным сервером. Децентрализация сети и блокчейн дают возможность наладить обратную связь с ним через другое устройство. Таким образом, децентрализованная архитектура поможет нивелировать критические ситуации, одновременно обеспечив стандартные протоколы устройств по распознаванию и связи между ними.
Если говорить о практической реализации связки блокчейн-технологии и IoT, то в последние два-три года наблюдается стойкий интерес к решениям, использующим распределительный реестр. Лидером здесь можно назвать банковско-финансовую сферу, которая начинает вкладывать инвестиции в P2PE, чтобы защитить целостность платежей и данных банковских карт. Несколько ведущих мировых банков даже создали консорциум «R3» для разработки решений для банковской сферы на основе блокчейн-технологии, и в прошлом году им уже был представлен проект для финансовых сервисов «Corda».
Помимо финансовой, есть еще немало сфер, где применение блокчейн-технологии будет способствовать активному внедрению Интернета вещей. Это, в частности, борьба с кибермошенничеством, управление аутентификацией, верификация работоспособности различных сервисов, логистика, обеспечение сохранности данных и другое. Сегодня многие компании уже представили несколько решений по совершенствованию IoT-систем с применением блокчейна. Так, «монстр» Интернет-торговли Alibaba в сотрудничестве с несколькими компаниями разрабатывает решения для противодействия подделкам продуктов. Компания Bosch для предотвращения мошенничества в автостраховании внедрила решение, осуществляющее верификацию километража спидометра автомобиля. А IBM совместно с крупнейшим морским перевозчиком Maersk запустили пилотный проект по применению блокчейн-технологии в трансграничной цепи глобальных морских поставок.
При этом и сам IoT вносит свою лепту в реализацию блокчейна, например, в сфере регистрации права собственности или заключения контрактов. Стоит отметить, что отдельные страны готовы работать над внедрением в качестве эксперимента новой системы голосования на выборах на основе блокчейна. Считается, что это увеличить степень их прозрачности и сделает невозможными любые манипуляции.
Можно привести еще много примеров, но на самом деле возможности применения технологии распределенного реестра в Интернете вещей очень обширны и с каждым днем появляются, и будут появляться новые решения в самых неожиданных сферах. И, безусловно, блокчейн-технология еще далека от своего пика развития, а в сфере IoT она и вовсе находится на начальном этапе. Тем не менее, соединение этих технологий, по мере их практической реализации, уже в скором времени кардинально изменит архитектуру большинства действующих сегодня IT-экосистем. Все идет к тому, что их развитие все больше будет связывать различные сферы жизнедеятельности человека с «умными» устройствами. Поэтому, очень важно, чтобы эта связь была надежной, безопасной и реально полезной для пользователей.
Децентрализация + блокчейн = доверие
Реализация широких возможностей Интернета вещей при помощи централизованных сетей показала трудоемкость и плохую масштабированность этого процесса. При этом вопросы безопасности в отдельных системах становятся важнее быстродействия и отклика «умного» устройства. С появлением блокчейн-технологии появилась возможность решить ряд «узких» мест, препятствующих воплощению IoT.
Не вдаваясь в технические подробности, напомним, что блокчейн-технология — это DLT-технология, посредством которой пользователи получают возможность создания, записи и считывания любого типа информации без риска ее снятия и редактирования третьими лицами. Блокчейн («цепочка блоков») — журнал с фактами, который реплицируется на несколько устройств, объединенных в одноранговую сеть (P2P), при этом фактами могут быть любые виды данных. Такие данные, хранящиеся в блокчейне, верифицируются специальными программами — майнерами.
Сегодня цифровой мир начинает постепенно уходить от модели взаимодействия с центром в облаке к децентрализованной, где все — пользователи, «умные» устройства, роботы, бизнес, государство и т.д. будут связаны межу собой.
И главным для них будет вопрос доверия, обеспечить которое сможет блокчейн. В блокчейне отсутствует централизованный элемент управления или какой-либо иной способ вмешательства в его работу. В отличие от типичной базы данных, размещенной на централизованном сервере, являющимся собственностью какого-либо лица (компании или конкретного человека), блокчейн рассредоточен среди большого числа пользователей сети. И главное здесь то, что никто из них по отдельности не может его контролировать.
Хотя в децентрализации сети с равноправными устройствами нет ничего нового, блокчейн интересен тем, что способен решать проблемы согласования путем алгоритма доказательства выполненной работы (proof-of-work), использующий блоки. В техническом плане блокчейн опирается на «три кита»: распределительные P2P-сети, асимметричную криптографию и распределенный консенсус.
Использование блокчейн-технологии дает возможность быстрого и безопасного сохранения протоколов обмена и результатов совместной работы различных устройств в децентрализованной системе. Распределенная архитектура блокчейна гарантирует достаточно высокую безопасность. Если часть из устройств сети будет подвержена взлому, это не скажется на работе всей системы.
Отдельные эксперты считают, что применение блокчейн-технологии сотворит в IT революцию, подобную изобретению Интернета, а вместе с IoT они станут главными движителями развития большинства отраслей глобальной экономики. Сегодня в разработки на основе блокчейна инвестируются серьезные деньги, поскольку есть экономический стимул — блокчейн дает возможность отказаться от централизованных посредников, которые обеспечивают доверие между участниками системы, а это очень существенная экономия. Доверие же к блокчейну базируется на том, что он фиксирует последовательность операций по времени и защищает их от манипуляций.
«Блокчейная» безопасность
Чтобы концепция IoT стала массовой, ей нужны защищенные Р2Р-сети, способные надежно передавать сведения между всеми устройствами и участниками. И чем больше их будет, тем более значимым будет запротоколированный результат их взаимодействия, к примеру, точная идентификация объектов экосистемы, трекинг их истории в сети и т. д. То есть, любые данные о коммуникации каждого устройства с другими объектами будут занесены в его индивидуальный блокчейн.
С ростом числа сетевых устройств серверы, через которые они обмениваются данными, становятся «слабым звеном» как в плане продуктивности, так и надежности. Сегодня пока только блокчейн-технология по своим возможностям может гарантировать стабильную работоспособность всей постоянно масштабируемой IoT-системы, обеспечивая при этом безопасность и аутентичность информации. Поэтому неудивительно, что первой сферой применения блокчейна в Интернете вещей стала безопасность данных.
Участившиеся во всем мире взломы баз данных и DNS-атаки, приводившие к временному отсутствию Интернета, использование «умных» устройств в качестве ботов в DDoS-атаках стали толчком к переосмыслению безопасной работы IoT-систем и блокчейн сыграл здесь не последнюю роль.
Благодаря технологии распределенного реестра появилась возможность создать наивысший на сегодня уровень безопасности в сети, и покончить с имеющимися ограничениями, связанными с централизацией, а по сути — с рисками, которые она несет для IoT.
Упомянутое использование ботнетами «умных» устройств, работающих в IoT-системах, стало возможным вследствие их слабой защищенности. Распределенный тип доверительных отношений позволяет избавиться от «сломанного» устройства без ущерба для всей модели взаимодействия между «здоровыми» объектами.
Также, если IoT-сеть достаточно обширна и разбросана, нередко возникают перебои со связью с главным сервером. Децентрализация сети и блокчейн дают возможность наладить обратную связь с ним через другое устройство. Таким образом, децентрализованная архитектура поможет нивелировать критические ситуации, одновременно обеспечив стандартные протоколы устройств по распознаванию и связи между ними.
И это только начало...
Если говорить о практической реализации связки блокчейн-технологии и IoT, то в последние два-три года наблюдается стойкий интерес к решениям, использующим распределительный реестр. Лидером здесь можно назвать банковско-финансовую сферу, которая начинает вкладывать инвестиции в P2PE, чтобы защитить целостность платежей и данных банковских карт. Несколько ведущих мировых банков даже создали консорциум «R3» для разработки решений для банковской сферы на основе блокчейн-технологии, и в прошлом году им уже был представлен проект для финансовых сервисов «Corda».
Помимо финансовой, есть еще немало сфер, где применение блокчейн-технологии будет способствовать активному внедрению Интернета вещей. Это, в частности, борьба с кибермошенничеством, управление аутентификацией, верификация работоспособности различных сервисов, логистика, обеспечение сохранности данных и другое. Сегодня многие компании уже представили несколько решений по совершенствованию IoT-систем с применением блокчейна. Так, «монстр» Интернет-торговли Alibaba в сотрудничестве с несколькими компаниями разрабатывает решения для противодействия подделкам продуктов. Компания Bosch для предотвращения мошенничества в автостраховании внедрила решение, осуществляющее верификацию километража спидометра автомобиля. А IBM совместно с крупнейшим морским перевозчиком Maersk запустили пилотный проект по применению блокчейн-технологии в трансграничной цепи глобальных морских поставок.
При этом и сам IoT вносит свою лепту в реализацию блокчейна, например, в сфере регистрации права собственности или заключения контрактов. Стоит отметить, что отдельные страны готовы работать над внедрением в качестве эксперимента новой системы голосования на выборах на основе блокчейна. Считается, что это увеличить степень их прозрачности и сделает невозможными любые манипуляции.
Можно привести еще много примеров, но на самом деле возможности применения технологии распределенного реестра в Интернете вещей очень обширны и с каждым днем появляются, и будут появляться новые решения в самых неожиданных сферах. И, безусловно, блокчейн-технология еще далека от своего пика развития, а в сфере IoT она и вовсе находится на начальном этапе. Тем не менее, соединение этих технологий, по мере их практической реализации, уже в скором времени кардинально изменит архитектуру большинства действующих сегодня IT-экосистем. Все идет к тому, что их развитие все больше будет связывать различные сферы жизнедеятельности человека с «умными» устройствами. Поэтому, очень важно, чтобы эта связь была надежной, безопасной и реально полезной для пользователей.
Комментарии (3)
maslyaev
27.12.2017 17:43Блокчейн — это не про быстрее, дешевле и масштабируемее, а наоборот, про чудовищные тормоза, неумеренный зажор ресурсов и глухие затыки при попытке масштабироваться за пределы детской песочницы.
В принципе, есть в природе блокчейн (на самом деле не блокчейн, а блокграф), позиционирующийся как решение для IoT. Называется IOTA. Эта штука хоть и на 6-м месте с космическими $10млрд капитализации, но, если честно, их whitepaper меня не впечатлил. Идея показалась глупой и никчёмной. И совсем не понятно, при чём там IoT.
DrPass
Безопасного — да, быстрого — вряд ли. Блокчейн по своей сути достаточно «тяжелое» решение, где производительностью сознательно пожертвовали в угоду безопасности. Собственно поэтому он вряд ли имеет будущее в сфере IoT.
Кроме того, есть важный момент в том, что блокчейн — это способ организации хранилища. Соответственно, блокчейн может защитить информацию от изменения и сокрытия. А вот проблемы, которые происходят на этапе коммуникации или фронтэнда, лежат вне сферы ответственности блокчейна. Например, он не защитит от внесения некорректной и неправдивой информации, не защитит от DDoS атак.