Tehnologia registrului contabil distribuit: promisiunile și potențialul său

Probabil știi că blockchain este tehnologia din spatele Bitcoin, Ethereum și alte criptomonede. Dar te-ai gândit vreodată la ce tehnologia se află în spatele blockchain-ului? Se numește tehnologie registrului distribuit (DLT).

Spre deosebire de o bază de date tradițională, în DLT, datele sunt distribuite pe mai multe noduri sau computere, mai degrabă decât stocate într-o bază de date centrală. Fiecare nod înregistrează și verifică fiecare tranzacție, indiferent dacă sunt date statice, cum ar fi un registru, sau date dinamice, cum ar fi tranzacțiile financiare.

Drept urmare, DLT nu are un singur punct de control sau un singur punct de eșec. Această natură descentralizată permite păstrarea înregistrărilor în siguranță, transparentă și inviolabilă.

Astăzi, DLT rescrie noțiunea convențională a oricăror tranzacții comerciale și își găsește utilizare în industria bancară, financiară, managementul lanțului de aprovizionare și în domeniul sănătății. Este elementul de bază pentru inovațiile futuriste, cum ar fi soluțiile de identitate descentralizate și platformele blockchain.

Istoria DLT

Oamenii consideră adesea că lansarea Bitcoin în 2009 este punctul de plecare al DLT. Cu toate acestea, ideea și tehnologiile care susțin DLT au existat cu mult înainte de introducerea Bitcoin.

De la registre la registre distribuite descentralizate

Din cele mai vechi timpuri, registrele au fost în centrul comerțului. Oamenii țineau notițe cu banii și bunurile lor, de la tăblițe de lut și papirus până la velin și hârtie. Computerizarea a mutat acest proces de evidență de la hârtie la biți și octeți ca registre digitale.

Avansarea rapidă, progresele în sistemele de gestionare a bazelor de date și calculul distribuit au oferit confort și viteză. A permis ca bazele de date să fie partajate între zonele geografice.

Registrele contabile necesită o autoritate centrală pentru a valida autenticitatea fiecărei date pe care le înregistrează, fie că sunt digitale sau pe hârtie. De exemplu, băncile verifică și validează toate tranzacțiile dintre entitățile afiliate. Companiile au adesea administratori de sistem pentru a-și gestiona bazele de date.

Astfel de baze de date centralizate, chiar și atunci când sunt distribuite în locații diferite, sunt susceptibile la puncte unice de eșec, încălcări de date și manipulare potențială de către autoritatea centrală. A introdus ineficiențe și a adăugat costuri la tranzacții. Conceptul de DLT a apărut ca o soluție la aceste probleme.

Progresele conceptuale și tehnologice care au impulsionat ascensiunea DLT

Din anii 1970, mai multe descoperiri tehnologice în domeniul criptografiei și calculului au făcut ca DLT să fie o posibilitate.

În 1976, Whitfield Diffie și Martin Hellman au pus bazele criptografiei cu cheie publică - tehnologia de bază din spatele criptării și decriptării datelor utilizate în DLT astăzi.

În 1982, cercetătorii Leslie Lamport, Robert Shostak și Marshall Pease au scris o lucrare revoluționară numită Problema generalilor bizantini, care a oferit baza conceptuală pentru DLT. Lampport et al. a ilustrat provocările de a obține un consens într-un sistem distribuit atunci când unii participanți pot fi rău-intenționați sau nesiguri. Au detaliat algoritmi simpli pentru a depăși componentele care funcționează defectuos dintr-o rețea de calculatoare; dispozitivele defecte ar putea trimite informații conflictuale către diferite părți ale sistemului.

Ulterior, un număr de cercetători au propus soluții diferite la problema modului în care sistemele informatice trebuie să gestioneze informațiile conflictuale într-un mediu advers. Acest lucru a dus la dezvoltarea diferitelor mecanisme de consens , care sunt acum utilizate pentru sistemele de registre distribuite fără o autoritate centrală.

Un alt impuls major pentru DLT a avut loc în 1991. Stuart Haber și W. Scott Stornetta au propus un sistem de marcare temporală a documentelor digitale cu un lanț de blocuri securizat criptografic. Soluția lor a servit ca un precursor al conceptului blockchain.

Cu toate acestea, aceste concepte și algoritmi au câștigat puțină atenție înainte de lansarea Bitcoin și a tehnologiei blockchain subiacente. Demonstrația practică a modului în care DLT poate fi utilizat prin Bitcoin a adus tehnologia în prim-plan. A atras investiții semnificative, rezultând în evoluția rapidă a tipurilor și aplicațiilor de sisteme DLT.

Astăzi, aplicațiile DLT s-au extins cu mult dincolo de criptomonede, de la managementul lanțului de aprovizionare, asistență medicală și identitate digitală până la finanțare descentralizată (DeFi) și jetoane nefungibile (NFT).

