Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Elektrotechnická asociace spouští první průmyslový blockchain v České republice

Digitalizace reálně prostupuje výrobou, službami i našimi životy. Nejcennějšími statky v průmyslu již nejsou suroviny ani stroje, ale data, know-how, algoritmy a digitální modely. S nimi přichází i blockchain jako technologie počínající éry digitálního vlastnictví. Vize této éry vedla Elektrotechnickou asociaci České republiky (ElA) ke spuštění projektu ElA blockchain. 

ElA blockchain je určen pro zájemce z oblasti firem v průmyslu a ve službách. Jde pravděpodobně o první blockchain vyvinutý a spuštěný na území České republiky, avšak svým účelem, jako důvěryhodná platforma pro průmyslové podniky, které na něm mohou vytvářet své vlastní aplikace, je unikátní i celosvětově.

ElA blockchain byl vyvinut a spuštěn ve spolupráci s firmou IBM CZ, Fakultou elektrotechnickou ČVUT v Praze a za přispění členů Elektrotechnické asociace České republiky. 

Co je blockchain

Blockchain je často charakterizován jako databáze pro registraci digitálního vlastnictví. Je to však databáze, která se od klasických databází podstatně liší. Charakterizují ji tři vlastnosti:

  • decentralizace,
  • sekvenční ukládání,
  • neprůhlednost (opacita).

Blockchain je decentralizovaný tím, že existuje v mnoha identických kopiích na počítačích nazývaných blockchainové nody, které spolu komunikují v block­chainové síti.

Obsah blockchainu nelze zpětně měnit, je k němu možné pouze přidat další data, tzv. bloky. Plní se tedy pouze sekvenčním ukládáním a uchovává nezměnitelnou historii.

Nejpodstatnější odlišnost od běžné databáze spočívá v tom, co je v blockchainu jako v databázi uloženo. Nejsou to čitelná data, pouze jejich otisky – hashe datových souborů. Obsah blockchainu je tedy neprůhledný. K jeho neprůhlednosti přispívá i šifrování a několikanásobné zabezpečení.

Na technologii blockchainu je postavena kryptoměna bitcoin, která je dnes asi nejznámějším příkladem digitálního vlastnictví a prokazuje spolehlivost blockchainu jako prostředku jeho úschovy. Za deset let existence bitcoinu nedošlo k prolomení blockchainu, na kterém je založen. Přitom jde o síť anonymní a veřejnou a k jejímu napadení existuje silná motivace. Jestliže byly bitcoiny odcizeny, bylo to vždy neopatrností uživatele, který dostatečně nezabezpečil přístup ke své aplikaci. Blockchain však nejsou jen bitcoiny. 

Co je ElA blockchain

ElA blockchain nemá s bitcoinem nic společného. Jeho síť nodů je sice veřejná a otevřená, ale neanonymní. Svůj node si do sítě nemůže připojit každý, ale pouze důvěryhodná právnická osoba, jejíž kredibilitu garantuje Elektrotechnická asociace. Oproti bitcoinu s těžebními farmami a jejich obrovskými náklady umožňuje tento koncept jednoduchou a levnou realizaci transakcí při zachování identické bezpečnosti. Tím otvírá možnost využití blockchainu v běžném životě firmy. Provoz na síti, její ochranu a stabilitu technicky zajišťuje firma, kterou ElA pro tento účel založila a již plně vlastní: ElA Blockchain Services, a. s. Jejím úkolem je technická údržba sítě a péče o to, aby síť zůstala transparentní a heterogenní. Není tedy žádným centrálním správcem sítě, takového správce blockchain z principu nemá. Jednou spuštěný blockchain žije vlastním životem a např. i upgrade softwaru je pouze zvláštním typem transakce, kterou musí všechny nody odsouhlasit. Technicky je ElA blockchain založen na průmyslové verzi blockchainu Hyperledger a využívá jeho open source verze vyvinuté a podporované firmou IBM.

Digitální vlastnictví se zde, jako v každé realizaci blockchainu, prokazuje uloženým hashem. Co bude předmětem tohoto vlastnictví, záleží na aplikaci, která je nad block­chainem postavena. Když se rozhodnete ke zřízení nodu ElA blockchain, dostanete již v instalačním balíčku základní aplikaci Blockchain Notarius®. Ta je určena k prokázání vlastnictví obsahu datového souboru. A protože datový soubor může být odkazem na jakékoliv další vlastnictví (obsahuje např. smlouvu), má Blockchain Notarius neuvěřitelně široké možnosti využití. 

