بلاکچین در دبی: شهرهای هوشمند از تعریف تا واقعیت

مترجم: مریم لطانی

 

دبی به عنوان شهری پیشرو در نوآوری‌های تکنولوژیک شناخته می‌شود. داستان دبی به عنوان یکی از نخستین دولت‌هایی که درگیر بلاکچین شد، الهام‌بخش است و می‌تواند نقشه راه برای کسانی باشد که علاقه‌مند به ایجاد شهری هوشمند و انتقال تراکنش‌ها با تکنولوژی دفترکل هوشمند هستند. سفر زمانی آغاز شد که بلاکچین تنها یک مفهوم بود و اکنون دبی نمونه آزمایشی شهری را اجرایی کرده که این مفهوم را به واقعیت نزدیک‌تر خواهد ساخت.

راه‌اندازی شورای جهانی بلاکچین

در فوریه 2016، دبی، تاسیس شورای جهانی بلاکچین را اعلام کرد. در حال حاضر اعضای این شورا از نهادهای مختلفی از جمله، سازمان‌های دولتی، بانک‌های امارات متحده عربی، شرکت‌های فناوری بلاکچین و شرکت‌های بین‌المللی مانند IBM می‌باشند. تاسیس این شورا به دنبال اجرای برنامه «شتاب‌دهندگان آینده دبی» بود . این برنامه بهترین شرکت‌ها، کارآفرینان و نهادهای دولتی را که چالش‌های جهانی را درک و در فناوری‌های پیشرفته سرمایه‌گذاری می‌کنند، گرد هم آورده است.

اثبات مفهوم بلاکچین دبی

بلاکچین یک فناوری نسبتا جدید می‌باشد، پس قبل از اینکه به تولید برسد، باید به طور کامل مورد تحقیق و آزمایش قرار گیرد. در یک کنفرانس صنعتی در ماه می 2016، شورای جهانی بلاکچین، طرح‌هایی برای اثبات مفهوم آن در هفت حوزه اعلام کرد.

  1. دیجیتالی کردن پرونده‌های پزشکی بر روی بلاکچین و ارائه آنها به بیمار و مراقبین بهداشتی با یک دسترسی امن به اطلاعات پزشکی
  2. دیجیتالی کردن و انتقال گواهی کیمبرلی(Kimberley) در بلاکچین برای ایمن‌سازی تجارت الماس
  3. انتقال عناوین دارایی‌های غیرمالی روی بلاکچین برای افزایش بازده تجاری
  4. ساده‌سازی تأیید اعتبار برای کاهش زمان ثبت در کسب و کار
  5. استفاده از وصایا و قراردادهای بلاکچینی برای انتقال آسان‌تر مالکیت
  6. تقویت گردشگری در دبی از طریق یک برنامه مبتنی بر بلاکچین که بازدیدکنندگان را قادر می‌سازد تا امتیازهای وفاداری بیشتری کسب و هزینه کنند
  7. استفاده از بلاکچین در تجارت برای مبادله موثر کالا و تامین مالی برای این کالاها

همان‌طور که می‌بینید در حوزه‌های مختلفی می‌توان فرآیندهای قدیمی را به مدل بلاکچینی انتقال داد.

انتشار استراتژی بلاکچین دبی

رهبران دبی در بلاکچین سرمایه‌گذاری کرده‌اند و معتقدند که این یک جزء کلیدی در حفظ وضعیت رقابتی خواهد بود. به دنبال این باور، شیخ حمدان بن محمد بن رشید آل مکتوم، ولیعهد دبی و رئیس هیئت امناء بنیاد «آینده دبی»، با اعلام استراتژی بلاکچین دبی در اکتبر 2016، موقعیت دبی را به عنوان یک پیشرو در اجرای  پروژه‌های دیجیتال، تقویت کرد. بنیاد آینده دبی بر این استراتژی نظارت می‌کند و سازمان «دبی هوشمند» بازوی اجرایی آن خواهد بود. این استراتژی علاوه بر برنامه‌ریزی برای استفاده از بلاکچین در تمام اسناد دولتی تا سال 2020، سه هدف اصلی دیگر را نیز دنبال می‌کند: بهره‌وری دولت، ایجاد صنعت و رهبری بین‌المللی.

شهر دبی و همکاری IBM

دبی دریافته است که همکاری در توسعه فناوری‌های جدید چقدر حیاتی است. در ماه فوریه اعلام شد که IBM با هشت سازمان در سه کشور برای آزمایش تکنولوژی بلاکچین در ردیابی واردات و صادرات کالاها با دبی همکاری می‌کند. در این برنامه قراردادهای هوشمند جایگزین قراردادهای کاغذی شده و چرخه فرآیندهای مالی تجاری در یک زیرساخت واحد هماهنگ خواهد شد.

در بخش فنی این برنامه از هایپرلجر فابریک (Hyperledger Fabric) و ابر آی بی ام (IBM Cloud) برای انتقال داده‌های بلادرنگ به ذی‌نفعان و همچنین از پلتفرم Watson IoT برای به‌روزرسانی داده‌های گزارش شده دستگاه‌ها و تائید اعتبار قراردادهای هوشمند استفاده می‌شود.

نمایش شهرآزمایشی بلاکچینی

گام اخیر این سفر دبی، ماه گذشته نمایش داده شد. یک شهر آزمایشی که خدمات شهری آن با استفاده از تکنولوژی بلاکچین پیاده‌سازی شده است. هدف آن ارائه خدمات دولتی روی پلتفرم بلاکچین و ایجاد یک اکوسیستم همگرا می‌باشد که می‌تواند به طور چشمگیری اتلاف زمان، میزان کار لازم و هدررفت منابع را کاهش دهد. موسسات دولتی دبی، مانند سازمان راه و حمل‌ونقل، آزمایشگاه‌های جدیدی را پایه‌ریزی کرده‌اند که اعضای آن از مدیران اجرایی و نمایندگان سازمان «دبی هوشمند» و بنیاد «آینده دبی» و همچنین کارشناسان تکنولوژی بلاکچین از شرکت‌هایی مانند IBM و Banco Santander می‌باشند. آنها تاثیر این تکنولوژی را در استراتژی‌های سازمانی تعیین کرده و راهکارهای مناسب را ارائه می‌دهند.

سازمان دبی هوشمند، با شرکت IBM به عنوان شریک استراتژیک در تکنولوژی بلاکچین همکاری می‌کند. شرکت IBM پس از یک پروسه رقابتی و دقیق انتخاب شد و طی آن نشان داد که دارای تخصص کامل فنی و تعهد قوی برای توسعه این تکنولوژی و اجرایی نمودن آن است.

آینده چه چیزی به همراه خواهد داشت؟

این پروژه و پروژه‌های دیگر نشان می‌دهد که دبی به دنبال ایجاد یک چارچوب سازمان‌یافته در منطقه است. ازاین‌رو رهبران دبی، گسترش تکنولوژی بلاکچین در بسیاری از بخش‌ها را تسهیل خواهند کرد و به خوبی در مسیر اجرایی کردن بلاکچین حرکت می‌کنند.

وقتی دبی در سال 2020 این ماموریت را کامل کند، شما چه کاری انجام خواهید داد؟ آیا هنوز می پرسید که بلاکچین چیست و یا از آن در حرفه خود استفاده خواهید کرد؟

منبع: IBM

مزایای بلاکچین برای صنایع خلاق

مترجم: آرامه بندری

 

شرکت مشاوره «مک کنزی»، گزارش جامعی از فناوری بلاکچین و کاربردهای آن در صنایع خلاق تهیه کرده است که در این گزارش خلاصه‌ای از آن ارائه خواهد شد.

بنابر این گزارش، بسیاری از مدیران و گردانندگان صنایع گوناگون، فناوری بلاکچین را به عنوان نیروی پیشران ارز رمزنگاری شده بیتکوین می‌دانند. «کلاوس شواب»، مدیر اجرایی و مؤسس «انجمن جهانی اقتصاد» در کتاب «انقلاب صنعتی چهارم» بلاکچین را دفتر کلی توزیع شده، قابل برنامه‌ریزی، رمزنگاری شده و قابل اطمینان معرفی کرده است که هیچ کاربری به تنهایی وظیفه نظارت بر آن را به عهده ندارد و نظارت بر آن بر مبنای اجماع جمعی است.

بلاکچین فناوری‌ای است که می‌تواند بسیاری از درآمدهای از دست رفته را به کسب‌وکارهای موجود برگرداند. در کتاب «انقلاب صنعتی چهارم» یک نظرسنجی از 800 مدیر در صنایع گوناگون انجام شده که در آن 58 درصد از شرکت‌کنندگان معتقدند که بلاکچین علاوه بر شکل دادن بسترهای کاملا نو، می‌تواند سبب افزایش درآمدزایی صنایع فعلی شود و 10 درصد به «GDP» جهانی بیافزاید.

