Автономні електромобілі і блокчейн 2.0: Эфириум або IOTA

Концепція автономних електромобілів загального доступу була вперше опублікована інноваційним підрозділом німецького енергетичного гіганта RWE – Innogy
у грудні 2016 року. З тих пір минуло більше року, прориву в цьому напрямі ще не відбулося, але робота просувається і компанія не без підстав пишається результатами.

Так, на початок 2018 року Innogy оперує більш ніж 2 200 комерційних і 2 400 корпоративних зарядних станцій в 635 містах та спільнотах Німеччини. І хоча плани єдиної мережі зарядок, керованих блокчейном, поки не вийшли із стадії експериментів, вже зараз зарядні станції об’єднані в єдину мережу зі сторонніми сервісами. Наприклад, це інтелектуальна система управління навантаженням, яка допомагає користувачеві систематизувати зарядки відповідно до маршрутами, тарифами на електроенергію та індивідуальними потребами користувача.

Що стосується організаційних питань, то автор концепції Карстен Штекер (Carsten Stöcker) покинув Innogy і став співзасновником компанії Spherity, розробляє відкриту децентралізовану платформу для обслуговування «цифрових двійників» реальних об’єктів. Першим варіантом використання нової платформи повинна стати система забезпечення обміну цінностями між автономними об’єктами: безперервний потік транзакцій та створення цифрових двійників. Штекер розповів про свою роботу в статті, опублікованій на порталі газети Ibtimes.

По мірі трансформації електромобілів в інтелектуальні автономні машини, у них з’являються завдання купівельного вибору. Такі машини розглядаються як новий клас покупців зі своїми базовими потребами, а продукти і сервіси, призначені для них, повинні розроблятися у відповідності з особливостями цього класу.

Spherity створює нову інфраструктуру на основі комбінації технологій блокчейна, штучного інтелекту і машинного навчання. Новий купівельний клас ілюструється поданням піраміди потреб Маслоу, в якій зіставляються людські і машинні потреби.

В основі піраміди Маслоу таким людським потребам як їжа, повітря і вода, відповідають машинні фізіологічні потреби: енергія, обігрів/охолодження, витратні матеріали, зовнішні потоки даних, зовнішні комп’ютерні потужності і інші сервіси. Для більшості машинних фізіологічних потреб потрібно безперервний потік медіума: електрика чи паливо, з’єднання з мережею, потоки даних в реальному часі, доступ до обслуговування або страховим сервісів за розкладом, цифровий API. В обмін на цей потік машина надає зустрічний потік, або цифровий актив. Такий тип неперервних транзакцій між двома або більше машинами називається «Обмін Потоками Поставок» (ОПП).

Концепція ОПП, крім комунікацій між машинами, може бути застосована в транзакціях людина – машина, так само як і в змішаних групах, що складаються з машин і людей.

З самого початку концепція ОПП передбачає використання технології блокчейна, а в якості опцій розглядаються Эфириум або IOTA, можливо, разом з технологіями платіжних сайдчейнов Raiden/µRaiden або навіть експериментальних платіжних каналів IOTA flash. Штекер вважає, що першим практичним застосуванням стане зарядка електромобілів: обмін електроенергії на криптовалютные токени між зарядної станцією і електромобілем. Платформа може бути розгорнута на мережі зарядних станцій Pan-European CV – спільним проектом компаній innogy SE і Motionwerk GmbH. У разі успіху, технологія знайде застосування в різноманітних варіантів.

Розробники відзначають, що технологія блокчейна – не єдиний можливий варіант. Паралельно досліджуються і цифрові транзакції в базах даних, таких як BigchainDB, а також гібридні рішення. Остаточне рішення буде прийнято пізніше.

Обмін Потоками Поставок

У сьогоднішньому світі фіатні валюти є найбільш ліквідним активом, оскільки їх можна обміняти на товари та послуги миттєво, без втрат цінності, до того ж не потрібно чекати, поки з’явиться покупець готівкових грошей (не треба вибирати між швидкістю і ціною послуги).

Однак, трансфер активів здійснюється за допомогою сторонніх фінансових сервісів, включаючи сюди банки, що обслуговують валюти. Тому, у разі ОПП, цей спосіб неффективен: в ньому присутні посередники, а процесинг складається з дискретних кроків. У світі, де машинам необхідна система потокового P2P обміну цінностями, спроби адаптувати загальноприйняті методи платежів через посередника в системах мікроплатежів між мільярдами машин, не приведуть до успіху.

