ВОЗМОЖНОСТИ И ВЫЗОВЫ ДЛЯ БЛОКЧЕЙН В НОВОЙ ИНДУСТРИАЛИЗАЦИИ (Russian)

OPPORTUNITIES AND CHALLENGES OF BLOCKCHAIN IN INDUSTRY 4.0. (English)

Concept of Industry 4.0 includes the creation of cyber-physical systems, capable to decentralized control over production, sales, etc., as well as self-education and self-development. Such systems' functioning requires similar "smart" technologies for information storing and distributing. Due to decentralization support, ensuring cybersecurity for cryptocurrency and creating environment for "smart" contracts, blockchain was considered as a fast solution. But blockchain's projection from the narrow scope of digital money to general purpose technology for industry and public sector faced serious difficulties. Some of them can be overcome by partial improving within the present generation of blockchain (e.g. - amending consensus' algorithms). Others require significant transformations of the core technology, coupling it with other innovations in computer science and industry. Difficulties of transition phase gave rise to criticism and even led to rejections to use blockchain in practice. Then some hybrid solutions appeared, which took only a part of blockchain's innovative idea (blocks-organized ledger) and implanted it onto old-fashioned technologies (abandoning the idea of distributed architecture). It is offered to consider such solutions as an inferior "quasi-blockchain". The evolution of blockchain has been studied and it has been proven that the development of its decentralized versions is most compatible with concept of Industry 4.0. However, industrial application of such versions, as it is shown in the paper, is hampered by the internal contradictions: blockchain "trilemma" plus inefficient energy use. Prospects for getting out of "blockchain trilemma" impasse have been explored, including some modern innovative solutions, such as the Level-2 protocol (Lightning Network). The evolution scenarios for such innovations are described. A classification, which links blockchain to classical distributed databases and takes into account the logic of their development, is proposed. The most promising fields for blockchain industrial applications, including digital invoices (e-Invoice) and Industrial Internet of Things, are studied. The research, conducted in the paper, has helped to develop a criteria to select and optimize specific blockchain solutions for industrial applications. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Индустрия 4.0 включает создание киберфизических систем, способных децентра- лизованно управлять производством, продажами, самообучаться и развиваться. Функцио- нирование таких систем нуждается в аналогичных "умных" технологиях хранения и рас- пространения информации. Блокчейн, обеспечивший децентрализацию и кибербезопас- ность в сфере криптовалют и создавший "умные" контракты, стал рассматриваться как по- добная технология. Однако экстраполяция блокчейн с узкой сферы цифровых денег до универсального применения в индустрии и публичном секторе столкнулась с серьезными трудностями. Некоторые из них могут быть преодолены в рамках существующего поколе- ния блокчейн (например, улучшением алгоритмов консенсуса). Большинство же требует существенных трансформаций технологии, комбинирования ее с другими информацион- ными и промышленными инновациями. Трудности такого переходного этапа породили критику блокчейн и, нередко, отказ от его использования. Появились гибридные решения, взявшие от блокчейн лишь часть инновационной идеи (блочную организацию реестра транзакций) и имплантировав ее в традиционные технологии. Предложено считать такие решения неполноценным "квазиблокчейном". На основе анализа эволюции блокчейна обосновано, что дальнейшее развитие его децентрализованных версий наиболее отвечает концепции Индустрия 4.0. Показано, что внедрению таких версий сейчас препятствуют внутренние противоречия: "трилемма" блокчейн плюс его высокая энергоемкость. Иссле- дованы перспективы выхода из тупика "трилеммы" блокчейн с помощью смежных иннова- ционных решений, таких как протокол второго уровня (Lightning Network) и ему подобные. Освещены тенденции дальнейшего развития различных форм и архитектур блокчейн. Предложена классификация, связывающая блокчейн с традиционными распределенными базами данных и учитывающая логику их развития. Проанализированы эффективные ме- тоды промышленного внедрения блокчейн, включая реализацию с его помощью цифровых счетов-фактур (e-Invoice) и коммуникаций для промышленного Интернета вещей. Выпол- ненные исследования позволили разработать критерии выбора и оптимизации конкретных блокчейн-решений для индустриального применения. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Economy of Industry is the property of National Academy of Sciences of Ukraine, Institute of the Economy of Industry and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)