فناوری بلاکچین می‌تواند ویژگی‌های جدیدی را به اقتصاد خلاق بیافزاید که این امر سبب تغییرات اساسی در فروش و عرضه محصولات خلاق خواهد شد. برخی از این ویژگی‌ها به شرح زیر هستند:

o       کلیه تبادلات و تراکنش‌ها با سازوکار اجماع مشارکت‌کنندگان در شبکه بلاکچین تایید می‌شود. این امر از اعمال خرابکارانه جلوگیری می‌کند.

o       دسترسی جامع به تاریخچه رویدادها (تراکنش‌ها)؛ هر رویدادی در شبکه به صورت شفاف قابل ردگیری است. و تاریخچه به صورت برابر در اختیار تمامی کاربران شبکه قرار می‌گیرد.

o       پیاده‌سازی این ویژگی‌ها قاعدتا در کاربردهای اولیه این فناوری در قالب ارزهای رمزنگاری شده انجام شده ولی این ویژگی‌ها می‌توانند در هر حوزه‌ای کاربرد داشته باشد. به صورت نظری بلاکچین در هر تراکنش و تبادل در چرخه عمر محصول، جریان فعالیت‌ها یا زنجیره تامین ابری می‌تواند کارایی فراوان داشته باشد.

بلاکچین، مدلی مبتنی بر هنر شکل می‌دهد

بلاکچین در صنایع خلاق سبب شده تا مفهوم و جایگاه هنرمندان در زنجیره ارزش این صنایع به کلی تغییر کند و در حقیقت بلاکچین جایگاه هنرمند را باز تعریف کرده است. در ساختار نوین مبتنی بر بلاکچین حقوق مالکیت معنوی آثار هنرمندان رعایت می‌شود و هنرمندان بیش از هر زمان دیگری از محصولات و آثار خود درآمد کسب می‌نمایند.

در حال حاضر هنرمندان برای کسب درآمد از آثار خود همواره باید وارد زنجیره ارزشی متشکل از نهادی واسط شوند. برای نمونه هنرمندان برای کسب درآمد در یوتیوب و اسپاتی فای با انبوهی از واسطه‌ها روبه‌رو هستند که این واسطه‌ها نقش پل ارتباطی میان هنرمند و مخاطب را بازی می‌کنند. واسطه‌ها بخش بزرگی از ارزش شکل گرفته توسط محصول خلاق را به خود اختصاص می‌دهند و هنرمند همواره بخش بسیار کوچکی از درآمد را به‌دست می‌آورد. در نمونه اسپاتی فای، مالکان حق پخش موسیقی و هنرمندان تا 120 یا 170 بار استریم شدن موسیقی هیچ درآمدی کسب نمی‌کنند.

«ونسز کاسارس» مدیرعامل شرکت «Xapo» معتقد است که در دنیای امروزی اگر کسی بخواهد اثر موسیقی دیگران را بر روی صحنه اجرا کند و یا از یک موسیقی در فیلم خود استفاده کند باید زمان بسیاری برای طی مراحل حقوقی و مذاکره‌های طولانی با واسطه‌ها انجام دهند. آقای کاسارس معتقد است که در چنین شرایطی بسیاری تن به سختی‌های مذاکرات با واسطه‌ها نمی‌دهند و هیچ مبلغی برای استفاده از حق نشر پرداخت نمی‌کنند.

در حقیقت بسیاری از صاحب نظران معتقدند که ارزش آثار خلاق قطعا از آن چه این روزها در نظر گرفته می‌شود بیشتر است و تنها به دلیل مشکلات فنی است که صنایع خلاق به پتانسیل‌های واقعی خود دست نمی‌یابند.

فناوری بلاکچین می‌تواند در قالب یک پلتفرم و «پنج اهرم» تمامی مسائل فوق را حل کند. «پنج اهرم» در شکل زیر نشان داده شده است:

مزایای بلاکچین برای صنایع خلاق آزمایشگاه بلاکچین ایران

فعال ساختن قراردادهای هوشمند

بلاکچین می‌تواند میزبان قراردادهای هوشمند باشد؛ این قراردادها می‌تواند سبب مدیریت حقوق دیجیتال آثار هنرمندان شود و درآمد حاصل از ارزش آثار خلاق را در بین تمامی ذی‌نفعان آن تقسیم کند. هر قرارداد هوشمند می‌تواند جایگزینی برای قراردادهای رایج باشد. قراردادهای نوین می‌تواند هنرمندان را از چنگ شرکت‌های بزرگ واسطه خلاص کند؛ شرکت‌هایی که درآمد هنگفتی از آثار هنرمندان کسب می‌کنند.

با استفاده از قراردادهای هوشمند دیگر نیازی به پافشاری برای بسته شدن قراردادهای انحصاری آثار خلاق نخواهد بود؛ چرا که با استفاده از قراردادهای هوشمند محیطی عادلانه و شفاف از تمامی ذی‌نفعان آثار شکل می‌گیرد و قابلیت مدیریت و تخصیص حق امتیاز به زیر مجموعه‌ها امکان‌پذیر خواهد شد. هر موسیقی آپلود شده در بسترهای مبتنی بر بلاکچین می‌تواند با قراردادهای هوشمند درآمد را مستقیما به سوی ذی‌نفعان سوق دهد و نیازی به انحصار در حق بهره‌برداری در محصولات خلاق نخواهد بود.

شکل‌گیری تراکنش‌های همتا به همتا

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های بلاکچین، بهره‌مندی از ساختار عمومی و شفاف آن است. امکان دسترسی به تمامی تراکنش‌ها و تایید آنها توسط تمامی ذی‌نفعان آثار خلاق وجود دارد. برای نمونه صاحبان آثار، توزیع‌کنندگان و تهیه‌کنندگان در هر مرحله فروش محصولات می‌توانند به تمامی تبادلات دسترسی داشته باشند. با توجه به دفتر کل توزیع شده دیجیتال در بلاکچین تمامی ذی‌نفعان داده‌های روشن و شفاف از روند فروش محصولات و ارزش‌آفرینی آن‌ها در بازار خواهند داشت.

افزون بر موارد فوق، بلاکچین می‌تواند ساختاری شفاف از مالکیت آثار را بر عهده داشته باشد. سرویس‌هایی مانند «Ascribe.io» در تلاشند تا مالکیت آثار خلاق در فضای وب را تضمین کنند. این سرویس تلاش می‌کند تا به هر اثر کد رمزنگاری شده‌ای اختصاص دهد و این کد باید در ساختار بلاکچین مورد تایید تمامی ذی‌نفعان قرار گیرد. این بدان معناست که کلیه تراکنش‌های مربوط به آثار خلاق در شبکه قابل ردیابی است و مالک آثار نیز به راحتی توسط کلید عمومی شناسایی خواهد شد.

ترویج قیمت‌گذاری پویا

قیمت‌گذاری بر روی محصولات خلاق امری پیچیده است که بیشتر به نوع استقبال بازار از محصول مربوط می‌شود. کسی نمی‌تواند برای محصولات موسیقی در ژانرهای مختلف قیمت‌گذاری مختلفی را در نظر گیرد. برای مثال یک آلبوم کلاسیک نمی‌تواند با یک آلبوم پاپ قیمت متفاوتی داشته باشد. اما شاید هزینه تولید و خلاقیت و نبوغ استفاده شده در یک آلبوم با آلبوم دیگر متفاوت باشد. با بلاکچین اما می‌توان قیمت‌گذاری بر روی محصولات خلاق را بر اساس میزان عرضه و تقاضا در نظر گرفت و نظارت بر قیمت‌گذاری کاملا به سازوکار بازار واگذار شود. در چنین فرایندی واسطه‌ها نیز می‌توانند از چرخه فروش محصولات خلاق خارج شوند.

با وجود ساختاری شفاف از مالکیت آثار، قیمت‌گذاری بر آثار نیز شفاف‌تر خواهد شد. ارائه تخفیف‌ها مستقیما از سوی هنرمندان و دسترسی بی‌واسطه هنرمند به مصرف‌کننده می‌تواند به واسطه بلاکچین امکان‌پذیر شود.