Cum funcționează DLT

După cum am menționat mai devreme, DLT funcționează printr-o rețea de computere numite noduri. Aceste noduri, situate în mai multe locații, mențin în mod colectiv o bază de date digitală partajată și sincronizată de tranzacții sau date.

Structura de date pentru stocarea acestor tranzacții este de obicei organizată în blocuri (în cazul blockchain-ului) sau alt format adecvat. Iată o prezentare generală a modului în care funcționează DLT.

Inițierea tranzacției

Un nod participant creează o nouă tranzacție pentru a fi adăugată în registru. Noile detalii ale tranzacției sunt securizate folosind criptarea cu cheie publică pentru a crea semnătura criptografică digitală unică a tranzacției. Această semnătură digitală include o cheie publică (partajată cu alte noduri pentru a verifica datele) și o cheie privată. Pe măsură ce noua tranzacție este creată, o solicitare este trimisă către alte noduri din rețeaua distribuită P2P pentru a o verifica.

Verificarea datelor tranzacției

Odată ce nodurile primesc cererea, fiecare nod lucrează independent pentru a verifica validitatea unei tranzacții. Ei folosesc cheia publică partajată de inițiatorul tranzacției pentru a decripta semnătura digitală a tranzacției și pentru a o verifica în raport cu regulile lor predefinite.

Atingerea consensului asupra validității tranzacției

Odată verificate, nodurile lucrează împreună pentru a ajunge la un consens asupra validității tranzacției. Ei folosesc algoritmul de consens asupra căruia au convenit. Acest lucru asigură că toate copiile tranzacției din registru sunt identice.

De exemplu, luați miningul Bitcoin. Nodurile folosesc mecanismul PoW, denumit în mod popular mining, care include rezolvarea de puzzle-uri matematice complexe pentru a valida și adăuga noi blocuri Bitcoin în registrul blockchain Bitcoin.

Adăugarea tranzacției verificate în baza de date

Odată validată tranzacția, aceasta este atașată la registru și distribuită pe toate nodurile, actualizând starea registrului. Nodurile din rețeaua contabilă distribuită nu pot modifica sau actualiza detaliile tranzacției fără a urma din nou același mecanism de consens. Acest lucru asigură imuabilitatea și integritatea registrului.

Iată o reprezentare vizuală a modului în care funcționează un registru blockchain.

Tipuri de DLT

Există diferite tipuri de DLT în funcție de tehnologiile de bază utilizate și de accesul oferit la un registru distribuit. Fiecare oferă avantaje distincte și se adresează unor cazuri de utilizare specifice. Să vedem în detaliu despre aceste tipuri de DLT.

3 tipuri de DLT bazate pe controlul accesului

Cele trei tipuri de DLT-uri bazate pe cine poate participa la o rețea de registre distribuite sunt:

• DLT permis
• DLT fără permisiune
• DLT hibrid

1. DLT autorizat sau privat

Un registru autorizat necesită ca participanții să fie aprobați înainte de a se alătura rețelei. Nodurile autorizate mențin registrul. Platformele autorizate permit validarea mai rapidă a tranzacțiilor și oferă confidențialitate îmbunătățită.

De exemplu, proiectul de monede stabile Diem al Facebook (cunoscut anterior ca Libra) a fost un DLT permis. Numai membrilor Asociației Diem li sa acordat autoritatea de validare. Un alt exemplu ar fi Hyperledger Fabric, un blockchain open-source de către Fundația Linux, conceput pentru utilizare în întreprinderi.

2. DLT fără permis sau public

Într-un registru distribuit fără permisiune, oricine se poate alătura rețelei fără aprobare, adică este public. Registrul este menținut prin acțiuni de colaborare între nodurile din rețeaua publică și este accesibil tuturor. Blockchain-urile Bitcoin, Ethereum și Litecoin sunt exemple de DLT-uri publice.

3. DLT hibrid

Acest tip de DLT combină beneficiile de confidențialitate ale unui sistem de registre distribuite autorizat cu transparența unui sistem de registre distribuite fără permisiune. Hybrid DLT oferă companiilor o flexibilitate semnificativă pentru a alege ce date doresc să facă publice și ce date doresc să păstreze private.

6 tipuri majore de DLT bazate pe tehnologiile de bază

Cele șase tipuri de DLT, în funcție de tipul de mecanisme de consens și de structura datelor utilizate, sunt:

• Blockchain
• Grafic aciclic direcționat (DAG)
• Încurcătură
• Sidechain
• Hololanț
• Hashgraph

1. Blockchain

Blockchain este cel mai cunoscut tip DLT. Datele din acest tip de DLT sunt structurate ca o listă de blocuri. Fiecare bloc reprezintă o colecție de date. Se bazează pe mineri pentru a selecta și agrega datele într-un lanț secvenţial de blocuri.

