مزایای اینترنت ۵G در توسعه بلاک چین ها

“ظرفیت” و “امنیت” موانع شناخته شده تحلیل گران برای موفقیت های اینترنت اشیا (IoT) است و نسل نهایی ارتباط های همراه سلولی، همان نسل پنجم (۵G) اینترنت، توسط AT&T و ورایزن (Verizon)، به عنوان اپراتورهای بزرگ شبکه تلفن همراه در اختیار کاربران قرار می گیرد. همچنین افزایش سرعت در انتقال داده، پلتفرم ۵G، کاهش زمان تاخیر، مصرف انرژی و همچنین هزینه کمتر، رشد ظرفیت سیستمی و در نتیجه اتصال تعداد زیادی از دستگاه ها، مهم ترین مزیت هایی است که تحلیل گران بر می شمرند.
برای درک درست ارتباط بین ۵G و بلاک چین، رابطه چند وجهی را با مدنظر قرار داد که نتیجه آن می تواند جهشی در ایجاد رشد اقتصادی ناشی از تجمیع ۵G و فناوری بلاک چین باشد. قابلیت های زیاد ۵G نظیر گستردگی تحت پوشش همراه با زمان بری کمتر و سرعت و ظرفیت افزون تر ، زمینه بهره وری بیشتر و گسترده تر را برای دستگاه‌های اینترنت اشیا فراهم می کند.
مزیت دیگر آن این است که دستگاه های تحت پوشش می توانند همزمان از ایمنی، ثبات ، تمرکززدایی و کنترل گسترده بر بلاک چین ها با نام لایه های اصلی بیشترین بهره برداری را بکنند. این روند نوید ایجاد فن آوریی می دهد که در آن شهرهای هوشمند ، بنا ها و اماکن هوشمند، خودروهای فاقد راننده و دیگر فن آوری های سنسور محور می توانند به بهره گیری از آن به نیازهایشان پاسخ دهند.
اجماع و امنیت می تواند هدیه ارزشمند بلاک چین ها در قالب لایه های اصلی و بنیادی باشد و همچنین به صورت زنجیره وار می توان تفاوت های شبکه های پرداختی و تراکنش ها را برطرف کرد و با گسترش پوشش ۵G ، ظرفیت شبکه‌ی IoT، فعال کرد.
۵G همچنین با زمینه سازی رشد مشارکت نود و تمرکززدایی، بی واسطه به بلاک چین ها مدد می رساند و زمان بلاک را نیز کمتر کرده و این تکنولوژی را برای مقیاس پذیری درون زنجیره ای هدایت می کند که از آن می توان به حامی اقتصاد IoT یاد کرد.
۵G در آغاز توسط شبکه های مخابرات در ایالات متحده آمریکا ایجاد شد و امید می رود در سال ۲۰۲۰ شبکه های ارتباطی جهان را تحت پوشش قرار دهد. بر اساس برنامه ریزی های انجام شده، ورایزن در سال ۲۰۱۹ شهر های شیکاگو و مینیاپولیس را پوشش داده و این تعداد را تا پایان سال به ۳۰ شهر افزایش می دهد.
پیش بینی می شود تامین کننده هایی نظیر سامسونگ گوشی تلفن همراه گلکسی اس ۱۰ را هم راستا با ۵G تولید و به بازار عرضه کند این در حالی است که شرکت هایی نظیر هواوی (Huawei) و ال جی (LG) نیز در تکاپوی تولید مدل های سازگار خود با این تکنونلوژی هستند و در آینده نزدیک روانه بازار می کنند.
همچنین باید مودم هایی برای ساپورت ۵G تکنولوژی تکامل دراز مدت (LTE) ایجاد شوند لذا شنیده ها از احتمال تولید محصولی به عنوان X55 از سوی شرکت کوالکام (Qualcomm) و عرضه آن به بازار در ماه های آخر امسال خبر می دهند. در این میان شرکت بزرگ اپل نیز به مشترکین خود وعده داده پس از ارزیابی های نهایی، گوشی آیفون همگام با ۵G، خود را سال ۲۰۲۰ تولید و به بازار ارایه می کند.
