Когда распределенный реестр может перестать быть достоверным
Перейти к содержимому

Когда распределенный реестр может перестать быть достоверным

  • автор:

Что нужно знать каждому директору о блокчейне

blockchain

Даже если вы не занимались вопросами, связанными с блокчейном, то наверняка слышали, что технология блокчейн – это новый и наиболее важный шаг в развитии интернета и экономики, который ускорит и удешевит огромное множество операций. Однако этот шаг может привести к новым проблемам, связанным, например, с нападениями на информационные системы или лишением сотрудников рабочих мест.

На это обращает внимание Герман Греф, об этом не устают повторять инноваторы и бизнес-издания.

Недавно и в России была совершена сделка на основе технологии блокчейн , а с октября у Сбербанка и ФАС стартовал пилотный проект, в ходе которого, используя технологию, производится передача документации. Банк также участвует в тематических объединениях и его главные лица затрагивают тему внедрения технологии в процессы своей работы.

Технологии стремительно внедряются в нашу жизнь и люди начинают замечать истинный потенциал блокчейн-технологий. Поэтому блокчейн – тема, которая должна быть на повестке дня каждого директора, а особенно работающего в компаниях, где важна исключительность всех маневров и необходима безопасная синхронизация данных. В первую очередь, это банки, рекламные площадки, логистические компании, традиционные биржи, сертификационные центры, страховые компании, системы голосований, нотариальные конторы, рейтинговые агентства. Областей применения с каждым днем становится все больше.

Блокчейн может способствовать снижению затрат на ведение записей о сделках для финансовых организаций, или малому и среднему бизнесу поможет в начислении заработной платы при непростом составе сотрудников. Отслеживать движение товара скоро станет также более удобным и подробным, всегда можно увидеть, где он находится, за счет внедрения технологии в цепочку поставок. Благодаря данной системе большинство сделок будут происходить в режиме реального времени и, следовательно, мгновенно. И владельцам крупных холдингов блокчейн придется по душе, так как все платежные документы группы компаний будут концентрироваться в одном месте.

Что такое блокчейн

Блокчейн – это база данных, гигантская сеть, в которой хранится информация о проведенных между участниками транзакциях, о том, кто, кому и в каком объеме перевел деньги. Любой может получить информацию, которая там хранится, а также самому стать участником данной сети. Система обновляется таким образом, что к имеющейся цепочке блоков транзакций, добавляется новый блок, в котором содержится информация о всей цепи в целом. Таким образом, нельзя незаметно добавить лишнюю информацию или удалить.

Блокчейном активно занимаются JPMorgan, Chase, IBM, Microsoft. Более 20 крупнейших банков мира и крупные страховые компании используют данную систему и начали инвестировать в исследовательские проекты блокчейн. В России главными сторонниками выступают платежная система Qiwi и Сбербанк.

Блокчейн – распределенный реестр, который можно использовать одновременно среди нескольких сайтов, регионов или же организаций. У всех участников сети может быть своя собственная копия реестра. Все изменения отражаются во всех копиях, как это происходит в Google doc.

Что изменится с внедрением блокчейна?

На рисунке ниже представлены 8 ключевых сфер финансовых услуг, которые технология скорее всего преобразует, начиная от нынешних устаревающих счетов до создания новой одноранговой модели финансирования.

блокчейн и финансы

Всемирный венчурный капитал вырос на 91% в 2015 году по сравнению с предыдущим годом, что еще более невероятно, так это рост на 726% за последние два года. $9 млрд было инвестировано в блокчейн в первом квартале 2016 года.

Благодаря развитию блокчейна и финтеха, продолжили свое развитие и необанки или же банки-челленджеры (challenger bank). Так как именно эти финансовые организации максимально используют инновационные технологии и новые способы их использования, технология блокчейн пришлась им по душе. Может пока они не могут в полной мере конкурировать с банками-гигантами, но они выполняют две очень важные функции: разрабатывают новые финансовые решения и заполняют пробелы в посткризисный период.

Технологию блокчейн можно использовать и за рамками криптовалют и финансов. И те директора, которые не рассматривают возможность применения блокчейна в своей отрасли, сильно ошибаются, думая, что все это мимолетный тренд.

Доверие и прозрачность

На первый взгляд, технология блокчейн может показаться запутанной, однако основной ее идеей является доверие. Это довольно простая концепция.

Доверие стоит недешево. Требуется много времени, усилий и кропотливой работы, чтобы построить крепкие доверительные отношения, необходимые в бизнесе для бесперебойной работы. Необходимо постоянное участие человека, следовательно, больших затрат.

Блокчейн же это изменит, потому что доверие заложено в самом продукте. Любой может проверить необходимые ему блоки, добавленные в цепочку. Все крайне прозрачно, даже для тех, кто хочется остаться анонимным. Тем более невозможно остаться незамеченным, если та или иная информация была изменена, что исключает возможность мошенничества. Блокчейн — технология, которая доказывает, что нет необходимости вкладывать большие деньги для создания и запуска системы, повышающей доверие.

Распространение технологии

По всему земному шару инноваторы и предприниматели расширяют сферу применения технологии блокчейн. Ее уже используют в некоторых отраслях для проверки личности и происхождения. Наиболее дальновидные правительства уже исследуют рентабельность внедрения технологии для государственных услуг, таких как: сбор налогов, право собственности, пособия по социальному обеспечению, выдача паспорта и др.

С точки зрения закона диффузии инноваций, сейчас блокчейн проходит этап «новаторов» и достигнет фазы «ранних последователей» в сфере финансовых услуг. Точки невозврата технология достигнет в 2018 году, когда большинство финансовых организаций начнут более четко видеть преимущества и начнут активнее создавать новые модели. Фаза роста продлится до 2025 года, когда блокчейн наконец займет господствующее место в сфере финансовых услуг.

стадии внедрения технологии блокчейн

Уже сейчас можно увидеть отклик на технологии не только со стороны организация, но и со стороны государственных управлений. У кредитно-денежного управления Сингапура есть финтех лаборатория. Между Лондоном и Брюсселем организована площадка для обмена финтех инновациями, Белый дом опубликовал базовую систему по развитию финтеха, в которую входят 10 принципов для политиков и регулятивного органа.

Как же все-таки можно использовать блокчейн?

Отказ от посредников. Для проведения операций купли-продажи ценных бумаг необходим посредник, который выступает в лице биржи. На его плечи ложиться обязанность хранить информацию, связанную с владельцами, дивидендами, правами этих ценных бумаг. За все операции доверенный посредник получает плату, поэтому приходится полагаться на его репутацию, и надеяться, что он не совершит ошибок.

chain

Благодаря блокчейну можно отказаться от посредника, деятельность которого не всегда может быть безупречной. Не правда ли, сразу чувствуются масштабы изменения? Нет никаких затрат на работников, их содержание и заработную плату, отделы или же компании. Все процессы заменит работа цепочки блоков.

Достоверный маркетинг. Рекламными интернет-гигантами выступают Google и Facebook, которые является доверенными лицами между рекламодателями и площадками. Хотите отказаться от посреднического звена? К вам на помощь приходит блокчейн, который обеспечит достоверность всех кликов.

С помощью блокчейна повыситься и безопасность, несравнимая с Google. За счет приватного ключа можно заверить, что пользователь не робот, а реальный человек, и ему не придется показывать свои личные данные, если он того не хочет.

Все это приводит к более гибкойо структуре монетизации площадок. Даже незначительные платежи за просмотр страниц в интернете могут стать еще меньше. Микроплатежи теряют смысл без блокчейна из-за высоких издержек, которые оказываются намного выше дохода. Но теперь есть способ, чтобы все транзакции были бесплатными, так почему бы не использовать его?

Музыка без потерь. Казалось бы, где-где, но использование блокчейна в музыке ну точно уж запредельно. Оказывается, все совсем наоборот. Из-за развивающегося пиратства очень сложно получать действительно значимый доход от создания музыки.

Уже существует музыкальная платформа на основе блокчейна под названием Mycelia, в будущем году ожидается запуск аналогичного проекта – UjoMusic. При загрузке трэка создается защитный договор, условия которого меняются при использовании музыки в фильме. Если пользователь хочет послушать песню, ему это стоит сущие копейки, либо совершенно ничего. Музыка в системе в силах сама существовать: защищать свои авторские права, продаваться. У каждой песни есть своя платежная система, и все заработанные деньги отправляются исполнителю. Музыкант может отследить все передвижения трека с того самого момента попадания в сеть.

Данный пример распространяется не только на музыку, но и на фильмы, книги и т.д.

Голосование. Еще как вариант метод бенчмаркинга можно использовать в организациях с очень большой членской базой, например, для создания онлайн-голосования. Система будет максимально безопасной и независимой, а это как раз то, чего не хватало в области цифрового голосования. Благодаря этому, вероятно, в будущем потребность сотрудничеств и членств в директорах может исчезнуть. Хотя на данный момент целесообразнее бенчмаркинг рассматривать как отправную точку для размышления о будущих формах советов. Например, в Дании технология уже используется во время голосований в партии, а в Украине была создана платформа E-Vox для голосования с мобильных, которую можно использовать даже на президентских выборах.

Страховка. Вот каким образом международная консалтинговая компания Deloitte собирается упрощать процесс страхования товаров:

Борьба с контрафактом. Крупный проект, который борется с фальсификатом, компания BlockVerify, или молодая компания EverLedger, которая создана для борьбы за чистые бриллианты, в своей работе используют блокчейн.

Денежные переводы. Уже существует приложение, основаное на блокчейне, Abra Pay, которое создано для мгновенных денежных переводов. Теперь нет необходимости по несколько дней ждать денег и платить за процедуру несусветные 10%. Процесс похож на работу Ubera: вам приходит оповещение о переводе, выбираете ближайшего работника Abra, и он вскре привезет вам деньги. На все уходит несколько минут и небольшая сумма.

Безопасные облака. Весной 2016 года начали свою работу облачные сервисы, основанные на блокчейне, акцент которых ставиться на индустрии финансовых технологий, здравоохранения и госорганизаций. За год до этого фирма Storj также представила свое облачное блокчейн-хранилище, которое характеризовали как самое быстрое, самое дешевое и самое безопасное по сравнению с конкурентами.

