زنجیره بلوکی یکی از راهکارهای تکنولوژیک نوین است که در سالهای اخیر به شکلی گسترده مورد استقبال صنایع مختلف واقع شده است. کاربردهایی همچون حملونقل، سلامت، بانکداری، امنیت سایبری و مدیریت زنجیره تامین از جمله مواردی هستند که کوشیدهاند با استفاده از این تکنولوژی، مدیریت و اشتراکگذاری امن، نوآورانه، غیرمتمرکز، شفاف و غیرقابل تغییر و دستبرد را به ارمغان آورند [1]. زنجیره بلوکی با کاربرد آن در تبادلات مالی شهرت یافت و در گذر زمان با توجه به ساختار توزیعشده، امن و غیرقابل خدشه آن استفاده از آن در سایر صنایع و کاربردها موردتوجه قرار گرفت. در صنعت تلکام با گسترش 5G و نیاز به ارایه خدماتی وسیع به کاربران بسیار زیاد نیازمند ساختاری توزیعشده، امن، شفاف و غیرقابل تغییر خواهیم بود. برای تحقق اهداف شبکه 5G استفاده از زنجیره بلوکی میتواند با توجه به قابلیتهای ویژه آن به تحقق اهداف مدنظر در 5G کمک ویژهای نماید.
در این مقاله برآنیم که برخی از کاربردهای زنجیره بلوکی و محصولات شرکتهای فعال در این حوزه که خدمات آنها با توسعه 5G شتاب بیشتری گرفته و دارای محصولات عملیاتی در این حوزه هستند، را ارایه نماییم. Finboot بعنوان یک شرکت تکنولوژیک با استفاده از زنجیره بلوکی برای مشتریان خود قابلیت شتابدهی در تحول دیجیتال و ایجاد اعتماد متقابل را فراهم میآورد. شرکت Wise Security Global شرکتی اسپانیایی ارایهکننده راهکارهای تضمین اعتمادمتقابل، CISOaaS[1]، امضای الکترونیک و راهکارهای مبتنی بر زنجیره بلوکی است و Patientory بهعنوان یک استارتاپ فعال در حوزه سلامت هوشمند، کوشیده تا با یکپارچهسازی سوابق پزشکی هر شخص در یک زنجیره بلوکی، ضمن حفظ حریمخصوصی کاربر اطلاعاتی شفاف از سابقه پزشکی شخص ایجاد نماید.
کلیدواژه: زنجیره بلوکی، سلامت هوشمند، تضمین اعتماد متقابل، لجستیک هوشمند.
زنجیره بلوکی (BC[2]) بهعنوان یک تکنولوژی انقلابی، به جهت قابلیتهای شفافیت، توزیعشدگی و امنیت تاثیری عمیق بر جامعه مدرن ایجاد کرده است. این تکنولوژی که با کاربرد خاص آن در رمزارز بیتکوین موردتوجه واقع شد، انتظار میرود که در آینده نزدیک، روش زندگی، تعامل و انجام کسبوکارهای مختلف را متحول نماید [2]. مفهوم زنجیرهای از بلوکهای امن، در 1991 توسط Haber به عنوان ابزاری برای امضای دیجیتال مستندات برای حفاظت از آنها در برابر تغییرات خرابکارانه آتی مطرح شد [3]. لیکن این مفهوم با توسعه رمزارز بیتکوین بعنوان ساختاری جهت تبادلات بانکی بدون نیاز به تایید شخص ثالث شهرت یافت. به بیانی ساده زنجیره بلوکی، زنجیرهای از بلوکهای دیجیتال متصل بهم است که به شکل یک دفتر کل توزیعشده آرایش یافته و دادهها و تغییرات جدید ضمن حفظ یکپارچگی دادههای سابق به ادامه آن افزوده خواهند شد. قراردادهای هوشمند برنامهای ساده هستند که بر روی یک زنجیره بلوکی ذخیره میشوند و پس از برقراری سلسله شروط پیشفرض اجرا میشوند. آنها نوعا به منظور خودکارسازی توافق بین تمامی شرکای درگیر در یک قرارداد تجاری بکار میروند، تا تمامی طرفین از خروجی حاصل از قرارداد در صورت تامین شرایط پیشفرض بدون هیچ قید اضافی آتی و اتلاف وقت مطمئن باشند. این قراردادها همچنین میتوانند برای خودکارسازی یک جریان داده به منظور تریگر کردن قدمبعد در صورت دستیابی شرایط مشخص بهکار روند.