امکان‌پذیر شدن درآمدزایی از طریق «Micropayment» ها و «Micrometering»

فروشگاه‌های موسیقی آنلاین مانند «iTunes» امکان خرید هر نوع موسیقی را برای کاربران فراهم می‌نمایند. استفاده از فناوری بلاکچین در چنین بسترهایی می‌تواند قابلیت‌های جدیدی به آن‌ها بیافزاید. برای مثال کاربر بتواند بخشی از موسیقی یا فیلمی را به عنوان نمونه گوش کند؛ بخشی که رمزنگاری شده و به صورت شفاف تعداد دفعات شنیده شدن آن در تاریخچه عمومی آن ذخیره خواهد شد. چنین ابزاری قابلیت سنجش دقیق محصولات خلاق را به مالکان آن می‌دهد. موسیقی پیش از خرید دائم چند بار شنیده شده؟ تا چه بخشی از موسیقی خریداری شده، بیشتر شنیده شده؟ چنین ابزاری قابلیت بهبود آثار هنری را برای هنرمندان ممکن می‌سازد و هنرمند می‌تواند ارزیابی دقیقی از بازار هدف خود داشته باشد. در حال حاضر سرویس‌هایی مانند «Streamium» چنین قابلیت‌هایی به سرویس‌های خود افزوده‌اند و با تلاش برای حذف واسطه‌ها محیطی جذاب برای هنرمندان خلق کرده‌اند. «Brave» پلتفرمی در حوزه تبلیغات است که به تهیه‌کنندگان محتوا این امکان را می‌دهد تا در ازای دریافت بیتکوین از کاربران، محتوا را بدون تبلیغات بر روی پلتفرم قرار دهند. در چنین فرایندی مالکان محتوا نیز می‌توانند در ازای پرداخت مبلغی مشخص از تبلیغات قرار گرفته شده بر روی محصولات خود بکاهند تا واکنش منفی مخاطبان به تبلیغات سبب ضربه دیده نشدن محتوای آنان نشود.

ایجاد سیستم اعتبارسنجی

با پیاده‌سازی بلاکچین می‌توان بسترهایی را شکل داد تا ارتباط مستقیم میان تولید‌کنندگان محصولات خلاق و مصرف‌کنندگان برقرار شود و هر یک با تایید دیگری و تبادل بتواند در سازوکار اعتبارسنجی یکدیگر تعامل کند. ذخیره‌سازی اطلاعات نوع خدمات ارائه شده، رضایت از خدمات و … می‌تواند در تاریخچه هریک از تولید‌کنندگان ذخیره شود. مصرف‌کنندگان نیز در چنین سازوکاری می‌توانند با ترویج محصولات تولید‌کننده سهمی از فروش آن‌ها را در اختیار گیرند، در نتیجه مصرف‌کننده در این مدل به عنوان کانالی برای عرضه محصولات خلاق عمل خواهد کرد.

ریسک‌ها و چالش‌های آینده

با وجود تمامی مزایای بلاکچین، همچنان مشکلاتی برای این فناوری وجود دارد که بخش عمده‌ای از آن به مسائل حقوقی و قانونی ارتباط دارد:

o       مسائل صدور مجوز و چالش‌های وضعیت موجود

پشتیبانی هنرمندان بزرگ از بسترهای مبتنی بر بلاکچین کمتر از آن است تا جمع بزرگی از هنرمندان به چرخه درآمدزایی مبتنی بر بلاکچین بپیوندند. در حقیقت ساختار قدرتمند واسطه‌ها و نهادهای میانی در تمامی حوزه‌های هنر سبب شده تا هنرمندان نسبت به اعتماد به بسترهای مبتنی بر بلاکچین بدبین باشند؛ چرا که بسیاری معتقدند زنجیره عظیم واسطه‌ها به قدری قدرتمند هستند که بلاکچین نمی‌تواند به راحتی سبب حذف آن‌ها شود.

O       ابهام در مورد چگونگی رشد هنرمندان در زیست بوم‌های مبتنی بر بلاکچین

قطعا پیاده‌سازی بلاکچین سبب می‌شود تا هنرمندان از آثار خود درآمد به مراتب بیشتری کسب کنند. اما در حقیقت نهادهای میانی و واسطه‌ها خدماتی در مسیر رشد هنرمندان ارائه می‌دهند که نباید به راحتی منکر آن‌ها شد. در دنیای سرگرمی امروز آژانس‌های استعدادیابی نقش مهمی در شناسایی استعدادها و پرورش آن‌ها دارند. شرکت‌های توزیع‌کننده و کمپانی‌های بزرگ فیلم و موسیقی خدمات بسیار مهمی برای رشد هنرمندان ارائه می‌دهند. با حذف چنین نهادهایی ممکن است هنرمندان هیچ‌گاه به رشد و پیشرفت حرفه مناسب خود دست پیدا نکنند.

o        ذخیره‌سازی در بلاکچین در مقابل ذخیره‌سازی متمرکز

ذخیره‌سازی حجم بزرگی از داده‌های خلاق بر روی بلاکچین امری است پیچیده و این خود می‌تواند به شکل‌گیری ابر داده منجر شود. در چنین شرایطی چگونه می‌توان به‌سرعت به داده‌های ذخیره شده دسترسی داشت. چگونگی ذخیره‌سازی نیز خود چالش فنی بزرگی خواهد بود.

o       چالش مالکیت فکری

لزوم حمایت نهادها و نظام‌های حامی مالکیت فکری امری است پیچیده که قطعا حمایت سیاست‌گذاران را می‌طلبد. با روی کار آمدن قراردادهای هوشمند و ذخیره‌سازی مالکیت آثار، باید نهادهایی حقوقی نیز همواره در فرایند تایید دارایی‌های فکری نظارت داشته باشند و حتی پشتوانه حقوقی آن را تامین نمایند.

o       حکمرانی با چه کسی خواهد بود؟

پس از  شکل‌گیری صنایع خلاق مبتنی بر بلاکچین آیا این صنعت باید بر روی زنجیره بلوک خصوصی قرار گیرد و یا این صنعت مبتنی بر زنجیره عمومی بلاکچین فعالیت خواهد نمود؟

اگر زنجیره بلوک خصوصی برای این صنایع در نظر گرفته شود، چه کسی ورود اجزای جدید را تایید خواهد کرد؟

منبع: mckinsey

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت پایانی

ترجمه: نگار درزی

 

محدودیت‌ها و مشکلاتی که باید بر آنها غلبه کرد

با وجود اینکه ترکیب فناوری بلاکچین و رباتیک جمعی می‌تواند راه‌حل‌های مفیدی برای مقابله با مسائل ذکرشده به دنبال داشته باشد، چندین چالش فنی مرتبط با بلاکچین شناسایی شده که باید در تحقیقات آتی مورد بررسی قرار گیرد. راه‌حل‌های این مسائل ممکن است به خودی خود، تاثیر مستقیمی در توسعه سرویس‌ها و کسب‌وکارهای جدید براساس فناوری بلاکچین داشته باشند؛ هرچند می‌توانند گامی ضروری برای روند پذیرش این فناوری نیز محسوب شوند.

  1. تاخیر

در حال حاضر، در پرکاربردترین نسخه بلاکچین یعنی بیتکوین، پردازش هر بلاک حدود 10 دقیقه طول می‌کشد. به این معنی که تایید یک تراکنش تقریبا 10 دقیقه طول می‌کشد. اگرچه این قانون می‌تواند در بلاکچین خصوصی از طریق افزودن روش‌های متفاوت استخراج، از قبیل اثبات سهام، اصلاح شود، اما کاربران در شبکه بیتکوین به طور معمول صبر می‌کنند تا دو یا سه بلوک، برای تائید تراکنش‌های آن‌ها، به زنجیره افزوده شود. به این ترتیب کاربران خطر حملات پرداخت دوگانه را کاهش می‌دهند. بنابراین زمان تأخیر، در قالبِ تفاوت زمانی بین زمان ارسال یک تراکنش و زمان تائید آن ظاهر می‌شود.

زمانی که ربات‌ها برای کنترل ساختاری یا فعالیت‌های مشارکتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، مسئله تاخیر زمانی، اهمیت به‌سزایی می‌یابد. در این شرایط، برای هماهنگ‌سازی مجموعه، سرعت بالای انتقال اطلاعات و قابل اطمینان بودنشان مورد نیاز است. وقتی اختلافی میان وضعیت کنونی امور و وضعیتی که تراکنش در آن ایجاد شده رخ دهد، تصادم یا ناسازگاری‌های دیگری ممکن است اتفاق بیافتد. برای رسیدگی به مسئله تاخیر و بررسی اینکه کدام برنامه‌ها برای trade-off امنیت در برابر سرعت، کاربردی‌تر هستند، تحقیقات نوآورانه بیشتری مورد نیاز است. یک راه‌حل ممکن برای تسهیل این مشکل، ایجاد سیستم‌های پیوسته است که در آن ربات‌های متعلق به یک سازمان یا شرکت، نیازی ندارند زمان طولانی را منتظر پذیرش یا پردازش تراکنش‌های میان خودشان بمانند. برای کاهش این زمان انتظار می‌توان یک سیستم اعتبار از لیستی از تراکنش‌های تائید شده قبلی در میان گروه ایجاد کرد.