Умные контракты. Ярчайшим примером является платформа Эфириум, предназначенная для создания децентрализованных онлайн-систем на основе блокчейн. По словам росийского основателя и программиста Виталия Бутерина, в будущем появятся компании, которые будут «принадлежать сами себе». То есть за счет компьютерной программы осуществляемые сделки будут в виде цифровых договоров, так называемые умные контракты. Например, управление такси будет происходить самостоятельно, все полученные деньги за услуги будут автоматически расходоваться на обслуживание.

Интересных примеров использования блокчейн уже сейчас можно найти множество. Но самое важное — понимать, что блокчейн открыл дорогу для новых, более масштабных проектов, новых профессий, идей и возможностей для развития. И самое время обратить на это пристальное внимание.

Мария Никишова, автор и главный редактор Corpshak.ru

Анастасия Зимина, эксперт Corpshark.ru

Если Вы хотите получить ответ на волнующий Вас вопрос по теме корпоративного управления или рассказать об интересных проектах, кейсах и материалах, пишите нам на boss@corpshark.ru

Технологии распределенного реестра

Dt7i chains.png Технологии распределенного реестра Подход к созданию баз данных, ключевой особенностью которого является отсутствие единого центра управления 400 Цифровые сквозные технологии Средняя Полезно IT/soft Да Инфраструктура и инструменты (раздел) Цифровые технологии (раздел) Производные понятия (раздел) Межотраслевое (раздел) Системы распределенного реестра (раздел) Технологические решения (раздел) 4 Технологии распределенного реестра

Технологии распределенного реестра

Подход к созданию баз данных, ключевой особенностью которого является отсутствие единого центра управления

Рекомендовано

Направление исследований
Содержит

Технология систем распределенного реестра (distributed ledger technology) представляет собой новый подход к созданию баз данных, ключевой особенностью которого является отсутствие единого центра управления. Каждый узел составляет и записывает обновления реестра независимо от других узлов.

Узел — это устройства, на которых установлено соответствующее программное обеспечение и которые совместно ведут распределенные базы данных. В такой системе узлы участников сети подключаются друг к другу для обмена и подтверждения информации, что существенно отличается от традиционной архитектуры централизованных систем, в которых присутствует единственный источник достоверных данных. Распределенные реестры позволяют вести актуальные копии базы данных на нескольких узлах, тем самым обеспечивая повышенную операционную устойчивость.

В отличие от распределенных баз данных каждый участник системы распределенного реестра хранит всю историю изменений и валидирует добавление любых изменений в систему с помощью алгоритма консенсуса, который математически гарантирует невозможность подделки данных при определенной доле достоверных нод. Однако ни один участник не может изменить данные в системе таким образом, что другие участники не узнают об этом. Благодаря этому данные, которые находятся внутри системы распределенного реестра, становятся доверенными, а все изменения – прозрачными.

Блокчейн – вариант реализации сети распределенных реестров, в котором данные о совершенных транзакциях структурируются в виде цепочки (последовательности) связанных блоков транзакций. Стоит отметить, что не все сети распределенных реестров функционируют на базе технологии блокчейн. Так, например, протокол Ripple подразумевает потранзакционный процессинг без формирования блоков.

В случае использования блокчейн каждый новый блок транзакций подтверждается участниками сети как валидный, после чего он присоединяется (встраивается в цепочку) со всеми предыдущими операциями в распределенном реестре.

Блоки содержат пакеты действительных транзакций, которые хешируются и кодируются в дереве Меркле. Каждый блок включает в себя криптографический хэш предыдущего блока в цепочке блоков, связывая их. Связанные блоки образуют цепочку. Этот итеративный процесс подтверждает целостность предыдущего блока вплоть до исходного блока генезиса.

Технология распределенного реестра является инфраструктурной, так как обеспечивает функционирование базисного слоя хранения и обмена данными, что применимо в операционных процессах любой другой «сквозной» цифровой технологии.

Оператор разработки дорожной карты — Новосибирский институт программных систем (НИПС) — дорожная карта развития СЦТ Системы распределённого реестра.

В части социального прогресса развитие технологии распределенного реестра позволит:

  • Повысить доступность финансовых услуг для наименее обеспеченных слоев населения и сократить комиссии на электронные банковские операции для конечных пользователей. Прогнозируемый эффект – 100% населения используют банковские услуги к 2024 году;
  • Получать государственные услуги в реальном времени и обеспечить неизменность и прозрачность данных при предоставлении различных государственных услуг. Прогнозируемый рост доверия населения к государственным услугам – 30% к 2024 году;
  • Сократить оборот контрафактных лекарств и улучшить здоровье населения за счет сокращения незаконного оборота рецептурных лекарств и рецептов. Прогнозируемое сокращение случаев заболеваний в результате приема контрафактных лекарств – 30% к 2024 году.

На основе произведенной оценки эффективности применения технологии и потенциальной максимизации экономической ценности были определены следующие приоритетные отрасли Российской Федерации для внедрения технологии: деятельность финансовая и страховая, транспортировка и логистика, государственное управление, деятельность в области здравоохранения, обрабатывающие производства.

  • 1 Классификация сетей распределенных реестров
  • 2 Роли в системе распределенного реестра
  • 3 Консенсус и валидация в системе распределенного реестра
  • 4 Криптография
  • 5 Субтехнологии
  • 6 Практики применения
  • 7 Исследования
  • 8 Дополнительные материалы

Классификация сетей распределенных реестров

Открытые сети распределенных реестров – это сети, в которых участники не проходят полноценной идентификации (анонимность или псевдоанонимность), допуск к участию в которой не ограничен для широкого круга пользователей, статус не закреплен за определенными участниками, а также отсутствуют централизованные инстанции, управляющие правилами сети, ее конфигурацией и выпуском криптографических ключей. Криптовалютные сети РР, такие как Bitcoin, обычно представляют собой открытые системы.

Закрытые сети распределенных реестров устанавливают критерии членства, в соответствии с которыми участники допускаются к управлению узлами и получают доступ к сервисам сети. Эти критерии могут включать финансовые требования (например, платежеспособность участника или возможность получения доступа к ликвидным ресурсам), а также юридические требования (способность участника выполнять договорные обязательства перед системой или наличие соответствующих лицензий на осуществление деятельности). В такой сети участники идентифицируемы, допуск ограничен и регламентирован согласно правилам сети, статус участников, ответственных за валидацию, закреплен за определенными контрагентами, и в большинстве случаев существует некоторая инстанция, управляющая правилами сети.

Гибридные сети распределенных реестров сочетают в себе свойства как открытых, так и закрытых сетей.

Сети распределенных реестров также классифицируются по различным признакам:

  • по объектам транзакций:
    • информация;
    • виртуальная ценность (ценность, аналог которой отсутствует в «реальном мире» – например, Bitcoin);
    • по типу доступа к сети:
    • неограниченный (сети, в которых участникам позволено осуществлять любую деятельность);
    • ограниченный (сети, которые ограничивают виды деятельности участников);
    • анонимная;
    • псевдоанонимная;
    • полная идентификация;

    Роли в системе распределенного реестра

    Участниками системы могут быть определены различные роли, в том числе:

    • Пользователь – юридическое (или физическое) лицо с разрешением вносить изменения в реестр.
    • Валидатор – узел, которому делегировано право обновления реестра (участие в достижении консенсуса).
    • Посредник – промежуточное техно- логическое звено между системой и внешними участниками.
    • Администратор – провайдер определенных услуг в системе, например реализующий нотариальное заверение, урегулирование споров, определение стандартов.

    Консенсус и валидация в системе распределенного реестра

    При отсутствии центрального органа, который в авторитарном порядке обновляет реестр, узлы, валидирующие информацию, достигают согласия в отношении общего состояния реестра. Процесс консенсуса, как правило, включает два основных этапа:

    1. проверка, в процессе которой каждый валидатор идентифицирует и проверяет корректность изменений, вносимых в реестр;
    2. достижение соглашения об обновлении информации в реестре и утверждение изменений (задействуют- ся механизмы или алгоритмы, которые не позволяют приводить к возникновению конфликтов в реестре).

    Криптография

    В основе технологии распределенных реестров лежат различные криптографические методы и инструменты. Так, в решениях на основе технологии блокчейн формирование цепей блоков происходит с использованием механизмов хеширования: распределенная база данных представляет собой цепочку последовательных специальных блоков, каждый из которых в числе прочего содержит в себе хеш предыдущего блока и свой порядковый номер. Каждый новый блок подтверждает содержащиеся в нем транзакции и дополнительно подтверждает транзакции во всех предыдущих блоках цепочки. Таким образом, достигается неизменность хранимой информации, и скорректировать информацию внутри цепи становится невозможно, не нарушив ее целостности.

    Также для обеспечения неизменности и подлинности транзакции подписываются электронной цифровой подписью, для проверки которой используется открытый ключ отправителя транзакции. При этом значение хеш-функции от открытого ключа отправителя используется в качестве идентификатора отправителя, что служит механизмом идентификации участников сети. Так, право собственности на актив, включая возможность его передачи другим лицам (достаточность средств на балансе), определяется наличием криптографических ключей.

    Наконец, криптография также может использоваться для обеспечения процесса достижения консенсуса: большинство алгоритмов консенсуса в той или иной степени используют хеширование.