در حوزه تلکام با گسترش شبکههای نسل پنجم (5G) به منظور تحقق اهداف مدنظر، تکنولوژیهای نوینی مانند مجازیسازی توابع شبکه (NFVs)، شبکههای نرمافزاری (SDN)، هوش مصنوعی و پردازش ابری در لبه، بکار گرفته خواهند شد. این تکنولوژیها چالشهایی در حوزه شفافیت، توزیعشدگی، یکپارچگی دادهها، همکاری متقابل، حریم خصوصی و امنیت ایجاد خواهند کرد. برای رفع این مشکلات BC میتواند یکی از راهکارهای احتمالی باشد [4]. اغلب شبکهها در حال حاضر ساختاری متمرکز دارند که باتوجه به رشد سریع تجهیزات متصل و ترافیک داده علاوه بر مشکلات امنیتی احتمالی، قادر به پاسخگویی نیاز کاربران نیز نخواهند بود. احراز هویت کاربران متصل به شبکه به صورت متمرکز و تبادل داده بین آنها بر روی بستر شبکه حتی زمانی که آنها در مجاورت هم هستند، مشکلاتی در پی خواهد داشت. ایجاد ساختار کنترلی توزیعشده میتواند به رفع این مشکل کمک کند و بازدهی عملکرد سیستم خصوصا در کاربردهای نیازمند همکاری متقابل بین اجزا مانند D2D[3] و V2V[4] را افزایش دهد. زنجیرهبلوکی ساختاری توزیعشده، شفاف و غیرقابل تغییر دارد که میتواند به حل مشکلات مذکور کمک شایانی کند. بزرگترین چالش 5G نیاز به تضمین سیستمی منصف، شفاف، باز و ایمن در حضور تعداد بیشماری از منابع و کاربران مخرب است. BC به جهت توزیعشدگی، تضمین حریمخصوصی، امنیت، شفافیت و تغییرناپذیری یک گزینه انتخابی مهم برای این منظور خواهد بود. لذا یکپارچگی BC در 5G به خودنگهداری، سلفسرویس بودن و مدیریت خودکار شبکه منجر خواهد شد که قادر به پیکربندی بهینه و امن بدون نیاز به تصمیمگیری مرکزی خواهد بود. به کمک BC ارایه سرویس وتوافق بین نودهای دسترسی، شبکه و مشترکان به صورت توزیع شده و به کمک قراردادهای هوشمند مذاکره و توافق خواهد شد. بدین وسیله تجهیزات شبکه قادر به مذاکره با اپراتور شبکه برای دستیابی به بهترین سرویس خواهند بود که از طریق قراردادهای هوشمند اجرایی و محقق خواهد شد که این امر منجر به تغییر در ساختار هسته کنونی شبکه (EPC) نیز خواهد شد [4]. علاوه بر مزایای BC در 5G، استقرار 5G نیز به توسعه کاربردهای BC کمک خواهد کرد. برای نمونه 5G با ایجاد ارتباطی کمهزینه با حداقل مصرف انرژی، فرآیند پذیرش IOT در صنایع مختلف را تسریع خواهد کرد. برای امنسازی ارتباطات توزیعشده میلیاردها تجهیز IOT راهکارهای مبتنی بر BC مانند IOTA میتوانند بکار گرفته شوند. علاوه برآن BC و 5G به همراه هوشمصنوعی، پشته جدیدی از تکنولوژیها ایجاد خواهند کرد که استقرار انقلاب چهارم صنعتی را تسریع میکند.
در این بین با توجه به استقرار زنجیره بلوکی در تکنولوژیهایی که با استقرار 5G تقویت خواهند شد، در ادامه سه کاربرد خاص آن که توسط سه شرکت فعال در این حوزه ارایه شده را معرفی خواهیم کرد تا با کاربردهای واقعی این تکنولوژی در خارج از حوزه تبادلات بانکی بیشتر آشنا شویم.
Finboot
Finboot یک شرکت تکنولوژیک مستقر در انگلستان است که با استفاده از زنجیره بلوکی قابلیت ایجاد اعتماد متقابل را فراهم میآورد.