  1. اندازه، توان عملیاتی و پهنای باند

اگر تعداد بالایی از ربات‌ها، برای مدت طولانی به کار گرفته شوند، بلاکچین به حدی گسترش می‌یابد که نمی‌توانند یک کپی از همه دفاتر کل مربوط به تراکنش‌ها را حفظ کنند. این مشکل، که جامعه بیتکوین آن را تورم (bloat) می‌نامند، از اهمیت ویژه‌ای در رباتیک جمعی برخوردار است، جائیکه ربات‌های ساده با قابلیت‌های محدود سخت‌افزاری، مورد استفاده قرار می‌گیرند. بلاکچین‌های خصوصی، از قبیل مواردی که در گزارش آمده‌اند، اندازه‌های نسبتا کوچکی دارند. با این حال، واقعیت این است که یک بلاکچین برای عملکرد در برنامه‌های اصلی، باید به قدر کافی بزرگ باشد تا انواع مختلف اطلاعات را حفظ کند. محققان در زمینه بلاکچین، باید روش‌های مختلف دسترسی را برای یافتن مناسب‌ترین آن‌ها جهت دستیابی به اطلاعات بلاکچین، آزمایش کنند. رابط‌های جدید از قبیل Chain12، ممکن است قادر به تسهیل فراخوانی‌های خودکار بلاکچین از طریق ارائه آدرس‌ موجودی‌ها و تغییرات موجودی، و همچنین شناسایی عاملان هنگامی که تراکنش‌ها یا بلوک‌های جدید در شبکه ایجاد می‌شوند، باشد. اگرچه پارامترهای مهم از قبیل اندازه بلوک (یعنی تعداد تراکنش‌های موجود در هر بلوک)، قابل تغییر هستند، باید توجه داشت که پرکاربردترین پیاده‌سازی بلاکچین، تنها می‌تواند ماکزیمم هفت تراکنش را در ثانیه اداره کند. این محدودیت به شدت بر توان عملیاتی سیستم در شبکه‌های شلوغ با تعداد عاملان بالا تاثیر می‌گذارد. یک راه برای غلبه بر این مشکل، افزایش تعداد تراکنش‌هایی است که هر بلوک می‌تواند داشته باشد. هرچند، این مسئله خود، مسائل دیگری را در رابطه با اندازه بلاکچین و تورم به دنبال دارد. راه حل دیگر می‌تواند ایجاد شبکه‌های بلاکچین موازی باشد که در آن اندازه‌ی بلوک و پارامترهای فرکانس، برای انواع مختلف اطلاعات، بهینه‌سازی شده‌است.

نتیجه‌گیری

فناوری بلاکچین نشان می‌دهد که با ترکیب شبکه‌های همتابه‌همتا با الگوریتم‌های رمزنگاری، گروهی از عامل‌ها می‌توانند در مورد وضعیت خاصی از امور به توافق برسند و آن توافق را به شکل قابل اثبات و بدون نیاز به مقام کنترلی ثبت کنند. با وجود اینکه این فناوری در مراحل اولیه خود است، قادر به توسعه قابلیت‌هایی خارج از برنامه بوده و وعده ایجاد مدل‌های پیشرفته در ترکیب با فناوری‌های نوظهور دیگر را می‌دهد. با توجه به پیشرفت‌های اخیر در این زمینه، سیستم‌های رباتیک جمعی، طی چند سال اخیر محبوبیت زیادی به دست آورده و انتظار می‌رود که در آینده‌ای نزدیک وارد بازار شود. با این حال، تعدادی از ویژگی‌هایی مانند خودمختاری روبات، کنترل غیرمتمرکز، رفتار برآیند جمعی و غیره که آنها را برای برنامه‌های کاربردی آتی ایده‌آل می‌کند، مانع گسترش فناوری از سطح موسسات علمی به استفاده در مسائل دنیای واقعی و نهایتا کاربردهای صنعتی می‌شود.
در این مقاله، به تشریح اینکه چطور ترکیب فناوری بلاکچین و سیستم‌های رباتیک جمعی می‌تواند با استفاده از ربات‌ها به‌عنوان گره‌هایی در شبکه و محصورسازی تراکنش‌ها در بلوک‌ها، راه‌حل‌های نوآورانه‌ای برای چهار مسئله نوظهور ارائه دهد، پرداختیم. اولا، به منظور محرمانه نگه‌داشتن داده‌ها و تایید اعتبار موجودیت برای ربات‌های جمعی، مدل‌ها و روش‌های جدید امنیتی را می‌توان پیاده‌سازی کرد، در نتیجه برای کاربردهای حساس و نیازمند به اعتماد مناسب هستند. دوما، تصمیم‌گیری توزیع‌شده و ماموریت‌های مشارکتی که با استفاده از تراکنش‌های خاص موجود در دفترکل، عامل‌ها را قادر به اجرای رای‌گیری برای دستیابی به توافق می‌کند، به راحتی قابل طراحی، پیاده‌سازی و اجرا هستند. سوما، اگر عملکرد ربات‌ها مربوط به دفترکل بلاکچین‌های مختلفی باشد که از پارامترهای متنوع استفاده می‌کنند، بدون هیچ تغییری در الگوریتم کنترل آنها، می‌توانند به فعالیت در محیط‌های مختلف و متغیر بپردازند.

به‌طور خلاصه، این بهبودها، انعطاف‌پذیری ربات‌ها را، بدون افزایش پیچیدگی طراحی مجموعه، افزایش می‌دهد. در نهایت، فناوری بلاکچین می‌تواند زیرساختی را ارائه دهد تا تضمین کند که سیستم‌های رباتیک جمعی از قوانین و مقررات خاصی پیروی می‌کنند، چرا که این فناوری به طور فزاینده‌ای در حال ادغام با جامعه بشری بوده و احتمال می‌رود که موجب ایجاد مدل‌های جدید کسب‌وکار برای کاربری‌های جمعی شود. افزودن مدل‌های بلاکچین به رباتیک جمعی، محدودیت‌های خود را دارد و برخی از منتقدان ممکن است آن را به‌عنوان انحراف از رویکرد مینیمالیستی (کمینه‌سازی) که در تحقیقات رباتیک جمعی استفاده می‌شود، تلقی کنند. هدف از این روش، بحث و مذاکره است و نتایج آن باید در رابطه با پیشرفت‌های فناوری حاصل شود. یک روند امیدبخش، پیشرفت‌های اخیر در ارتباطات و چیپ‌های پردازشی کم توان است که قابلیت‌های پیشرفته‌ای در فعالیت‌های مربوط به مجموعه ربات‌ها ایجاد کرده و کاهش قیمت آنها منجر به دستیابی به واحدهای رباتیک جمعی پیشرفته‌تر می شود.

در نتیجه، ادغام فناوری بلاکچین می‌تواند کلید پیشرفت‌های جدی در زمینه رباتیک جمعی باشد. این گام نه تنها می‌تواند دری را به سوی روش‌های فنی جدید بگشاید، بلکه مدل‌های جدید کسب‌وکار رباتیک جمعی را برای کاربردهای بی‌شمار بازار مناسب می‌سازد.

منبع: github

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت نهم

ترجمه: نگار درزی

 

مدل‌های جدید کسب وکار

اگرچه این اسناد به بررسی و تاکید بر چندین کاربرد بلاکچین فراتر از کاربردهای ارزی آن دلالت دارد، لازم به ذکر است که فناوری بلاکچین می‌تواند به‌عنوان یک رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API) برای برنامه‌های اقتصادی تلقی شود که به ربات‌های جمعی اجازه می‌دهد به طور مستقیم در اقتصاد شرکت کنند. به همین دلیل، فناوری بلاکچین، توانایی استفاده از رباتیک جمعی در برنامه‌های صنعتی و مبتنی بر بازار را دارد. یکی از پیاده‌سازی‌های اولیه در زمینه استفاده از ربایتک جمعی در برنامه‌های اقتصادی، فرایند تبادل داده‌های ارزی بین یک ربات و یک درخواست‌کننده است.  S2aaS مخفف Sensing-as-a-Service (حسگر به‌عنوان سرویس‌دهنده) یک الگوی نوظور مدل کسب‌وکار در زمینه اینترنت اشیاء (IoT) است.  S2aaS، به ایجاد بازارهای دوجانبه داده‌های حسگر کمک می‌کند. در این بازارها، یک یا چند مشتری – طرف خریدار بازار- مشارکت دارند و هزینه داده‌های ارائه شده توسط یک یا چند حسگر – طرف فروشنده-  را پرداخت می‌کنند.
این مدل، که اساسا برای تطبیق خصوصیات شبکه‌های حسگر توزیع شده در شهرهای هوشمند و مناطق تحت کنترل، طراحی شده، می‌تواند با استفاده از ربات جمعی، برای بهبود کنترل ماموریت با سازگاری و انعطاف‌پذیری بیشتر برای انواع اهداف که مد نظر کاربر باشد، توسعه یابد.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 12
شکل 12. فرایند تبادل داده‌های ارزی در مدل Sensing-as-a-Service