Ось набір типових вимог для потокового методу платежу:

1. Приватність транзакцій

2. Прямі транзакції між незнайомими об’єктами (відсутні арбітри та системи юридичних контрактів)

3. Простота підключення Plug-and-Play

4. Мінімальні кредитні ризики

5. Пренебрежимо малі транзакційні комісії

6. Масштабованість

7. Надійні криптографічні протоколи

8. Стійкість до поділу – офлайн транзакції між машинами

9. Автоматизоване виявлення сервісів

Із переліку випливає, що прямо зараз P2P система, що задовольняє всім цим вимогам, відсутнє, хоча попит на неї величезний. Однак, потенційними можливостями володіють майбутні ітерації Эфириума і IOTA. Тому, вони і беруть участь у подальшому розгляді.

ОПП на Эфириуме

Загальновживана логіка смарт-контрактів схожа на дискретну систему платежу з участю банку-посередника. В ній присутня ескроу-рахунок, на який гаманець електромобіля вносить депозит. Далі, після аутентифікації, станція, керуючись показаннями лічильника, виставляє рахунок, і відбувається оплата в токенах (наприклад, крипто-USD/EUR/YEN). При цьому, для того щоб врахувати вимогу №8, доведеться включити в систему канал TEE (Trusted execution environment) (адаптований під мережа Эфириума), який дає можливість здійснити платіж, коли один або декілька учасників транзакції знаходяться офлайн. Для цього TEE повинен бути зареєстрований на блокчейне і мати на ньому власний ескроу-рахунок. Приватність транзакції забезпечується zk_SNARKS, вже имплементированными в Эфириум.

Така система представляється неефективною, і тому команда Spherity пропонує альтернативу: P2P потоковий платіж на блокчейне з використанням каналу мікроплатежів µRaiden або технології каналів станів (generalized state channels). У цьому випадку, зарядна станція з допомогою вимірювача контролює неперерывный потік мікроплатежів, що надходить за електрику і синхронізує зустрічні потоки енергії і токенів.

ОПП і Клубок Flash на IOTA

IOTA – розподілений реєстру, архітектура якого спочатку створювалася для Інтернету Речей (IoT) і в ньому відсутні платіжні комісії, що робить IOTA привабливою платформою для реалізації потокових платежів. Більш того, не так давно була опублікована специфікація двонаправлених платіжних каналів IOTA flash channels – аналога Raiden або Lightning, що дозволяють здійснювати миттєві транзакції в системі, не підключеного до основного Tangle.

За словами розробників IOTA, комп’ютерні симуляції потокових платежів при взаємодії електромобіля і зарядної станції показують хороші результати. Правда, на відміну від смарт-контрактів і платіжних каналів Эфириума, цієї технології ще тільки належить пройти Teechan «польове» тестування і аудит криптографічного моделі Tangle, так само як і тестування на різні моделі теорії ігор.

На користь IOTA говорить і те, що архітектура системи спочатку передбачає стійкість до поділу, тобто, для оффлайн P2P транзакцій не потрібні посередники, аналогічні в Эфириуме. Крім симуляцій технології потокових платежів, що проводяться командою Elaad і Enexis в Нідерландах, корпорація Bosch розглядає IOTA як кандидата на створення криптовалютного гаманця в електромобілі та інших додатків IoT в автомобільній галузі.

Висновок

Потокові P2P платежі на основі криптовалютных мікротранзакцій – перспективний метод для створення ОПП платформ для обміну між фізичними і цифровими активами, але поки що він залишається лише інноваційною концепцією. Для його повноцінної реалізації необхідна інфраструктура і розвинені протоколи, які в свою чергу, знаходяться на різних етапах розвитку.

Новий метод усуває більшу частину кредитних ризиків і залишилися посередників: він звільняє платформу від логіки, пов’язаної з ескроу рахунками, складними смарт-контрактами, або довіреними анклавами (Teechan). В його основі лежить простий принцип:

Залиште депозит на головному блокчейне, і підключіть до нього систему з більш дешевим алгоритмом консенсусу.

Такі механізми вже розробляються в багатьох протоколах, що вирішують проблему взаємодії між різними блокчейнами, наприклад Cosmos, Interledger, Plasma, Polkadot
і сайдчейны.

У загальному випадку, P2P потокові (стриминговые) платежі можна охарактеризувати як прямі P2P транзакції з майже нульовими витратами і відсутнім кредитним ризиком. Вони можуть стати важливим елементом 4-й промислової революції, забезпечуючи ОПП між машинами і людьми.

За рамками даної статті залишилися два важливих елементи системи ОПП, що розробляється компанією Spherity: «цифрові двійники» фізичних об’єктів – цифрове представлення машин і людей, і альтернативні блокчейну методи ОПП, такі як розподілені бази даних (Bigchain DB). І якщо Карстен Штекер обіцяє найближчим часом подати розгорнуту концепцію цифрового двійника, то остаточний вибір на користь блокчейна або (напів)централізованих баз даних також стане важливим сигналом для галузі.

Источник