FinBoot با توسعه MARCO، که یک اکوسیستم مبتنی بر تکنولوژی زنجیره بلوکی است چندین دفترکل را به همدیگر متصل کرده و مرتبط میسازد. این سیستم کمپانیها را قادر میسازد که BC را در زنجیره تامین و ارزش خود بکار گیرند و قابلیت ردگیری، شفافیت و انطباق با قوانین برای شرکتها را میسر خواهد کرد.
Marco بعنوان محصول اصلی شرکت همچون اسکلتی برای تحول دیجیتال سازمانها عمل میکند و سیستمهای واحدهای کسبوکار سازمان در داخل و خارج آن را بهم متصل مینماید. دو کاربرد خاص آن را در ادامه خواهیم دید.
Track & Trace (TT)
یکی از مهمترین کاربردهای Marco ردگیری مراحل زنجیره تامین است. به کمک آن کاربر قادر به خلق، خودکارسازی و مانیتورینگ گردش کار در سازمان خواهد بود. این محصول قابلیت ردگیری انتها به انتهای داراییها، اطلاعات محصول، با قابلیت مانیتورکردن فرآیند را دارا است.
Marco Track & Trace سازمانها را قادر میسازد اطلاعات محصول را با مشتریان، تامینکنندگان و سازمانهای قانونگذار به کمک کدهای QR به اشتراک گذارند، پاسپورتهای محصول دیجیتال خلق کرده و گزارشات دقیق ارایه نمایند.
BLOCKSTAMP
Blockstamp به سازمانها قابلیت ثبتنام، اشتراکگذاری و تایید اعتبار مستندات در یک فضای کاری دارای مجوز به کمک تکنولوژی زنجیره بلوکی را خواهد داد.
مدیریت مستندات یک حوزه اساسی در سازمانها است که نیاز به تکنولوژیهایی امن دارد. BC شما را قادر به ثبتنام، اشتراکگذاری و تایید اعتبار دادههای منتخب به شکلی امن از داخل و خارج سازمان خواهد کرد.
Blockstamp یک اپلیکیشن مبتنی بر زنجیره بلوکی است که کاربران را قادر به ثبت مستندات در یک دفتر کل غیرقابل جایگشت[5] و تصدیق گواهی هر نوع داده[6] مینماید.
Wise Security Global
Wise Security Globalیک شرکت اسپانیایی ارایه کننده خدمات امنیت مدیریتشده وتست نفوذ، راهکارهای تضمین اعتماد متقابل، CISOaaS[7]، امضای الکترونیک و راهکارهای مبتنی بر زنجیره بلوکی است. این شرکت با شعار “Monitor and dissuade while we build” دارای یک پلتفرم قوی به منظور ارایه امضای بیومتریک مستندات که به شکلی کاملا قانونی معتبر میباشد، است. مشتریان این شرکت مجموعههای بزرگ خصوصی و دولتی در صنایع و کسبوکارهای مختلف است. محصولات این شرکت که یک شرکت دانشبنیان است به دو دسته کلی امنیت سایبری و اعتماد سایبری[8] قابل تقسیم هستند که در ادامه آنها را بررسی و معرفی خواهیم کرد.
دفتر اسناد رسمی MEE The Cyber Notary
MEE یکی از شاخص ترین محصولات ارایه شده توسط این شرکت است که با بهکارگیری تکنولوژی زنجیره بلوکی توسعه یافته است. این محصول اولین محصول این سازمان در رده محصولات اعتماد سایبری است. این محصول با هدف ایجاد اعتماد 100% توسعه یافته است که با گردآوری شواهد دیجیتال از یک پیام[9]، یک مستند یا امضای دیجیتال و تایید آن بر روی زنجیره بلوکی، یک لایه جدید از امنیت و شفافیت ایجاد مینماید. MEE قادر است پیامهای اطلاعرسانی را با پیامک، EMAIL و BUROFAX ارسال نماید. با استفاده از این راهکار میتوان هر آنچه ارسال شده است را بررسی و تایید کرد و مشخص میشود آن را چه کسی و برای چه کسی ارسال کرده است و نیز مشخص میگردد که پیامک ارسالی چه زمانی دریافت شده است. این موضوع سیستم را به صورت پیوسته به روز نگهداشته و چندین لایه مختلف برای تضمین امنیت ایجاد مینماید. MEE شامل یک لایه مبتنی بر زنجیره بلوکی است.