شکل 12، یک مدل کاربردی ممکن را نشان می‌دهد که در آن رباتیک جمعی و فناوری بلاکچین، به منظور توسعه موثر برنامه‌های S2aaS، با هم ترکیب شده‌اند. در شکل 12، (1) ربات‌های تکی، عضو مجموعه‌هایی می‌شوند که در آن می‌توانند به محض اعلام درخواست در دسترس قرار گیرند. رباتیک‌های جمعی در این مورد می‌توانند به‌عنوان لیستی از آدرس‌ها تلقی شوند که حاوی اطلاعات اضافی، مثل موقعیت هر عامل، قیمت هر داده ارائه شده، و غیره، می‌باشند. در سناریوهای پیشرفته‌تر، رباتیک‌های جمعی می‌توانند سازمان‌های مشارکتی غیرمتمرکز (DCO) مثل موارد ذکر شده در بخش اول این متن را ایجاد کنند. (2) درخواست‌کننده می‌تواند لیست کامل این ربات‌ها و خدمات آن‌ها را درخواست کند، (3) که بر اساس ربات‌هایی که در حال حاضر در دسترس هستند، توسط مجموعه ارسال می‌شود. اگر درخواست‌کننده تصمیم به خرید خدمات حسگر یک ربات خاص بگیرد، (4) می‌تواند پرداخت متناظر با آن را، مستقیما به آدرس عمومی ربات ارسال کند. (5) این تراکنش اولیه، در بلاکچین گنجانده شده و یک هشدار پرداخت به ربات حسگر مربوطه ارسال می‌شود. (6) در این مرحله، ربات استخدام شده، می‌تواند کار خود را آغاز کرده و تراکنش حاوی داده‌های حسگر را ارسال کند. تحقیقات پیشین در زمینه کاربردهای بلاکچین مبتنی بر حریم خصوصی، نشان داد که پیوندهای رمز شده به یک محل خارج از زنجیره، همراه با کلید عمومی درخواست‌کننده، و محصورسازی آنها در محل داده‌های تراکنش، مانع تراکم زنجیره شده و اطمینان می‌دهد که تنها درخواست‌کننده می‌تواند پیام مورد نظر را بخواند. (7) در نهایت، درخواست‌کننده می‌تواند به داده‌هایی که هزینه آن‌ها را از طریق تراکنش‌های ارسال‌شده توسط ربات حسگر پرداخته، دسترسی پیدا کند.

این مدل جمعی IoT- swarm برای انواع مختلف سازمان‌های خصوصی مناسب است. برای مثال، تولیدکنندگان خودرو ممکن است اطلاعات مربوط به شرایط جاده، به ویژه در شرایط بد آب‌وهوایی یا ماموریت‌های ستاد بحران که اطلاعات دست اول در آن از اهمیت بالایی برخوردارند، نیاز داشته باشند. به‌علاوه، کشاورزان و شرکت‌های آبزی/ کشاورزی، ممکن است به پیش‌بینی‌های دقیق آب‌وهوا برای مناطق گسترده تولیداتی نیاز داشته باشند که در آن انواع مختلف ربات قادر به ارائه دیدگاهی کلی هستند.

در نهایت، فناوری بلاکچین می‌تواند در شرایط بحرانی که در آن چندین مجموعه از شرکت‌های رقیب مجبورند در یک محیط فعالیت کنند، مثل سناریوهای معدن، محیط‌های حمل‌ونقل هوشمند، یا ماموریت‌های تحقیق و نجات، کمک کند. این احتمال وجود دارد که سیستم‌های شرکت‌های مختلف بتوانند یک رسانه ارتباطی امن را که در آن نظم و زمان‌بندی تراکنش در نظر گرفته می‌شود، به اشتراک بگذارند. این امر راه را برای ارائه چارچوبی مناسب جهت سیستم‌های جمعی مشارکتی باز می‌کند.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 13
شکل 13. یک UUV، اشیاء مورد نظر مثل گنج، منابع کانی، یا یافته‌های باستانی را کشف و یک فرم کشف برای ادعای اشیا کشف شده، ثبت می‌کند.

عامل‌ها که برای یافتن منابع، اشیاء، توکن‌ها و غیره ، به عنوان بخشی از فعالیت‌هایشان برنامه‌ریزی شده‌اند، ممکن است بتوانند حق مالکیت یا بهره‌برداری از جانب مالک خود را داشته باشند. شکل 13، یک سناریوی ساده‌ی اکتشاف دریایی را نشان می‌دهد که در آن یک UUV، چند اشیاء مورد نظر را کشف و یک سند حقوقی برای آن‌ها ثبت می‌کند. این سند ممکن است شامل اطلاعات کلیدی در مورد کشف، از جمله محل اشیاء کشف شده، توضیحات و گزارشات اولیه و حتی داده‌های گرافیکی باشد. هش سند پردازش می‌شود، سپس سند در تراکنش بلاکچین گنجانده شده و در دفترکل عمومی بعنوان مدرک کشف، ذخیره می‌شود.

این امر به دلیل وجود دو تکنیک قدرتمند بلاکچین به نام هشینگ و زمان‌بندی، امکان‌پذیر است. همانطور که قبلا ذکر شد، یک رشته هش می‌تواند بعنوان یک شناسه منحصر بفرد و محرمانه برای قطعه‌ای از اطلاعات یا محتوای فایل عمل کند. هش، درست مانند یک اثر انگشت دیجیتال، نشان دهنده محتوای دقیق یک قطعه اصلی اطلاعات است. علاوه بر این، هش به قدر کافی کوتاه است که به عنوان یک متن در یک تراکنش بلاکچین گنجانده شوند، بنابراین یک تابع زمانی امن در مورد زمان دقیق رخداد یک تراکنش را ارائه می‌دهد. با استفاده از قابلیت هش، محتوای سند اصلی می‌تواند بدون اینکه افشا شود، در یک بلاکچین رمزگذاری شود. به این ترتیب، می‌توان از بلاکچین برای اثبات وجود محتوای دقیق یک سند یا دیگر دارایی‌های دیجیتال در زمانی خاص، استفاده کرد. زمانی که اثبات یک موجودیت نیاز به تائید شدن داشته باشد، اگر هش حاصل از محاسبه‌ی مجدد، مشابه هش اصلی ثبت شده در زنجیره باشد، عدم تغییر سند را می‌توان تائید نمود.

در این مرحله، فناوری بلاکچین ممکن است زیرساختی برای حصول اطمینان از اینکه سیستم‌های روباتیک جمعی از قوانین امنیتی و قانونی خاصی پیروی می‌کنند، ارائه دهد، چراکه بطور فزاینده‌ای در حال ادغام با جامعه ی بشری بوده و احتمال میرود که موجب ایجاد مدل‌های جدید کسب‌وکار برای ساختارهای جمعی شود.

منبع: github

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت هفتم

ترجمه: نگار درزی

 

فناوری بلاکچین، با استفاده از تکنیک چند امضایی (multisig)، مسیری به سوی دستیابی به مدل‌های مشارکتی پیشرفته بین ربات‌ها می‌گشاید. روش‌ چند امضایی، به آدرس‌ها و تراکنش‌هایی متکی است که با بیش از یک کلید خصوصی ارتباط دارند. ساده‌ترین نوع آدرس در روش چند امضایی، آدرس m-of-n است که در آن m<n می‌باشد. این آدرس با کلیدهای خصوصی n همراه بوده و نیازمند امضای حداقل m کلید برای انتقال اطلاعات می‌باشد. قانونی‌سازی، انتشار، و اجرای ماموریت‌های مشارکتی پیچیده که مخصوص گروه‌های ناهمگن ربات‌ها طراحی شده‌است، با این روش ساده می‌شود.
شکل 10، دیدگاه ساده‌ای از قابلیت‌های بالقوه آدرس‌های چند امضایی را در ماموریت‌های مشارکتی جمعی ارائه می‌دهد. همان‌طور که در شکل 10(a) نشان داده شده، یک وسیله نقلیه زمینی بدون سرنشین (UTV) که باید از موانعی مثل رودخانه دوری کند، می‌تواند یک تراکنش مجاز (امضاء شده) برای درخواست کمک، ایجاد کرده و در سراسر شبکه منتشر کند. در آن لحظه، یک واحد مناسب ربات مثل یک وسیله نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)، شکل 10(b) و یا یک وسیله زیرآبی بدون سرنشین (UUV) مانند شکل 10(c) ، می‌تواند تراکنش مربوط به خود را در پاسخ به درخواست، امضاء کند. این عمل، اطلاعاتی مانند موقعیت UTV و حتی توکن‌های حاوی آدرس multisig را برای تکمیل اقدامات باز خواهد کرد (از حالت قفل در می‌آورد). تحت این طرح مشارکتی، رفتارهای مستقل و غیرقابل پیش‌بینی بیشتری در ربات‌های جمعی، می‌تواند رخ دهد. برای مثال، ربات‌ها در شرایط نامساعدی مثل سطح پایین باتری، سنسور حسگر ضعیف و غیره، می توانند نسبت به درخواست‌های کمک ربات‌های دیگر که توکن‌های معتبری را ارائه داده‌اند، واکنش بیشتری نشان دهند، و این‌گونه وضعیت خود را در مجموعه بهبود بخشند.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 10