    Возможности использования технологий распределенного реестра (цепочек блоков / blockchain) в сфере образования Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

    ТЕХНОЛОГИЯ РЕПЛИЦИРОВАННЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ / BLOCKCHAIN / ИНФОРМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ / ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ / BLOCKCHAIN TECHNOLOGY / INFORMATIZATION OF EDUCATION SYSTEM / DIGITAL TRANSFORMATION OF EDUCATION

    Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Каракозов Сергей Дмитриевич, Уваров Александр Юрьевич

    В контексте актуальных направлений развития российского образования в условиях перехода к цифровой экономики и образования рассматривается специфика и особенности использования технологии реплицированных распределенных баз данных («цепочек блоков»» / “ blockchain «). Авторы предлагают использовать эту технологию для решения как традиционных педагогических задач учебно-воспитательного процесса разного класса и уровня, так и инновационных. По мнению авторов, данная технология, широко применяемая за рубежом и до сих пор не нашедшая должного применения в российской образовательной практике, заслуживает внимания педагогов и исследователей как вариант передовой основы для поиска новых идей обновления существующих и популярных сегодня в педагогической практике методик обучения и технологий использования в качестве средства обучения достижениям информационных технологий и науки «Информатика», таким как, например: искусственный интеллект, виртуальная и дополненная реальность, а также массовые учебные онлайн 9 курсы, или МУК (MOOC, massive open online course). На основе описанных в данной работе материалов об использовании «цепочек блоков» возможно проектирование не только новых образовательных ресурсов для школы, но и новых образовательных курсов для обучения будущих учителей в условиях «цифрового образования».

    i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

    Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Каракозов Сергей Дмитриевич, Уваров Александр Юрьевич

    Применение технологии блокчейн для выдачи цифровых дипломов: проблемы и перспективы

    Цифровизация учета профессиональных компетенций граждан на основе технологий распределенных реестров и смарт-контрактов

    Перспективы внедрения технологии блокчейн в современную систему образования

    Информационная культура и грамотность социума России и внедрение цифровых технологий блокчейн на основе методов криптографии

    Применение технологии Blockchain к систематизации резуль татов интеллектуальной деятельности
    i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
    i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

    The Possibilities of Using Blockchain Technology in Education

    In the light of the most relevant trends in the development of Russian education within the framework of the transition to digital economy and education, this paper studies the peculiarities and specific features of the use of replicated distributed database (or blockchain ) technology. It suggests to adopt this technology in both traditional and innovative teaching and educational process of different level. The authors believe that this technology widespread abroad and not adequately reflected in Russian educational practices deserves increased attention from teachers and professors since it can be used as one of the most advanced means of updating current common methods and techniques of teaching information technology, Computer Science, and its breakthroughs, including artificial intelligence, virtual reality, and massive open online courses (MOOC). Blockchain technology implementation described in this paper allows to design not only new learning resources for school, but also new training courses to educate future teachers in the context of “digital education”.

    Текст научной работы на тему «Возможности использования технологий распределенного реестра (цепочек блоков / blockchain) в сфере образования»

    УДК 37:004.9 ББК 74.044.4

    ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ РАСПРЕДЕЛЕННОГО РЕЕСТРА (ЦЕПОЧЕК БЛОКОВ / BLOCKCHAIN) В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ*

    | С.Д. Каракозов, А.Ю. Уваров

    Аннотация. В контексте актуальных направлений развития российского образования в условиях перехода к цифровой экономики и образования рассматривается специфика и особенности использования технологии реплицированных распределенных баз данных («цепочек блоков» / «blockchain»). Авторы предлагают использовать эту технологию для решения как традиционных педагогических задач учебно-воспитательного процесса разного класса и уровня, так и инновационных. По мнению авторов, данная технология, широко применяемая за рубежом и до сих пор не нашедшая должного применения в российской образовательной практике, заслуживает внимания педагогов и исследователей как вариант передовой основы для поиска новых идей обновления существующих и популярных сегодня в педагогической практике методик обучения и технологий использования в качестве средства обучения достижениям информационных технологий и науки «Информатика», таким как, например: искусственный интеллект, виртуальная и дополненная реальность, а также массовые учебные онлайн 9 курсы, или МУК (MOOC, massive open online course). На основе описанных в данной работе материалов об использовании «цепочек блоков» возможно проектирование не только новых образовательных ресурсов для школы, но и новых образовательных курсов для обучения будущих учителей в условиях «цифрового образования».

    Ключевые слова: технология реплицированных распределенных баз данных, blockchain, информатизация системы образования, цифровая трансформация образования.

    * В статье использованы материалы подготавливаемой к изданию книги «Образование в мире цифровых технологий: на пути к цифровой трансформации». — М.: Изд. дом ГУ-ВШЭ, 2018.

    THE POSSIBILITIES OF USING BLOCKCHAIN TECHNOLOGY IN EDUCATION

    | S.D. Karakozov, A.Yu. Uvarov

    Abstract. In the light of the most relevant trends in the development of Russian education within the framework of the transition to digital economy and education, this paper studies the peculiarities and specific features of the use of replicated distributed database (or blockchain) technology. It suggests to adopt this technology in both traditional and innovative teaching and educational process of different level. The authors believe that this technology — widespread abroad and not adequately reflected in Russian educational practices — deserves increased attention from teachers and professors since it can be used as one of the most advanced means of updating current common methods and techniques of teaching information technology, Computer Science, and its breakthroughs, including artificial intelligence, virtual reality, and massive open online courses (MOOC). Blockchain technology implementation described in this paper allows to design not only new learning resources for school, but also new training courses to educate future teachers in the context of «digital education».

    Keywords: block-chain technology, informatization of education system, digital transformation of education.

    Nemo plus in aliumtransferrepotestquam ipse habet.

    Сегодня в мире происходит революционный переход от информатизации основных сфер человеческой деятельности к их цифровизации. Если информатизация предполагает, по сути, модернизацию тех или иных видов человеческой деятельности на основе использования информационно-коммуникационных технологий, то цифровая трансформация (или цифровизация) предполагает их качественное преобразование, отход от привычных видов и форм деятельности к новым, осно-

    ванным на цифровых моделях и технологиях [1].

    На государственном уровне проблема цифровой трансформации российского общества была поставлена в послании Президента Российской Федерации В.В. Путина Федеральному собранию от 01 декабря 2016 г., а механизм ее решения задан постановлением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2017 г. № 1632-р об утверждении Программы «Цифровая экономика Российской Федерации» (далее — Программа) [2]. Про-

    1 Никто не может передать другому больше прав, чем имеет сам. Свод римского гражданского права (свод Юстиниана).

    граммой определены базовые направления развития цифровой экономики в России на период до 2024 года. К базовым направлениям отнесены:

    • кадры и образование;

    • формирование исследовательских компетенций и технических заделов;

    • информационная инфраструктура и информационная безопасность.

    Перед сферой «Образование» Программа ставит четыре основных задачи:

    • создание ключевых условий для подготовки кадров цифровой экономики;

    • совершенствование системы образования, которая должна обеспечивать цифровую экономику компетентными кадрами;

    • создание рынка труда, который должен опираться на требования цифровой экономики;

    • создание системы мотивации по освоению необходимых компетенций и участию кадров в развитии цифровой экономики России.

    Цифровая экономика России охватывает три основных сферы, которые в своем тесном взаимодействии окажут существенное влияние на жизнь граждан и общества в целом:

    1. Рынки и отрасли экономики (сферы деятельности), где осуществляется взаимодействие конкретных субъектов (поставщиков и потребителей товаров, работ и услуг).

    2. Платформы и технологии, где формируются компетенции для развития рынков и отраслей экономики (сфер деятельности).

    3. Среда, которая создает условия для развития платформ, технологий и эффективного взаимодействия субъ-

    ектов рынков и отраслей экономики (сфер деятельности) и охватывает нормативное регулирование, информационную инфраструктуру, кадры и информационную безопасность.

    Развитие цифровой среды требует поддержки и развития как уже существующих условий для возникновения перспективных сквозных цифровых платформ и технологий, так и создание условий для возникновения новых платформ и технологий. Основными сквозными цифровыми технологиями, на базе которых планируется реализация принятой Программы, являются:

    • нейротехнологии и искусственный интеллект;

    • системы распределенного реестра (blockchain/блокчейн);

    • новые производственные технологии;

    • компоненты робототехники и сенсорика;

    • технологии беспроводной связи;

    • технологии виртуальной и дополненной реальностей.

    Продолжая цикл работ по цифровой трансформации образования [3— 8], в этой статье обсуждается опыт использования технологии блокчейн (цепочек блоков / blockchain) и перспективные направления ее использования в сфере образования.

    Методология Gartner прогнозирования развития технологий

    В современных публикациях о цифровой экономике и цифровой трансформации упоминают новые прорывные технологии: системы рас-

    пределенного регистра (блокчейн / blockchain), искусственный интеллект, виртуальная реальность, а также массовые учебные онлайн курсы, или МУК2 (massive open online course — МООС). Хотя их потенциал велик, однако в ближайшие пять лет они вряд ли заметно повлияют на массовую практику образования. Широкое обсуждение этих технологий в современных публикациях о цифровой экономике и цифровой трансформации образования хорошо объясняется их местом на диаграмме Gartner Hype Cycle [9]. Gartner — исследовательская и консалтинговая компания, специализирующаяся в области прогнозирования рынка информационных технологий. В 1995 году Gartner начала рассматривать упрощенный график переходного процесса, или кривую Hype Cycle. В отечественной практике о нем обычно говорят, как о цикле общественного интереса, ожиданий или признания. Gartner Hype Cycle (GHC) используют для объяснения тех или иных тенденций, связанных с ожиданием или появлением на рынке какой-либо новой технологии. Идея, лежащая в основе GHC, состоит в следующем: любая эффективная технологическая инновация в процессе достижения зрелости проходит несколько этапов, каждый из которых характеризуется различной степенью интереса со стороны маркетологов и специалистов:

    • технологический триггер (англ. technology trigger) — появление инновации, появление первых публикаций;

    • пик завышенных ожидании (Peak of Inflated Expectation) — от новоИ технологии ожидают революционных изменении, благодаря новизне технология становится попу-лярнои и предметом широкого обсуждения в сообществе. В этот момент все дивиденды от новои технологии получают только футурологи и комментаторы;

    • нижняя точка разочарования (Trough of Disillusionment) — выявляются недостатки технологии, утеря новизны не способствует восторженным публикациям, в сообществе отмечается разочарование новои технологиеи;

    • склон просвещения (Slope of Enlightenment) — устраняются основные недостатки, интерес к технологии медленно возвращается, технология начинает внедряться в коммерческих проектах;

    • плато производительности (Plateau of Productivity) — наступление зрелости технологии, сообщество воспринимает технологию как данность, осознавая ее достоинства и ограничения.

