Цифровая собственность – еще одна сфера, в которой криптография блокчейна может предложить улучшения, меняющие общую парадигму. Кроме того, это хороший пример для обсуждения хеширования и временных меток – важных концепций, необходимых для дальнейшего понимания описываемых технологий. Термин цифровая собственность обозначает интеллектуальную собственность (ИС) в целом. В английском языке это называется digital art, где слово art используется как патентный термин, означающий «ИС, находящаяся во владении», а не просто «искусство». Как уже говорилось, в контексте защиты и подтверждения владения цифровой собственностью идентификацию можно рассматривать как одно из возможных применений, хотя и требующее дополнительных специальных функций. Для цифровой идентификации используется адрес биткойн-кошелька пользователя, а для подтверждения цифровой собственности службы заверения используют хеши и отметки времени. Вопросами цифровой собственности занимаются службы аттестации (подтверждающие, что некое заявление, например о владении имуществом, является правдой). В индустрии блокчейна термин цифровая собственность используется в основном в отношении регистрации в распределенном журнале записей любой формы ИС – полностью цифровой или представляющей что-то в физическом мире – или выполнения более общих услуг по заверению, таких как заверение контрактов. Также этим термином обозначают цифровые изображения и другие предметы искусства, созданные в цифровой форме, то есть являющиеся ИС, требующей защиты.

Службы аттестации используют две основные функции блокчейна: хеширование и создание временных меток. Хеширование – это применение к содержимому любого файла (документа, файла генома, изображения GIF, видео и т. д.) вычислительного алгоритма, выдающего как результат своей работы краткую строку символов, по которым нельзя вычислить исходное содержимое. Любой файл можно превратить в строку хеша из 64 символов, являющуюся уникальным идентификатором содержимого этого файла. Хеш представляет точное содержимое исходного файла. Если требуется подтвердить содержимое, к файлу применяется тот же самый алгоритм хеширования, дающий точно такую же сигнатуру хеша, если файл не изменялся. Хеш имеет сравнительно небольшую длину, так что его можно включать как текст в блокчейн-транзакцию, создавая таким образом защищенную от изменения временную метку, подтверждающую сигнатуру документа.

Фактически посредством хеша в блокчейне фиксируется точное содержимое файла; таким образом блокчейн превращается в реестр документов.

Главное в использовании криптографических хешей – то, что они являются способом подтверждения и заверения цифровых объектов, и это очень важная возможность. Хеширование в блокчейне может стать ключевой функцией для нашего общества, позволяющей подтверждать существование и точное содержимое любого документа и другого цифрового объекта в заданный момент времени. Более того, возможность заверения документов посредством хеширования и добавления временной метки подтверждает концепцию блокчейна как нового класса информационных технологий.

Службы блокчейн-аттестации могут предоставлять все функции, относящиеся к регистрации и хранению документов, нотариальному заверению и защите ИС. В основе этих функций лежит возможность блокчейна использовать криптографические хеши как перманентный и общедоступный способ записи и хранения информации, а также последующего извлечения этой информации при помощи поисковиков и указателей на конкретную позицию в блокчейне. Блокчейн здесь играет роль универсального центрального хранилища, основная задача которого – подтверждение цифровых объектов при помощи глобальной общедоступной учетной книги.

Сейчас на разных этапах разработки находится несколько служб аттестации на основе блокчейна: «Доказательство существования» («Proof of Existence»), «Виртуальный нотариус» («Virtual Notary»), Bitnotar, Chronobit, Pavilion.io и другие. Пока точно не ясно, в чем они будут схожи или различны, но, вероятно, значительная часть функциональности будет взаимозаменяемой, поскольку любая служба может вычислить хеш файла любого типа. Первой была служба «Доказательство существования».

Одна из первых служб, предлагающих услуги заверения в блокчейне, – «Доказательство существования» («Proof of Existence»). Пользователи могут использовать эту веб-службу для хеширования произведений цифрового искусства, программ и других цифровых объектов, чтобы доказать свое авторство. Основатель службы Мануэль Араоз предложил идею подтверждения целостности документа посредством криптографического хеша, но первоначально была проблема с подтверждением даты создания документа, пока в блокчейне не появился надежный механизм добавления временных меток. «Доказательство существования» позволяет подтвердить авторство документа, не раскрывая его содержимое, и удостоверить, что документ был создан в определенное время. На рис. 3–1 показан фрагмент списка цифровых объектов, зарегистрированных в этой службе.