Toate blocurile sunt legate criptografic de cel precedent, formând un registru imuabil și transparent. Blockchain-urile pot fi publice sau private, în funcție de designul rețelei. Aplicațiile blockchain variază de la criptomonede la contracte inteligente.

2. Graficul aciclic direcționat (DAG)

Spre deosebire de structura secvențială a listei urmată de blockchain, DAG adaugă tranzacții ca un grafic direcționat sau o structură arborescentă. Fiecare tranzacție confirmă mai multe tranzacții anterioare, creând o rețea de tranzacții interconectate fără a forma un lanț strict. Pe măsură ce tranzacțiile multiple sunt procesate simultan, DAG oferă un debit mai mare al tranzacțiilor și un timp de confirmare mai rapid decât blockchain. Acest lucru permite o rețea descentralizată mai scalabilă și mai eficientă.

3. Încurcătură

Tangle este un DLT cu sursă deschisă, bazat pe DAG, conceput pentru Internet of Things (IOT) de către organizația IOTA (Internet of Things Applications). Un nod care emite orice nouă adăugare la registru trebuie să aprobe două tranzacții trimise anterior, făcând adăugarea și validarea datelor mai ușoare decât blockchain.

Acest lucru elimină, de asemenea, nevoia ca minerii sau procesul de minerit să aprobe tranzacțiile din registru, spre deosebire de Blockchain. Acest proces face ca Tangle să aibă un consum redus de energie.

4. Sidechain

Sidechain este un sistem de registru distribuit secundar conectat la un sistem principal printr-un cheie cu două sensuri. Peg-ul bidirecțional permite transferul bidirecțional al datelor de tranzacție. Lanțurile laterale pot avea propriul mecanism de consens, separat de lanțul principal. Este folosit în principal în blockchain pentru a scala registrul principal.

5. Holochain

Holochain este un DLT unic conceput pentru a facilita aplicațiile descentralizate. Utilizează o abordare centrată pe agent inspirată de GitHub și BitTorrent. Nu există un consens global. În schimb, fiecare nod din rețea este considerat un agent autonom responsabil pentru datele și interacțiunile sale, oferind un control puternic asupra datelor sale.

6. Hashgraph

Hashgraph este un alt DLT bazat pe DAG. Utilizează un algoritm de vot virtual și un protocol de bârfă ca parte a mecanismului său de consens. Cu protocolul de bârfă, nodurile comunică în mod continuu toate datele tranzacției către alte noduri în mod aleatoriu, permițând informațiilor despre tranzacție să prolifereze rapid în întreaga rețea.

Avantaje și dezavantaje ale DLT

Susținătorii DLT evidențiază câteva avantaje potențiale față de registrele contabile centralizate tradiționale și alte tipuri de registre partajate. Acestea fiind spuse, tehnologia este încă în evoluție și poate prezenta noi riscuri și provocări. Să ne uităm la avantajele și dezavantajele DLT pentru a înțelege potențialul și limitările sale.

Avantajele cheie ale DLT

Mai jos sunt cele mai importante avantaje ale DLT, deși generalizările sunt dificile din cauza dezvoltării diferitelor tipuri de DLT.

• Descentralizarea elimină nevoia de intermediari și încurajează încrederea și transparența între participanți. Pentru companii, acest lucru se poate traduce în costuri mai mici, scalabilitate mai bună și timp de lansare pe piață mai rapid.
• Transparență mai mare , deoarece toți membrii rețelei au o copie completă identică a registrului distribuit.
• Auditare ușoară , deoarece înregistrarea secvențială a datelor creează o pistă de audit permanentă. Acest lucru poate reduce frauda și elimină costurile de reconciliere.
• Automatizare cu contracte inteligente care execută coduri automat atunci când sunt îndeplinite anumite condiții, cum ar fi plata facturii.
• Securitate cibernetică îmbunătățită cu mecanismele sale de securitate criptografică și natura distribuită, care elimină punctul unic de atac.

Dezavantajele DLT

Deoarece DLT este încă în evoluție, multe probleme de reglementare și juridice nu au fost încă rezolvate. Iată cele mai frecvente provocări tehnologice, legale și de reglementare legate de DLT:

• Lipsa de maturitate și standarde industriale, deoarece tehnologia este încă în fazele incipiente de dezvoltare. Acest lucru ridică îndoieli cu privire la rezistența și robustețea sistemului.
• Interoperabilitatea între diferitele sisteme DLT și sistemele vechi este dificil de realizat fără standardele din industrie.
• Întrebări privind scalabilitatea apar dacă DLT-ul va fi adoptat pe scară largă, crescând volumul tranzacțiilor.
• Incertitudine de reglementare , deoarece diferite state pot avea reguli diferite. Acest lucru poate crea provocări de conformitate pentru companiile care utilizează DLT.
• Vulnerabilitati necunoscute și amenințări nerezolvate la securitatea cibernetică, cum ar fi atacurile Sybil.
• Preocupări de mediu atunci când se utilizează mecanisme de consens consumatoare de energie, cum ar fi PoW pentru minerit Bitcoin.