    Безусловно, не все технологии могут проИти цикл полностью. В ежегодно публикуемом прогнозе, составляемом для конкретного сегмента рынка, аналитики Gartner отмечают новые технологии, соотнося их в соответствие с этапом их продвижения на рынок.

    Рассмотрим место широко обсуждаемых сегодня технологии на GHC для сферы образования в развитых странах (рис. 1).

    2 МУК (Массовый учебный курс) — воспроизведение на кириллице звучания англоязычного МООС. Одновременно это напоминание о том, что для разработки полноценного учебного курса и его освоения надо потрудиться: «Не помучаешься — не научишься».

    МУК сегодня вышли на плато производительности. Их достоинства и ограниченность стали очевидны и всеми признаются. Эта технология стабильна и постепенно эволюционирует. Ссылки на традиционные МУК можно легко найти в сети (ЬМ^:// www.udacity.com/). На сайтах ведущих университетов представлено множество «почти МУК», которые позволяют сравнительно дешево учиться и получить престижный диплом.

    Педагоги уловили главный секрет: вместо презентаций в дистанционных курсах можно так же просто размещать видеозаписи занятий. Когда МУК только появились, считалось, что они качественно изменят лицо дистанционного образования. Но изменения оказались не столь значительны: университетские он-лайн-курсы так и не стали открытыми (в том числе, свободными для копирования и бесплатными). Хотя обещанных на заре появления МУК качественных изменений в работе вузов не произошло, онлайн-образо-вание стало доступнее и дешевле, а сфера возможностей для непрерывного (заочного, постдипломного) образования расширилась.

    Многообещающие перспективы использования виртуальной реальности на слуху у педагогов уже не одно десятилетие. Сегодня сложности разработки таких приложений уменьшились, а их стоимость снизилась. Тем не менее, они по-прежнему предназначены для сравнительно узкой аудитории, которая в состоянии их приобрести. Разработки в этой области все еще находятся на стадии формирования образовательного контента, остаются на пике завышенных ожиданий и вызывают

    чрезмерный энтузиазм. Разработки на основе виртуальной реальности вряд ли станут широко распространенными образовательными продуктами раньше, чем стоимость необходимых для таких приложений носимых устройств заметно снизится.

    Искусственный интеллект уже представлен на рынке разработками в сегменте адаптивных обучающих программ. Все они выполнены инновационными коммерческими структурами, широко рекламируются и вызывают общественный ажиотаж. В итоге они оказались на пике завышенных ожиданий, что неизбежно связано с чрезмерным энтузиазмом и нереалистичными оценками перспектив.

    Рассмотрим перспективные направления использования в образовании технологии распределенного реестра (блокчейн) и попробуем ответить на вопрос, почему технология, которая была разработанная для работы с криптовалютой, представляет интерес для сферы образования. Отметим, что работ, посвященных данной технологии достаточно много [11]. Технология блок-

    Рис. 1. Перспективные ЦТ в образовании на диаграмме Гартнера в 2018 году [10]

    чейн находится сегодня в фазе запуска (первая восходящая). Это означает, что соответствующий технологический прорыв, по сути, еще только заявлен, и никаких значимых предложений на рынке пока нет. Эти технологии быстро совершенствуются в финансовых сферах их приложения (криптовалюта, инвестиции) и уже в недалеком будущем достигнут высокой степени технологического совершенства. Однако их применение в сфере образования достаточно затруднено, так как их использование связано с заметными организационными изменениями, которые ведут к уменьшению роли централизованных систем. Сегодня блокчейн остается технологией экспериментальной — многие проблемы ее использования еще ждут своего решения.

    О технологии блокчейн

    Блокчейн создавался как среда для передачи ценностей, прежде всего финансовых, примерно так же, как Интернет — это среда для передачи данных, например, файлов, элек-14 тронной почты и т.п. Блокчейн представляет собой электронную систему, в которой можно создавать различные приложения. Как и Интернет, блокчейн имеет свои основные принципы функционирования — это децентрализация и множественное копирование истории. «Интернет ценностей» — одна из наиболее удачных метафор, описывающих технологию распределенного реестра.

    Протоколы блокчейн были предложены человеком (или командой) под псевдонимом Сатоши Накамото

    в 2008 году, а уже в 2009 году была представлена программа-клиент, обеспечивающая деятельность созданной на основе протоколов блокчейн первой цифровой валюты — bitcoin / биткоин. Биткоин представляет собой своеобразное «цифровое золото», которое не нуждается в хранилищах и посредниках, не зависит от национальных границ и юрисдикций. Сатоши Накамото удалось решить проблему централизации, предложив, как можно хранить бухгалтерию без возможности ее фальсификации. Блокчейн, одна из основных технологий, лежащих в основе крипто-валют — это электронная бухгалтерская книга, куда записывается история всех денежных переводов (запись называется блоком, поэтому и «цепочка блоков» — blockchain). Отличает ее то, что копии хранятся у множества участников сети одновременно. Это и отличает блокчейн от централизованных институтов прошлого. Максимально кратко блокчейн (Blockchain) можно охарактеризовать как выстроенную по определенным правилам непрерывную последовательную цепочку блоков, содержащих информацию. Однако блокчейн как вечный цифровой распределенный журнал экономических транзакций3 может быть запрограммирован для записи не только финансовых операций, но и практически всего, что имеет ценность (права собственности, дипломы об образовании и т.д.). Сама информация, которую клиент А передал клиенту Б через блокчейн, может быть и «монетой» (то есть использоваться как валюта), и «подписью», и «лицензией» или какой-то другой ценностью.

    3 Группа логически объединённых последовательных операций по работе с данными, обрабатываемая или отменяемая целиком.

    Блокчейн-технология, как и Интернет, имеет встроенную устойчивость к ошибкам. Сохраняя блоки информации, идентичные во всей сети, блокчейн не дает возможности:

    • контролировать систему кем-то одним;

    • иметь единую точку отказа (центр).

    Таким основные достоинства блок-чейна — надежность и децентрализация. У каждого участника дублируется история всех транзакций. Это имеет и свои естественные издержки. Если вы хотите подключиться к какой-то из уже работающих блокчейн систем, то вместе с программой-клиентом придется скачивать весь реестр (например, блокчейн криптовалюты «биткоин» представляет файл объемом более 150 гигабайт).

    Блокчейн — это цифровой распределенный реестр (распределенный цифровой гроссбух). С точки зрения классической информатики ЫосксЬат представляет собой технологию реплицированных распределенных баз данных. Блокчейн является всего лишь одним из видов децентрализованной сетевой технологии хранения данных, которая основана на записи синхронизированных цифровых транзакций в узлах распределенной компьютерной сети. Блокчейн позволяет любому количеству анонимных участников создавать достаточно безопасную сеть без централизованного управления, в которой за счет «доверительного» многократного дублирования программы и информацию практически невозможно подделать или уничтожить.

    Блокчейн можно рассматривать как реплицированную распределенную базу данных, обеспечивающую

    неизменяемую, общедоступную (при необходимости) запись цифровых транзакций. Каждый блок объединяет серию транзакций; каждая из транзакций зафиксирована по времени поступления. Все блоки включены в реестр (гроссбух), или блок-чейн. Каждый блок заверен электронной подписью. Каждый блок ссылается на предыдущий блок в цепочке, и эта цепочка может быть прослежена вплоть до самого первого блока. Таким образом, блок-чейн — это цепочка неизменяемых зарегистрированных записей обо всех выполненных транзакциях.

    Применение шифрования гарантирует, что пользователи могут изменять только те части цепочки блоков, которыми они «владеют» в том смысле, что у них есть закрытые ключи, без которых запись в файл невозможна. Передачу данного ключа в финансовых системах можно трактовать как перевод денег. Таким образом, перевод представляет собой всего лишь изменение реестра, а наличие всех записей о транзакциях в реестре позволяет подтвердить (проверить), что у клиента имеются деньги для перевода.

    Безопасность в технологии блок-чейн обеспечивается через децентрализованную сеть. При этом надо отметить, что все узлы, обслуживающие блокчейн, выполняют ровно одно и то же:

    • транзакции по одним и тем же правилам;

    • записывают в блокчейн (если имеются соответствующие права) одно и то же;

    • хранят всю историю за все время одинаковую для всех.

    В результате формируется база данных, которая управляется авто-

    номно всеми узлами совместно, без наличия единого центра. Это делает цепочки блоков удобными для регистрации событий (например, прав собственности) и операций с данными, управления идентификацией и подтверждения подлинности источника. Можно считать, что в блокчейне записана последовательность передачи ценностей от одного собственника другому, подтвержденная цифровыми сертификатами (доверенностями).

    Технология блокчейн была разработана специально для открытой передачи прав и активов. Здесь пользователи могут непосредственно взаимодействовать друг с другом без какого-либо посредничества третьей стороны (центрального сервера). К главным достоинствам технологии блокчейн обычно относят [12] ее способность формировать у пользователей:

    • уверенность в себе (они имеют возможность публично заявить о себе и в то же время контролировать и управлять доступом к накапливаемой информации и персональным данным);

    • доверие к ней (технология дает уверенность пользователям в выполняемых ими операциях и их результатах, включая платежи и выдачу сертификатов);

    • ощущение прозрачности ее работы (пользователь, осуществляющий транзакцию, уверен, что все адресаты получат к ней доступ);

    • ощущение стабильности (все записи хранятся неограниченно долго, и изменить их невозможно);

    • чувство самостоятельности (для управления транзакциями или ведения записей не нужен центральный контролирующий орган).

    Одной из важнейших задач в технологии блокчейн является уста-

    новка отношений доверия и подтверждение подлинности личности, чтобы никто не мог изменять цепочку блоков без соответствующих ключей. Изменения, не подтвержденные этими ключами, отклоняются. Одновременно в технологии существуют определенные механизмы, препятствующих сговору отдельных групп клиентов, направленных на фальсификацию распределенного регистра (проблема 51%). Разработчиками блокчейн была решена основная задача Интернета ценностей: обеспечить передачу ценностей при условии, что контролирующего центра нет и никто никому не доверяет.