Proč zřizujeme ElA blockchain

Blockchain je budoucností průmyslu, obchodu a bankovnictví. Umožňuje levně a spolehlivě ověřovat pravost souborů, např. certifikátů nebo diplomů. Umožňuje uzavírat nezpochybnitelné smlouvy, sledovat pohyb zboží, odhalovat padělky. Obrovské využití se očekává v průmyslu, při komunikaci mezi stroji, je to jedna z technologií pro průmysl 4.0. Chceme umožnit členům ElA i dalším firmám v průmyslu i ve službách, aby byli na startu této technologie a měli možnost od začátku ji využívat a stavět na ní svá řešení. Proto kolem ElA blockchainu zřizujeme i webovou platformu, kterou bude možné použít k vývoji a provozu blockchainových obchodních i technických projektů. Chceme umožnit firmám blockchain nejen používat, ale také na něm vydělávat. 

Co je originálního na ElA blockchain

V první řadě je to způsob, kterým síť budujeme. Většinu profesionálních blockchainových projektů v zahraničí iniciují a financují velké korporace (např. MAERSK), které svým partnerům jen nabízejí jeho využití. Podobně staví blockchainy banky nebo fintech firmy.

ElA blockchain nemá takového centrálního zřizovatele. Jde o dobrovolné sdružení majitelů nodů, kterými jsou důvěryhodné subjekty – přednostně právnické osoby. Seznam nodů a jejich majitelů je veřejný a externí uživatel si, např. k ověření platnosti listiny, může vybrat toho, kterému důvěřuje. Tento koncept má své důvody. Chtěli jsme, aby se v oblasti digitálního vlastnictví stal ElA blockchain skutečně nezávislou, transparentní a bezpečnou autoritou.

Projekt ElA blockchainu vznikl na půdě Elektrotechnické asociace původně jako nástroj pro podporu obchodu. Členové asociace často realizují své projekty v zemích, kde je obtížné shodnout se na autoritě potřebné k potvrzení smlouvy, certifikátu, technické zprávy nebo předávacího protokolu. ElA blockchain má předpoklady být za takovou autoritu uznán kdekoliv ve světě. Není centrální autoritou, kterou někdo ovládá, která může být korumpována, vydírána či jinak napadena. Autorita je zde „sdílena“ mnoha nezávislými důvěryhodnými subjekty a ani selhání části z nich nezpůsobí selhání jejího rozhodnutí. Předpokládáme, že průmyslové firmy u nás i v zahraničí tyto principy znají, a budou tedy akceptovat ElA blockchain jako důvěryhodnou autoritu potvrzující např. pravost uvedených dokumentů. Navíc motivujeme majitele nodů k tomu, aby nabízeli svým obchodním partnerům v zahraničí podporu při zřízení vlastního nodu ElA blockchain. Podíl na sdílené autoritě zvýší její důvěryhodnost i pro zahraniční uživatele. Také ElA se snaží o maximální rozšíření ElA blockchainu prostřednictvím partnerských a jiných profesních asociací v zahraničí.

ElA blockchain se rovněž liší tím, že nevznikl pro jedno konkrétní využití, ale je otevřený pro jakýkoliv typ aplikace. Blockchain Notarius je jen základem, který má sloužit pro běžné použití ve firmě. ElA blockchain je však připraven nést mnoho dalších specializovaných aplikací, obchodních, technických, i těch dnes neznámých, které přinese budoucnost. Je technickou platformou, bezpečnou a transparentní pro váš byznys. 

Blockchain Notarius, základní aplikace ElA blockchain

Na příkladu aplikace Blockchain Notarius lze názorně ukázat, co ElA blockchain nabízí.

