Privaatse plokiahela arendamine 2026. aastal: põhjalik juhend

Selle parimaks näiteks on eraviisiliste plokiahelate arendamine, mis algas eksperimentaalse tehnoloogiana ja arenes oluliseks ettevõtte infrastruktuuriks.

Turvalised, lubatud võrgustikud leiavad organisatsioonides üha enam tunnustust kui lahendus sellistele olulistele ärialastele väljakutsetele nagu killustunud andmesüsteemid, regulatiivsed nõuded, tehingute kiirus ja usalduse puudumine äripartnerite vahel.

Sellised tööstusharud nagu rahandus ja farmaatsia on nüüd mõistnud, et mitte kõik blockchain-lahendused peavad olema avalikult kättesaadavad, vaid tootmisvalmis projektid võivad olla toodetud ja saavutada käegakatsutava investeeringutasuvuse, usaldusväärse juhtimiskorra ja koostalitlusvõime plaani.

Praegune tehnika tase on selline, et isiklikku plokiahelat ei ehitata enam ainult hajutatud raamatupidamisregistrisse.

Privaatne plokiahela tehnoloogia on lubatud hajutatud raamatupidamise tehnoloogia vorm, milles ainult sertifitseeritud liikmed võivad osaleda ja platvormiga suhelda.

Erinevalt avalikest plokiahelatest, sealhulgas Ethereumist või Bitcoinist, mis on avatud kõigile ja nõuavad anonüümseid konsensusmehhanisme, haldavad privaatseid plokiahelaid üksikud organisatsioonid või konsortsiumid.

Tarneahela läbipaistvus

Tänu oma kontrollitud struktuurile on privaatne plokiahela tehnoloogia eriti kasulik tööstusharudes, kus privaatsus on oluline, jõudluse kontroll on prioriteet ja lõplik tarnimine on hädavajalik.

See tagab täieliku läbipaistvuse, tõendatava päritolu ja toote autentsuse ning piirab juurdepääsu volitatud huvirühmadele, nagu tootjad, logistikaettevõtjad ja reguleerivad asutused.

Tervishoiu infosüsteemid

HIT-andmed on väga tundlikud, kuna patsiendiandmeid reguleerivad rangelt seadused ja määrused, nagu HIPAA ja GDPR.

Eraõiguslikud plokiahelad võivad aidata haiglatel, laboritel, kindlustusfirmadel ja reguleerivatel asutustel turvaliselt vahetada ja kontrollida patsiendiandmeid, retseptiandmeid ja kliiniliste uuringute andmeid.

Finantsasutuste tegevus

Eraõiguslikud plokiahelad võimaldavad teha rahvusvahelisi makseid reaalajas, ilma et oleks vaja tugineda vananenud infrastruktuurisüsteemidele.

Digitaalsed identiteedilahendused

Digitaalsed identiteedilahendused pakuvad turvalisi digitaalse identiteedi süsteeme ettevõtetele, valitsusasutustele ja ärikonsortsiumidele. Need süsteemid võivad väljastada, kontrollida ja tühistada digitaalseid identiteete, ilma et isikuandmeid ketis salvestataks, tuginedes nende kontrollimiseks ainult krüptograafilistele tõenditele.

Dokumentide haldamine ja vastavus

Organisatsioonid saavad privaatsete plokiahela võrkude abil märgistada ajastada, kontrollida ja hallata olulisi dokumente, nagu lepingud, auditi aruanded ja sertifikaadid.

Kasutamine energeetikasektoris

Era-blockchain-tehnoloogiat kasutatakse energeetikasektoris, et hõlbustada energia P2P-kaubandust tootjate ja tarbijate vahel, jälgida seadmete hooldusgraafikuid ja tootmise kõrvalekaldeid.

Valitsusteenused

Valitsusasutused kasutavad privaatse plokiahela kontseptsiooni, mis toimib sarnaselt avaliku plokiahelaga põhilises konfiguratsioonis, kus teave salvestatakse plokkidesse, plokkide vahel luuakse krüptograafilised ühendused ja register jaotatakse mitme sõlme vahel.

Oma plokiahelaid haldavad organisatsioonid kehtestavad võrgule juurdepääsu eritingimused. Juurdepääs antakse ainult piiratud arvule usaldusväärsetele üksustele, nagu partnerettevõtted, osakonnad või äripartnerid.