    Теоретическую возможность решения этой задачи гарантирует найденное Л. Лемпортом [13] решение задачи о византийских генералах.

    Задача византийских генералов

    Задача византийских генералов — это мысленный эксперимент, который призван проиллюстрировать проблему синхронизации состояния систем в случае, когда коммуникации считаются надежными, а процессоры — нет.

    Эта классическая криптологиче-ская задача. Здесь есть сеть с несколькими узлами, которым необходимо синхронизировать и оптимизировать свои действия в условиях отсутствия доверия друг к другу. Она аллегорически представлена византийскими генералами (зарождение обмана как средства политики на самом высшем уровне, на Западе почему-то связывают с православной Византией), которые решили совместно осаждать враждебную крепость.

    Каждый из византийских генералов подозревает других генералов в

    предательстве и, скорее всего, часть генералов действительно предаст союзников. Каждый из генералов получает от предводителя приказ о действиях. Это может быть один из двух вариантов: «атаковать» или «отступать». Если все честные генералы атакуют — они одержат победу. Если все отступят — им удастся сохранить армию. Если часть атакуют, а часть отступят — они терпят поражение. Если главнокомандующий предатель, он может дать разным генералам разные приказы, следовательно, его приказы не стоит выполнять беспрекословно. Если же каждый генерал будет действовать независимо от других, результаты битвы также могут быть плачевными. Поэтому генералы нуждаются в обмене информацией друг с другом, чтобы прийти к соглашению. Необходимо придумать алгоритм, который позволит честным генералам достичь согласия, несмотря на козни врагов. Иными словами, в условиях отсутствия доверия узлов сети друг к другу, необходимо выработать правила игры, которые позволят пользователям доверять всей структуре в целом, даже если они не доверяют друг другу.

    В больших сетях достижение согласия напрямую между всеми участниками без посредников-гарантов является почти нереализуемой задачей. Именно поэтому чаще всего финансовые системы являются централизованными, в которых на центральный офис возлагается задача верификации и обеспечения достоверности.

    Л. Лампорт математически строго доказал [13], что в системе с m неверно работающими процессорами («нелояльными генералами») можно достичь согласия только при нали-

    i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

    чии 2m+1 верно работающих процессоров («лояльных генералов»).

    Делегируя поиск консенсуса по признанию достоверности транзакции машинному алгоритму, блок-чейн пытается решить проблему византийских генералов в компьютерной сети.

    Существует два основных алгоритма достижения консенсуса. Первый, который называют Ргоо£о£ Work, позволяет строить блокчейн по принятым всеми участниками сети правилам. Процесс состоит в том, что узлы решают сложную криптографическую задачу. Тот, кто решит ее первым имеет право внести в блокчейн новый блок, если большинство узлов сети подтвердят правильность сгенерированного блока. Затем процесс повторяется. В 2011 году был разработан еще один алгоритм консенсуса — Proof-of-stake. Принцип его работы заключается в голосовании имеющимся внутренним ресурсом (например, монетами, блокируемыми в кошельке) вместо потребления ресурса внешнего (электричества и вычислительных мощностей). 17 Однако на сегодняшний день окончательное решение об алгоритме машинного консенсуса отсутствует. Иначе говоря, теоретическая возможность сговора недобросовестных клиентов сети (хотя она требует слишком значительных затрат на ее реализацию) существует.

    Блокчейн-решение задачи византийских генералов можно применять к любой области, где участникам распределенной сети недостает взаимодоверия, например, к системе доменных имен, к выборам голосованием и другим сферам, использующим распределенный протокол.

    Таким образом, механизм блок-чейн имеет свои слабые места в обеспечении надежности, но является лучшим из имеющихся в настоящий момент времени.

    Имеется ряд дополнительных неудобств, которые сдерживают распространение технологий на основе блокчейн. Основные — достаточное медленное создание новых блоков и относительно невысокая анонимность участников сети.

    Блокчейн в образовании

    В конце 2017 года Еврокомиссия опубликовала доклад о перспективах внедрения и использования блокчейна в сфере образования [14]. В нем рассматривается потенциальные возможности блокчейн для сферы образования с упором на его потенциал для цифровой аккредитации личного и академического обучения. Авторы доклада выделили несколько направлений, где возможно и даже необходимо использовать блокчейн. Среди них — предоставление кредитов на учебу, идентифика-18 ция личности учащегося (для заселения в общежитие или работы в библиотеке), оплата образовательных услуг, распределение студенческих стипендий и выделение грантов.

    Работы в области использования блокчейн в образования пока находятся в начальной стадии. Среди вузов, чьи эксперименты легли в основу доклада Еврокомиссии, — Масса-чусетский технологический институт, Открытый университет Великобритании, Университет Никосии и несколько учебных заведений Мальты. По мнению авторов доклада, возможность реализации предложенных сценариев зависит от усилий

    стран-участниц ЕС по регулированию и стандартизации блокчейн. Государственным органам предлагается поддерживать инновационные частные компании и сформировать экспертные комитеты для внедрения блокчейн-решений.

    Главная ценность технологии блок-чейн для образования в том, что она гарантирует надежность и безопасность сбора и хранения информации, при этом сами записи могут содержать разные типы данных. Например, с помощью блокчейн можно хранить информацию об экзаменах, выданных дипломах и сертификатах вместе с информацией о том, кто и когда их проводил или выдавал. Таким образом, бумажный документ теряет свою уникальность — здесь все желающие могут незамедлительно, не обращаясь к архивам выдавшей его организации, убедиться в его подлинности и получить его заверенную копию. Элементами хранения могут быть не только дипломы и аттестаты об окончании учебы, но и сведения об окончании онлайн-курсов, сдаче контрольных работ и др.

    Составной частью образовательного процесса является итоговое оценивание и аттестация — экзамены, квалификационные работы и другие учебные мероприятия, в ходе которых обучаемые демонстрируют свои учебные достижения (знания, умения, навыки и способности). Здесь, как и при работе с криптовалютой, нужен надежный и безопасный способ фиксации, хранения и распространения полученных результатов. Учебные заведения и аттестационные центры, проводящие такие мероприятия, используют специальные процедуры и содержат работников, которые оформляют

    экзаменационные документы и выдают бумажные сертификаты. В цифровой образовательной среде можно отказаться от бумажных документов и воспользоваться технологией блок-чейн [15]. Блокчейн можно с успехом использовать для хранения аттестатов и дипломов, экзаменационных и творческих работ, результатов экзаменов и образовательных достижений (тексты выполненных контрольных работ, видеозаписи с выступлениями экзаменуемых и пр.) в виде уникальных цифровых записей в распределенной базе данных. Блокчейн позволяет демонстрировать хранящиеся здесь результаты и творческие работы всем, кому это необходимо, защищать авторство, подавать заявки на изобретения и получать признание.

    Некоторые образовательные программы и организации уже начали использовать вместо бумажных удостоверений об успешном окончании учебы цифровые удостоверения. Цифровые удостоверения можно включить в блокчейн, что повысит их доступность и защиту от подделок. Блокчейн можно использовать и в качестве портфеля личных достижений. Каждый может добавить к своей записи выполненную им работу, литературное произведение, научную статью, описание изобретения.

    Еще одна возможность — разрешить системе обмен репутационными транзакциями, подобным денежным. Например, для создания «репутаци-онной валюты» каждая организация или отдельные лица могут сначала получить безвозмездный кредит и внести его в собственный репутаци-онный фонд. Размер этого фонда будет зависеть от их репутационного статуса: места в рейтингах, получе-

    ния престижных премий и пр. Они могут распоряжаться своим репута-ционным фондом, делясь частью своей репутации с коллегами, учениками и другими людьми или другими организациями, чью профессиональную и/или человеческую репутацию они хотят улучшить. Организации и отдельные лица могут увеличить размер своего репутационного фонда за счет репутационных взносов организаций или коллег, которые признали их заслуги, за счет взносов за победы на открытых конкурсах, за успешное завершение работ по грантам и т.п.

    Такие записи может прочесть каждый, а значит, каждый может видеть, каким образом человек (или организация) приобрели свою репутацию. Правила назначения и определения размеров репутационных взносов (создания репутационной валюты) могут согласовываться всеми членами сообщества и утверждаться на основе консенсуса.

    Предлагаемая различными авторами идея приобретения и раздачи репутационной валюты сегодня вполне реализуема. Аналогичные механизмы успешно используются такими успешными компаниями, как Airbnb (бронирование жилья от владельцев) или Uber (заказ такси). Все необходимые технологии частично уже опробованы в интернет-обучении, при ранжировании педагогов и учащихся, внесении пожертвований, отслеживании научного вклада. Использование технологии блок-чейн позволяет сделать эту работу более открытой и обозримой и тем самым расширить ее масштабы.

    Внедрение данной технологии в образование уже началось. Так, корпорация Sony недавно разработала

    систему, которая применяет технологию блокчеИн для решения задач в образовании [15]. Эта система обеспечивает взаимное использование сведении об образовательных достижениях и записеи о результатах деятельности участников сети открытым и безопасным способом. Она интегрирует управление данными об образовательных достижениях и их цифровые копии для группы учебных заведении. Система авторизует доступ к информации и надежно защищает ее от несанкционированного доступа. Разработанная Sony система построена на базе IBM Blockchain, а доступ к неИ осуществляется через IBM Cloud. Она идентифицирует пользователей, проверяет их права на доступ к данным, предоставляет образовательным организациям программный интерфейс для обработки этих прав (рис. 2).

    Сегодня многие образовательные организации используют информационно-управляющие системы (IMS) для учета обучаемых, посещаемости занятий, планирования занятий и работы „п преподавателей. Одновременно они 20 используют системы управления обучением (LMS), где находятся учебные материалы и задания, отражается ход и результаты учебной работы. Разработанная Sony система дает возможность интегрировать данные из уже действующих систем и других источников. Она позволяет получать сведения об учебных достижениях (оценки, результаты экзаменов и т.п.) обучаемых, делать достоверные цифровые копии для представления информации другим авторизованным пользователям. Кроме того, она позволяет использовать алгоритмы работы с большими данными, включая методы искусственного интеллекта, для обра-

    ботки накапливаемой информации с целью совершенствования образовательного процесса и управления учебным заведением.