Рисунок 3–1. Последние документы, зарегистрированные в службе «Доказательство существования» в октябре 2014 года

Этот инструмент дает революционную возможность использовать блокчейн для доказательства существования и фиксирования точного содержимого документа или другого цифрового объекта в заданное время. Обеспечение конфиденциальности и неизменяемость связки данных и временной метки – отличное сочетание для решения широкого диапазона юридических и гражданских вопросов. Адвокаты, клиенты и государственные администраторы могут использовать функциональность блокчейна и этой службы для доказательства существования документов различного типа, включая завещания, договоры, доверенности, медицинские свидетельства, долговые расписки и т. д., не раскрывая содержимого документа. Временные метки блокчейна позволяют доказать, что документ (например, завещание), представленный суду, является именно тем документом, без изменений, хеш которого был внесен в блокчейн. Заверять можно любые документы и цифровые объекты. Разработчики могут создавать уникальные хеши для каждой версии кода, изобретатели могут доказать, что идея появилась у них в определенное время, авторы могут защищать свои работы.

«Доказательство существования» работает следующим образом: пользователь входит на сайт службы и перетаскивает документ (или другой файл) в поле с надписью: «Щелкните здесь или перетащите документ в это поле». Копия содержимого файла не загружается на сайт, криптографическая операция вычисления хеша выполняется на клиентской стороне. Алгоритм создает дайджест, короткую криптографическую строку, представляющую данные, обработанные функцией хеширования. Два дайджеста совпадут только в том случае, если в точности совпадают данные, использованные для их вычисления. Таким образом, хеш непосредственно зависит от содержимого документа. Криптографический хеш документа помещается в транзакцию, и, когда транзакция попадет в блок, временная метка блока станет временной меткой документа. Посредством хеша содержимое документа фиксируется в распределенном журнале записей. Если функция хеширования получит тот же документ, она выдаст тот же результат, подтверждающий, что документ не изменился. Если же документ был хоть немного изменен, новый хеш не совпадет с предыдущим. Так выполняется проверка документов.

Одно из преимуществ служб аттестации – эффективность использования блокчейна. В распределенном журнале записей хранятся не исходные документы, а только их хеш, доступный при наличии закрытого ключа. Когда требуется доказать существование, проверяется хеш, и если он совпадает с исходным хешем, зарегистрированным в блокчейне, это значит, что документ не изменялся. Хеш не требуется превращать в исходный документ, да это и невозможно: вычисление хеша – односторонняя операция. Этап извлечения доказательства существования можно считать «службой верификации содержимого». Чтобы обеспечить долговечность доказательства, требуется постоянное наличие ключа цифрового объекта (хеш), зарегистрированного в распределенном журнале записей. Для этого необходимо удостовериться, что та блокчейн-система, где зарегистрирован документ, будет существовать и в будущем. Таким образом, желательно выбирать службу заверения, использующую стандартный блокчейн – такой, как распределенный журнал записей биткойна.

Службы аттестации, использующие блокчейн, хеширование и временные метки, имеют некоторые ограничения. Во-первых, для добавления временных меток не обязательно использовать блокчейн: некоторые сторонние организации предоставляют такую возможность бесплатно, тогда как для записи сведений об аттестации объекта в распределенный журнал записей требуется небольшая плата за транзакцию (для компенсации затрат майнеров). Кроме того, подтверждение транзакций в блок-чейне требует некоторого времени и фиксируется время добавления документа в журнал записей, а не время его создания, в то время как для служб регистрации ИС может быть важно точное время создания цифрового объекта. И самая серьезная проблема: временная метка не подтверждает право владения.

Тем не менее возникающие службы блокчейн-аттестации можно рассматривать как важный шаг вперед и включить их в экосистему Блокчейн 3.0 наряду с другими элементами. Высказываются разные предложения, касающиеся их дальнейшего развития: например, добавить цифровую идентификацию для подтверждения права владения и сторонние временные метки для времени создания документа. Существует мнение, что хеш очень крупных документов (например, файла генома размером 8 ГБ) менее надежен, чем хеш небольших документов (таких, как стандартные формы долговых обязательств), но это опасение необоснованно. Алгоритмы хеширования отличаются масштабируемостью и способностью обработать файл любого размера, а безопасность и надежность определяются длиной хеша (в настоящее время обычно используются 64 символа, в будущем это число может увеличиться). Обычные угрозы технологии хеширования – обратные хеши (обратные функции, пытающиеся вычислить хешированное содержимое) и коллизии (возникают, когда два разных файла дают одинаковые хеши) – в настоящее время не представляют проблемы для использования хеша в блокчейне.

«Виртуальный нотариус» («Virtual Notary») – еще один проект, предлагающий аналогичные услуги по аттестации в блокчейне. Как и «Доказательство существования», «Виртуальный нотариус» не хранит файлы, а предоставляет сертификат, удостоверяющий содержимое файла на момент проверки. Эта служба выдает сертификаты для различных типов файлов, таких как документы, веб-страницы, сообщения Twitter, курсы акций, валютные курсы, погодные условия, записи DNS, подтверждения адресов электронной почты, членство в учебных заведениях, стоимость недвижимости, положения и договоры, выпадение случайных чисел. Файлы могут быть представлены в любом формате, включая стандартные текстовые и графические файлы и документы Microsoft Ofce. Сайт генерирует сертификат, который можно скачать, а также предлагает обратные услуги – проверку существующих сертификатов. Цель этого проекта – предоставлять нейтральные и беспристрастные цифровые свидетельства и записи фактов и событий, происходящих в сети, и сообщать о них третьим сторонам заслуживающим доверия способом. Поскольку наша жизнь все больше связана с цифровыми технологиями, такие возможности становятся весьма важными.