Utilizați cazuri de DLT cu exemple

După cum am menționat mai devreme, DLT are o gamă largă de aplicații potențiale în diverse industrii. Să ne aprofundăm câteva dintre cazurile de utilizare ale DLT în diferite industrii.

Industria financiară și bancară

DLT, în special blockchain, este o parte integrantă a revoluției fintech. Aplicațiile DLT se găsesc de la servicii bancare și plăți până la asigurări și conformitate.

Aplicațiile potențiale ale DLT includ contracte inteligente, monede digitale, plăți transfrontaliere, tranzacționare și decontare a valorilor mobiliare, înregistrări de active etc. Multe bănci și instituții financiare execută dovezi de concept pentru a explora fezabilitatea și a evalua impactul diferitelor Tehnologia DLT pentru aceste cazuri de utilizare.

Băncile din SUA, de exemplu, derulează un proiect pilot pentru un proiect de decontare a activelor digitale folosind un registru distribuit. Băncile centrale din multe țări explorează, de asemenea, monedele digitale ale băncilor centrale (CBDC) bazate pe tehnologia blockchain.

Managementul lanțului de aprovizionare

Unul dintre cele mai promițătoare cazuri de utilizare a DLT este managementul lanțului de aprovizionare. Inițiativele timpurii au arătat cum DLT face produsele mai trasabile, eficientizează facturarea, permite livrarea mai rapidă și eficientă din punct de vedere al costurilor și îmbunătățește coordonarea între furnizori, cumpărători și instituții financiare.

Walmart Canada, de exemplu, a folosit tehnologia blockchain și a creat un sistem automat pentru gestionarea facturilor și plăților către cei 70 de transportatori de marfă terți. Acest sistem a redus litigiile legate de discrepanțele facturilor de la peste 70% la mai puțin de 1%.

Sănătate

Păstrarea în siguranță a dosarelor de sănătate este una dintre cele mai populare aplicații ale DLT în sectorul asistenței medicale, având în vedere că industria a raportat 707 încălcări ale datelor numai în 2022. DLT facilitează stocarea și partajarea în condiții de siguranță a dosarelor medicale electronice cu tehnicile sale de criptare. Urmărirea lanțului lor de aprovizionare ajută la urmărirea și verificarea medicamentelor și a dispozitivelor farmaceutice. DLT acceptă și înregistrarea datelor din studiile clinice.

De exemplu, Clinica Mayo experimentează cu o platformă blockchain pentru a înregistra și gestiona datele din studiul său clinic pentru hipertensiune arterială.

Imobiliare

Aplicațiile potențiale ale DLT în domeniul imobiliar variază de la ușurarea căutărilor de proprietate și eficientizarea gestionării titlurilor de proprietate până la transferurile de proprietate. Acest lucru reduce costurile administrative și de documente, oferind în același timp protecție a datelor și o înregistrare imuabilă a proprietății.

Un alt caz de utilizare explorat simultan de sectorul financiar și imobiliar este modul în care activele din lumea reală pot fi convertite în jetoane digitale pentru tranzacționare. O astfel de tokenizare promovează lichiditatea activelor, proprietatea fracționată și scade costurile de tranzacție.

Guvernul și sectorul public

DLT are oportunitatea de a furniza servicii guvernamentale mai bune și mai rapid. Își găsește utilizare în întreținerea în siguranță a diferitelor baze de date guvernamentale, furnizarea de certificate guvernamentale digitale și ușurarea înregistrărilor de active.

Estonia, de exemplu, folosește blockchain pentru a-și menține registrul de sănătate, proprietăți și afaceri. De asemenea, furnizează ID-uri digitale pentru cetățenii săi, care le pot folosi pentru a beneficia de serviciile guvernamentale.

Viitorul este distribuit

Au existat ani de hype-ciclu în jurul DLT, blockchain și a capabilităților sale. Dar hype-ul face loc unor cazuri de utilizare practice.

Pe măsură ce organizațiile trec de la piloți și dovezi de concept la inițiative mai practice, din lumea reală, adoptarea DLT este programată să se accelereze. Mai mult, pe măsură ce tehnologia se maturizează, vor apărea soluții scalabile, abordând limitările care împiedică adoptarea pe scară largă. Deci, îmbrățișează viitorul distribuit cu posibilități nelimitate.

Explorați mai multe despre mecanismul de consens privind dovada mizei, care va juca un rol esențial în viitorul tehnologiilor descentralizate.