    Предложенная Sony система универсальна и может широко использоваться за рамками учебного процесса, включая управление устройствами и данными в области интернета вещей (IoT), логистики, управления правами собственности и пр. Цель этой системы — «создать новую инфраструктуру, предоставляя образовательные услуги для глобального использования, выходящие за рамки существующих приложений и сервисов, чтобы позволить всем и каждому легко получить доступ к образованию» [16].

    По мере появления новых разработок технология блокчейн будет приобретать все большее значение для цифровой трансформации образования, объединяя работу различных образовательных организаций, создавая хорошую основу для развития образования. В настоящее время невозможно указать все возможные способы использования технологии блокчейн для решения задач образования. Однако уже сейчас можно назвать основные из них [12]:

    Отказ от «бумажных» и переход к цифровым системам выдачи сертификатов. Любые сертификаты, выданные учебными организациями (присвоение квалификации, учет достижений и пр.), получат надежную защиту от подделок. Могут появиться системы, позволяющие автоматизировать выдачу наград и поощрений, формирование уровня признания и его передачу, хранение и проверку полной записи формальных и неформальных достижений пользователей на протяжении всей жизни.

    Возможность автоматически выдавать и достоверно проверять сертификаты без подтверждения от выдавшей их организации. Такая возможность может быть использована во многих сценариях цифровой трансформации образования (например, для управления интеллектуальной собственностью, отслеживания публикаций и ссылок, автоматического отслеживания применения открытых образовательных ресурсов).

    Появление систем управления данными, где в контроль над данными включаются сами пользователи. Это может значительно снизить как затраты учебных организаций на администрирование данных, так и их ответственность за возникающие здесь проблемы.

    Для всего этого потребуется использовать:

    • программное обеспечение с открытым исходным кодом,

    • открытые стандарты для хранения данных,

    • саморегулируемые решения для управления данными.

    Развитие технологии блокчейн в образовании — общая задача, которую пытаются решать и государственные органы, и бизнес. Существует три принципиальных решения: публичный, приватный (частный) и смешанный блокчейн [17]. Остается вопрос, как обеспечить баланс между инновациями, привносимыми частным сектором, и защитой интересов общества.

    О сценариях использования блокчейн

    Несмотря на обширный потенциал технологии блокчейн, ее наиболее естественно применять при ре-

    шении задач, которые отвечают одновременно нескольким требованиям [18]. В таких задачах:

    • база данных имеет вид бухгалтерской книги (есть список транзакций, который упорядочен по времени и указывает, что, от кого и для кого переведено);

    • есть несколько авторов записи (запись в базу данных делают несколько пользователей, находящиеся, как правило, в разных местах);

    • необходимо осуществлять транзакции при отсутствии доверия (авторы не желают разрешать кому-то другому редактировать свои записи в базе данных);

    • необходима дезинтермедиация (участники не желают предоставлять контроль над базой данных какому-либо центральному органу),

    • имеет место связанность транзакций (между транзакциями есть взаимозависимость).

    Многие задачи в сфере образования отвечают этим требованиям, и использование технологии блокчейн может помочь решать их уже сегодня. Вот некоторые их них.

    Защита цифровых сертификатов. Образовательные организации могут выдавать цифровые сертификаты, используя для их хранения публичный блокчейн. Сертификат будет надежно храниться. Упрощается и проверка подлинности сертификата: ее можно будет легко подтвердить, даже если организация, выдавшая сертификат, закрылась. Образовательной организации больше не нужно будет содержать персонал для подготовки справок, подтверждающих выданные дипломы.

    Подтверждение легитимности цифровых сертификатов. Образо-

    вательные организации могут не только выдавать цифровые сертификаты, скрепляя их своей цифровой подписью, но и получать на этих сертификатах цифровую подпись организации, которая их аккредитовала. Это позволяет удостовериться, что организация выдала настоящий сертификат, а также убедиться, что эта организация имеет право его выдать. То есть использование блок-чейн позволяет автоматизировать проверку подлинности не только самих сертификатов, но и правомочность выдавших их организаций.

    Репутационная валюта. Еще одна перспективная область использования блокчейн — создание объективированной системы формирования репутации образовательных организаций, а также научных и педагогических работников. Это можно сделать с помощью разработки системы репутационных транзакций, которые подобны денежным платежам. Например, каждое учреждение или отдельные лица, в зависимости от их статуса, могут в качестве безвозмездного кредита получить на первом шаге некоторый репетиционный фонд. Размер этого фонда может зависеть от их признания в рейтингах, получения престижных премий. Они смогут распоряжаться этим репетиционным фондом, присуждая небольшие размеры своей репутации коллегам, студентам и другим людям, чью профессиональную и / или человеческую репутацию они хотят поддержать. Организации и отдельные специалисты могут получить дополнительные вклады в свой репетиционный фонд, например, в результате признания их заслуг другими организациями и коллегами за

    выполненные разработки, победы на открытых конкурсах, успешного выполнение работы по грантам и т.п.

    Такие записи может читать любой, поэтому каждый может видеть, каким образом человек добился своей репутации. Правила изменения размеров репутации (создания репу-тационной валюты) могут согласовываться всеми членами сообщества и утверждаться на основе консенсуса.

    В сфере образования есть немало и других задач, где может с успехом использоваться технология блокчейн [12]. Подобно всякой бухгалтерской книге, блокчейн — только инструмент. По-прежнему открытыми остаются вопросы: какие актуальные проблемы образования могут быть решены с помощью этого инструмента, помимо чисто организационных? Какие технологические и идеологические проблемы может создать внедрение этой технологии в образование? Как и всякую технологию, технологию блокчейн можно использовать для достижения разных целей. Будет ли она использоваться для повышения административного контроля или для улучшения результативности учебного процесса, зависит от нас.

    Энтузиасты внедрения ЦТ в образование уже много раз переживали пики надежд и спады разочарований. Ныне мы находимся на очередной волне оптимизма. И этот оптимизм связан не с технологиями завтрашнего дня, а с тем, что стало общедоступным сегодня. Дешевые микропроцессорные наборы, компоненты для любительского конструирования различных программируемых устройств, включая роботов, — вот

    примеры, на которые мало обращают внимание образовательные политики. Но фундаментальное изменение связано с формированием цифровой образовательной среды современного образовательного учреждения, где все образовательные мероприятия рассматриваются как составные части единого образовательного процесса, а образовательные результаты — как ожидаемые результаты этих мероприятий (учебных, учебно-производственных, производственных). Появление у каждого участника образовательного процесса личного цифрового устройства (ноутбука, планшета или смартфона) позволяет работать в цифровой образовательной среде через интернет. Каждая образовательная организация неизбежно превращается в интегратор двух сред, где планируется и выполняется комплекс образовательных мероприятий: физической среды (учебные классы, лаборатории и т.п.) и виртуальной среды (гибридное облако). Цифровое облако (а не традиционная библиотека) становится основным хранилищем образовательной информации. Размещенные в Интернете цифровые учебно-методические комплексы превращаются в средство для подготовки соответствующих образовательных мероприятий, их проведения и мониторинга. Со временем, этот перечень инструментов для решения задач повышения качества образования пополнит и блокчейн.

    СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕТУРЫ

    1. Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 гг. [Электронный ресурс]. —

    URL: http://sudact.ru/law/ukaz-prezidenta-rf-ot-09052017-n-203/strategiia-razvitiia-in formatsionnogo-obshchestva-v/ (дата обращения: 12.05.2018).

    2. Программа «Цифровая экономика Российской Федерации» [Электронный ресурс]. — URL: http://ac.gov.ru/files/conten t/14091/1632-r-pdf.pdf (дата обращения: 12.05.2018).

    3. Каракозов, С.Д. Теория развития и практика реализации содержания обучения в области информационно-образовательных систем [Текст] / С.Д. Каракозов, Н.И. Рыжова. — М.: МПГУ, 2017. — 392 с.

    4. Каракозов, С.Д. Обеспечение стабильности и развития образовательных систем в условиях трансформации ценностей [Текст] / С.Д. Каракозов, Н.И. Рыжова // Преподаватель 21 век. — 2016. — № 4. — Т.2. — С.15-27.

    5. Каракозов, С.Д. Использование межпара-дигмального подхода в условиях полипа-радигмальности современного образования: актуальность и сущность [Текст] / С.Д. Каракозов, Н.И. Рыжова, Н.Ю. Королева // Мир науки, культуры, образования.

    — 2011. — № 5. — С.146-150.

    6. Каракозов, С.Д. Трансформации учебного процесса в цифровой образовательной среде: современная образовательная информатика [Текст] / С.Д. Каракозов, Н.И. Рыжова, А.Ю. Уваров // Информатизация образования: теория и практика. Сб. материалов Межд. науч.-практич. конф. / под общей редакцией М.П. Лапчика. — Омск: Изд-воОмГПУ, 2016. — С. 20-21.

    7. Каракозов, С.Д. Условия результативности системной трансформации учебного процесса на основе ИКТ в образовательном учреждении [Текст] / С.Д. Каракозов, Н.И. Рыжова, А.Ю. Уваров // Инновационные технологии в медиаобразовании. Сб. материалов II Межд. науч.-практич. конф. — СПб: Изд-во СПбГУКиТ, 2018.

    8. Лубков, А.В. Тенденции развития современного образования в условиях становления цифровой экономики [Текст] / А.В. Лубков, С.Д. Каракозов, Н.И. Рыжова // Информатизация образования: теория и практика. Сб. материалов Межд.

    науч.-практич. конф. — Омск: Изд-во ОмГПУ, 2017. — С. 41-47.

    9. Fenn, J. Mastering the Hype Cycle [Text] / J. Fenn, M. Raskino. — Harvard Business Press, 2008. — 339 с.

    10. Hicken, A. 2018 eLearning Predictions Updated Hype Curve [Text] / A. Hicken // Web Courseworks, December 29, 2017 [Электронный ресурс]. — URL: https:// webcourseworks.com/2018-elearning-predictions-updated-hype-curve/ (дата обращения: 15.05.2018).

