Blockchain Harus Beradaptasi untuk Membangun Kepercayaan di Internet of Things

Mic Bowman adalah insinyur utama di Intel dan anggota dewan penasehat CoinDesk. Camille Morhardt adalah direktur strategi IoT di Intel.

Artikel berikut ini awalnya muncul di Majalah Konsensus, didistribusikan secara eksklusif kepada peserta acara Consensus 2018 CoinDesk.

Tepinya berantakan.

Dan ujungnya, di mana miliaran perangkat yang berinteraksi yang akan membentuk Internet of Things akan berada, adalah tempat data IoT dihasilkan dan ditindaklanjuti.

Di sini sering tidak ada batas fisik yang aman di mana penginderaan mentah dunia fisik terjadi: di atas atap dan stasiun ruang angkasa, di dalam ranjau dan mesin pesawat, di kapal kontainer dan panel surya. Bahkan bagian ujung yang mengumpulkan, menyaring, menormalkan, dan semakin menginterpretasikan data, atau mengirimnya ke awan untuk analisis tambahan, sering bergerak, memiliki konektivitas terputus-putus, dan tunduk pada kejutan, getaran, atau suhu ekstrim.

Ketika Hal meningkatkan konektivitas dan kecerdasan mereka, demikian pula permintaan kita akan mereka untuk membentuk jaringan secara mandiri, bertukar informasi, dan mengoordinasikan tindakan pada kepentingan kita.

Ketika kami memesan artikel pakaian online, misalnya, kami secara tidak langsung menghubungi, antara lain, perancang mode, pemasok barang mentah, perusahaan logistik, bea cukai, distributor, importir, pembeli, sistem manajemen inventaris, manajemen pelanggan sistem, bank, sistem manajemen web untuk penempatan dan harga produk, pengecer, dan pengantar pengiriman terakhir.

Seandainya masing-masing peserta ini mampu mendapatkan wawasan mendekati waktu nyata dalam pembelian kami dan perkembangannya dari pabrik ke pintu depan, mereka mungkin dapat berkolaborasi untuk mengoptimalkan beberapa sistem independen mendekati waktu nyata untuk mendapatkan produk secepat dan semaksimal mungkin. kondisi yang baik mungkin - terutama jika ada kemunduran yang tak terduga dalam perjalanan - ban kempes! - sambil mempersiapkan pesanan berikutnya.

Namun pembentukan jaringan-jaringan ini penuh dengan masalah. Dalam kasus terbaik, informasi yang dikumpulkan, dibagikan, dan ditindaklanjuti tidak konsisten dalam kualitas dan ketersediaan. Dalam kasus terburuk, ia menyediakan vektor serangan yang benar-benar baru untuk peserta yang jahat. Ketika Hal merencanakan dan bertindak atas hak milik kita, kita ingin jaminan bahwa data yang mereka gunakan untuk mengambil keputusan dapat dipercaya.

Memastikan bahwa informasi dapat dipercaya cukup sulit ketika otoritas pusat mengatur konfigurasi perangkat, pengumpulan dan pembersihan data, dan penyebaran data. Namun, jaringan terdistribusi tidak dapat bergantung pada otoritas pusat.

Cara tradisional untuk menegaskan dan memverifikasi identitas dan integritas peserta gagal, karena hal - hal yang berpartisipasi dibuat oleh produsen yang berbeda, menjalankan sistem operasi yang berbeda, berkomunikasi dengan protokol yang berbeda, dan bertindak atas nama pemilik yang berbeda yang memiliki motif berbeda. Jawabannya mungkin terletak pada teknologi baru yang dikenal sebagai "blockchain."

Blockchain - atau teknologi buku besar didistribusikan secara umum - menawarkan harapan untuk mengekspresikan dan membangun kepercayaan bersama dalam informasi yang dibuat dan dipertukarkan oleh Hal-hal : t log yang tidak berubah dari peristiwa-peristiwa yang merupakan blockchain menyediakan sarana untuk membangun secara otoritatif asalnya informasi; untuk merekam dan menegakkan kebijakan untuk mengakses informasi; dan bertindak berdasarkan informasi secara mandiri melalui "kontrak pintar."

Namun, sementara ada janji luar biasa, teknologi blockchain harus berkembang secara substansial untuk memenuhi tuntutan unik IoT. Karakteristik unik aplikasi IoT menerapkan persyaratan teknis dan ekonomi yang mengarahkan kita untuk menyimpulkan bahwa aplikasi IoT harus terletak dalam konteks ekonomi, hukum dan peraturan yang melampaui blockchain. Secara khusus, sedangkan aplikasi blockchain tradisional menganggap semua otoritas untuk blockchain, kami percaya aplikasi IoT harus mencapai keseimbangan otoritas.