Еще два проекта, предоставляющие временные метки, – Bitnotar и Chronobit. Проект Pavilion.io на основе блокчейна предоставляет услуги по заверению договоров по гораздо более доступной цене, чем Adobe EchoSign и DocuSign; договоры можно отправлять бесплатно, а их подпись стоит всего 1 mBTC. Виртуальные нотариальные услуги предлагают также проекты Blocksign и btcluck.

Один из проектов, использующих новые методы доказательства на основе учетной книги Блокчейн 3.0, – Monegraph. Слоган этого проекта – «because some art belongs in chains». Это приложение (пока бесплатное) помогает авторам монетизировать цифровые изображения, размещенные в сети, посредством их регистрации. Как биткойн подтверждает владение валютой, так и Monegraph подтверждает владение собственностью, являясь примером использования расширенных возможностей блокчейна. Monegraph может работать как дополнительная служба веб-сайтов стоковых фотографий, таких как Shutterstock и Getty Images, и обеспечивать функции трекинга изображений и контроля соблюдения правил их использования.

В процессе работы Monegraph использует Twitter и Namecoin. Namecoin используется как альткойн, позволяющий проверять регистрацию имен DNS автоматическим децентрализованным путем; вместо него можно использовать любую другую аналогичную службу DNS. Сначала пользователь входит на сайт , дает разрешение на вход через учетную запись Twitter (посредством стандартных средств API Twitter OAuth) и указывает URL-адрес изображения, используя который Monegraph автоматически публикует ссылку на это изображение в нужном формате. Затем, чтобы завершить регистрацию, Monegraph предоставляет пользователю блок кода, который следует скопировать и вставить в клиент Namecoin. Пользователь инициирует новую транзакцию в кошельке Namecoin и добавляет в нее блок кода как ключ и значение (за транзакциями можно наблюдать по адресу ). Только одна копия цифрового изображения может иметь действительную сигнатуру Monegraph. Изображения Monegraph – это обычные графические файлы, так что их можно копировать и распространять обычными способами, но только исходный файл сможет пройти проверку в системе Monegraph.

Похожий проект по защите авторских прав на цифровые объекты, предоставляющий инфраструктуру для регистрации ИС, – Ascribe. Эта компания пытается создать «уровень владения» для цифровой собственности, предлагая службу для регистрации и передачи авторских прав. Хотя по существующим законам об авторском праве автор имеет право на защиту и коммерциализацию своей ИС, до сих пор не было простого глобального интерфейса для регистрации, лицензирования и передачи авторского права. Служба Ascribe пытается восполнить этот пробел, регистрируя цифровые работы при помощи хеширования и внесения в блокчейн с временными метками.

На начальном этапе регистрации используется машинное обучение, позволяющее идентифицировать и решить любые проблемы, связанные с аналогичными существующими работами. После этого можно передавать права владения и выходить на вторичные рынки цифровой ИС. Служба Ascribe работает с цифровыми рисунками, фотографиями, логотипами, музыкой, книгами, статьями, твитами, 3D-моделями и многим другим. Пользователям не требуется вникать в детали работы блокчей-на, закона об авторском праве или машинного обучения, чтобы использовать все преимущества этой службы. По большей части Ascribe используется в фоновом режиме торговыми площадками и веб-службами, работающими по принципу «white-label» (производство продуктов или услуг одной компанией и их применение другой компанией под своим брендом), но индивидуальные пользователи могут задействовать эту службу напрямую.

В будущем для защиты цифровой собственности могут появиться стандартизированные инструменты автоматической регистрации в блокчейне. Для определенных классов объектов и веб-сайтов регистрация может выполняться автоматически в момент публикации любого цифрового содержимого. Это может быть удобно для публикаций на GitHub, записей в блогах, твитов, фотографий в Instagram и Twitpic, сообщений на форумах. Защита цифровой собственности может предоставляться так же, как сейчас предлагается страховка во время покупки билетов на самолет. При настройке учетной записи для использования блогов, вики, форумов, Twitter и GitHub пользователь сможет разрешить микроплатежи для регистрации цифровой собственности (указав адрес биткойн-кошелька). Криптова-люта как встроенная в интернет система экономических отношений обеспечивает возможность защиты интеллектуальной собственности на микроконтент посредством микроплатежей. Криптовалюта предоставляет необходимую для этого структуру: можно снабжать метками и включать в блокчейн-транзакции микроконтент, а можно регистрировать саму цифровую собственность, назначая ей собственные блокчейн-адреса. Кроме того, службы заверения в блокчейне можно использовать не только для регистрации ИС, но и для решения других задач, таких как передача авторских прав и лицензирование содержимого.