    11. Майков, А.О. Блокчейн как инструмент создания нового уклада жизни общества [Текст] / А.О. Майков // Информационные т телекоммуникационные технологии. — 2018. — № 37. — С 14-21.

    12. Grech, A. Blockchain in education [Тех^ / A. Grech, A.F. Camilleri // A. Inamorato dos Santos (ed.). 2017 [Электронный ресурс].

    — URL: http://publications.jrc.ec.europa.eu/ repository/bitstream/ JRC108255/jrc108255_ blockchain_in_education(1).pdf (дата обращения: 15.05.2018).

    13. Lamport, L. The Byzantine Generals Problem [Тех^ / L. Lamport // ACM Transactions on Programming Languages and Systems.

    — 1982. — № 4 (3). — P. 382-401.

    14. The Blockchain in Education study has been designed and supported by the European Commission’s Joint Research Centre’s (JRC) [Электронный ресурс]. — URL: http://pub-lications.jrc.ec.europa.eu/repository/bit-stream/JRC108255/jrc108255_blockchain_ in_education(1).pdf

    15. Sony develops system for authentication, sharing, and rights management using blockchain technology. 2017 [Электронный ресурс]. — URL: https://www.sonyged. com/2017/08/10/news/press-blockchain/ (дата обращения: 15.05.2018).

    16. Watters, A. The blockchain for education: an introduction [ТехЦ / A. Watters // Blog Lo-goon. 07 Apr 2016 [Электронный ресурс].

    — URL: http://hackeducation.com/2016/0 4/07/blockchain-education-guide (дата обращения: 15.05.2018).

    17. Различия, достоинства, недостатки: публичные и приватные блокчейны. Хабра-забр, 21 марта 2017 [Электронный ресурс]. — URL: https://habrahabr.ru/com

    pany/bitfury/blog/324458 (дата обращения: 15.05.2018).

    18. Greenspan, G. Avoiding the pointless block-chain project. 2015 [Text] / G. Greenspan [Электронный ресурс]. — URL: https:// www.multichain.com/blog/2015/11/avoid-ing-pointless-blockchain-project/ (дата обращения: 15.05.2018).

    1. Fenn J., Raskino M., Mastering the Hype Cycle, Harvard Business Press, 2008, 339 p.

    2. Grech A., Camilleri A.F., Blockchain in education, ed. A. Inamorato dos Santos, 2017, available at: http://publications.jrc.ec.euro-pa.eu/repository/bitstream/JRC108255/ jrc108255_blockchain_in_education(1).pdf (accessed: 15.05.2018).

    3. Greenspan G., Avoiding the pointless block-chain project, 2015, available at: https:// www.multichain.com/blog/2015/11/avoidin-g-pointless-blockchain-project/ (accessed: 15.05.2018).

    4. Hicken A., 2018 eLearning Predictions Updated Hype Curve, Web Courseworks, December 29, 2017, available at: https://webcourseworks. com/2018-elearning-predictions-updated-hype-curve/ (accessed: 15.05.2018).

    5. Karakozov S.D., Ryzhova N.I., Koroleva N.Yu., Ispolzovanie mezhparadigmalnogo podhoda v usloviyah poliparadigmalnosti sovremennogo obrazovaniya: aktualnost i sushchnost, Mir nauki, kultury, obrazovani-ya, 2011, No. 5, pp. 146-150. (in Russian)

    6. Karakozov S.D., Ryzhova N.I., Obespeche-nie stabilnosti i razvitiya obrazovatelnyh sistem v usloviyah transformacii cennostej, Prepodavatel 21 vek, 2016, No. 4, Vol. 2, pp. 15-27(in Russian)

    7. Karakozov S.D., Ryzhova N.I., Uvarov A.Yu., «Transformacii uchebnogo processa v cifro-voj obrazovatelnoj srede: sovremennaya ob-razovatelnaya informatika», in: Informa-tizaciya obrazovaniya: teoriya i praktika: Proceedings of the International Conference, ed. M.P. Lapchik, Omsk, 2016, pp. 2021. (in Russian)

    8. Karakozov S.D., Ryzhova N.I., Uvarov A.Yu., «Usloviya rezultativnosti sistemnoj transfor-macii uchebnogo processa na osnove IKT v obrazovatelnom uchrezhdenii», in: Innova-

    cionnye tekhnologii v mediaobrazovanii: Proceedings of the Ilrd International Conference, Sankt-Peterburg, 2018, pp. 227-235. (in Russian)

    9. Karakozov S.D., Ryzhova N.I.,Teoriya raz-vitiya i praktika realizacii soderzhaniya obu-cheniya v oblasti informacionno-obrazo-vatelnyh system, Moscow, 2017, 392 p. (in Russian)

    10. Lamport L., The Byzantine Generals Problem, ACM Transactions on Programming Languages and Systems, 4 (3), 1982, pp. 382-401.

    11. Lubkov A.V., Karakozov S.D., Ryzhova N.I., «Tendencii razvitiya sovremennogo ob-razovaniya v usloviyah stanovleniya cifrovoj ehkonomiki», in: Informatizaciya obra-zovaniya: teoriya i praktika: Proceedings of the International Conference, Omsk, 2017, pp. 41-47. (in Russian)

    12. Majkov A.O., Blokchejn kak instrument soz-daniya novogo uklada zhizni obshchestva, In-formacionnye t telekommunikacionnye tekh-nologii, 2018, No. 37, pp. 14-21. (in Russian)

    13. Programma «Cifrovaya ehkonomika Rossi-jskoj Federacii», available at: http://ac.gov. ru/files/content/14091/1632-r-pdf.pdf (accessed: 12.05.2018). (in Russian)

    14. Razlichiya, dostoinstva, nedostatki: publi-chnye i privatnye blokchejny, Habrazabr, 21 marta 2017, available at: https://habrahabr. ru/company/bitfury/blog/324458 (accessed: 15.05.2018).(in Russian)

    15. Sony develops system for authentication, sharing, and rights management using block-chain technology, 2017, available at: URL: https://www.sonyged.com/2017/08/10/news/ press-blockchain/ (accessed: 15.05.2018).

    i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

    16. Strategiya razvitiya informacionnogo obshchestva v Rossijskoj Federacii na 20172030 godi, available at: http://sudact.ru/law/ ukaz-prezidenta-rf-ot-09052017-n-203/stra tegiia-razvitiia-informatsionnogo-obshchest-va-v/ (accessed: 12.05.2018). (in Russian)

    17. The Blockchain in Education study has been designed and supported by the European Commissions Joint Research Centre’s (JRC), available at: http://publications.jrc.ec.europa. eu/repository/bitstream/ JRC108255/jrc1082 55_blockchain_in_education(1).pdf

    18. Watters A., «The blockchain for education: an introduction», in: Blog Logoon, 07 Apr 2016, available at: http://hackeducation. com/2016/04/07/blockchain-education—guide (accessed: 15.05.2018).

    Каракозов Сергей Дмитриевич, доктор педагогических наук, профессор, проректор, заведующий кафедрой теоретической информатики и дискретной математики, Московский педагогический государственный университет, sd.karakozov@mpgu.edu ¿Д

    Karakozov S.D., ScD in Education, Professor, Vice-Rector, Chairperson, Theoretical Informatics and Discrete Mathematics Department, Moscow Pedagogical State University, sd.karakozov@ mpgu.edu

    Уваров Александр Юрьевич, доктор педагогических наук, руководитель отдела образовательной информатики. Институт кибернетики и образовательной информатики, Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление», Российская академия наук, auvarov@mail.ru

    Uvarov A.Yu., ScD in Education, Head of the Educational Computing Department, Institute of Cybernetics and Educational Informatics, Federal Research Center «Informatics and Management», Russian Academy of Sciences, auvarov@mail.ru

    Когда распределенный реестр может перестать быть достоверным

    технология распределенных реестров, блокчейн, медицинская информационная система, хранение данных, электронная медицинская карта, цифровое здравоохранение

    Аннотация (русский):
    В статье исследованы возможности применения технологии распределенных реестров в медицинских организациях в интересах повышения эффективности их управления. Вопросам применения данной технологии в различных отраслях экономики уделяется много внимания. В работе выявлено несколько направлений применения технологии блокчейн в здравоохранении, в которых внедрение данной технологии является наиболее целесообразным. На основе проведенного анализа определены преимущества и ограничения применения блокчейн-технологии в данной сфере.

    Ключевые слова:
    технология распределенных реестров, блокчейн, медицинская информационная система, хранение данных, электронная медицинская карта, цифровое здравоохранение

    Текст произведения (PDF): Читать Скачать

    В настоящее время технология распределенных реестров нашла применение в банковской, промышленной, экономической сферах и уже начинает проникать в сферу здравоохранения [1, 2]. Имеются существенные преимущества, которые технология может принести в отрасль с точки зрения повышения качества обслуживания пациентов, целесообразности медицинских разработок и, следовательно, снижения затрат на здравоохранение. Сейчас появляется множество проектов, которые тестируются и совершенствуются, а также принимаются решения об их эффективном внедрении в сферу здравоохранения.

    Одной из задач модернизации здравоохранения является создание системы хранения электронных медицинских карт пациентов Российской Федерации [3]. На территории государства ведутся работы по реализации ЭМК в рамках Единой государственной информационной системы здравоохранения (ЕГИСЗ) [4]. Сегодня отсутствует единая база данных для хранения медицинских карт (ЭМК), создание которой является сложной задачей из-за ограниченности ресурсов. Поэтому необходимо решение, которое будет улучшать качество медицинского обслуживания и которое облегчит использование ЭМК в любом медицинском учреждении.

    Министерство здравоохранения РФ заявило о том, что хранение медицинских карт в России будет организовано по принципу, который применяется в технологии блокчейн. В связи с этим рынок медицинских систем стремительно растет. Появляются решения, построенные на блокчейн-технологии, для создания распределенного реестра для хранения данных.

    Цель и методологическая база исследования

    Целью исследования является анализ особенностей использования технологии распределенного реестра в сфере здравоохранения, выявление основных направлений, в которых внедрение данной технологии окажется наиболее целесообразным с точки зрения решения задач управления.