به کمک این راهکار زمانی که نیاز به تبادل اطلاعات مهمی دارید میتوانید تاییدیه دریافت اطلاعات در مقصد را به شیوهای ایمن دریافت نمایید و در عین حال قادر خواهید بود برای تکتک مراحل از ارسال تا دریافت در مقصد شواهد کافی داشته باشید.
به کمک این راهکار کاربران قادر خواهند بود که به صورت انبوه یا انفرادی پیامهایی را از طریق ایمیل، پیامک یا Burofax ارسال نمایند. پیامهای ارسال همگی قبل از ارسال تاییدیه سیستم ضمیمه آنها خواهد شد. MEE فرآیند ارسال، دریافت و خوانده شدن پیام ارسالی را ثبت و ضبط و تایید مینماید. کلیه گامهای این فرآیند در یادداشت مجزا ثبت و ضبط مینماید و بدین ترتیب یک لایه امنیتی بیشتر با بهکارگیری زنجیره بلوکی ایجاد مینماید. شما قادر خواهید بود که مستندات ارسالی خود را به کمک امضای دیجیتال و یا تاییدیه بیومتریک (مانند بیومتریک صدا) امضا نمایید و آن را برای مقصد ارسال نمایید. به ازای هر تغییری که در طول فرآیند ارسال داده ممکن است در داده ارسال ایجاد شود MEE یک امضای موقت به آن اضافه مینماید که به کمک آن کلیه تغییرات انجام شده در هر مرحله ثبت و ضبط گردد. فرآیند ارسال و دریافت و امضا و ثبت کامل مراحل ارسال داده توسط MEE در شکل 1 خلاصه شده است.

شکل 1: فرآیند ارسال و دریافت و امضا و ثبت کامل مراحل ارسال داده توسط MEE
امضاکننده مبتنی بر زنجیره بلوکی
امضاکننده دیجیتال زنجیری بلوکی دومین محصول این شرکت از رده محصولات اعتماد سایبری است.
Patientory
حملات باجافزاری اخیر، زیرساختهای جهانی فناوری اطلاعات حوزه سلامت را در معرض آسیبهای جدی قرار داده است. دادههای سلامت شخصی افراد مختلف در معرض ریسک هستند. متاسفانه سیستمهای قدیمی نگهداری دادههای سلامت اشخاص به صورت سیلوهای مستقل از هم عمل میکنند که دادههای سلامت افراد در آنها به صورت مجزا در نقاط مختلف ذخیره و نگهداری میشوند. رکوردهای سلامت الکترونیک (EHRs[10]) مجزا از هم یکپارچگی این دادهها را از بین برده و تبادل داده بین این مراکز نیز در معرض حملات سایبری و آسیب خواهد بود.
زنجیره بلوکی به عنوان یک دفتر کلی توزیع شده، قادر است ورودیهایی را از شرکای مختلف دریافت و ثبت نماید. تغییر در این زنجیره داده متصل به هم صرفا زمانی میسر خواهد بود که یک توافق همگانی بین گروههای مختلف تصمیمگیر و موثر ایجاد شود. به جهت توزیع شدگی و عدم تمرکز این توافق به سادگی قابل نفوذ و تغییر نخواهد بود.
تکنولوژی زنجیره بلوکی کاربردهای زیادی در مراقبتهای بهداشتی و سلامت افراد دارد که در ادامه برخی از آنها معرفی خواهند شد.
زنجیره بلوکی به صورت عمومی به سه شکل قابل استفاده است که توضیحات آن در جدول 1 ارائه شده است.