Aplikace Blockchain Notarius umožňuje dvě základní operace: registraci souboru a ověření souboru. K vysvětlení, co při těchto operacích probíhá, se znovu vraťme k principu blockchainu. Do ElA blockchainu se ne­ukládají dokumenty, ale pouze jejich digitální otisky, tzv. hashe. Hash souboru spolu s metadaty (údaji pro snadnější orientaci nebo vyhledávání) tvoří blok, který je připraven k přidání do blockchainu. Po kontrolách oprávnění a bezpečnosti je blok rozeslán všem nodům, které jej přidají ke své kopii blockchainu a shodnost všech kopií blockchainu se znovu ověří. Tak budou hash souboru a jeho metadata na věky uloženy v mnoha kopiích na všech nodech. Tento proces se na ElA blockchainu nazývá registrace souboru. Je to tedy připojení bloku, který obsahuje hash souboru a jeho metadata, k blockchainu na všech nodech sítě, které pak mají identické kopie nového obsahu.

Ověření souboru spočívá v tom, že se uživatel přesvědčí, že byl soubor v blockchainu registrován. Jak, když je v blockchainu jen nic neříkající hash? Právě podle něj. Ten, kdo má soubor k dispozici, může znovu spočítat hash, prohledat blockchain a zjistit, zda obsahuje identický hash. Když jej obsahuje, je i ověřovaný soubor identický s tím, který byl registrován. Jestliže se však někdo pokusí ověřit soubor, ve kterém byl změněn jediný bit, identický hash v blockchainu nenajde a blockchain ohlásí, že ověřovaný dokument registrován nebyl.

Na obr. 1 je ukázána struktura sítě ElA blockchain s nody, na kterých je instalována aplikace Blockchain Notarius. Tu může majitel nodu užívat sám, může k ní však umožnit přístup i uživatelům, kteří nemají vlastní node. Aplikace obsahuje administrátorskou část, ve které lze poskytnout účet, tedy uživatelské jméno a heslo, zákazníkům nebo partnerům. Ti pak mohou registrovat soubory úplně stejně jako majitel nodu, nemohou však vytvářet účty pro další klienty. Je věcí majitele nodu, za jakých podmínek přístup poskytne.

Na rozdíl od registrace je služba ověření v aplikaci Blockchain Notarius veřejná a bezplatná. Není třeba žádné jméno a heslo, stačí otevřít web kteréhokoliv nodu ElA block­chain a zjistit, zda byl soubor registrován. Seznam webových adres nodů je (resp. bude) na webu ELA Blockchain Services i na webu blockchainotarius.cz. Na kterémkoliv z nich může kdokoliv soubor ověřit.

Pro ilustraci uveďme ještě dvě zajímavé možnosti, které Blockchain Notarius poskytuje.

K registraci není nutné soubor do aplikace vkládat (ani v tom případě se soubor nikam neukládá ani neodesílá, aplikace z něj pouze vypočte hash). Blockchain Notarius však nabízí i možnost registrovat soubor jen ručním vložením hashe vypočteného jiným způsobem. Lze tedy registrovat soubor, jehož obsah kromě autora nikdo neviděl, a pomocí anonymního přihlášení je možné zakrýt i samotného autora. Tato možnost byla zamýšlena pro maximální utajení citlivých smluv a dokumentů, mohou ji však využít kreativci, designéři a jiní autoři k ochraně díla (textu, digitální fotografie, klipartu, zvukového souboru, filmového klipu) před udělením copyrightu.

Druhou zajímavou možností je schválení registrace dalším účastníkem. Tato varianta byla vytvořena pro uzavírání smluv na dálku, kontrasignaci dokumentů a podobné příležitosti. Spočívá v tom, že když se váš vzdálený partner přesvědčí ověřením souboru smlouvy, třeba i na jiném nodu na druhém konci světa, že obsah registrované smlouvy je totožný s tím, na kterém jste se dohodli, zaregistruje k souboru smlouvy své schválení. Navěky je pak v blockchainu smlouva zaregistrována s oběma souhlasy. 

ElA blockchain je tu pro byznys

Již několikrát zde bylo zdůrazněno, že ElA blockchain je budován jako platforma pro aplikace, které na ní její členové mohou vybudovat. Založila ji Elektrotechnická asociace, je však otevřena všem, kteří budou zachovávat její základní myšlenku: otevřenost a důvěryhodnost. Firma ElA Block­chain Services provozuje webové stránky www.elachain.cz, kde se zájemci dozvědí, jak si pořídit node ElA blockchain, kdo nabízí služby a vývoj aplikací a jak sami mohou ElA blockchain využívat a rozvíjet. 

Otto Havle, ElA Blockchain Services, a. s.

Obr 1. Struktura sítě ElA blockchain