Iga sõlm on server, mis kontrollib tehinguid, salvestab andmeid ja edastab teavet plokiahela võrgustikule, täites enne võrgustikule juurdepääsu autentimise protseduure.

Tehingute töötlemine ja valideerimine

Iga sõlm on vara, mis pakub selliseid teenuseid nagu ülekanded, dokumentide väljastamine või andmete salvestamine ning kontrollib tehinguid võrgus.

Nende tehingute valideerimine on hädavajalik, et privaatsed plokiahelad ei kasutaks anonüümseid konsensusmehhanisme, nagu näiteks Proof of Work. Selle asemel kasutavad nad tõhusaid algoritme, nagu näiteks:

• •Raft, mis tagab ühe sõlme juhitud globaalse kokkuleppe
• •Praktiline Bütsantsi veatolerantsus, mis tagab kõrge veatolerantsuse taseme
• •Volituse tõendamine, mille puhul usaldusväärsed sõlmed kinnitavad üksikute tehingute kehtivust ja koondavad need plokkideks

Plokkide moodustamine ja jaotamine

Pärast tehingu kinnitamist koondatakse kinnitatud tehingud plokkideks. Need plokid allkirjastatakse valideerijate või juhtsõlmede poolt ja lisatakse plokiahela raamatupidamisregistrisse.

Seejärel saadetakse ploki täitmine kõikidele võrgusõlmedele, kes kinnitavad plokkide kehtivuse ja salvestavad need oma sünkroniseeritud plokiahela koopiatesse, ilma et neil oleks juurdepääs muudele andmetele peale nende, mida neil on lubatud näha.

Mitmed privaatsed plokiahelasüsteemid kasutavad andmete jagamist või privaatseid kanaleid, kus tundlikku teavet jagatakse ainult asjaomaste osapoolte vahel.

Nutika lepingu rakendamine

Enamik privaatseid plokiahelasüsteeme kasutab nutikaid lepinguid, mis on plokiahelas salvestatud automatiseeritud programmid ja rakendavad ärireegleid.

Näiteks võivad lepingud teha makseid automaatselt ainult siis, kui tehingud näitavad, et saadetis on kohale toimetatud. Nutikad lepingud töötavad automaatselt, mis tähendab, et need tagavad täpse vastavuse kodeeritud äriloogikale.

Selliseid lepinguid võib täiustada rangete juhtimiskontrollide abil, mis põhinevad põhjalikel turvaaudititel.

Auditeerimisvõimalused ja regulatiivne vastavus

Eraõiguslikud plokiahelad võimaldavad läbipaistvat auditeerimist kõigi volitatud osapoolte poolt. Heakskiidetud tehingud on plokiahelasse kirjutamisel püsivad (muutumatud), hoolimata piiratud juurdepääsust.

See aitab järgida eeskirju, vaidluste lahendamise protseduure ja pikaajalisi aruandluskohustusi.

Avalikud plokiahelad kinnistavad avatuse, läbipaistvuse ja detsentraliseerimise kontseptsioone. Alguses kasutati neid võrgustikke selliste krüptovaluutade teenindamiseks nagu Bitcoin ja Ethereum, kuid nüüdseks on need arenenud terviklikeks ökosüsteemideks, mis teenindavad mitmesuguseid rakendusi sellistes valdkondades nagu detsentraliseeritud rahandus, piiriülesed maksed, tarneahela jälgimine ja digitaalse identiteedi haldamine.

Avalike plokiahelate ärirakendused

Need võrgustikud vähendavad manipuleerimise riski ja kõrvaldavad vahendajad, kuna puuduvad ühtsed kontrollpunktid, mis aitab kokku hoida kulusid ja parandada tegevuse efektiivsust.

Läbipaistvus on veel üks oluline eelis. Tehinguid saab salvestada ühistes raamatupidamisregistrites ja neid saab kohe auditeerida, mis on väga kasulik usaldust ja jälgitavust vajavatele tööstusharudele, nagu tervishoid, logistika ja finantsteenused.

Avalikud plokiahelad on muutumatud ja kirjalikud andmed ei kuulu muutmisele, mis suurendab turvalisust ja aitab saavutada andmete terviklikkuse ja pettuste ennetamise nõudeid.