از زمانی که برای ارسال و دریافت یک سیگنال صرف می شود به عنوان تاخیر یاد می شود و در بلاک چین ها نیز این تاخیر در قالب تفاوت زمان انتشار یک تراکنش و دریافت آن از سوی نودها تعریف می شود. این کاهش تاخیرها به ویژه در اینترنت اشیا (IoT) به کار رفته در خانه های هوشمند و خودروها ، بسیار مهم است و به نظر می رسد درجه بالای این اهمیت زمینه ایجاد پدیده دیگری با عنوان اینترنت مهارت‌ها (IoS) را فراهم کند.
هدست های واقعیت مجازی، در این تکنولوژی کار متخصصین را از راه دور انجام می دهند مثلا دندان پزشک می تواند از راه دور بیمار خود را درمان کند پس متخصصان برای پاسخگویی مناسب نیاز دارند این تاخیر ها کاهش یابد تا بتوانند مانع از تهدید جانی بیماران شوند و عملکرد خود را تقویت کنند. بنابراین این شیوه های جدید بکارگیری فن آوری،بازخوردهای اقتصادی ۵G را تعریف می کنند.
افزودن ۱۲.۳ تریلیون دلار به تولید ناخالص داخلی (GDP) جهانی تا سال ۲۰۳۵ از مهم ترین دستاوردهای ۵G بر اساس نتایج تحقیقات کوالکام است و همچنین سرعت افزون بر ۱۰ گیگاباتی ۵G ، دستاورد بزرگی در زمینه خدمات پهن باند خانگی و شبکه‌های سلولی در شرایط کنونی تلقی می شود.
در شرایطی که میانگین سرعت جهانی اینترنت غیر همراه ، فقط ۷.۲ مگابیت در ثانیه است ۵G قابلیت تبدیل شدن به شبکه اینترنت بالفعل (de facto) در جهان را دارد. شکل شبکه اینترنت بالفعل، به این صورت است که انتشار سرویس از نودهای متمرکز به طرف نودهای خارجی صورت می گیرد و این روند رشد سرعت و کاهش تاخیر را در پی خواهد داشت و IoT برای افزایش شمار دستگاه های متصل به هم ، به این قابلیت متکی است.
هواوی بر اساس تحقیقی که انجام داده تخمین می زند ۱۰۰ میلیارد اتصال IoT ، تا سال ۲۰۲۵ ایجاد شود و رشد آن نیز به صورت نمایی ادامه یابد. با شنیدن واژه خودکارسازی ، جایگزینی روبات ها در شغل های تحت اختیار انسان که برای افراد دستمزد کسب می کند به ذهن تداعی می شود در حالی که پیش بینی می شود گستره کاری خودکارسازی تا آنجا پیش رود که حتی کارهای ساده و رایگان را نیز انجام دهند. البته این روند با دیدن خانه های هوشمندی که اسباب و وسایلش با هم مرتبطند ، دور از انتظار نیست.
قانون سدی را در برابر خودروها و ماشین های سنگین خودمحوری که آزمایش های گذشته را می گذرانند ایجاد کرده است. روند رو به رشد خودکارسازی ها نوید می دهد که تا ۱۰ سال آینده صنایعی نظیر کشاورزی و حفاری چاه ها نیز توسط IoT پرسرعتی که بواسطه میلیاردها حس‌گر و دستگاه‌هایی که از طریق ۵G با هم مرتبطند، خودکار شوند.
اجرای این سیستم ها در گستره جهانی مستلزم بهره گیری اپلیکیشن ها از دامنه نفوذ ۵G برای ارایه ظرفیت، سرعت و تاخیر است. در توصیف دیگر موانع برای ۵G ، از هرج و مرجی که توسط دستگاه های تخریب شده با توانایی اتصال درونی خود در شبکه ایجاد می کنند می توان نام برد و همچنین مانع دیگر را می توان عواقب نامناسبی که توسعه ۵G در تولید انفجار در تراکنش ها و پرداخت ها بین دستگاه ها ایجاد می کند دانست. و دور از انتظار نیست که این گستردگی، امکان فعلی زیرساخت های اقتصادی متمرکز و غیرمتمرکز را تحت تاثیر قرار دهد.