    Методологическую основу исследования составили труды М. Свана [5], В. Морабито [6] и Р. Ваттенхофера [7], а также исследования по вопросам управления цифровой трансформацией медицинских организаций [8, 9] и управления инновациями [10–17, 31]. Развитие данных концепций в части децентрализованных вычислений с использованием блокчейн-технологий получило в исследованиях С. Ашарафа [18] и Б. Уигли [19].

    Основные результаты исследования

    На сегодняшний день большинство государственных медицинских учреждений хранят данные о пациенте в виде медицинских карт с использованием бумажных или электронных носителей в рамках одного или нескольких учреждений. Как правило, медицинские карты не выдаются на руки пациенту, и у последнего нет доступа к просмотру своей истории болезни. Карты могут быть утеряны, к ним нет доступа из других медицинских учреждений, и обращение к ним через несколько лет для получения информации о пройденном медицинском исследовании является затрудненным. С целью улучшения системы ведения медицинских карт, Министерством здравоохранения РФ было принято решение создать единую электронную медицинскую карту пациента. Осуществление ЭМК на основе технологии блокчейн улучшит качество обслуживания пациентов и повысит прозрачность деятельности медицинских работников.

    Распределенный реестр – это база данных, которая распределена между несколькими сетевыми узлами или вычислительными устройствами. Каждый узел получает данные из других узлов и хранит полную копию реестра. Обновления узлов происходят независимо друг от друга. Блокчейн − это один из видов распределенного реестра. Это технология, которая создает распределенный и масштабируемый цифровой реестр транзакций. Блокчейн 3.0 – это приложения, применяемые в государственном управлении, здравоохранении, науке, образовании и др. [20]. Таким образом, если рассматривать сферу здравоохранения, то под определением технологии будет пониматься именно эта категория. Публичный блокчейн устраняет необходимость в центральном органе при сохранении безопасности транзакций, которые записываются в блоки. Технология, основанная на асимметричной криптографии, обеспечивает не только безопасный обмен данными, но и автоматическое реплицирование данных на все узлы сети [21]. При полной репликации на всех узлах сети размещаются синхронизируемые копии одного и того же блока. Безопасность и степень доступности данных в такой сети будет высокой. Сеть останется работоспособной, пока хотя бы один компьютер сети будет находиться в рабочем режиме. Распределенный реестр транзакций позволит управлять данными на разных уровнях прозрачности и увеличит стабильность и надежность системы [22−27].

    Для определения целесообразности внедрения технологии были рассмотрены используемые на сегодняшний день платформы на основе блокчейн, такие как блокчейн-Bitcoin и блокчейн-Ethereum. Также были изучены существующие на рынке продукты, такие как MedRec, Guardtime, Robomed Network, предназначенные для хранения медицинских карт в других странах [28]. Были изучены их цели и основные свойства, также были оценены ключевые показатели стран, в которых они были внедрены. На основе этого было принято решение о рациональном внедрении технологии по нескольким направлениям:

    1. Хранение данных пациентов. Использование технологии для ведения ЭМК пациента на протяжении всей жизни. Врач может вносить любые записи, касающиеся врачебного вмешательства в жизнь пациента.

    2. Умные контракты для страховых организаций. Использование функций и свойств технологии вместо привычных договоров на оказание страховых услуг позволит упростить взаимодействие пациента и страховой компании.

    3. Отслеживание необходимости разработок в научно-исследовательских центрах. Технология дает возможность координации пациентов и организаций, занимающихся созданием препаратов, для повышения уровня качества лечения.

    4. Отслеживание цепочек поставок. Использование технологии для связи пациентов и фармацевтических компаний для своевременного снабжения необходимыми препаратами.

    5. Отслеживание государством уровня оказания медицинской помощи. Рациональное использование технологии для сбора статистических данных без регулирующего воздействия.

    Безусловно, эти направления напрямую связаны между собой и создают в совокупности основу для обсуждения и разработок в связи с тем, что технология блокчейн считается относительно молодой и нераскрытой до конца.

    Пациент обладает правом доступа на использование своих медицинских данных, которые хранятся в блоках сети. Для успешной взаимосвязи между всеми направлениями, пациент может передавать это право представителям разных организаций посредством технологии, используя асимметричную криптографию и умные контракты. Правом доступа к данным пациента, с его согласия, могут воспользоваться научно-исследовательские центры, фармацевтические организации, Министерство здравоохранения, больницы и клиники [29].

    Доступ к данным таким организациям, как научно-исследовательские центры, фармацевтические организации будет получен в виде больших данных в полностью анонимной форме. В дальнейшем эти данные будут использоваться для повышения качества препаратов и их производства в необходимом количестве. Лечащие учреждения смогут использовать технологию для внесения рецептов, историй болезней и документов в стандартизованной форме, которые и будут использоваться другими участниками сети по согласованию с пациентом. Все внесенные записи хранятся в блоках или с помощью облачных технологий. Последние необходимы для безопасного хранения объемных файлов вне блокчейна. ЭМК, геномы или документы, которые не могут быть упакованы в поле для комментирования транзакций или в поле для аннотаций, смогут храниться либо в централизованном хранилище, либо находиться в той же распределенной архитектуре, что и распределенный журнал записей, т.е. блокчейн. Транзакция может содержать указатель и метод доступа к документу, который хранится вне блокчейна.

    Страховые компании, в свою очередь, смогут использовать данные о пациенте для своевременной записи на прием к врачу и для оплаты медицинских услуг. Министерство здравоохранения сможет воспользоваться этой технологией для сбора данных для государственной статистики по качеству медицинского обслуживания населения и для создания и изменения регулирующих актов, касающихся этой технологии для улучшения взаимодействия между направлениями.

    Технология позволяет создать двустороннюю связь между участниками сети. Медицинские учреждения могут размещать заявки о предоставлении услуг с описанием и указанием стоимости, так и пациенты смогут размещать информацию о желаемой дате и цели обследования или лечения. Это повысит эффективность оказания услуг за счет ускорения обмена информацией.

    Блокчейн-технология обеспечивает относительно быстрый доступ к данным повсеместно, что делает его удобным для повседневного медицинского использования. Технология должна быть реализована на платформе, подобной Ethereum, способной работать с умными контрактами, которые смогут заменить большие объемы договоров. Наличие умных контрактов позволит отследить выполнение условий договора, соблюдение конфиденциальности и выполнение взаимных обязательств сторон. Умные контракты являются цифровым договором, в котором предусмотрены все возможные исходы событий. С другой точки зрения, умные контракты − это компьютерные программы, в основе которых заложены законы логики, условия и инструменты криптографии. Умные контракты, асимметричная криптография и сама технология смогут обеспечить прозрачность и надежность при обмене медицинскими данными на всех уровнях с возможностями совместного использования данных.

    Далее в качестве примера более подробно рассмотрено второе направление применения данной технологии в здравоохранении, а именно, использование умных контрактов страховыми компаниями.

    Пациент обращается в свою страховую компанию с просьбой пройти обследование, т.е. создает транзакцию и зашифровывает ее с помощью своего закрытого ключа, которую представители страховой компании принимают и расшифровывают с помощью открытого ключа, при этом определяя владельца транзакции. В это время данная транзакция c использованием протокола gossip попадает на все узлы сети, и если у пациента несколько страховых полисов, то к нему поступят предложения о прохождении обследования из нескольких страховых компаний. В ответ на этот запрос страховая компания высылает пациенту «ответную» транзакцию, имеющую данные хеш-значения предыдущей, с информацией о квалификации врача и медицинском учреждении. На этом этапе процедуры зашифровывания и расшифровывания происходят обратным образом. Страховая компания зашифровывает сообщение с помощью открытого ключа пациента, а он в свою очередь расшифровывает его с помощью закрытого ключа. После ознакомления с сообщением пациент вправе попросить замену врачу или медицинскому учреждению, тогда процедура общения между страховой компанией и пациентом повторяется до тех пор, пока последним не будет выбрано лечащее учреждение, при этом все транзакции будут содержать в себе хеш-значения предыдущих и будут содержать таким образом хронологию создания транзакций с указанием даты. При одобрении пациент отправляет транзакцию уже с цифровой подписью. Для текста транзакции создается также хеш-значение, которое зашифровывается закрытым ключом учетной записи пациента, что и является цифровой подписью. Новое хеш-значение в качестве цифровой подписи добавляется в зашифрованный текст и передается всем узлам сети. В свою очередь представители страховой организации могут проверить принадлежность данной транзакции именно этому пациенту, сохраняя при этом анонимность последнего. В этом случае необходимо, чтобы хеш-значения цифровой подписи и текста транзакции совпадали после расшифровывания, что означает законность транзакции. После взаимной идентификации врач назначает консультацию, получает сведения о пройденных ранее обследований и их результатах, которые были ранее занесены в блокчейн, проводит консультацию и назначает лечение. Консультаций может быть несколько, что будет равно числу транзакций. Помимо этого, врач может добавлять документы и результаты анализов. После окончания лечения пациента страховая компания получает данные из сети о пройденном обследовании или лечении и осуществляется оплата. Оплата производится сразу, что обеспечивает увеличение скорости процессов и доверия. Транзакции с оплатой услуг могут производиться за счет использования решения «off-chain». Это необходимо для «облегчения» сети, которая содержит в себе и так большое количество важной информации. Решение «on-chain» также может использоваться при необходимости.

    Таким образом, данная технология позволяет улучшить связь не только между пациентом и лечащим учреждением, но и между фармацевтическими и научно-исследовательскими организациями. Все поставщики медицинских услуг, участвующие в блокчейне, смогут делиться медицинскими документами децентрализовано. Кроме того, данные пациента, попадающие в цепочку, становятся неизменными. Это снижает затраты на транзакцию данных и позволяет почти в реальном времени обновлять всю сеть для всех сторон [30].

    Для оценки целесообразности внедрения данной технологии в систему здравоохранения необходимо обозначить ее преимущества и недостатки. Рассмотрим преимущества по направлениям внедрения (табл. 1).

    Преимущества использования технологии с учетом направлений внедрения

    1. Хранение данных пациентов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *