Розробка приватних блокчейнів у 2026 році: вичерпний посібник

Найкращим прикладом цього є розвиток приватних блокчейнів, які починалися як експериментальна технологія і перетворилися на життєво важливу інфраструктуру підприємства.

Безпечні мережі з обмеженим доступом набувають все більшої популярності в організаціях як рішення ключових проблем у бізнесі, таких як фрагментовані системи даних, вимоги до дотримання нормативних вимог, швидкість транзакцій та відсутність довіри між бізнес-партнерами.

Такі галузі, як фінанси та фармацевтика, вже усвідомили, що не всі рішення на основі блокчейну мають бути загальнодоступними, натомість можна реалізовувати готові до виробництва проекти, які забезпечують відчутний прибуток на інвестиції, надійну систему управління та взаємодію.

Сучасний стан техніки полягає у створенні особистого блокчейну не тільки у вигляді розподіленого реєстру.

Технологія приватного блокчейну є формою технології розподіленого реєстру з дозволом, в якій тільки сертифіковані члени можуть брати участь і взаємодіяти з платформою.

На відміну від публічних блокчейнів, включаючи Ethereum або Bitcoin, які відкриті для всіх і вимагають анонімних механізмів консенсусу, приватні блокчейни управляються окремими організаціями або консорціумами.

Прозорість ланцюга поставок

Завдяки своїй контрольованій структурі, технологія приватного блокчейну є особливо корисною в галузях, де конфіденційність є важливим питанням, контроль продуктивності є пріоритетом, а кінцева доставка є надзвичайно важливою.

Це забезпечує повну прозорість, доказове походження та автентичність продукту, а також обмежує доступ до авторизованих зацікавлених сторін, таких як виробники, логістичні постачальники та регуляторні органи.

Інформаційні системи охорони здоров'я

Те, що робить HIT дуже чутливими даними, — це той факт, що інформація про пацієнтів суворо регулюється законами та нормами, такими як HIPAA та GDPR.

Приватні блокчейни можуть допомогти лікарням, лабораторіям, страховим компаніям та регуляторним органам безпечно обмінюватися та перевіряти інформацію про пацієнтів, дані про рецепти та інформацію про клінічні випробування.

Операції фінансових установ

Приватні блокчейни дозволяють здійснювати міжнародні платежі в режимі реального часу, не покладаючись на застарілі інфраструктурні системи.

Рішення для цифрової ідентифікації

Рішення для цифрової ідентифікації пропонують безпечні системи цифрової ідентифікації для підприємств, урядових організацій та бізнес-консорціумів. Ці системи можуть видавати, перевіряти та скасовувати цифрові ідентифікатори без збереження особистої інформації в ланцюжку, покладаючись виключно на криптографічні докази для їх перевірки.

Управління документами та відповідність вимогам

Організації можуть ставити часові мітки, перевіряти та керувати важливими документами, такими як контракти, аудиторські звіти та сертифікати, за допомогою приватних блокчейн-мереж.

Використання в енергетичному секторі

Технологія приватного блокчейну використовується в енергетичному секторі для полегшення P2P-торгівлі енергією між виробниками та споживачами, для моніторингу графіків технічного обслуговування обладнання та відхилень у виробництві.

Державні послуги

Державні органи використовують концепцію приватного блокчейну, який працює аналогічно публічному блокчейну в базовій конфігурації, де інформація зберігається в блоках, встановлюються криптографічні зв'язки між блоками, а реєстр розподіляється між декількома вузлами.

Організації, що експлуатують власні блокчейни, встановлюють особливі умови доступу до мережі. Дозвіл надається лише обмеженій кількості суб'єктів, яким довіряють, таких як партнерські компанії, відділи або ділові партнери.

Кожен вузол є сервером, який перевіряє транзакції, зберігає дані та передає інформацію до мережі блокчейн, виконуючи процедури автентифікації перед доступом до мережі.

Обробка та перевірка транзакцій

Кожен вузол є активом, який надає такі послуги, як перекази, видача документів або запис даних, а також перевіряє транзакції в мережі.

Перевірка цих транзакцій є обов'язковою, оскільки приватні блокчейни не використовують анонімні механізми консенсусу, такі як Proof of Work. Натомість вони використовують ефективні алгоритми, такі як:

• •Raft, що забезпечує глобальну узгодженість під керівництвом одного вузла
• •Практична візантійська відмовостійкість, що забезпечує високий рівень відмовостійкості
• •Доказ повноважень, в якому довірені вузли підтверджують дійсність окремих транзакцій і об'єднують їх у блоки

Формування та розподіл блоків

Після перевірки транзакції, підтверджені транзакції об'єднуються в блоки. Ці блоки підписуються вузлами-валідаторами або вузлами-лідерами і вставляються в реєстр блокчейну.