باتوجه به مهارتی که بلاک چین های عمومی متمرکز ، در ایجاد ثبات ، تحریف ناپذیری و ایجاد وحدت بین موجودیت های غیرقابل اعتماد دارند ، بین دستگاه‌های IoT که قادر به رفع مشکلات قرارداد هوشمند و یا تراکنش ها نیستند به شکل لایه ای بنیادی برای پاسخگویی به این چالش ها نقش ایفا کنند.
وجود یک لایه پروتکل با امنیت زیاد به دلیل قابلیت دستگاه ها در ارتباطی که قادرند با پول داشته و ابزارها را اداره کنند، ضروری است. بلاک چین‌های غیرمتمرکز که توانایی های بیشتری در مقایسه با نمونه سرویس دهنده- گیرنده مورد استفاده در IoT دارند می توانند در این زمینه الگو باشند.
اکنون شناسایی دستگاه‌های IoT با استفاده از سرورهای ابری و پایگاه های داده ای که اطلاعات هویت آنها را حفظ می کنند انجام می شود با این تفاسیر احتمال تهدید این اطلاعات و به سرقت رفتن آنها وجود دارد و همچنین می تواند خطری امنیتی جدی برای اجرای هر برنامه در اینگونه شبکه ها باشد. بنابراین برای پاسداری از این اطلاعات می توان از یک بلاک چین غیر متمرکز با رمزنگاری نامتقارن و همچنین الگوریتم های هش ایمن بهره برد.
باتوجه به اینکه ثبت دستگاه ها با آدرس های مربوط به بلاک چین خود انجام شده ، هویت آنها گارانتی شده و این بخش بلاک چین امکان ایجاد یک سطح امنیتی احراز هویت ایمن فاقد مطابقت با زیرساخت های متمرکز موجود را فراهم می کند. خبر بد اینکه با بلاک چین ها نمی توان به صورت مستقیم مشکل مقیاس را حل کرد و ساختار بلاک چین های غیرمتمرکز قابلیت مدیریت موردنیاز را ندارند. بیشتر تراکنش ها را می توان از طریق راه های پرداختی و یا زنجیره‌های جانبی (سایدچین‌ها) به پروتکل‌های لایه‌ دوم مثل شبکه لایتنینگ که در بالای بلاک چین ها اجرا می شوند ، ارجاع داد.
با این اوصاف در صورت نیاز هر دستگاه به تراکنش های درون زنجیره ای و آدرس خودش ، باید ظرفیت درون زنجیره ای را تا هزاران تراکنش در ثانیه افزایش داد. توسعه بلاک چین هایی نظیر بیت کوین کش با بلاکی بزرگ تر و اتریوم از طریق شاردینگ، از ظرفیت و قابلیت درون زنجیره ای گذر کرده و می بینیم که همگام با توسعه بیشتر شبکه لایتنینگ
سایدچین‌هایی مثل سایدچین Liquid در بلاک استریم (Blockstream) رشد می کنند و شبکه‌ی پلاسمای اتریوم نیز رو به رشد و توسعه است. معماری بلاک چین لایه‌ی دو و گسترش ۵G تصادفا همگام با هم روی داده و زمینه ایجاد مقیاس پذیری و سیطره موردنیاز برای اقتصاد IoT محور را فراهم می کند.
افزودن ساختارهایی نظیر گراف های میانِ لایه‌ بلاک چین اصلی و دستگاه‌های IoT را به سیستم خود ، روشی است که سازندگان سیستم می توانند از آن استفاده کنند. و برای دسترسی به قدرت بیشتر می توان گراف جهت‌دار غیر مدور (DAGs) را طراحی کرد که ممکن است موجب تضعیف ایمنی و غیرمتمرکرسازی شود.
مقدمه و پیش نیاز شبکه‌ IoT مبتنی بر بلاک چین، مقیاس پذیری، امنیت و غیرمتمرکز سازی عنوان می شود و نبود هریک از این مولفه ها تغییرات زیادی برای کاربران ایجاد می کند که در گام نخست منجر به تضعیف هدف بهره برداری از این پروتکل می شود تا آنجا که معماران آن الگوریتم هایی ایجاد و جایگزین کنند که بهره گیری ازآن با بدون غیرمتمرکز سازی و افت ایمنی بتوان به قدرت زیاد دست یافت و لازم است شبکه‌های IoT از ساز و کار بلاک چین که با وجود محدودیت از امنیت بالایی برخوردارند
بهره ببرند.