Kebutuhan teknologi
Membangun kepercayaan pada informasi yang dibagikan di antara Hal menciptakan persyaratan baru untuk teknologi blockchain. Secara umum, teknologi blockchain beroperasi sebagai otoritas untuk sistem yang terdefinisi dengan baik dan deterministik. Namun, informasi yang dibuat oleh Benda- benda berada di luar blockchain dan sangat tidak jelas dan tidak bersifat deterministik. Memberikan jaminan informasi untuk data kualitatif membebankan persyaratan baru pada teknologi.

Persyaratan 1 : Identitas dan reputasi peserta sangat penting untuk dipercaya dan harus diekspos.

Blockchain publik seperti Bitcoin biasanya memberikan sejarah transaksi aset sementara menganonimkan (atau setidaknya berusaha menyembunyikan) identitas mereka yang melakukan transaksi. Untuk aplikasi IoT, bagaimanapun, informasi menjadi lebih kompleks daripada kepemilikan aset sederhana. Secara khusus, sebagian besar informasi yang dihasilkan di tepi sangat kualitatif; dan begitu informasi menjadi kualitatif, asal-usulnya - termasuk identitas dan reputasi sumber - sangat penting. Sebagai contoh, sebuah blockchain dapat secara akurat mencatat transfer hak akses ke sepotong informasi yang menegaskan bahwa sebuah kontainer dikirim ke kota. Namun, blockchain tidak dapat menegaskan keaslian pembacaan GPS yang ditangkap dalam catatan pengiriman.

Puritan dari dunia cryptocurrency akan berpendapat bahwa "blockchain yang diizinkan" adalah sebuah oxymoron; Namun, beberapa bentuk verifikasi identitas diperlukan untuk peserta yang bergabung dengan jaringan sehingga mereka dapat mempercayai informasi yang diberikan Thing kepada kolektif. Permintaan ini telah menyebabkan pembentukan blokir pribadi, izin, tertutup, dan perusahaan - semua varian pada tema partisipasi terbatas dalam jaringan terdistribusi. Ada kemungkinan lain bahwa Hal - hal dapat diidentifikasi atau dinyatakan tersertifikasi untuk menyumbangkan informasi ke blockchain umum - sejenis model hibrida yang mencoba memvalidasi masukan tetapi tidak membatasi masukan. Solusi lain yang mungkin melibatkan penggunaan kredensial anonim dan klaim yang dapat diverifikasi.

Persyaratan 2 : Akses terkontrol ke informasi sangat penting.

Biasanya, transaksi blockchain bersifat transparan. Pengenalan kontrak cerdas yang mengkodifikasikan dan melaksanakan perjanjian terperinci antara peserta mempersulit gagasan ini. Bisnis tidak suka berbagi data rahasia dengan pesaing. Kontrak cerdas akan menjadi alat yang kuat di IoT, terutama dalam rantai pasokan yang mencakup perusahaan logistik pihak ketiga. Ini cukup umum untuk perselisihan muncul di titik-titik handoff di mana ada transfer hak asuh aset. Kemampuan untuk membuktikan bahwa suhu wadah tetap dalam parameter kontrak harus memungkinkan pemicu pembayaran segera. Atau sebaliknya, bukti bahwa perlindungan yang baik di bawah tahanan pihak delapan dalam rantai pasokan dua belas partai yang semua peserta dapat lihat akan dengan cepat menyelesaikan jari menunjuk. Dan bukti ini harus dibangun tanpa mengungkapkan informasi rahasia tambahan. Misalnya, jika suatu organisasi mengumpulkan tawaran pada produk yang ada dalam wadah itu, organisasi mungkin tidak ingin semua penawar untuk melihat setiap penawaran atau mengetahui harga jual akhir. Secara umum, informasi yang dibagikan melalui transaksi tunduk pada serangkaian kebijakan akses yang berpotensi rumit.

Persyaratan 3 : Efisiensi penting.

Prinsip inti lain dari blockchain adalah penghitungan dan penyimpanan yang berlebihan: setiap peserta memproses semua transaksi dan menyimpan buku besar, menciptakan permintaan penyimpanan yang terus bertambah di seluruh jaringan. Dalam IoT, di mana node ringan di tepi sering memiliki penyimpanan dan daya komputasi yang sangat terbatas (karena tujuan utamanya adalah untuk merasakan data mentah se-ekonomi mungkin), blokir IoT mungkin perlu mengenali berbagai node di jaringan dan relatif mereka kemampuan. Blockchain itu sendiri mungkin perlu mengatur klien mana yang bertindak sebagai node ringan, dan yang bertindak sebagai validator. Lebih jauh lagi, kita cenderung melihat semakin banyak mekanisme konsensus yang tidak memerlukan sejumlah besar daya komputasi atau perangkat keras khusus, dan dengan demikian lebih mudah untuk skala atau dijalankan pada peralatan yang digunakan. (Catatan, juga, bahwa sementara redundansi sering dilihat sebagai fitur untuk integritas blockchain, yang meningkatkan biaya untuk aktor jahat yang berusaha memecahkan konsensus jaringan dan memperkenalkan transaksi penipuan, itu juga secara bersamaan memperluas risiko kerahasiaan. Replikasi Ledger menawarkan luas permukaan yang luas untuk penyerang mencari akses ke data sensitif individu node.