Потім завершення блоку надсилається до всіх вузлів мережі, які перевіряють дійсність блоків і зберігають їх у своїх синхронізованих копіях блокчейну, не маючи додаткового доступу до будь-яких даних, крім тих, які їм дозволено бачити.

Ряд приватних блокчейн-систем використовують розділення даних або приватні канали, де конфіденційна інформація передається тільки між сторонами, залученими в бізнес.

Впровадження смарт-контрактів

Більшість приватних блокчейн-систем використовують смарт-контракти, які є автоматизованими програмами, що зберігаються в блокчейні та реалізують бізнес-правила.

Приклад: контракти можуть автоматично здійснювати платежі тільки тоді, коли транзакції вказують на те, що доставка вантажу була здійснена. Розумні контракти працюють автоматично, що означає, що вони гарантують точне дотримання закодованої бізнес-логіки.

Такі контракти можуть бути вдосконалені в рамках суворого контролю управління відповідно до ретельного аудиту безпеки.

Аудиторські можливості та відповідність нормативним вимогам

Приватні блокчейни можуть забезпечувати прозорість аудиторських слідів усіх уповноважених сторін. Затверджені транзакції є постійними (незмінними) після запису в блокчейн, незважаючи на обмежений доступ.

Це сприяє дотриманню нормативних вимог, процедур вирішення спорів та необхідності довгострокової підзвітності.

Публічні блокчейни закріплюють концепції відкритості, прозорості та децентралізації. Спочатку ці мережі використовувалися для обслуговування криптовалют, таких як Bitcoin та Ethereum, але з часом вони перетворилися на комплексні екосистеми, що обслуговують широкий спектр додатків у сферах децентралізованих фінансів, транскордонних платежів, відстеження ланцюгів постачання та управління цифровою ідентифікацією.

Бізнес-застосування публічних блокчейнів

Ці мережі зменшують ризик маніпуляцій і усувають посередників, оскільки не мають єдиних точок контролю, що призводить до економії витрат і підвищення ефективності операцій.

Прозорість — ще одна важлива перевага. Транзакції можна зберігати в загальних регістрах і миттєво перевіряти, що є дуже вигідним для галузей, які потребують довіри та простежуваності, таких як охорона здоров'я, логістика та фінансові послуги.

Публічні блокчейни є незмінними, а записані дані не підлягають модифікації, що підвищує безпеку та допомагає досягти вимог відповідності щодо цілісності даних та запобігання шахрайству.

Їх бездозвільний характер відкриває можливості для інновацій, дозволяючи будь-кому розробляти додатки без дозволу, що відкриває можливості для стартапів та технологічно орієнтованих підприємств.

Обмеження публічних блокчейнів

Проте, відсутність дозволів у публічних блокчейнах має серйозні обмеження:

• •Масштабованість є важливою проблемою, оскільки більшість мереж стикаються з величезним обсягом транзакцій, що призводить до затримок і високих комісій у години пікового навантаження.
• •Конфіденційність даних може суперечити конфіденційності підприємства
• •Використання енергії, особливо в блокчейнах, що базуються на доказі роботи, є сумнівним з екологічної та операційної точки зору
• •Невизначеність у сфері управління та регулювання може стати перешкодою для впровадження

Організації мають вибрати між публічною та приватною інфраструктурою блокчейну. Обидві вони пропонують основні переваги розподіленого реєстру, такі як незмінність, прозорість та автоматизація, але значно відрізняються за своїм функціонуванням, доступністю та управлінням довірою.

Коли вибирати публічний блокчейн

Публічні блокчейни мають переваги в наступних аспектах:

• •Децентралізовані фінанси
• •Відкриті ринки
• •Заявки, що вимагають розкриття інформації
• •Системи на основі криптовалюти, такі як гаманці, біржі та децентралізовані фінансові додатки
• •ринки NFT, метавсесвіти та децентралізовані автономні організації

Вибирайте публічний блокчейн, коли прозорість не є ризиком, а фундаментальною характеристикою. Це стосується підтвердження походження, підтвердження наявності записів про публічну підзвітність або підтвердження того, що записи про голосування, публічні гранти або благодійні пожертви захищені від фальсифікації.

Коли вибирати приватний блокчейн

Приватні блокчейни є кращим вибором, коли необхідно зосередитися на:

• •Продуктивність у великих масштабах - Менша кількість вузлів та спрощений консенсус роблять ці мережі практичними для робочих процесів у режимі реального часу
• •Контроль даних та конфіденційність - Приватні ланцюги надають такі інструменти, як канали з дозволом, вибірковий обмін інформацією та шифрування
• •Контроль управління - Організації можуть встановлювати детальний контроль доступу та створювати перевіряємі журнали
• •Міжорганізаційні процеси - Ідеально підходить для автоматизації процесів із збереженням довіри та конфіденційності

Вони мають високу пропускну здатність, меншу затримку та покращений захист конфіденційності порівняно з публічними блокчейнами, що є особливо важливим у регульованих галузях.

