Как энергетики подружили блокчейн с авиацией, и в чем секреты этой технологии
Представьте, что вы играете с друзьями в игру, где нужно набирать очки. Одному из вас доверили вести записи: кто и сколько выиграл. В конце этот человек подведет итог, и вы определите победителя. Но что, если записи ведутся простым карандашом? Улучив момент, ведущий может стереть данные предыдущих ходов и внести новые, более выгодные для себя. Если бы записи велись в блокчейне, изменить их было бы невозможно.
Свойство блокчейна, предотвращающее переписывание истории, обеспечивают криптографические инструменты. Один из главных называется хэш-функцией. Это математическое преобразование, которое можно применить к любому набору данных: хоть телефонному номеру, хоть роману «Мастер и Маргарита». Хэш-функция превращает исходный набор данных в строку из символов определенной длины. Чем ниже вероятность выдать одинаковые строки для разных наборов данных, тем лучше хэш-функция.
Для каждой новой записи в блокчейне рассчитывается своя хэш-функция. Допустим, мы хотим сохранить сообщение: «Маргарита набрала пять очков».
Хэш-функция этого сообщения, рассчитанная с помощью онлайн-генератора, выглядит так: e6a6b49563878abf5ad2bb73b3b1fd08cdde9abe.
Если Маргарита наберет в игре еще очко, мы не сможем изменить приведенную выше запись. Мы сможем только добавить новую, например: «Теперь у Маргариты шесть очков».
Хэш-функция новой записи будет хотя бы на один символ отличаться от хэш-функции старой.
За что майнеры получают криптовалюту
Если бы ход игры записывали так же, как это делается в блокчейне, право фиксировать данные было бы у всех игроков — при условии, что это верные сведения. В блокчейне право добавлять новые записи есть у всех пользователей — при условии соблюдения определенных правил. Это контролируют алгоритмы консенсуса: самый распространенный из них называется «доказательство работы», или Proof-of-Work (POW).
В системах, использующих POW, для добавления новой записи в блокчейн участник должен раньше всех решить сложную математическую задачу, на что даже у мощного компьютера уйдет некоторое время. В криптовалютных платформах решение таких задач и добавление новых блоков в блокчейн называется майнингом, и за каждое действие майнеру начисляется вознаграждение в криптовалюте.
Проверить, правильный ли получен ответ, другие компьютеры сети могут гораздо быстрее, чем решить саму задачу. Верный ответ — доказательство того, что участник сети приложил необходимые усилия.
Блокчейн экономит электроэнергию
Алгоритм Proof-of-Work лег в основу первых криптовалют. Чтобы добавить новую запись в цепочку, пользователю понадобится 51% вычислительной мощности всех компьютеров в сети — другими словами, очень много вычислительных мощностей, времени и электроэнергии. В регионах, где электричество вырабатывают в основном тепловые электростанции, майнеры увеличивают углеродный след.
Существуют алгоритмы консенсуса, требующие меньших объемов вычислений и, как следствие, меньших затрат энергии. Самый популярный из них — алгоритм Proof-of-Stake (POS). Работает он так: когда появляется готовая к обработке запись, протокол выбирает участника сети для ее проверки. После проверки запись добавляется в блокчейн.
За работу проверяющий получает вознаграждение: некоторое количество токенов (виртуальных единиц), используемых в данном блокчейне. За одобрение некорректной записи проверяющий получает штраф: токенов у него становится меньше. Чем больше у участника токенов, тем больше заявок он проверяет и добавляет к блокчейну. Контроль над таким блокчейном можно получить, приобретя очень много токенов.
Блокчейн в энергетике
Системы на основе блокчейна появляются везде, где людям удобно вести дела без посредников: банков, бухгалтерских структур. Одним из самых популярных таких решений становятся смарт-контракты — сделки, которые при наступлении оговоренных условий заключаются и вносятся в реестр автоматически, с помощью компьютерной программы. Смарт-контракты заключают и на энергетическом рынке при продаже топлива и электроэнергии.
Объединение разных участников рынка на блокчейн-платформе (площадке для заключения контрактов) позволяет сократить издержки, увеличить конкуренцию и автоматизировать процессы, которые раньше требовали труда многих людей. Системы на блокчейне надежно защищают транзакции и данные участников и могут делать удобнее и быстрее неожиданные процессы, например заправку самолетов и ее оплату.
Сегодня оплата авиационного керосина может занимать несколько дней. Первичные документы заполняются в бумажном виде под крылом самолета, где идет заправка, и передаются на склад топливозаправочного комплекса. Там их заносят в информационные системы складского контура учета, где к ним добавляется цена топлива, услуг, налоги и прочие составляющие, формирующие финальную стоимость заправки. Они проверяются коммерческими и бухгалтерскими подразделениями, а все данные сводятся в единый документ.
С 2021 года у долгого процесса оплаты авиационного керосина есть альтернатива: блокчейн-платформа для организации заправок самолетов «Смарт Фьюэл», разработанная компанией «Газпром нефть». Время взаиморасчетов для пользователей платформы сократилось с 4–5 дней до 15 секунд. Заявка на заправку, оплата и обмен отчетными документами происходят онлайн в приложениях на планшетах: один — у пилота, второй — у оператора заправщика.
Дмитрий Макаров
руководитель проекта «Смарт Фьюэл»
Безопасность расчетов в «Смарт Фьюэл» гарантируется в первую очередь за счет исключения человеческого фактора.
«Неважно, будут ли на месте все участники согласования платежей, правильно ли менеджеры авиакомпании рассчитают сумму предоплаты, — поясняет Дмитрий. — Исключается и зависимость от совершенно непредсказуемых факторов, например погоды».
В «Смарт Фьюэл» используется блокчейн-платформа приватного или корпоративного типа. Список участников, отвечающих за подтверждение транзакции, определяется индивидуально для конкретного бизнес-процесса. В случае «Смарт Фьюэл» для записи транзакции в блокчейн достаточно согласия двух участников — покупателя и продавца. Данные о сделках сохраняются в блокчейне и доступны всем участникам процесса.
Кроме сокращения времени и издержек платформа на блокчейне позволяет освободить пилотов от лишних забот и дать им больше времени, чтобы сосредоточиться на действительно важном — подготовке к полету и безопасности пассажиров.