Важно помнить, что все это только начало процесса, который может превратиться в полноценную блокчейн-экономику, в которой блокчейн-технологии, аналогично интернету, повышают эффективность любой человеческой деятельности. В этом смысле можно рассматривать все текущие достижения блокчейна как начальные прототипы. Службы, разрозненные сегодня, могут объединиться в классы служб блокчейна.

С учетом общих принципов проектирования инфраструктуры блокчейна можно ожидать появления классов узкой функциональности. Отдельные нотариальные службы блокчейна могут эволюционировать в новый класс нотариальных цепочек блоков. Нотариальные блокчейны – пример децентрализованных автономных организаций и корпораций, более сложная группа операторов, совместно выполняющих определенный класс функций с использованием блокчейн-технологии. В данном случае нотариальные цепочки представляют класс блокчейн-протоколов для служб аттестации. Например, публикация пакетов удостоверяющих транзакций может быть более эффективной по сравнению с публикацией каждой транзакции в отдельности, при этом с ненулевой стоимостью майнинга.

Нотариальные блоки могут состоять из хешей многих объектов, прошедших цифровое заверение. Хешировать можно и сами блоки, делая нотариальный блок единицей, внесенной в блокчейн. Это более эффективно, чем нотариальное заверение каждого цифрового объекта. Поскольку хеширование – односторонняя функция, существование хеша блока в распределенном журнале записей биткойна автоматически подтверждает существование всех дочерних хешей. Переход блокчейна на этап индустриальных децентрализованных автономных организаций и корпораций поднимает интересные вопросы относительно того, каким будет оптимальное сочетание иерархических и децентрализованных составляющих в крупномасштабных архитектурах. В рамках проекта Factom разрабатывается идея блочной загрузки пакетных транзакций в блокчейн с использованием аттестации и нотариального заверения блоков, что позволит избежать чрезмерного разрастания распределенного журнала записей.

Размышляя о далеком будущем технологий блокчейна, в концепцию автоматизированного учета и отслеживания дискретных данных можно включить еще одну категорию администрирования и ведения записей – «персональные цепочки мышления», механизм хранения и восстановления истории жизни. Комбинация «блокчейн-технология + персональный коннектом организма» позволит кодировать и делать доступными в стандартизированном сжатом формате все мысли человека. Данные можно будет захватывать путем сканирования коры головного мозга, ЭЭГ, интерфейсов мозг-компьютер, когнитивных нанороботов и т. д. Мышление можно будет представить в виде цепочек блоков, записав в них практически весь субъективный опыт человека и, возможно, даже его сознание. После записи в блокчейн различные составляющие воспоминаний можно будет администрировать и передавать – например, для восстановления памяти в случае болезней, сопровождающихся амнезией.

Блокчейн-технология уже предложила качественную модель с достаточным уровнем конфиденциальности и системой вознаграждений для общего доступа к медицинским данным и дискретизированным данным самонаблюдения. Раньше такой модели не было, как и модели и средств работы с полным набором данных, получаемых в результате умственной деятельности. В случае с публикацией данных об умственной деятельности возникает еще больше морально-этических вопросов, но блокчейн-технология делает этот процесс конфиденциальным, безопасным и выгодным. Как уже говорилось, для протоколирования жизни можно будет использовать персональные цепочки блоков мышления, захватывающие и надежно кодирующие в блокчейне всю умственную деятельность человека, эмоции и субъективные переживания. Как минимум, это позволит создать архив для передачи потомкам и восстановления в случае болезни. Персональные распределенные журналы записей и майндфайлы могут быть следующим поколением таких инструментов, как Fitbit и Apple iHealth, которые сейчас автоматически сохраняют более 200 показателей организма и отправляют их в облако для агрегирования и получения практических рекомендаций. Таким же образом можно будет создавать персональные распределенные журналы записей мышления (решив все обычные вопросы конфиденциальности с помощью блокчейн-технологии) и получать рекомендации по оптимизации умственной деятельности через голосовые службы типа Siri и Amazon Alexa или через интерфейсы мозг-компьютер как осознаваемые предложения или подсознательные внушения.

Хотя все это похоже на научную фантастику, всеобщая история может включать не только общественные записи, хранилища документов и архив цифровой активности интернета, но и майндфайлы отдельных людей. Майндфайлы могут включать сведения о каждой «транзакции», то есть все мысли и эмоции каждого существа, человека и машины, закодированные и сохраненные в распределенных журналах записей.