Розумні контракти дають підприємствам можливість автоматизації та аудиту. Після впровадження ці самовиконуючі угоди скорочують потребу в посередниках, а також спрощують операції.

Дотримуватися цих вимог також легко, оскільки організації можуть встановлювати детальний контроль доступу, створювати перевіряємі журнали та дозволяти обробку конфіденційної інформації лише відомим суб'єктам.

Будь-який проект створення приватного блокчейну потребує чітко визначених бізнес-завдань. Технологія блокчейну є найефективнішою в ситуаціях, коли різні сторони повинні обмінюватися інформацією або авторизувати транзакції децентралізованим і незаперечним чином.

Приклади чітких випадків використання:

• •Окремі банківські консорціуми можуть застосовувати приватні блокчейни для здійснення транскордонних розрахунків
• •Логістичні компанії могли б відстежувати автентичність вантажу в митних зонах
• •Медичні працівники можуть використовувати безпечну систему обміну даними пацієнтів між установами

Вибір платформи повинен ґрунтуватися на вимогах галузі, інтеграції з технологічним стеком, вимогах управління та навичках команди розробників.

Hyperledger Fabric використовує приватні канали для ізоляції комунікації між певними групами учасників.

Corda зосереджується на можливості виконання юридичних контрактів, а також на забезпеченні конфіденційності за замовчуванням.

Виберіть платформу, вкажіть архітектуру мережі, кількість вузлів, ролі вузлів та перевірку ідентичності. Уявіть розподіл даних між мережами, процеси надання доступу та методи масштабування з часом.

Приклади архітектури

Hyperledger Fabric може мати різні об'єкти, які виконують вузли-однорангові, пов'язані з послугами замовлення. Сертифікати X.509 використовуються для управління дозволами, виданими органами сертифікації.

R3 Corda дозволяє здійснювати однорангове спілкування вузлів і обмінюватися даними тільки між сторонами, які мають відношення одна до одної, забезпечуючи високий рівень конфіденційності.

Протоколи, такі як Proof of Work, не потребують енергоємних протоколів у приватній мережі. Натомість слід вибирати ефективні моделі, такі як:

• •Практична візантійська толерантність до помилок
• •Raft
• •Доказ повноважень

Моделі управління повинні чітко визначати вимоги до входу в мережу, повноваження щодо пропозицій та перевірки транзакцій, а також процеси розгортання та оновлення смарт-контрактів.

Смарт-контракти — це шари бізнес-логіки блокчейну. Такі контракти визначають процеси обробки, перевірки та передачі даних за певних умов.

Розробка може базуватися на:

• •Solidity для розробки Quorum
• •Go або JavaScript для розробки Fabric
• •Kotlin для розробки Corda залежно від платформи

Підготуйте розширені модульні тести, протестуйте потоки транзакцій у тестових мережах та проведіть внутрішні перевірки. Для розгортання додатків з високими ставками, таких як фінанси або охорона здоров'я, розгляньте можливість проведення аудиту коду сторонніми організаціями для виявлення логічних помилок або загроз безпеці та розгортання цього коду в контрольованих середовищах.

Розгортання передбачає пакетування коду блокчейну, такого як вузли, смарт-контракти та засоби контролю доступу, та їх розгортання в регульованому середовищі. Практики DevOps мають у цьому випадку вирішальне значення.

• •Використовуйте Docker та Kubernetes для координації масштабування та відмовостійкості
• •Налаштуйте панелі моніторингу за допомогою таких інструментів, як Grafana та Prometheus, для моніторингу стану вузлів, продуктивності транзакцій та виконання контрактів
• •Впровадьте посилення безпеки: шифрування даних під час передачі, управління ключами та часта зміна політик доступу

Приватні блокчейни не можна ігнорувати. Основні заходи з обслуговування включають:

• •Розширюйте мережі та додавайте нових членів
• •Перегляньте політику управління
• •Контролюйте продуктивність вузлів
• •Регулярні аудити, оновлення програмного забезпечення та виправлення безпеки

У найближчі роки можна очікувати розвитку криптографічних технологій та механізмів консенсусу, які стануть основою для розвитку приватних блокчейнів.

Використання гібридних моделей, що поєднують публічні та приватні аспекти блокчейну, стане більш поширеним, і організації, ймовірно, отримають переваги обох стратегій.

Ці гібридні моделі можуть дозволити усунути бар'єри у співпраці, але при цьому захистити конфіденційну інформацію. Майбутнє приватного блокчейну буде визначатися інноваціями, які дозволять збалансувати конфіденційність і прозорість.

За умови правильного проектування такі системи можуть забезпечити продуктивність підприємства без порушення критеріїв конфіденційності або відповідності вимогам.