Nende loata olemus avab innovatsioonivõimalusi, võimaldades kõigil arendada rakendusi ilma loata, mis avab võimalusi idufirmadele ja tehnoloogiaorientatsiooniga ettevõtetele.

Avaliku plokiahela piirangud

Siiski on avalike plokiahelate loata funktsioonil tõsised piirangud:

• •Skaalautuvus on oluline küsimus, kuna enamik võrke seisab silmitsi tohutu tehingute hulgaga, mis põhjustab viivitusi ja kõrgeid tasusid tipptundidel.
• •Andmete privaatsus võib olla vastuolus ettevõtte konfidentsiaalsusega
• •Energiakasutus, eriti töö tõendamisel põhinevates plokiahelates, on keskkonna- ja toimimise seisukohast küsitav.
• •Valitsemise ja regulatiivne ebakindlus võivad olla takistuseks kasutuselevõtule

Organisatsioonid peavad valima avaliku ja privaatse plokiahela infrastruktuuri vahel. Mõlemad pakuvad põhilisi hajutatud raamatupidamisraamatu eeliseid, nagu muutumatus, läbipaistvus ja automatiseeritus, kuid erinevad oluliselt oma toimimise, kättesaadavuse ja usalduse haldamise poolest.

Millal valida avalik plokiahel

Avalikud plokiahelad on paremad järgmistes valdkondades:

• •Detsentraliseeritud rahandus
• •Avatud turud
• •Rakendused, mis nõuavad avalikustamist
• •Krüptovaluutapõhised süsteemid, nagu rahakotid, vahetuskeskused ja detsentraliseeritud finantstarkvara
• •NFT-turud, metaversed ja detraliseeritud autonoomsed organisatsioonid

Valige avalik plokiahel, kui läbipaistvus ei ole risk, vaid põhiline omadus. See kehtib päritolu tõendamise, avaliku vastutuse registri olemasolu tõendamise või hääletusregistrite, avalike toetuste või heategevuslike annetuste võltsimiskindluse tõendamise puhul.

Millal valida privaatne plokiahel

Erablokikahelad on eelistatud, kui on vaja keskenduda järgmistele aspektidele:

• •Suuremahuline jõudlus – vähem sõlmi ja lihtsustatud konsensus muudavad need võrgustikud praktiliseks reaalajas töökorralduses
• •Andmete kontroll ja privaatsus - Privaatsed ahelad pakuvad selliseid vahendeid nagu lubatud kanalid, valikuline teabe jagamine ja krüpteerimine
• •Juhtimiskontroll - Organisatsioonid võivad kehtestada üksikasjaliku juurdepääsukontrolli ja luua kontrollitavaid logifaile
• •Organisatsioonidevahelised protsessid - Ideaalne protsesside automatiseerimiseks, säilitades samal ajal usalduse ja privaatsuse

Võrreldes avalikega plokiahelatega on neil kvaliteetne läbilaskevõime, väiksem viivitus ja parem privaatsuskaitse, mis on eriti oluline reguleeritud tööstusharudes.

Nutikad lepingud võimaldavad ettevõtetel automatiseerida ja auditeerida. Rakendamisel vähendavad need ise täitvad lepingud vahendajate vajadust ja lihtsustavad tegevust.

Seda on ka lihtne järgida, kuna organisatsioonid saavad kehtestada üksikasjaliku juurdepääsukontrolli, luua kontrollitavaid logifaile ja lubada tundlikku teavet käsitleda ainult teadaolevatel isikutel.

Iga eraviisilise plokiahela projekti aluseks peavad olema selgelt määratletud äriprobleemid. Plokiahela tehnoloogia on kõige tõhusam olukordades, kus erinevad osapooled peavad vahetama teavet või kinnitama tehinguid detsentraliseeritud ja vaieldamatul viisil.

Selged kasutamisnäited:

• •Üksikud pangakonsortsiumid võivad kasutada privaatseid plokiahelaid piiriüleste maksete arveldamiseks
• •Logistikaettevõtted võivad jälgida kauba autentsust tollipiirkondades.
• •Tervishoiuteenuste osutajad võivad kasutada institutsioonidevahelist turvalist patsiendiandmete vahetussüsteemi

Platvormi valik peaks põhinema tööstuse nõuetel, integratsioonil tehnoloogiaplatvormiga, juhtimisnõuetel ja arendusmeeskonna oskustel.

