تاثیرات بکارگیری 5G و بلاک چین

ترکیب 5G و فناوری بلاک چین پتانسیل این را دارد که ارزش‌‌های اقتصادی تازه ای را آشکار کند. برای درک ارتباط بین 5G و بلاک چین، باید جنبه های مختلفی را بررسی کنید. قدرت پوشش 5G از طریق تاخیر کم، سرعت زیاد و ظرفیت بالای خود موجب می‌شود دستگاه‌‌های اینترنت اشیاء کاربرد زیادی داشته باشند. کمکی که این دستگاه‌‌ها می‌‌کنند این است که امنیت، غیر متمرکز بودن، غیر قابل تغییر بودن و داوری اجماع‌‌های بلاک چین یا همان لایه‌‌های بنیادین را بالا می‌‌برد. این یعنی سرانجام یک فناوری پا به میدان گذاشته که می‌تواند شهرهای هوشمند، خودروهای بدون راننده، خانه‌‌های هوشمند و دیگر پیشرفت‌‌های برخاسته از سنسور و نیازهایشان را مدیریت کند.

0 94

تحلیل‌‌گران سالهاست که در انتظار مشاهده تاثیرات اینترنت اشیا (IoT) هستند. با این وجود، دو مانع برای موفقیت این حوزه وجود دارد: ظرفیت و امنیت. ولی در حال حاضر، معرفی یک فناوری جدید این روند را تغییر می‌‌دهد. امسال حامل های بزرگی مثل AT&T و Verizon، 5G را ارائه می‌‌کنند: آخرین نسل از ارتباطات سلولار موبایل. تحلیل‌‌گران می‌‌گویند پلتفرم 5G یک نرخ بالا از داده‌‌ها تولید می‌‌کند، تاخیر را کاهش می‌‌دهد، انرژی را ذخیره می‌‌کند، هزینه را کم می‌‌کند، ظرفیت سیستم و اتصال‌‌پذیری دستگاه‌‌ها را بالا می‌‌برد.

Internet of Things Application

در حالی که بیشتر تراکنش‌‌های اینترنت اشیاء و قراردادهایی که در شبکه‌‌های لایه-دوم رخ می‌‌دهند، این فرصت را دارند که کانال‌‌های پرداخت و گفتمان‌‌های تراکنشی را به شکل درون زنجیره برقرار کنند، بلاک چین‌‌ ها، به عنوان لایه‌‌های بنیادین، می‌‌توانند اجماع و امنیت فراهم کنند. ظرفیت شبکه‌‌ IoT، با قدرت پوشش 5G امکان‌‌پذیر خواهد شد.

به علاوه، 5G مستقیما با بلاک چین همکاری خواهد کرد. این کار را از طریق افزایش نودهای عضو و غیر متمرکزسازی آن‌‌ها، کاهش زمان ساخت بلوک‌‌ها و پیش بردن مقیاس پذیری درون زنجیره، انجام می‌‌دهد. همه‌‌ی این کارها به اقتصاد IoT کمک خواهند کرد.

در این مقاله، به بررسی آغاز به کار 5G و کاربردهای واقعی آن می‌پردازیم.

آغاز به کار 5G

توسعه‌‌دهندگان شبکه 5G را در چند شهر ایالات متحده معرفی کرده اند در حالی که انتظار می‌‌رود پوشش آن تا سال 2020 جهانی شود.

از 11 آوریل، Verizon پیاده‌‌سازی 5G را در شیکاگو و مینه پولیس بر عهده دارد. این سرویس به 30 شهر دیگر نیز منتقل می‌‌شود و باقی شهرها تا 2019 از آن بهره‌‌مند می‌‌شوند.

در بخش فروشنده‌‌ها، سامسونگ می‌‌خواهد در ماه آینده، گلکسی اس 10 خود را با 5G سازگار کند. شرکت‌‌های دیگر، مثل هواوی و ال جی، اعلام کرده اند که بعضی مدل‌‌هایشان به زودی به 5G مجهز خواهد شد.

در مورد مودم‌‌ها، انتظار داریم آن‌‌ها هر دو نوع 5G و LTE را حمایت کنند. Qualcomm چنین محصولاتی با نام‌‌های X55، Q3 و Q4 را امسال روانه‌‌ی بازار خواهد کرد.

کاربران اپل باید تا 2020 صبر کنند تا اولین آیفون‌‌های سازگار با 5G را خریداری کنند زیرا این شرکت هنوز در حال ارزیابی شرایط بازاری این فناوری است.

اینترنت اشیاء بر می‌‌خیزد

مزایای 5G عبارتند از سرعت و ظرفیت بالا، تاخیر کم و توانایی اتصال به تعداد زیادی دستگاه. تاخیر به اختلاف زمان بین ارسال سیگنال و دریافت آن مربوط می‌‌شود. در مورد بلاک چین، تاخیر‌‌ برابر است با اختلاف زمان بین ارسال یک تراکنش و دریافت آن توسط نودها. به هر حال، در مورد IoT، چه در خانه‌‌های هوشمند اجرایی شود چه بر خودروها، دستیابی به تاخیر‌‌ کم امری ضروری است. زیرا باعث می‌‌شود دستگاه‌‌ها بدون صرف زمان زیادی با هم ارتباط برقرار کنند.

این کاهش زمان، مفاهیم دیگری را نیز آشکار می‌‌کند: اینترنت مهارت‌‌ها (IoS). این مراحلی است که در آن، متخصصان کار‌‌هایشان را از راه دور و با هدست‌‌های واقعیت مجازی مدیریت می‌‌کنند. برای مثال، یک دندان‌‌پزشک می‌‌تواند فرآیند دندان‌‌پزشکی را از راه دور انجام دهد. اگر تاخیر‌‌ نتواند کمینه شود، متخصص نمی‌‌تواند کار خود را به درستی انجام دهد، سلامت بیمار به خطر می‌‌افتد و کل عملکرد مختل می‌‌شود.

این‌‌ها پروژه‌‌هایی هستند که از جنبه‌‌های اقتصادی 5G حاصل می‌‌شوند. مطالعه‌‌ای از Qualcomm نشان می‌‌دهد که 5G می‌‌تواند به عنوان GDP اضافی جهانی، تا سال 2035، حداقل 12/3 تریلیون دلار سود تولید کند.

از همه مهم‌‌تر، 5G که سرعت را تا 10 گیگابیت بر ثانیه بالا می‌‌برد، سرویس‌‌های پهن‌‌باند خانگی و شبکه‌‌های سلولار را ارتقا می‌‌دهد. برای نشان دادن اهمیت این موضوع، باید بگوییم که متوسط جهانی سرعت اینترنت‌‌های غیر موبایلی، فقط 7/2 مگابیت بر ثانیه است. به این ترتیب 5G می‌‌تواند به یک شبکه‌‌ی جهانی اینترنت تبدیل شود.

اگر محاسبات لبه‌‌ای دسترسی چندگانه (multi-access edge computing) نیز به آن اضافه شوند، تاثیرات 5G بر اینترنت اشیاء و مفاهیم مربوطه، می‌‌تواند بحث‌‌برانگیزتر باشد. در این شبکه، نودها به یک نود مرکزی وابسته نیستند و به این ترتیب سرعت بالا و تاخیر‌‌ کم حاصل می‌‌شود.

اینترنت اشیاء بر این ظرفیت تکیه می‌‌کند تا بتواند هزاران دستگاه را به یکدیگر متصل کند. در تحقیقی که توسط هواوی انجام شد، پیش‌‌بینی شد که تا سال 2025، اتصالات اینترنت اشیاء به 100 میلیارد برسد و پس از آن زمان نیز رشد نمایی پیدا کند.

افزایش اتوماسیون

وقتی در مورد اتوماسیون حرف می‌‌زنیم، معمولا یاد ربات‌‌هایی که جای مشاغل انسان را گرفته اند می‌‌افتیم. در واقعیت، ظرفیت اتوماسیون چیزی بیش از این‌‌هاست و حتی می‌‌تواند وظایف بدون هزینه و مشکل را انجام دهد.

اتوماسیون در ساخت خانه‌‌های هوشمند متجلی می‌‌شود. در این خانه‌‌ها وسایل با یکدیگر در ارتباطند، سطوح سهام (stock levels) را نگه می‌‌دارند و نوآوری‌‌ها را مدیریت می‌‌کنند. ماشین‌‌ها و کامیون‌‌های اتوماتیک از مرحله‌‌ی آزمایشی عبور کرده اند و یکی از موانعی که بر سر راه دارند، موانع قانونی است.

در دهه‌‌ی بعد، صنایع سنتی مثل کشاورزی، استخراج و حفاری، به کمک IoT پرسرعتی که توسط میلیاردها سنسور و دستگاهی که با 5G به هم متصلند، اتوماتیک می‌‌شوند.

تنگناها

این اپلیکیشن‌‌ها بر پوشش وسیع 5G تکیه دارند تا بتوانند از این طریق، ظرفیت، سرعت و تاخیر‌‌ مورد نیاز خود را در سطح جهانی تامین کنند.

ولی دو سنگ بزرگ بر سر راه رشد 5G وجود دارد.

اول اینکه، دستگاه‌‌های مخرب می‌‌توانند باعث اختلال در شبکه‌‌ها شوند، زیرا 5G همه‌‌ی شبکه‌‌ها را به هم متصل می‌‌کند.

دوم، انتشار 5G یک انفجار در تراکنش‌‌ها و پرداخت‌‌های بین دستگاهی ایجاد می‌‌کند. این حجم از اتصالات ظرفیت زیرساخت‌‌های مالی متمرکز و غیر متمرکز فعلی را کاهش می‌‌دهد.

داوری بلاک چین

نوآوری بلاک چین احتمالا می‌‌تواند اولین مشکل را حل کند. بلاک چین‌‌های عمومی و غیر متمرکز، تغییرناپذیری، ضد مداخله بودن و به اجماع رسیدن در میان نهادها را تضمین می‌‌کنند.

در نتیجه، آن‌‌ها می‌‌توانند در مجادله‌‌هایی که بین دستگاه‌‌های IoT بر سر شرایط قراردادها و تراکنش‌‌ها ایجاد می‌‌شود، به عنوان لایه‌‌های بنیادین عمل کنند. از آنجایی که این دستگاه‌‌ها می‌‌توانند با پول تراکنش کنند و خودروها را به راه بیندازند، ساخت این لایه‌‌ی پروتکلی زیربنایی، با امنیت بسیار، یک ویژگی منحصربه‌‌فرد است. بلاک چین در این زمینه بهترین است.

بلاک چین‌‌های غیر متمرکز نسبت به مدل‌‌های مشتری-سروری که در IoT پیاده می‌‌شود، فواید بیشتری را ارائه می‌‌دهند. معماری غیر متمرکز آن‌‌ها نشان می‌‌دهد که هویت می‌‌تواند حفاظت و تضمین شود. در حال حاضر، دستگاه‌‌های IoT، خودشان را از طریق سرورهای ابری معرفی می‌‌کنند و داده‌‌های هویتی‌‌شان در این پایگاه داده‌‌ها حفاظت می‌‌شود. به این ترتیب، این داده‌‌ها می‌‌توانند به خطر بیفتند، به سرقت بروند یا حذف شوند. این خطرات بدترین اتفاقی است که می‌‌تواند برای هر اپلیکیشنی در این نوع شبکه‌‌ها بیفتد.

با استفاده از یک بلاک چین غیر متمرکز، می‌‌توانیم از این هویت‌‌ها حفاظت کنیم زیرا بلاک چین از رمزنگاری نامتقارن استفاده می‌‌کند و می‌‌تواند الگوریتم‌‌های هشینگ را امن نگه دارد. دستگاه‌‌ها با توجه به آدرس بلاک چین متناظرشان، رجیستر می‌‌شوند و هویتشان تضمین می‌‌شود. این لایه‌‌ی بلاک چینی می‌‌تواند سطحی از امنیت و هویت‌‌یابی بدون نقص را منطبق بر زیرساخت‌‌های غیر متمرکز موجود، فراهم کند.

افزایش مقیاس پذیری

متاسفانه، مشکل دوم نمی‌‌تواند مستقیما حل شود. گستره‌‌ی بزرگ IoT به این معنی است که معماری غیر متمرکز بلاک چین‌‌ها توانایی کنترل کردن حداکثر ظرفیت را ندارد. این ادعا حداقل در مورد سطح اول، یعنی خودِ بلاک چین‌‌ها، صادق است.

ترجیح می‌‌دهیم که بیشتر تراکنش‌‌ها را به پروتکل‌‌های لایه‌‌ی 2 مثل شبکه‌‌ی لایتنینگ موکول کنیم. آن‌‌ها از کانال‌‌های پرداخت یا سایدچین‌‌ها استفاده می‌‌کنند.

به هر حال، اگر فرض کنیم همه‌‌ی دستگاه‌‌ها باید آدرس و تراکنش‌‌های درون زنجیره خودشان را داشته باشند، آنگاه به ظرفیتی درون زنجیره برای دستیابی به هزاران تراکنش در ثانیه نیاز خواهیم داشت. به طور خلاصه، مقیاس پذیری باید در هر دو لایه به شدت بهبود یابد.

بلاک چین‌‌هایی مثل بیت کوین کش ABC، با سایز بلوک بزرگ، و اتریوم، در حال ساخت ظرفیت درون زنجیره بزرگتری از طریق شاردینگ هستند. شبکه‌‌ لایتنینگ، سایدچین‌‌هایی مثل Liquid از Blockstream و شبکه‌‌ی پلاسمای اتریوم، به طور همزمان ارتقاء یافته و منتشر شده اند. ساخت 5G و زیرساخت بلاک چین لایه‌‌ی دوم نیز به شکل کاملا اتفاقی، همزمان با این پیشرفت‌‌ها، پوشش و مقیاس پذیری مورد نیاز برای یک اقتصادِ IoT محور را فراهم می‌‌کند.

یک راه‌‌کار دیگر برای معماری سیستم، اضافه کردن ساختارهای دیگری مانند گراف‌‌های بین لایه‌‌های اصلی بلاک چین و دستگاه‌‌های IoT است. طراحی‌‌هایی مثل DAGها می‌‌توانند برای دستیابی به حداکثر ظرفیت استفاده شوند. اما این تلاش‌‌ها امنیت و غیر متمرکز بودن را کم می‌‌کند.

مثلث مقیاس پذیری، امنیت و غیر متمرکزسازی، یک پیش‌‌نیاز برای IoTهای مبتنی بر بلاک چین است و نقص در هر کدام از این سه پارامتر، می‌‌تواند برای کاربران گران تمام شود و هدف اولیه‌‌ی استفاده از چنین پروتکلی را زیر سوال ببرد. تا زمانی که توسعه‌‌دهندگان نتوانند طراحی‌‌های جایگزین برای دستیابی به حد اکثر ظرفیت بالا را بدون آسیب زدن به امنیت و غیر متمرکزسازی معرفی نکنند، شبکه‌‌های IoT باید به ساختارهای محدودتر بلاک چین‌‌ها اکتفا کنند.

داده‌‌های غیر قابل دستکاری

دستگاه‌‌های IoTای که به 5G مجهزند، باید حجم عظیمی از داده را منتقل کنند. پروژه‌‌های سیسکو (Cisco) تا سال 2021، 847 زتابایت (zettabytes) داده تولید خواهند کرد. با اینکه بلاک چین‌‌ها سیستم‌‌های ذخیره‌‌ی داده را توزیع کرده اند، ذخیره‌‌ی مقدار زیادی از داده‌‌ها به شکل درون زنجیره امکان‌‌پذیر نیست. اگر داده‌‌های IoT به صورت درون زنجیره ذخیره نشوند، هنوز در معرض خطر قرار دارند.

در هر صورت، کاملا ممکن است که هش‌‌های داده‌‌های درون زنجیره را ذخیره کرد. لینک‌‌هایی که به سایت‌‌های ذخیره‌‌ی خارجی متصل می‌‌شوند این کار را برای همه‌‌ی داده‌‌ها انجام می‌‌دهد. در واقع، چنین ذخایر خارجی‌‌ می‌‌توانند در دیگر پروتکل‌‌های غیر متمرکز مثل           IPFS)  InterPlanetary File System) یا OrbitDB اجرا شوند. این کار بعضی از سطوح غیر قابل دستکاری بودن را تضمین نمی‌‌کند ولی سطح بالایی از امنیت و جایگزین‌‌های متمرکز را ارائه می‌‌دهد. از همه مهم‌‌تر، با ذخیره‌‌ی هش‌‌ها به صورت درون زنجیره، هر دخالتی در داده‌‌ها منجر به تغییراتی در هش می‌‌شود.

امکان‌‌پذیر کردن قراردادهای هوشمند

بلاک چین‌‌ها در زمینه‌‌ی عملکرد و اجرا، مستقیما از 5G سود می‌‌برند.

قراردادهای هوشمند یکی از این سودمندی‌‌هاست. قراردادهای هوشمند بلاک چین معمولا بر اوراکل‌‌ها تکیه دارند. این اوراکل‌‌ها داده‌‌ها را در قراردادها قرار می‌‌دهند. البته این اطلاعات فقط از طریق اینترنت قابل جابه‌‌جایی است. برای اپلیکیشن‌‌هایی مثل زنجیره‌‌ی تامین، 5G می‌‌تواند این اوراکل‌‌ها را در مناطق دوردست که هیچ چیز دیگری قابل پیاده‌‌سازی نیست، اجرا کند.

پیشرفت‌‌های شبکه

بلاک چین‌‌ها می‌‌توانند با استفاده از 5G، شبکه‌‌ی خود را ارتقا دهند.

افزایش پهنای باند، به همراه کاهش تاخیر‌‌ که به کمک محاسبات لبه امکان‌‌پذیر شده است، می‌‌تواند منجر به اضافه شدن نودهای جدید به بلاک چین‌‌ها شود. با گسترش پوشش‌‌دهی به مناطق دوردست و افزایش اتصال‌‌پذیری به دستگاه‌‌های غیر ایستایی همچون موبایل و تبلت، اشتراک‌‌پذیری شبکه (بین نودها) افزایش می‌‌یابد و به همراه آن، امنیت و غیر متمرکزسازی نیز پیشرفت می‌‌کند.

به علاوه، با توجه به کاهش تاخیر‌‌، توسعه‌‌دهندگان می‌‌توانند از تجربیاتی همچون کاهش زمان ساخت بلوک‌‌ها و در نتیجه افزایش حداکثر ظرفیت درون زنجیره بهره‌‌مند شوند. بلاک چین در مواردی مثل اجرا، اجماع و امنیت، از دستگاه‌‌های IoT حمایت می‌‌کند.

ارتباط چند وجهی

برای درک ارزش 5G، IoT و بلاک چین، آن‌‌ها را نه به صورت سه بخش مجزا که ارزش ارائه می‌کنند، بلکه به عنوان سه نیروی هم افزا و همکار در نظر بگیرید. با معماری صحیح، این پشته فناوری (همراه با راه‌‌کارهای لایه دوم، محاسبات لبه، واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و اینترنت مهارت‌‌ها) قرار است مقدار بی سابقه ای از ارزش تولید کنند و در عین حال شرایط کار، استخدام و بازسازی‌‌ را متحول کنند.

منبع

شاید از این مطالب هم خوشتان بیاید.

ارسال پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.