در شکل 10. یک وسیله نقلیه بدون سرنشین (UTV) با مشکل رد شدن از رودخانه روبرو می‌شود. یک آدرس چند امضایی ایجاد می‌کند که در آن 2 کلید از 3 کلید برای ایجاد همکاری و حل مشکل مورد نیاز است. (b) راه حل ممکن 1: یک وسیله نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)، کلید خود را برای باز کردن آدرس چند امضایی و بازیابی موقعیت UTV ارائه می‌دهد. مشکل، با اجازه دادن به UAV برای حمل UTV به سمت دیگر حل می‌شود. (c) راه حل ممکن 2: یک وسیله زیرآبی بدون سرنشین در دسترس (UUV)، کلید خود را برای باز کردن آدرس چند امضایی و بازیابی موقعیت UTV ارائه می‌دهد. این عملیات با اجازه به UUV  برای حمل UTV به سمت دیگر تکمیل می‌شود.

ربات‌ها می‌توانند شارژ مجدد باتری را خریداری کرده، تا به سنسورهای با کیفیت دست یابند، یا به منظور دستیابی به حداکثر بازدهی خدمات دیگر را از ربات‌های دیگر درخواست کنند.
نهایتا، استفاده از فناوری بلاکچین در فرایندهای تصمیم‌گیری توزیع شده رباتیک جمعی می‌تواند مزایایی برای اپراتورها و نگهدارندگان رباتیک جمعی به دنبال داشته باشد. با توجه به این واقعیت که تمامی توافق‌ها و تراکنش‌های مرتبط، در بلاکچین ذخیره می‌شوند، نیازی به صرف زمان برای یادگیری و فازهای آموزشی جهت پیوستن ربات‌های جدید به مجموعه وجود ندارد. درعوض، این ربات‌های جدید، قادر خواهند بود تا با دانلود دفترکل مربوط به تاریخچه توافق نامه‌ها و دانش‌های از پیش تعیین شده و ذخیره شده در بلاکچین، به‌طور خودکار، خود را با مجموعه هماهنگ کنند.

منبع: github

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت ششم

ترجمه: نگار درزی

 

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 8

شکل 8: رمزگذاری امضای دیجیتال، راهی برای اثبات مالکیت آدرسی خاص ارائه می‌دهد – کلید عمومی

همان‌طور که در شکل 8 نشان داده شده، تکمیل رمزگذاری امضای دیجیتال، به ربات‌ها اجازه می‌دهد از کلید خصوصی خود برای رمزگذاری پیام‌ها استفاده کنند. ربات‌های دیگر می‌توانند آنها را با استفاده از کلید عمومی فرستنده رمزگشایی کنند. از آنجا که هر ربات به کلید عمومی فرستنده دسترسی دارد، محتویات پیام مخفی نخواهد بود، اما این واقعیت که با استفاده از کلید خصوصی فرستنده رمزگذاری شده، نشان می‌دهد که پیام نمی‌تواند توسط فرد دیگری ارسال شده باشد، لذا هویت ارسال‌کننده را اثبات می‌کند. از طرفی، رمزنگاری کلید عمومی تضمین می‌کند که محتویات یک پیام، مثلا پیام محصور شده در یک تراکنش بلاکچین، تنها می‌تواند توسط ربات دارای آدرسی خاص، خوانده شود.
از طرف دیگر، رمزنگاری امضای دیجیتال، ارائه‌دهنده احراز هویت موجودیت و تائید اصالت داده‌ها بین ربات‌ها یا عامل‌های شخص ثالث می‌باشد. برخی از مراکز ظرفیت استفاده از مزایای ویژگی‌های امنیتی فناوری بلاکچین را دارند، از جمله، ارتش که در آن نیاز به سیستم‌های قابل اعتماد، امری بدیهی است و ستاد بحران، جایی‌که شناسایی دقیق بین سازمان‌های پشتیبان، به‌خصوص در مواردی که چند مجموعه در یک عملیات مشترک هستند، بسیار مهم است. نمونه مرتبط دیگر، پروژه I-ward  است، که در آن تیم‌های رباتیک، به کارمندان مراقبت‌های بهداشتی در حمل داروها و پرونده‌های پزشکی بیماران کمک می‌کنند. در این موارد، احراز هویت سازمانی و محرمانگی داده‌ها ممکن است مهم‌ترین نیاز امنیتی باشد.

 

تصمیم‌گیری توزیع‌شده

الگوریتم‌های تصمیم‌گیری توزیعی، نقش حیاتی در توسعه سیستم‌های جمعی ایفا می‌کنند. یکی از برجسته‌ترین نمونه‌ها، استفاده از ربات‌های جمعی متصل از طریق شبکه‌های adhoc یعنی MANET است که برای دستیابی به برنامه‌های سنجش توزیع شده به کار می‌رود. این سیستم‌ها قابلیت سنجش اطلاعات از چند دیدگاه را دارند، لذا، کیفیت داده‌های به دست آمده توسط آنها، افزایش می‌یابد. با این حال، ربات‌های مجموعه، باید در مورد آن موضوع خاص مثلا، مسیرهای عبور، شکلی که باید ایجاد شود، یا مانعی که باید از آن اجتناب شود، به توافق برسند. از این‌رو، توسعه پروتکل‌های تصمیم‌گیری توزیع شده که همگرایی به سمت یک نتیجه مطلوب را تضمین می‌کند مورد نیاز است.

الگوریتم‌های تصمیم‌گیری توزیعی، در بسیاری از برنامه‌های رباتیک از جمله تخصیص وظایف پویا، ساخت نقشه جمعی و اجتناب از مانع ، به کار گرفته شده‌اند. با این حال، توسعه طیف گسترده‌ای از عاملان با تصمیم‌گیری‌های توزیع‌شده هنوز یک مشکل حل نشده است. چندین مشخصه شناخته شده که نیازمند سبک و سنگین کردن ( trade-off ) هستند، مانند سرعت در برابر دقت، طی فرآیند تصمیم‌گیری توزیع شده، شناسایی می‌شوند و از جنبه‌های کلیدی هستند که باید پیش از استقرار در دنیای واقعی، در نظر گرفته شوند. بنابراین برای مقابله با موج جدید چالش‌هایی که صنعت با آنها روبروست، راه حل‌های مستقل و انعطاف‌پذیر برای تصمیم‌گیری ربات‌ها در سیستم‌های توزیع شده، مورد نیاز خواهد بود. بلاکچین، یک فناوری برجسته برای اطمینان از این مسئله است که همه شرکت‌کننده‌ها در شبکه غیرمتمرکز، دیدگاه یکسانی از جهان دارند. برای مثال، بلاکچین امکان ایجاد سیستم‌های رای‌گیری توزیع شده را برای ربات‌های جمعی که نیازمند رسیدن به توافق هستند، فراهم می‌آورد.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 9

 

شکل 9

شکل 9، مثال ساده‌ای را از نحوه استفاده از فناوری بلاکچین برای کمک به فرایند تصمیم‌گیری ربات های جمعی به تصویر می‌کشد. همانطور که در شکل 9(a) نشان داده شده است، هربار که عضوی از مجموعه در موقعیتی قرار می‌گیرد که نیاز به توافق دارد، می‌تواند تراکنش خاصی را آغاز و یک آدرس مرتبط با هریک از گزینه‌های ممکن (که رباتیک جمعی باید از میان آنها انتخاب کند) ایجاد نماید. طبق آنچه در شکل 9 (b) نشان داده شده، بعد از اینکه اطلاعات در بلوک قرار گرفت، در دسترس عموم بوده و اعضای دیگر مجموعه می‌توانند براساس وضعیت آن‌، مثلا با انتقال یک توکن به آدرس متناظر به گزینه منتخبشان، رای دهند. توافق‌ با قانونی مثل اکثریت به سرعت و به روش قابل اطمینانی قابل دستیابی است، چرا که همه ربات‌ها می‌توانند اعتبار آدرس‌های درگیر در فرایند رای‌گیری را، طبق آنچه در شکل 9 (c) نشان داده شده ، بررسی کنند.