Hyperledger Fabric kasutab kanaleid privaatselt, et eraldada teatud osalejate rühmade vaheline suhtlus.

Corda keskendub juriidiliste lepingute täitmise võimalusele ning vaikimisi privaatsusele.

Valige platvorm, määrake võrguarhitektuur, sõlmede arv, sõlmede rollid ja identiteedi kontroll. Kujutlege andmete jaotust võrkude vahel, juurdepääsu andmise protsesse ja skaalimismeetodeid aja jooksul.

Arhitektuuri näited

Hyperledger Fabric võib sisaldada erinevaid üksusi, mis käitavad teenuste tellimisega seotud peer-sõlmi. X.509 sertifikaate kasutatakse sertifikaatide väljastajate poolt väljastatud lubade haldamiseks.

R3 Corda võimaldab sõlmede peer-to-peer-suhtlust ja andmete jagamist ainult üksteisega seotud osapoolte vahel, tagades kõrge konfidentsiaalsuse taseme.

Protokolli, nagu Proof of Work, ei vaja eravõrgus energiat tarbivaid protokolle. Valige pigem tõhusad mudelid, nagu:

• •Praktiline Bütsantsi veatolerantsus
• •Raft
• •Volituste tõendamine

Juhtimismudelid peavad selgelt määratlema võrku sisenemise nõuded, tehingute ettepanekute ja kinnitamise pädevuse ning nutikate lepingute rakendamise ja uuendamise protsessid.

Arukad lepingud on blockchaini äriloogika kihid. Sellised lepingud määravad kindlaks andmete töötlemise, valideerimise ja edastamise protsessid teatud tingimustel.

Arendamine võib tugineda järgmisele:

• •Solidity Quorum'i arendamiseks
• •Go või JavaScript Fabricu arendamiseks
• •Kotlin Corda arendamiseks sõltuvalt platvormist

Valmistage ette ulatuslikud üksiktestid, testige tehingute vooge testvõrkudes ja tehke sisemised kontrollid. Kõrge riskiga rakenduste, nagu rahandus- või tervishoiurakenduste kasutuselevõtmiseks kaaluge kolmandate osapoolte koodiauditeid, et leida loogikavead või turvaohud, ning võtke need kasutusele kontrollitud keskkondades.

Kasutuselevõtt hõlmab plokiahela koodi, näiteks sõlmede, nutikate lepingute ja juurdepääsukontrollide pakendamist ning nende kasutuselevõttu reguleeritud keskkonnas. DevOps-praktikad on selles puhul väga olulised.

• •Kasutage Dockerit ja Kubernetest, et koordineerida skaleerimist ja vastupidavust
• •Konfigureerige järelevalvepaneelid selliste tööriistadega nagu Grafana ja Prometheus, et jälgida sõlmede tervist, tehingute tulemuslikkust ja lepingute täitmist.
• •Rakendage turvalisuse tugevdamist: krüpteerige edastatavad andmed, võtmehaldus ja juurdepääsupoliitikate sagedane muutmine

Erablokke ei saa ignoreerida. Peamised hooldustoimingud hõlmavad:

• •Laiendage võrgustikke ja lisage uusi liikmeid
• •Vaadake läbi juhtimispõhimõtted
• •Kontrollige sõlmede jõudlust
• •Rutiinsed auditid, tarkvarauuendused ja turvaparandused

Järgnevatel aastatel võib oodata krüptograafiliste tehnikate ja konsensusmehhanismide arengut, mis toetavad privaatsete plokiahelate arengut.

Hübriidmudelite kasutamine, mis hõlmab nii avalikke kui ka privaatseid plokiahelaid, muutub laiemalt levinuks ning organisatsioonid saavad tõenäoliselt kasu mõlema strateegia eelistest.

Need hübriidmudelid võivad võimaldada koostöö takistuste eemaldamist, kaitstes samal ajal tundlikku teavet. Era-blockchaini tulevik sõltub uuendustest, mis võimaldavad tasakaalustada privaatsust ja läbipaistvust.

Õige disainiga võivad sellised süsteemid pakkuda ettevõtte tasemel jõudlust, ohustamata privaatsust ega vastavuskriteeriume.