جدول 1: انواع شبکه زنجیره بلوکی
| عمومی (بیت کوین) | خصوصی | کنسرسیوم/مامور به وظیفه[11] مانند EHRs | |
| نوع شبکه | کاملا توزیع شده | بخشی از آن توزیع شده | بخشی از آن توزیع شده به صورت ترکیبی بین زنجیرههای بلوکی عمومی و خصوصی |
| توصیف | هر کسی در جهان قادر به خواندن و نوشتن در شبکه است، دیتای تغییر یافته پس از تایید همه کاربران جهانی ثبت خواهد شد و بسیار ایمن است | اجازه دسترسی به خواندن و نوشتن داده بر روی زنجیره توسط یک سازمان بسیار قابل اطمینان بالادستی که مالک زنجیره است، کنترل میشود. | اجازه دسترسی به خواندن، نوشتن و تایید دادهها روی زنجیره بلوکی توسط یک گروه از پیش تعریف شده از گرههای شبکه کنترل میشود. انتخاب گرههای برتر میتواند برای هر جزء از زنجیره متفاوت باشد. |
| مزایا | به جهت نیاز به تایید هر تراکنش توسط کل شبکه بسیار امن و شفاف است، زیرا همه تراکنشها توسط عموم ضمن حفظ ناشناسی[12] قابل رویت است. | بازدهی بیشتر به جهت نیاز به تایید تراکنش ها توسط گروه محدود برگزیده خصوصی به جهت آنکه مالک زنجیره دسترسی خواندن/نوشتن روی آن را کنترل مینماید. | پربازده و موثر به جهت نیاز به گرههای کمتری برای تایید هر تراکنش، خصوصی به جهت کنترل خواندن/نوشتن توسط گرههای از پیش تعیین شده عدم امکان تثبیت قدرت کنترل کننده. |
| چالش ها | بازدهی کمتر به جهت نیاز به تایید هر تراکنش توسط تمامی کاربران | قدرت کنترل کننده دراختیار یک سازمان واحد است و این امر هماهنگی سازمانهای بسیار برای استفاده از یک زنجیره واحد بلوکی را دشوار میکند. |
با توجه به حفظ حریم خصوصی، امنیت و بازدهی مدل زنجیره بلوکی کنسرسیومی بدون نیاز به تمرکز قدرت کنترلی به یک سازمان واحد، این دسته از زنجیرههای بلوکی میتواند گزینه خوبی برای مدیریت و نگهداری دادههای سلامت افراد باشد.
در این بین Pateintory، از این مدل زنجیره بلوکی به عنوان زیرساختی برای ذخیرهسازی و تبادل امن و رمزنگاری شده دادههای سلامت افراد استفاده مینماید. این شرکت با ترکیب تکنولوژی زنجیره بلوکی با واسطهای برنامهنویسی نرمافزار کاربردی پیشرفته نگهداری، تبادل و ذخیره دادههای سلامت افراد را سریع، ساده و امن مینماید.
چنانچه بیماران به سوابق پزشکی گذشته خود دسترسی داشته و دیدی وسیع و کامل از آن داشته باشند، به شناخت بیشتر و سریعتر بیماری و درمان موثرتر آنها کمک خواهد کرد. به شکلی مشابه پزشکان متخصص نیز به کسب یک دید جامع از وضعیت سلامت و سوابق بیماری شخص میرسند. بیماران در این حالت قادر خواهند بود دادههای ورودی خود را در زنجیره وارد کرده و در مورد اینکه چه کسی به دادههای ایشان دسترسی داشته باشد کنترل داشته باشند. داشتن دید جامع از وضعیت سلامت و سوابق بیمار به پزشکان متخصص کمک میکند تا بدون نیاز به آزمایشات پیچیده پزشکی وضعیت بیمار را درک کرده و در وقت و هزینه صرفهجویی نمایند و در عین حال از آثار جانبی احتمالی آزمایشات و عکسبرداری بر سلامت افراد جلوگیری نمایند.
بر اساس استاندارد HIPAA دادههای سلامت افراد بایستی ضمن حفظ کامل حریم خصوصی بر اساس قوانین دولتی به اشتراک گذاشته شود. در این بین Pateintory با اتکای بر تکنولوژی تبادل امن داده زنجیره بلوکی زیرساختی امن و توزیعشده برای تبادل دادههای بیماران ایجاد کرده است.

شکل 2: نمایی از Blockchain Stamper و Webservices
Pateintory چطور کار میکند؟
Pateintory یک سیستم نوین برای حل یک مسئله قدیمی است: چگونه میتوان سوابق کامل پزشکی بیماران را به شکلی امن بین عوامل مراقبتهای پزشکی به اشتراک گذاشت؟
Pateintory یک EMR صرف جدید نیست، Pateintory به عنوان پلی واسط برای یکپارچهسازی دادهها بین انواع سیستمهای EMR موجود در تمام دنیا (Meditech, EPIC, Allscripts, Cerner و …) عمل میکند. دادههای سلامت شخص به کمک زنجیره بلوکی امن باقی خواهد ماند و بیمار همواره قادر خواهد بود دسترسی به دادههای سلامت خود توسط دیگران را کنترل نموده و حتی در صورت تمایل آن را با دیگر پزشکان و کلینیکهای پزشکی و تشخیصی به اشتراک بگذارد. این موضوع در شکل 3 نیز نشان داده شده است.

شکل 3: نحوه عملکرد سیستم زنجیره بلوکی در اشتراک داده بیماران
دسترسی به تاریخچه سوابق پزشکی افراد و نظارت لحظهای به سلامت ایشان امکان اقدامات پیشگیرانه به منظور مدیریت سلامت شخص و جلوگیری از بیماریهای احتمالی آتی را نیز فراهم خواهد کرد و به ما امکان نظارت پیشگیرانه به کمک هوش مصنوعی را نیز خواهد داد [5].
نتیجهگیری
زنجیره بلوکی به عنوان یکی از شاخصترین تکنولوژیهای معرفی شده در قرن 21 منبع تحولات بسیار در رفع مشکلات جاری گردیده است. تبدیل فرآیندهای متمرکز تحت کنترل گروههای خاص به ساختارهایی توزیعشده که به صورت عمومی توسط گروه خاصی کنترل نمیشوند به عنوان مهمترین ویژگی این تکنولوژی سبب شده از آن در کاربردهای مختلف بهرهگیری شود. در این مقاله چندمورد از کاربردهای تجاری این تکنولوژی که به صورت عملیاتی ارایه شدهاند معرفی گردید. دیدیم که زنجیره بلوکی میتواند برای ردگیری محموله در زنجیره تامین، برای ثبتنام، اشتراکگذاری و تایید اعتبار مستندات در یک فضای کاری و ایجاد شفافیت مورد استفاده قرار بگیرد(شرکت Finboot). همچنین میتوان از آن برای ثبت رسمی اسناد و امضای دیجیتال استفاده کرد (شرکت Wise Security Global) و یا در حوزه سلامت هوشمند، با یکپارچهسازی سوابق پزشکی هرشخص در یک زنجیره بلوکی، ضمن حفظ حریمخصوصی کاربر اطلاعاتی شفاف از سابقه پزشکی شخص ایجاد نمود (شرکت Pateintory).
منابع
[1] E. D. A. B. S. ,. M. K. ,. N. F. E. Z. K. B. RATEB JABBAR, “Blockchain Technology for Intelligent Transportation Systems: A Systematic Literature Review,” IEEE Access IEEE VEHICULAR TECHNOLOGY SOCIETY SECTION, vol. 10, pp. 20995-21031, 2022.
[2] A. A. K. a. E. MUHAMMAD NASIR MUMTAZ BHUTTA, “A Survey on Blockchain Technology: Evolution, Architecture and Security,” IEEE Access, SPECIAL SECTION ON INTELLIGENT BIG DATA ANALYTICS FOR INTERNET OF THINGS, SERVICES AND PEOPLE, vol. 9, pp. 61048-61073, 2021.
[3] W. S. S. S. Haber, “How to time-stamp a digital document,” Springer Journal of Cryptology, vol. 3, no. 2, pp. 99-111, 1991.
[4] M. H. H. ,. M. D. A. M. A. A. K. I. A. MOHAMMAD TAHIR, “A Review on Application of Blockchain in 5G and Beyond Networks: Taxonomy, Field-Trials, Challenges and Opportunities,” IEEE Access , vol. 8, pp. 115877-115905, 2020.
[5] Patientory Inc., “Patientory: The Future of Healthcare Security,” Patientory Inc., Atlanta, 2022.
پینوشت
[1] Chief Information Security Officer-as-a-Service
[2] BlockChain
[3] Device to Device
[4] Vehicle to Vehicle
[5] immutable ledger
[6] certifying any type of data
[7] Chief Information Security Officer-as-a-Service
[8] Cyber Trust
[9] notification
[10] Electronic Health Records
[11] Consortium / Permissioned
[12] Anonymity