افزایش قابل توجه سرعت انتقال داده‌ها ، مهمترین هدف دستگاه‌های IoT تجهیز شده به نسل پنجم شبکه تلفن همراه عنوان شده است لذا به براورد سیسکو دستگاه‌های IoT تا سال ۲۰۲۱، موفق به تولید ۸۴۷ زتابایت (zettabyte) داده می شوند. با وجودی که بلاک چین ها سیستم حفاظت داده های توزیعی هستند، امکان ذخیره حجم زیاد اطلاعات به صورت درون زنجیره ای را ندارند. و همچنین در صورتی که داده‌های IoT به صورت درون زنجیره‌ای نگهداری نشوند ، ممکن است با تهدیدهای مختلف امنیتی مواجه شده و مورد هجوم واقع شوند.
امکان ذخیره سازی هش‌ داده‌ها به شکل درون زنجیره‌ای وجود دارد به این شکل که لینک هایی برای همه پایگاه داده ها به سایت های حفاظت داده خارجی ایجاد شده باشد اینگونه ذخیره سازی های خارجی قابلیت اجرا بر پروتکل‌های غیرمتمرکز دیگر نظیر فایل سیستم بین سیاره‌ای (InterPlanetary File System) و یا OrbitDB دارد.
این شیوه ذخیره سازی از ایمنی بیشتری در مقایسه با دیگر گزینه های متمرکز دارد نکته حایز اهمیت این است که در صورت ذخیره‌سازی هش‌ها به شکل درون زنجیره‌ای، شیوه های مختلف سواستفاده از داده ها تغییراتی را در هش ها ایجاد می کند لذا در صورتی که از زمان ثبت‌شده در قالب برچسب زمان (Timestamp) استفاده شود ، تغییرات اعمال شده به وضوح قابل رویت است.
بلاک چین ها از ۵G می توانند بی واسطه برای افزایش کارآمدی و عملکرد خود استفاده کنند و قراردادهای هوشمند فرصت این بهره برداری را فراهم می کنند. و این قراردادها به اوراکل‌ها (Oracle) وابسته هستند. داده‌های خارجی توسط این اوراکل‌ها دریافت و به قراردادها در صورت دسترسی به اینترنت انتقال داده می شوند ، ۵G قادر است برای برنامه هایی نظیر زنجیره‌های تأمین، اوراکل‌ها را مناطق دور دست نیز تسهیل کنند و در شرایطی غیر از این امکان فعالیت وجود ندارد.
افزایش گستره تحت پوشش به مناطق دور از دسترس و رشد اتصال به دستگاه های سیار نظیر دستگاه تلفن همراه و تبلت ها مشارکت گسترده ای در شبکه ایجاد می شود که زمینه ایمنی و غیر متمرکز سازی را فراهم و گسترش می دهد. همچنین با کاهش تاخیر سرعت ساخت بلاک ها افزایش یافته و آزادی عمل بیشتری برای توسعه دهندگان فراهم شده و قدرت درون زنجیره ای نیز ارتقا می یابد.
حمایت گسترده تری جهان امروز با بهره گیری از بلاک چین ها به منظور توافق، ایمنی و وحدت را از دستگاه‌های IoT می کند. اگر بتوان به ارزش‌های ۵G ،IoT و بلاک چین ها به چشم یک هم‌افزایی و نه فقط یک ارائه‌دهنده‌ی پیشنهاد‌هایی با ارزش‌های جدا ازهم نگاه کرد می توان به درک درستی از آنها رسید.
طراحی درست این تکنولوژی هم راستا با راه‌حل‌های لایه‌ی دوم، واقعیت مجازی و افزوده، شبکه اینترنت، توانمندی ها و رایانش مرزی زمینه تولید ارزش کم نظیری را فراهم می کند و همچنین تغییرات اساسی را شرایط و موقعیت کاری، رفاه و سرگرمی و هچنین بیکاری را ایجاد می کند.