منبع: github

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت پنجم

ترجمه: نگار درزی

 

 

امنیت

یکی از موانع اصلی در توسعه گسترده ربات‌ها برای کاربرد‌های تجاری، امنیت است. تحقیقات پیشین بر ضرورت توسعه سیستم‌هایی که در آن اعضای مجموعه می‌توانند همتا‌های خود را شناسایی کرده و به آنها اعتماد کنند، تاکید کرده‌اند. این مسئله زمانی اهمیت یافت که نشان داده شد ورود اعضای «معیوب» یا متجاوز به مجموعه می‌تواند خطر بالقوه‌ای برای اهداف مجموعه یا یک نقص امنیتی محسوب شود. امنیت در هر محيطی، از جمله سيستم‌های رباتیک جمعی، اساسا در مورد ارائه خدمات اصلی از قبیل محرمانگی و یکپارچگی داده‌ها، احراز هویت اعضا و تائید اعتبار داده‌ها می‌باشد. در مقایسه با زمینه‌های دیگر، که تحقیقات امنیتی فعالی در مورد آنها صورت گرفته، سیستم‌های رباتیک جمعی از فقدان راه‌حل‌های عملی برای این مشکلات رنج می‌برند. موضوع امنیت، در بسیاری از تحقیقات برجسته نادیده گرفته‌شده، که یکی از دلایل آن، پیچیدگی و ناهمگن بودن برخی ویژگی‌های سیستم‌های رباتیک جمعی مانند خودمختاری ربات، کنترل غیرمتمرکز، تعداد بالای اعضا، رفتار ناگهانی اشتراکی و غیره است. بلاکچین نه تنها می‌تواند یک کانال ارتباطی همتا به همتا مطمئن برای عاملان مجموعه ارائه دهد، بلکه راهی را برای غلبه بر تهدیدات، آسیب‌پذیری‌ها و حملات بالقوه نیز فراهم می‌آورد.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 6

شکل 6. انواع مختلف ربات‌ها که کانال ارتباطی را با استفاده از کلیدهای عمومی به‌عنوان شناسه‌های اصلی به اشتراک می‌گذارند.

در برنامه رمزگذاری بلاکچین، تکنیک‌هایی از قبیل رمزگذاری کلید عمومی و امضای دیجیتال، ابزارهای پذیرفته شده‌ای هستند که به کمک آن‌ها نه تنها تراکنش‌ها از کانال‌های اشتراکی استفاده می‌کنند، بلکه هویت منحصربه‌فرد هر عامل را نیز در شبکه ارائه می‌دهند. همان‌طور که در شکل 6 نشان داده‌شده، یک جفت کلید مکمل، عمومی و خصوصی، برای هر عامل جهت ارائه این قابلیت‌ها ایجاد شده‌است. کلیدهای عمومی، اطلاعات قابل دسترسی اصلی عامل‌ها می‌باشد که در شبکه بلاکچین و در دسترس عموم قرار دارند. این کلید‌ها را می‌توان به‌عنوان یک نوع شماره حساب تلقی نمود. در مقابل، کلیدهای خصوصی، اطلاعات محرمانه  عامل مانند کلمات عبور، در سیستم‌های سنتی هستند و به‌صورت انحصاری برای تائید هویت عامل و عملیاتی که ممکن است اجرا کند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 7

شکل7. رمزگذاری کلید عمومی به ربات‌ها اجازه می‌دهد اطمینان حاصل کنند که محتوای پیام تنها توسط صاحب آدرس فرستنده قابل خواندن است.

در مورد رباتیک‌های جمعی، همان‌طور که در شکل 7 نشان داده شده، رمزگذاری کلید عمومی به آنها این اجازه را می‌دهد تا کلیدهای عمومی خود را با ربات‌های دیگری که قصد برقراری ارتباط با آن‌ها را دارند، به اشتراک بگذارد. بنابراین، هر ربات در شبکه می‌تواند اطلاعات را به آدرس‌ رباتی خاص ارسال کند، اما تنها رباتی که کلید خصوصی را در اختیار دارد، می‌تواند پیام را بخواند. از آنجا که کلید عمومی نمی‌تواند برای رمزگشایی پیام‌ها استفاده شود، اگر به دست افراد اشتباهی بیافتد، خطری ایجاد نمی‌کند. علاوه بر این، به کمک کلیدهای خصوصی، ربات‌های شخص ثالث نمی‌توانند چنین اطلاعاتی را رمزگشایی کنند، حتی اگر کانال ارتباطی یکسانی داشته باشند.

منبع: github

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت چهارم

ترجمه: نگار درزی

 

 

  1. II. رباتیک‌ جمعی؛ رشته‌ای نوظهور

سیستم‌های جمعی (SWARM)، به دلیل تاثیرپذیری اولیه از طبیعت و مدل‌های الهام گرفته شده از محیط زیست، به سازگاری با محیط و شرایط مختلف معروف هستند. از مزایای کلیدی ربات‌های جمعی می‌توان به مقاومت در برابر شکست و مقیاس‌پذیری اشاره کرد، که هر دو از ماهیت ساده و توزیع شونده هماهنگی میان آنها نشات می‌گیرد. با توجه به این ویژگی‌ها، رفتارهای کلی بطور واضح بیان نمی‌شود و به جای آن به تعاملات بین ربات‌ها پرداخته می‌شود. درنتیجه، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده، تحقیقات رباتیک جمعی اخیرا محبوبیت بسیاری پیدا کرده است.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 4

شکل4. تعداد کل اسناد تحقیقاتی در زمینه سیستم‌های رباتیک جمعی در انتشار سالانه 2000 الی 2014

با ادامه کاهش هزینه‌های پلتفرم‌های رباتیک، تعداد برنامه‌های مورد استفاده در سیستم‌های ربات جمعی رو به افزایش است. این برنامه‌ها شامل حمل و نقل کالا که در آن گروه‌هایی از ربات‌های کوچک برای حمل اشیاء بلند و سنگین استفاده می‌شوند، کشاورزی حرفه‌ای جایی که ناوگانی از ربات‌های مستقل، وظایف ماشین‌آلات کشاورزی را به عهده می‌گیرند و حتی سیستم‌های سرگرمی، که در آن چندین ربات برای اجرای نمایش‌های تعاملی گرد هم می‌آیند، می‌شود. پیشرفت‌های ناشی از این رشته، تاثیر مستقیمی بر ظهور فناوری‌هایی چون وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) و نانورباتیک داشته است.

این نمونه‌ها همراه با توسعه روبه رشد سخت‌افزاری رباتیک، نشان از کاربردهای تجاری بالای آنها دارد. هرچند، با ظهور شرکت‌های رباتیک جمعی، به وضوح مشکلاتی در انتقال موثر دانش و تکنولوژی از موسسات علمی به صنعتی وجود دارد. فعالیت‌های پیشین بر فقدان روش‌های کلی برای پرداختن به موضوعاتی از قبیل تحلیل امنیت، مکانیسم‌های آزمایش و یا پروتکل‌های امنیتی برای سیستم‌های رباتیک جمعی تاکید دارد. این موارد، مانع از پیشرفت گسترده برنامه‌های تجاری می‌شود.
یکی از بدیهیات در زمینه رباتیک جمعی، فقدان دانش جهانی یا مدل‌های ارتباطی شفاف بین ربات‌های جمعی است. به طور سنتی، سیستم‌های ربات جمعی منحصرا به ارتباطات محلی – مثل ارتباط میان ربات‌های مجاور در یک ماموریت گروهی- متکی بوده‌اند. بنابراین، استفاده از فناوری بلاکچین در ترکیب سیستم‌های رباتیک جمعی ممکن است نوعی انحراف از رویکرد اصلی به نظر برسد. با این وجود، استفاده از دانش جهانی در سیستم‌های ربات جمعی در کاربردهای مختلف مثل تکنیک‌های مشارکتی در هماهنگی با محیط‌های ناشناخته یا هماهنگ‌سازی میان تیم‌های جمعی مختلف مفید است. این یافته‌ها به این معنی است که ترکیب هر دو نوع اطلاعات – محلی و جامع – ممکن است بدون ایجاد آسیب‌پذیری نسبت به شکست و ویژگی مقیاس‌پذیری این سیستم‌ها، مفید و امکان‌پذیر باشد. علاوه بر این، دستاوردهای اخیر در طراحی و ساخت سخت‌افزارهایی چون مادربردهای Raspberry Pi8 یا Intel Galileo9، ربات‌های امروزی را قادر به استفاده از قابلیت‌های پردازشی بیشتر و همچنین دستگاه‌های ارتباطی با توان کم می‌سازد. این پیشرفت‌ها دری به سوی ارتباط شفاف و روش‌های دانش جهانی در سیستم‌های رباتیک جمعی باز می‌کند.

