22 февраля 2021

Будущее IoT – за кросс-чейн протоколами

Развитие IoT невозможно без блокчейна и смарт-контрактов. Это то, что защищает машины от хакеров и дает им возможность взаимодействовать друг с другом на рыночных принципах. Еще в 1997 году ученый в области информатики и права Ник Сабо заявил о важности таких факторов взаимодействия в сети, как безопасность и формализация обязательств в рамках заключенного контракта.

Подключенные к интернету устройства генерируют триллионы гигабайт данных, которые могут быть украдены или скомпрометированы. Несложно придумать умный электрочайник – куда сложнее защитить этот чайник от взлома, чтобы злоумышленники не устроили у вас дома пожар, включив его, когда в нем нет воды. Именно по этой причине ряд IoT-устройств запрещен в западных странах.

То же и в бизнесе, где IoT-устройства часто не идентифицируются и не имеют индикации взлома, а проходящие через сервер коммерческие данные становятся добычей конкурентов.

Вторая проблема – неспособность кибер-физических систем воспринимать технико-экономическую информацию. Все тот же чайник, одобренный пожарной службой, вскипятит воду через мобильное приложение по вашей команде. Но он не передаст данные о потребленном электричестве энергопоставщику – для этого ему нужно ваше посредничество.

Итак, мы выяснили, что для полноценной работы IoT устройства как системы нужны: а) безопасность передачи и хранения данных, и б) способность машины быть субъектом рыночных отношений.

Блокчейн и смарт-контракты эти возможности обеспечивают

Так, в сфере интеллектуальных энергосистем разрабатываются проекты децентрализованных сетей. Многоуровневую систему, состоящую из производителей энергии, операторов, банковских посредников, платежных сервисов и потребителей, заменяют смарт-контракты.

Благодаря возможности передавать технико-экономическую информацию все транзакции между производителем энергии и потребителем проводятся непосредственно в сети, что делает услугу дешевле. При этом вам не нужно самостоятельно вбивать данные счетчика в приложение, чтобы оплатить счет: устройства в вашем доме могут делать это сами.

Такой подход удобен не только клиенту, но и энергогенерирующей компании, поскольку смарт-контракт не даст просрочить платеж: токены сами списываются в соответствии с его условиями по факту предоставления услуги. Вся история транзакций при этом хранится в открытом реестре, что исключает спорные вопросы, касающиеся оплаты и самого факта оказания услуги. Этот же контракт контролирует качество электроэнергии, а также, к примеру, вредные выбросы, произведенные при ее выработке.

Все вроде бы хорошо – но кое-чего не хватает.

А именно – пропускной способности сети и связанности блокчейнов, на которых построены такие сервисы.

Увеличить пропускную способность можно с помощью децентрализованных протоколов, повышающих скорость транзакций. NG-протоколы (от Next Generation) позволяют увеличить количество транзакций при неизменном количестве форков. Информация, необходимая для появления следующего блока, доставляется участникам сети сразу после генерации предыдущего. В Waves-NG в каждом раунде майнинга создается не один большой блок, а несколько микроблоков для более быстрой пересылки и проверки. Так на подтверждение транзакции требуется меньше времени.

Однако это никак не касается интероперабельности блокчейнов.

Следовательно, нам нужны протоколы для их связи. Есть попытки решить проблему с помощью мостов между блокчейнами: реальными примерами служат мосты между Ethereum и Solana, Syscoin, Cosmos, NEO, NEAR и рядом других блокчейнов.

Благодаря блокчейн-мостам разные платформы могут обмениваться информацией и функционалом. Однако это все равно лишь компромисс, замыкающий все на Ethereum с его низкой пропускной способностью и, как следствие, высокой стоимостью транзакций. Чтобы отправить токен из одного блокчейна в другой, нужно провести его по двум мостам: блокчейн-1 – Ethereum – блокчейн-2. Помимо того, что дальнейшие интеграции с Ethereum будут и дальше его замедлять, такой подход не универсален, поскольку для каждой сети требуется отдельный мост.

Куда более перспективны кросс-чейн протоколы

Как следует из их названия, они объединяют созданные автономно друг от друга платформы. Решение стало востребованным среди DeFi-проектов, где есть острая необходимость беспосреднического обмена токенами между разными блокчейнами. Интернет вещей, впрочем, получает здесь все те же преимущества: интероперабельность сервисов, мультивалютность и безопасность.

Наиболее интересным воплощением Web 3.0 на сегодня я бы назвал протокол Polkadot – уже называемый “убийцей Ethereum”, – в основе которого лежат шарды, или парачейны. Подключение IoT-устройств к парачейнам Polkadot обеспечивает тот уровень безопасности, который не могут предложить облачные платформы, такие как AWS IoT или Azure IoT. При этом все функции, доступные при подключении к таким платформам – в частности, токенизация данных от IoT-устройств и доступ к смарт-контрактам – остаются. Polkadot – это проект с открытым исходным кодом, позволяющий передавать данные через блокчейны и поддерживать несколько цепочек в одной сети.

Сама сеть находится в разработке, а еще более многообещающим выглядит ее парачейн Kusama, один слот которого способен разместить до 10 тысяч цифровых двойников IoT-устройств. Опираясь на уже имеющиеся параметры Kusama в состоянии после запуска, прогнозы разработчиков Parity и Web3 Foundation, а также текущие показатели стекинга ее токена, можно рассчитать двухгодичную арендную стоимость ее слота: 480 тысяч долларов. Учитывая все те же показатели, только беря токен DOT вместо KSM, получаем цифру уже 3,2 миллиона долларов в отношении самой Polkadot за такой же период. Однако и пропускная способность слота в Polkadot Relay Chain доходит уже до миллиона устройств!

Смысл всех этих цифр?

Он состоит в том, что миллион кибер-физических систем станут участниками рынка различных сервисов: доставки, каршеринга, успокоения дорожного трафика, мониторинга состояния окружающей среды и прочего, и прочего, с ценой подключения к сети от двух долларов в месяц. При этом сама система устроена так, что терабайты генерируемых данных не смогут быть использованы злоумышленниками.

Сейчас можем уверенно говорить о том, что IoT-устройства, имеющие свои двойники в парачейнах Polkadot, очень скоро смогут принимать и отправлять криптовалюты и токены, а также заключать умные контракты непосредственно с пользователем через децентрализованные приложения. С учетом того, что что бета-версия парачейна для IoT на базе тестовой сети Kusama уже появилась в доступе, произойти это должно в перспективе двух лет.