Persyaratan 4 : Konektivitas terputus-putus; tindakan harus diambil ketika terputus.

Konektivitas terputus-putus nampak paradoks terhadap Internet of Things. Ketika Jacob Morgan mendefinisikan IoT di Forbes pada tahun 2014, "Sederhananya, ini adalah konsep yang pada dasarnya menghubungkan perangkat apa pun dengan tombol hidup dan mati ke Internet (dan / atau satu sama lain)." Komunitas IoT menghabiskan banyak waktu mendukung konektivitas yang meresap dan pengurangan biaya transmisi dan penyimpanan; namun kini kami dengan percaya diri membuat pengorbanan antara konektivitas dan masa pakai baterai, konektivitas dan biaya transmisi, konektivitas, dan biaya infrastruktur. Ada banyak, banyak node tepi yang oleh desain menerima atau mengirim data hanya sebentar-sebentar dan dalam jumlah kecil. Pada intinya, kekuatan yang sama yang mendorong interaksi otonom ke tepi juga membutuhkan blockchain untuk mengakomodasi kendala konektivitas.

Persyaratan 5 : Tindakan harus dapat dikembalikan.

Untuk titik ini, persyaratan yang telah kita bahas telah agak periferal ke inti teknologi blockchain, berfokus pada kinerja dan penyebaran karakteristik; yang satu ini, bagaimanapun, mewakili perubahan mendasar dalam salah satu prinsip utama teknologi. Secara khusus, teknologi blockchain didirikan pada prinsip kekekalan; sekali ada sesuatu yang berkomitmen pada log itu tidak pernah berubah. Prinsip ini sangat tepat untuk pelestarian catatan peristiwa yang tidak ambigu dan deterministik (seperti transaksi yang mewakili pengalihan kepemilikan aset). Namun, data dari tepi sering berantakan.

Ketepatan dan akurasi dibatasi oleh kemampuan fisik Thing . Dan informasi yang dihasilkan di tepian tunduk pada berbagai serangan jahat yang sulit dideteksi. Kekacauan data yang dibuat (dan dikonsumsi) oleh Thingsmengarah ke tingkat ambiguitas dan non-determinisme yang bertentangan dengan teknologi blockchain. Pertimbangkan, misalnya, kontrak cerdas yang menyesuaikan kecepatan target kendaraan di jalan berdasarkan arus lalu lintas yang terukur. Masalah cuaca yang memengaruhi keakuratan sensor aliran dapat memicu penyesuaian pada kecepatan target yang tidak disengaja. Contoh yang lebih merepotkan mungkin terjadi ketika pembayaran otomatis dipicu ketika kontainer pengiriman tiba di fasilitas. Pembaca RFID yang salah dapat melaporkan keberadaan wadah yang belum benar-benar tiba memicu transfer dana yang tidak sesuai.

Seringkali, beberapa bentuk sumber eksternal dapat mengaudit dan meresepkan transaksi korektif yang mengatasi masalah ini (meskipun ini menyiratkan adanya otoritas eksternal). Namun, masalah muncul di mana informasi itu sendiri bermasalah. Misalnya, informasi pribadi mungkin bocor ke dalam suatu transaksi; pengaruh GDPR dan peraturan privasi lainnya mungkin mengharuskan agar informasi dihapus dari catatan. Masalah ini tidak unik untuk aplikasi IoT meskipun kami berharap aplikasi ini lebih umum di dalamnya.

Persyaratan Ekonomi
Di luar persyaratan teknis hambatan ekonomi sederhana untuk mengadopsi blockchain di IoT. Perusahaan terbiasa dengan sistem terpusat dan dalam rantai pasokan linier tradisional, mereka bekerja dengan baik. Ketika ada pembeli yang kuat di salah satu ujung rantai pasokan, ada setiap alasan bagi entitas itu untuk hanya mengatur basis data terdistribusi (yang dikelola secara terpusat) dan mengharuskan semua vendor yang berpartisipasi dalam rantai pasokannya untuk memasukkan data mereka ke dalamnya.

Sampai kita memasuki ranah berbagai ekosistem yang tumpang tindih dan rantai pasokan yang kompleks dan tidak linier, dinamis (pikirkan: manufaktur terdistribusi dengan lebih dari selusin kontributor untuk setiap hal yang dicetak, masing-masing dengan IP unik, peralatan, dan sertifikasi), sulit untuk menemukan penggunaan yang menarik secara ekonomi untuk buku besar yang terdesentralisasi.

Namun, lingkungan kompetitif di mana para pemegang jabatan ini beroperasi dengan cepat berubah, dengan pencetakan 3D memungkinkan manufaktur terdistribusi, dan hambatan untuk masuk di sekitar pembelajaran mesin dan teknologi berkembang cepat lainnya menurunkan. Untuk bersaing, perusahaan dapat dipaksa untuk mengadopsi sistem yang lebih terbuka. Industri IoT secara pasti berkembang menjadi ekosistem yang lebih kompleks. Sebagai hasilnya, kami berharap kasus penggunaan yang menarik untuk blockchain akan menjadi lebih jelas.

Di sinilah letak sebuah teka-teki. Pembeli tunggal yang kuat mengatur ekosistem di sekitar rantai pasokan karena mereka memperoleh pendapatan dengan melakukan hal itu. Hasil kolaborasi yang terdistribusi dalam nilai terdistribusi, sehingga hanya ada sedikit insentif untuk setiap entitas tunggal, incumbent untuk menyiapkan infrastruktur untuk mendistribusikan orkestrasi. Blockchains secara unik cocok untuk transaksi mikro, sehingga skala dapat membantu memecahkan masalah ini. Komunitas IoT telah melihat beberapa model langganan dan model nirlaba. Namun, hingga muncul model bisnis yang jelas, berulang, dan menarik, adopsi blockchain untuk IoT akan lambat.

Selama beberapa tahun ke depan kita mungkin akan melihat peningkatan jumlah pilot dan penggunaan skala kecil menggunakan teknologi dalam penggunaan sub-optimal, misalnya rantai pasokan standar dengan selusin peserta untuk meningkatkan kecepatan pelacakan aset atau asal muasal dan pengurangan sengketa melalui audit - semua kemajuan penting dalam IoT. Dalam uji coba awal ini, para pemimpin industri dan ekosistem akan berusaha untuk membuktikan penghematan biaya atau pendapatan tambahan.

Kami kemudian akan menyaksikan evolusi standar yang memungkinkan untuk identitas dan konfigurasi perangkat lintas-organisasi, dengan metode awal untuk mempartisi beban kerja di berbagai perangkat IoT, dan melindungi data atau meta-input melalui mesin eksekusi tepercaya terhubung atau penyimpanan status terenkripsi saat data bergerak melintasi tepi, kabut, dan simpul awan. Perangkat akan secara mandiri membentuk komunitas, bertukar informasi, dan memberi kami pilihan tindakan berdasarkan interaksi mereka.

Akhirnya, kita mungkin akan melihat sepadan dari data yang dihasilkan di ujung - tidak hanya di seberang hal - hal atau organisasi otonom, tetapi di seluruh ekosistem otonom. Pada titik ini blockchain akan lebih efisien daripada sistem terpusat dalam mengelola kompleksitas rantai pasokan non-linear, mengelola identitas, asalnya, kumpulan data bersama, dan menjalankan kontrak cerdas.

Meskipun kami akan mempercayai mesin untuk membuat beberapa keputusan dan mengambil beberapa tindakan atas hak milik kami, bisnis di IoT akan selalu ingin mempertahankan kemampuan untuk mencabut atau membalikkan tindakan yang diambil oleh kontrak pintar, karena manusia terkenal buruk dalam perencanaan kontingensi atau masa depan. prediksi, dan peralatan yang akan bertindak atas nama kami juga akan sering bertanggung jawab untuk menjaga kita tetap aman.

Rekomendasi
Kami sering berbicara tentang blockchain sebagai pengganti pihak ketiga tepercaya untuk interaksi dalam suatu komunitas; yaitu komunitas yang menganggap wewenang utama blockchain tentang "kebenaran". Untuk aplikasi yang dibangun di sekitar jaringan Things , bagaimanapun, blockchain harus terletak dalam konteks yang jauh lebih besar yang menggabungkan hubungan institusional, persyaratan hukum, dan kontrol regulasi.

Ada bahaya yang sangat nyata bagi mereka yang menggunakan solusi berbasis blokir untuk IoT untuk percaya bahwa sifat blockchain yang tahan banting memberikan jaminan tentang integritas dan kepercayaan informasi (dan tentang tindakan yang didorong oleh informasi itu).

Pandangan yang lebih realistis adalah peran transisi blockchain dari sumber "kebenaran bersama" tentang keadaan sistem ke log "keputusan dan tindakan" yang mungkin perlu disesuaikan di masa depan.

Share: