Zrozumienie natury własności

Dlaczego wiemy, co posiadamy

Krok poprzedni zapewnił wstępną definicję blockchain i wgląd w to, dlaczego zarządzanie własnością jest uważane za najbardziej znaczący przypadek zastosowania. Ten krok pogłębia relację między blockchainem a jego ważnym przykładem użycia zarządzania własnością. W szczególności krok ten ujawnia związek między zaufaniem i integralnością czysto rozproszonych systemów peer-to-peer z jednej strony, a zarządzaniem własnością z drugiej strony. Ponadto ten krok zapewnia również ogólne informacje na temat własności i wprowadza podstawowe pojęcia bezpieczeństwa.



Wyobraź sobie następującą sytuację. W domu pakujesz jabłko na lunch do torby. W drodze do biura decydujesz się pójść do supermarketu, aby kupić kanapkę i ciasteczka. W punkcie kasowym otwierasz torbę, aby odebrać kupowane przedmioty. Właśnie w tym momencie pracownik supermarketu patrzy na ciebie i widzi jabłko w torbie, które jest tym samym rodzajem jabłek sprzedawanych w supermarkecie. Co by pomyślał pracownik supermarketu w tej chwili? Mógł fałszywie wyciągnąć wniosek ze swojej obserwacji, że być może ukradłeś jabłko z jego sklepu. Niestety ten supermarket nie ma żadnych kamer nadzoru ani pracowników ochrony, a w tej chwili jesteś jedynym klientem. Jak więc udowodnić, że nie ukradłeś jabłka?

Własność i świadkowie

Czy kiedykolwiek myślałeś o tym, co czyni cię właścicielem rzeczy, które należą do ciebie? Prawdopodobnie dlatego, że wciąż myślisz o jabłku w opowieści o supermarkecie! Co sprawia, że jesteś właścicielem jabłka w torbie? Jak możesz udowodnić, że nie ukradłeś go z supermarketu? Wyobraź sobie, że jesteś przed sądem, który kwestionuje twoją domniemaną sprawę kradzieży jabłek. Jak udowodnisz, że jesteś właścicielem jabłka? Wiemy, że w przykładzie z supermarketu wystarczyłoby udowodnić swoją niewinność, gdy nikt nie mógł zeznawać, że ukradłeś jabłko. Jednakże zwolnienie z podejrzenie bycia złodziejem nie jest dowodem własności. Trzymajmy się więc kwestii udowodnienia swojej własności. Byłoby bardzo pomocne, gdyby ktoś mógł zeznawać, że kupiłeś jabłko przed pójściem do supermarketu. Na szczęście pamiętasz sklep, w którym kupiłeś jabłko, a pracownik, który sprzedał ci jabłko, jest gotów to potwierdzić. Ale nie doceniłeś prokuratora. Podczas przesłuchania rozmawia z twoim świadkiem i zadaje mu trudne pytania: czy pamięta jabłko, które ci sprzedał? Czy potrafi zidentyfikować konkretne jabłko, które ci sprzedał, jako jabłko znalezione w twojej torbie? Czy może zidentyfikować cię jako osobę, która kupiła to konkretne jabłko? I w końcu, dlaczego w ogóle pamięta te wszystkie szczegóły? Czy to możliwe, że zapłaciłeś świadkowi pieniądze za świadczenie o swojej niewinności? Sprowadza się to zatem do podstawowej zasady: posiadanie jednego świadka jest dobre, ale posiadanie wielu niezależnych świadków jest kluczem do przekonania prokuratora o twojej niewinności. Ostatni punkt jest niezwykle ważny. Im więcej niezależnych świadków, którzy świadczą o tym samym fakcie, tym większa szansa, że ten fakt jest rzeczywiście prawdziwy. Okazuje się, że ta idea będzie jedną z podstawowych koncepcji blockchaina

Podstawy własności

Przenosząc ustalenia z poprzedniej sekcji na bardziej abstrakcyjny poziom, można stwierdzić, że udowodnienie własności obejmuje trzy elementy:

•  Identyfikacja właściciela
•  Identyfikacja posiadanego obiektu
•  Mapowanie właściciela na obiekt

Świadectwo świadków spełnia to wszystko. Historycznie naoczni świadkowie często byli jedynym źródłem wyjaśnienia tych elementów. Opieranie się na ustnych zeznaniach świadków jest jednak czasochłonne. W rezultacie elementy te zostały zastąpione dokumentami wydanymi przez wiarygodne podmioty. Obecnie możemy identyfikować osoby posiadające dowody osobiste, akty urodzenia i prawa jazdy. Numery seryjne, daty produkcji, certyfikaty produkcyjne lub szczegółowy opis może służyć do identyfikacji obiektów. Dokumenty te nie zmieniają się po ich utworzeniu, ponieważ tożsamości osób i obiektów nie zmieniają się. Mapowanie między właścicielami a obiektami jest zwykle wykonywane za pomocą księgi głównej lub rejestru. Nie jest to dokument, który po utworzeniu pozostaje stały. Każde przeniesienie własności musi być udokumentowane w takim rejestrze, ponieważ nieaktualny rejestr lub księga nie mogą być wiarygodnym świadkiem w celu złożenia zeznań dotyczących własności. Znaczenie posiadania aktualnego i uporządkowanego rejestru doprowadziło do rozwoju specjalnych instytucji w wielu społeczeństwach. Im bardziej wartościowe są niektóre rodzaje obiektów, tym większa szansa na istnienie księgi regulowanej przez rząd, która dokumentuje własność tych obiektów. Większość tych ksiąg jest otwarta dla wszystkich, aby ułatwić weryfikację własności i zapewnić łatwy dostęp do wyjaśnienia własności. Możesz przeprowadzić własne badania, aby zidentyfikować niektóre z tych ksiąg rachunkowych w swoim kraju i sprawdzić, co one zeznają. Znalazłem księgi dokumentujące własność nieruchomości, patentów, statków, samolotów i firmy. Znalazłem nawet rejestry małżeństw, narodzin i zgonów. Rysunek poniższy przedstawia związek różnych koncepcji związanych z projektowaniem oprogramowania do zarządzania własnością. •  • 

Na powyższym rysunku pojęcia w górnych warstwach są bardziej ogólne niż w dolnych warstwach. Pojęcia na każdej warstwie można postrzegać jako realizacje pojęć w warstwach nad nimi. Na przykład dowód własności wymaga identyfikacji właścicieli i nieruchomości, a także mapowania między właścicielami a nieruchomościami. Korzystanie z własności wymaga identyfikacji, a także uwierzytelnienia i autoryzacji, aby zapewnić, że tylko uprawniona osoba korzysta z nieruchomości. Pola w dolnym rzędzie reprezentują warstwę implementacyjną. Pokazują na przykład, że hasło i podpis są pojęciami stosowanymi do implementacji uwierzytelniania i autoryzacji. Księga może być postrzegana jako konkretna implementacja mapowania między właścicielami a ich własnością.

Krótki objazd w kierunku bezpieczeństwa

Na powyższym rysunku wykorzystano trzy główne pojęcia związane z bezpieczeństwem, które należy wyjaśnić bardziej szczegółowo, ponieważ ich znaczenie w kontekście systemów oprogramowania może nieco różnić się od ich powszechnego użycia:

*Identyfikacja
*Poświadczenie
*Upoważnienie

Znaczenie i wzajemne powiązanie tych trzech pojęć można zilustrować na przykładzie z prawdziwego świata. Być może próbujesz kupić butelkę wina w sklepie monopolowym. Sklepy monopolowe nie mogą sprzedawać napojów alkoholowych osobom nieletnim. W jaki sposób sklep monopolowy zapewnia, że sprzedaje wino tylko właściwym osobom? Sklep monopolowy dokonuje tego za pomocą identyfikacji, uwierzytelnienia i upoważnienie. A oto wyjaśnienie, jak to działa.

Identyfikacja

Identyfikacja oznacza po prostu twierdzenie, że jest kimś, poprzez podanie nazwiska lub czegokolwiek innego, co mogłoby zostać użyte jako identyfikator. W przykładzie sklepu monopolowego można podać, że jest się określoną osobą, podając nazwisko. Identyfikacja nie dowodzi, że naprawdę jesteś tym, za kogo się podajesz. Identyfikacja nie obejmuje dowodu, że nie jesteś nieletni. Identyfikacja oznacza po prostu przynależność do określonej osoby.
Uwierzytelnienie
Uwierzytelnianie ma na celu zapobieganie twierdzeniu, że ktoś jest kimś innym. Uwierzytelnianie oznacza weryfikację lub udowodnienie, że naprawdę jesteś tym, za kogo się podajesz. Dowód ten może być dostarczony przez coś, co masz lub coś, co wiesz, co może służyć jako dowód, że naprawdę jesteś tym, za kogo się podajesz (np. Dowód osobisty, prawo jazdy lub niektóre szczegóły życia osoby, o której się twierdzisz) być). Ważne jest, aby dowód potwierdzonej przez ciebie tożsamości był wyjątkowo związany z tobą (np. Zdjęcie twarzy, odcisk palca lub coś innego, co jednoznacznie Cię identyfikuje). W przykładzie sklepu monopolowego oznacza to, że możesz udowodnić, że naprawdę jesteś tym, za kogo się podaje, pokazując prawo jazdy, które zawiera twoje zdjęcie. Porównanie twarzy z twarzą pokazaną na zdjęciu na prawie jazdy kończy się weryfikacją. Jeśli wyglądasz jak osoba na zdjęciu prawa jazdy, uwierzytelnienie zakończyło się powodzeniem. W przeciwnym razie uwierzytelnianie nie powiedzie się. Podwójne sprawdzenie twarzy za pomocą zdjęcia na prawie jazdy ma na celu uniemożliwienie komuś korzystania z cudzego prawa jazdy .
Autoryzacja
Autoryzacja oznacza udzielenie dostępu do określonych zasobów lub usług ze względu na cechy charakterystyczne lub właściwości tożsamości. Autoryzacja jest konsekwencją zarówno udanego uwierzytelnienia, jak i oceny własnych cech lub uprawnień. W przykładzie sklepu monopolowego autoryzacja oznacza podjęcie decyzji, czy wolno ci kupić butelkę wina na podstawie daty urodzenia wskazanej na prawie jazdy kierowcy. Sprzedawca będzie odmawiać sprzedaży butelki wina, jeśli jesteś za młody na podstawie daty urodzenia wskazanej w prawie jazdy. Należy pamiętać, że w tym przypadku odmowa nie wynika z nieudanego uwierzytelnienia. Identyfikacja i uwierzytelnianie działały dobrze, a dzięki prawidłowej identyfikacji sprzedawca może zidentyfikować Cię jako osobę niepełnoletnią. W związku z tym autoryzacja jest zawsze wynikiem oceny właściwości lub właściwości wcześniej uwierzytelnionej tożsamości na podstawie niektórych reguł.

Uwaga
Identyfikacja oznacza przynależność do kogoś. Uwierzytelnianie oznacza udowodnienie, że naprawdę jesteś tym, za kogo się podajesz. Autoryzacja oznacza uzyskanie dostępu do czegoś z powodu wcześniej uwierzytelnionej tożsamości.

Cele i właściwości księgi głównej

Rysunek poniżej pokazuje, w jaki sposób dowód własności i przeniesienie własności odnoszą się do celu i właściwości księgi głównej.



Główną lekcją, którą można wyciągnąć z powyższego rysunku, jest fakt, że księga główna musi spełniać dwie przeciwne role. Z jednej strony księga służy jako środek do udowodnienia własności, który polega na odczytaniu danych historycznych zachowanych w księdze. Z drugiej strony księga musi dokumentować każde przeniesienie własności, co z kolei oznacza, że nowe dane są tworzone i zapisywane w księdze. Jedną z najważniejszych różnic między tymi dwoma celami można streścić w przeciwstawnym charakterze przejrzystości i prywatności. Udowodnienie własności jest łatwiejsze, gdy księga jest otwarta dla każdego. Dlatego przejrzystość jest podstawą do udowodnienia praw własności w podobny sposób, jak świadkowie składający publiczne zeznania w sądzie. Przeniesienie własności musi jednak być zastrzeżone wyłącznie dla prawowitego właściciela. Tak więc prywatność stanowi podstawę przeniesienia własności. Ponieważ pisanie w księdze oznacza zmianę własności, tylko bardzo zaufane podmioty powinny mieć dostęp do zapisu w księgach. Sprzeczne siły przejrzystości i prywatności, dowodzenia własności vs. przenoszenia własności oraz czytania księgi vs. pisania księgi można również znaleźć w łańcuchu bloków. Okazuje się, że blockchain to gigantyczny rozproszony system peer-to-peer struktur danych podobnych do księgi głównej, który każdy może odczytać

Własność i Blockchain

Świadek w formie księgi regulowanej przez rząd jest kluczem do wyjaśnienia własności cennych towarów. Ale co się stanie, jeśli taka księga zostanie uszkodzona lub zniszczona? A co się stanie, jeśli ktoś odpowiedzialny za aktualizację księgi popełni błąd lub wykuje go celowo? W takim przypadku księga nie odzwierciedla rzeczywistości. Jest to katastrofalne, ponieważ wszyscy uważają, że księga przedstawia prawdę, podobnie jak świadek w sądzie. Problem posiadania tylko jednej księgi jako źródła wyjaśnienia własności może być rozwiązany w taki sam sposób, jak został rozwiązany w przypadku procesów w sądzie. Opieranie się wyłącznie na zeznaniach jednego świadka jest ryzykowne, ponieważ świadek ten może być nieuczciwy. Lepiej jest mieć więcej świadków. Im więcej niezależnych świadków, którzy są przesłuchiwani, tym większa szansa, że fakty, które są stale wymieniane w większości zeznań, odzwierciedlają prawdę. Fakt ten można udowodnić za pomocą statystyki i prawa wielkich liczb. Posiadanie wielu świadków, którzy niezależnie czynią swoje obserwacje wolnymi od wzajemnych wpływów, jest kluczem do tego podejścia do znalezienia prawdy. Zastosowanie tego ustalenia do wykorzystania księgi w celu wyjaśnienia własności jest proste: Zamiast utrzymywać tylko jedną pojedynczą księgę, którą można sfałszować, należy zastosować czysto rozproszony system ksiąg peer-to-peer i wyjaśnić żądania dotyczące własności tej wersji rzeczywistość, na którą zgadza się większość rówieśników. W tym momencie możesz zastanawiać się, co to wszystko ma wspólnego z blockchainem. Relacja między zarządzaniem własnością z księgą główną a łańcuchem bloków jest podsumowana jako:

•  Indywidualna księga służy do przechowywania informacji o własności, która jest równoważna z jedną strukturą bloków danych przechowującą dane związane z własnością.
•  Poszczególne księgi są przechowywane na komputerach (węzłach) w systemie peer-to-peer.
•  Algorytm blockchain jest odpowiedzialny za to, aby poszczególne węzły mogły wspólnie dojść do jednej spójnej wersji stanu własności, na którym opiera się ostateczny werdykt.
•  Uczciwość w tym systemie to jego zdolność do wyrażania prawdziwych oświadczeń dotyczących własności.
•  Kryptografia jest niezbędna do stworzenia wiarygodnych środków identyfikacji, uwierzytelnienia i autoryzacji oraz zapewnienia bezpieczeństwa danych.

Perspektywy

Ten krok uwypuklił ważne cechy własności i ich związek z właściwościami ksiąg rachunkowych. Ponadto krok ten nakreślił, w jaki sposób blockchain odnosi się do własności i ksiąg rachunkowych. W następnym kroku omówiono ważną konsekwencję zarządzania własnością w czysto rozproszonym systemie ksiąg rachunkowych peer-to-peer.

PODSUMOWANIE

•  Dowód własności składa się z trzech elementów:

-Identyfikacja właściciela
-Identyfikacja posiadanego obiektu
-Mapowanie właściciela do obiektu

•  W celu identyfikacji właścicieli i obiektów można wykorzystać dowody osobiste, akty urodzenia i prawa jazdy, a także numery seryjne, daty produkcji, świadectwa produkcji lub szczegółowy opis obiektu.

•  Mapowanie między właścicielami a obiektami może być przechowywane w księdze, która odgrywa tę samą rolę co świadek w procesie.

•  Posiadanie tylko jednej księgi jest ryzykowne, ponieważ może zostać uszkodzone, zniszczone lub wykute. W takim przypadku księga nie jest już wiarygodnym źródłem do wyjaśnienia własności.

•  Zamiast korzystać tylko z jednej centralnej księgi, można wykorzystać grupę niezależnych ksiąg rachunkowych do dokumentowania własności i wyjaśniania wniosków dotyczących własności tej wersji rzeczywistości, na którą zgadza się większość ksiąg rachunkowych.

•  Możliwe jest stworzenie czysto rozproszonego systemu ksiąg rachunkowych peer-to-peer za pomocą struktury danych blockchain. Każda struktura danych blockchain reprezentuje jedną księgę i jest obsługiwana przez jeden węzeł systemu. Algorytm blockchain jest odpowiedzialny za umożliwienie poszczególnym węzłom zbiorowego dojścia do jednej spójnej wersji stanu własności. Kryptografia służy do implementacji identyfikacji, uwierzytelniania i autoryzacji.

•  Integralność czysto rozproszonego systemu ksiąg rachunkowych peer-to-peer polega na tym, że może on składać prawdziwe oświadczenia dotyczące własności i zapewniać, że tylko prawowity właściciel może przenosić swoje prawa własności na inne osoby.