آزمایشگاه بلاکچینایران بیتکوین رباتیک 5

شکل 5. (a) مجموعه‌ای از ربات‌های  Kilobot 1024.  Kilobot 1024 را نشان می‌دهد که پلتفرم کم‌هزینه – بخش‌های 14 دلاری- می‌تواند راه‌حلی امکان‌پذیر برای تولید مجموعه‌های صدتایی یا هزارتایی باشد.

(b) ربات Microtug  برای حمل وزنه. ربات Microtug یک یدک‌کش است. این ربات‌ها از فناوری چسبندگی برای حرکت اشیایی با دوبرابر وزن خود استفاده می‌کنند.

در ادامه، خواهیم دید که چگونه بلاکچین و اصول اساسی آن می‌تواند برای مقابله با چهار مسئله مهم در زمینه رباتیک جمعی، از طریق استفاده از ربات‌ها به‌عنوان گره‌هایی در شبکه و انعکاس تعاملات آنها درون بلوک‌ها مفید باشد.

منبع: github

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت سوم

ترجمه: نگار درزی

در قسمت قبل از دو پروژه Bitcongress و Colored Coins نام بردیم. Bitcongress، یک پلتفرم رای‌گیری غیرمتمرکز است که برای سهولت فرآیند قانون‌گذاری و تصویب قانون از طریق ارائه سیستم رای‌گیری امن و معتبر ارائه شده است. پروژه  Colored Coins اما بر ایجاد دارایی‌های دیجیتالی که می‌توانند ارزش‌های دنیای واقعی را ارائه دهند، متمرکز است.

با ضمیمه کردن متاداده‌ها به تراکنش‌های بیتکوین می‌توان از توکن‌های دیجیتال در بلاکچین، برای ذخیره اطلاعاتی مانند اسناد، گواهینامه‌ها و غیره، ارائه مدارک حق مالکیت، یا صدور دارایی‌های مالی مثل سهام استفاده کرد. با توجه به مورد دوم،Colored Coins می‌تواند برای ایجاد سازمان‌های مشارکتی توزیع شده ( Distributed Collaborative Organizations) که اساسا سیستم‌های مجازی متشکل از سهامداران هستند، استفاده شود. در چنین مواردی، بلاکچین به صورت شفاف و ایمن به حفظ ساختار مالکیت شرکت، و همچنین ایجاد و توزیع سهام  برای DOC ها کمک می‌کند.

فناوری بلاکچین نشان می‌دهد که با ترکیب شبکه‌های همتا به همتا با الگوریتم‌های رمزنگاری، گروهی از عامل‌ها می‌توانند در مورد وضعیت‌های خاص کار به توافق رسیده و آن توافق را بدون نیاز به یک مقام کنترل‌کننده مرکزی، ثبت کنند. با توجه به ماهيت غيرمتمركز و اصول كليدي بلاکچین، مثل اعتبار و تحمل‌پذیری خطا، این فناوری می‌تواند در ترکیب با زمینه‌های نوظهور از قبیل حمل و نقل خودکار، لجستیک و سیستم‌های انبارداری یا حتی رایانش ابری، مفید باشد.

هدف این مقاله، اشاره به مزایای بالقوه ترکیب فناوری بلاکچین با رباتیک، بخصوص رباتیک‌های جمعی و سخت‌افزارهای پیشرفته رباتیک که توجه روزافزون بخش‌های صنعتی و آکادمیک را به خود جلب کرده‌اند و تاکید بر نحوه تسهیل تراکنش‌ها از تحقیقات آکادمیک تا کاربردهای دنیای واقعی و احتمالا کاربردهای گسترده صنعتی می‌باشد.

منبع: github

بلاکچین: ساختاری جدید برای سیستم‌های رباتیک جمعی – قسمت دوم

ترجمه: نگار درزی

 

در قسمت قبل چکیده‌ای از کاربرد بلاکچین در سیستم‌های رباتیک جمعی را ارائه و سپس بلاکچین را به عنوان فناوری‌ای تحول‌آفرین معرفی کردیم. حال به شرح ادامه این ویژگی و چگونگی کارکرد بلاکچین می‌پردازیم.

شکل 2. بخش ساده‌ای از بلاکچین

ایده مهم دوم، «بلاکچین» بود، که یک پایگاه داده عمومی از معاملات ثبت شده توسط شبکه‌ای از عامل‌ها را شامل می‌شد. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده، تراکنش‌ها یا معاملات فردی شامل جزئیاتی است که چه کسی چه چیزی را برای چه کسی فرستاده، و این اطلاعات در مجموعه داده‌ای به نام بلوک، دسته بندی می‌شود.
هر بلوک حاوی اطلاعات مربوط به تعداد معینی از معاملات، ارجاع به بلوک قبلی در زنجیره بلوکی و پاسخی به چالش‌های پیچیده ریاضیاتی که بعنوان «اثبات کار» شناخته می‌شوند، می‌باشد. مفهوم اثبات کار، (proof of work) برای اعتبارسنجی اطلاعات مرتبط با آن بلوک خاص و همچنین دشوارسازی محاسباتی ایجاد بلوک‌ها استفاده می‌شود تا مانع تغییر بلاکچین توسط مهاجمان شود. اثبات کار، مبتنی بر تکنیکهای رمزنگاری (مانند SHA256 برای بیتکوین) است که مقادیر عددی غیر قابل پیش‌بینی خروجی آن نیز به‌عنوان هش شناخته می‌شوند. هش، همه تراکنش‌ها را درون یک بلوک با اثرانگشت دیجیتال قرار می‌دهد. هرگونه اختلاف در داده‌های ورودی مانند ترتیب تراکنش‌ها، مقادیر، گیرنده‌ها و غیره موجب تفاوت در داده‌های خروجی و در نتیجه هش اثبات کار می‌شود، لذا اثر انگشت دیجیتال متفاوتی را ایجاد خواهد کرد.

آزمایشگاه بلاکچین ایران بیتکوین رباتیک 2

شکل 3. نمایش گرافیکی بلاکچین

پس از اطمینان از این که همه تراکنش‌های جدید در بلوک معتبر بوده و تراکنش‌های قبلی را نقض نمی‌کنند، (نقض‌هایی مثل پرداخت دوگانه یا double-spending)، یک بلوک جدید توسط یک عامل در شبکه که از این پس به عنوان ماینر به آن اشاره می‌کنیم، به انتهای زنجیره بلوکی اضافه می‌شود. پس از این کار، اطلاعات موجود در بلاک دیگر قابل حذف یا اصلاح نیستند، و جهت تائید شدن در دسترس همه افراد در شبکه، می‌باشد. یک نسخه کپی از بلاکچین، مشابه آنچه در شکل 3 نشان داده شده، توسط هر عامل ذخیره می‌شود و به صورت دوره‌ای به شکل همتا به همتا، همگام‌سازی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که همه آنها، پایگاه داده‌های عمومیِ مشترکی را به اشتراک گذاشته‌اند. با این مشخصات، بلاکچین به یک رکوردر دائمی تبدیل می‌شود که همه عامل‌‌های شبکه، می‌توانند برای هماهنگ‌سازی‌، تایید تراکنش و دستیابی به توافق، بدون نیاز به یک قدرت متمرکز سازماندهی شوند.

با این حال، بلاکچین به دلیل طبیعت غیرمتمرکزش، گاهی بلوک‌های خالی تولید می‌کند، که در شکل 3، با بلوک‌های خاکستری نشان داده شده‌اند. این اتفاق معمولا زمانی رخ می‌دهد که دو ماینر در یک زمان واحد، بلوکی را تولید می‌کنند. این بلوک‌ها ابتدا توسط بخشی از شبکه پذیرفته شده، سپس در صورت اثبات وجودِ زنجیره بلوکِ طولانی‌تر، رد می‌شوند. در حال حاضر پروژه‌های متعددی در حال بررسی مزایای بالقوه فناوری بلاکچین در طیف وسیعی از بخش‌ها مانند مالکیت معنوی آثار، املاک و غیره هستند. گذشته از این، دو پروژه امیدبخش در زمینه فناوری بلاکچین به نام‌های Bitcongress و Colored Coins وجود دارد که در قسمت‌ بعدی بیشتر درباره آنها صحبت می‌کنیم.

منبع: github