Применение технологии блокчейна и криптовалюты для обеспечения работ по государственному оборонному заказу

Главная > Статьи >Применение технологии блокчейна и криптовалюты для обеспечения работ по государственному оборонному заказу
Статьи

УДК 004.6.056 : 004.75

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЛОКЧЕЙНА И КРИПТОВАЛЮТЫ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТ ПО ГОСУДАРСТВЕННОМУ ОБОРОННОМУ ЗАКАЗУ

@ Авторы 2017

Ó ЗАО «Издательство «Радиотехника»», 2017

Д.И. Правиков – к.т.н., с.н.с..

А.Ю. Щербаков  – д.т.н., профессор, главный научный сотрудник ФИЦ ИУ РАН

________________________________

Изложены основные принципы и подходы к использованию технологии распределенного реестра (блокчейна) и цифрового актива (криптовалюты) для обеспечения работ по гособоронзаказу.

Ключевыеслова: криптовалюта, блокчейн, гособоронзаказ

The main principles and approaches to the use of technology distributed register (blockchain) and digital assets (cryptocurrencies) to provide works on the state defense order.

Keywords: cryptocurrency, blockchain, state defense order.

Введение

В последнее время в различных источниках активно обсуждаются криптовалюты и блокчейн, как пример перспективной информационной технологии.

Напомним, что в научно-популярной литературе очень часто приводят эмпирическую зависимость степени позитивного отношения к новой технологии.

Весьма возможно, что на текущий момент в отношении блокчейна и криптовалют мы находимся на 2 стадии – пике завышенных ожиданий, поскольку пока не известны широко используемые сервисы или услуги, использующие данные технологии.

Для того чтобы избежать «котловины разочарования» необходимо выбрать области применения, на которых будут продемонстрированы очевидные для конечных пользователей и других заинтересованных сторон преимущества новой технологии по сравнению с существующими традиционными решениями.

По мнению экспертов – специалистов в области экономики (Тайный рубль: зачем российской экономике национальная криптовалюта: http://www.rbc.ru/opinions/economics/23/10/2017/59edb53a9a79477502fc7ee1) технологии блокчейна и криптовалют интересны, исходя из следующих позиций.

«Во-первых, электронный рубль нужен для удобства проведения транзакций в цифровых системах с помощью специальных кошельков или программных устройств, позволяющих хранить деньги, пополнять счета и производить покупки через интернет без задействования основного банковского счета, что делает такие операции более удобными и безопасными…

Во-вторых, вся дискуссия вокруг национальной электронной валюты выглядит как отчаянная попытка уговорить Центральный банк увеличить монетизацию экономики, страдающей от кредитного сжатия, или хотя бы вывести часть денежного оборота за пределы банковской системы, внутри которой сейчас происходит оседание финансовых ресурсов, и дать дополнительную свободу движению капитала внутри страны. В частности, предлагается сделать небольшую эмиссию добавочной электронной валюты, чтобы запустить рост хотя бы в цифровом сегменте российской экономики…»

С точки зрения неэкономиста вышесказанное можно, конечно весьма огрублено, проиллюстрировать игрой в преферанс – мы по ходу игры всё считаем в вистах (аналог криптовалюты), которые при подведении итогов игры и подтверждении правильности расчетов переводим в реальные деньги.

С точки зрения технического специалиста явными преимуществами блокчейна и криптовалют являются:

  1. Возможность трассировки использования каждой криптомонеты.
  2. Децентрализация (а точнее, полицентрализация) контроля транзакций.

Исходя из мнения экономистов и описанных свойств использование криптовалюты, на наш взгляд, лучше всего подходит для осуществления расчетов при реализации государственного оборонного заказа.

Концепция проекта

В настоящее время определенный контроль за движением финансовых средств, выделенных по государственному оборонному заказу, согласно ФЗ-275, возлагается на уполномоченные банки, которые фактически должны отслеживать всю цепочку платежей, осуществляемых при исполнении каждого государственного контракта. При этом они должны обеспечить как валидацию, так и возможность контроля при проведении финансовых транзакций. Необходимо отметить, что в случае создания сложных изделий, предусматривающих кооперацию значительного количества предприятий цепочка платежей (с обязательным приложением копий подтверждающих документов) может быть очень большой и практически не доступной для контроля и анализа в ручном режиме. По мнению финансово-экономических работников подрядных организаций, существующие механизмы проведения расчетов при реализации гособоронзаказа достаточно обременительны с точки зрения трудозатрат и, в конечном итоге, приводят к увеличению стоимости поставляемой продукции за счет увеличения накладных расходов.

Для выработки предложений по внедрению новых технологий, давайте рассмотрим подробнее для каких целей был принят Федеральный закон от 29.12.2012 № 275-ФЗ (текущая ред. от 29.07.2017) "О государственном оборонном заказе".

Для начала вспомним в качестве полушуточного примера сцену из мультфильма «Золотая антилопа». Бедняк приходит к радже и демонстрирует ему свои золотые монеты, полученные из нового центра эмиссии – золотой антилопы. Раджа берет их для «сравнения», относит в сокровищницу и «временно» помещает в хранилище вместе со своими золотыми. На просьбу бедняка отдать ему его монеты раджа отвечает, что он не может отличить их от своих и был бы рад отдать, но вдруг с монетами бедняка он отдаст свою монету, а это будет неправильно.

Данный пример демонстрирует одно из свойств современных фиатных денег – обезличенность. Монеты, безналичные счета, даже купюры обезличены с точки зрения того, что мы не можем проследить историю каждой единицы валюты в произвольно выбранной транзакции. Да, в отдельных случаях используются номера купюр и специальные пометки, но, как известно из сводок новостей, это относится к оперативно-розыскной деятельности, а не к денежному обращению.

До 2013 года, в случае заключения предприятием нескольких контрактов по государственному оборонному заказу с использованием одного расчетного счета, образовывался «общий котел». Как следствие, при осуществлении контроля возникали сложности с точки зрения проверки правильности расходования средств гособоронзаказа, что создавало предпосылки для возможных экономических злоупотреблений.

В качестве организационно-экономической меры противодействия таким возможным злоупотреблениям был принят ФЗ-275. Данный закон выделяет группу уполномоченных банков, которые под реализацию каждого государственного контракта открывают отдельный счет. При этом деньги, перечисленные заказчиком на этот счет, могут быть реализованы только для обеспечения выполнения соответствующего государственного контракта (см. главу 3.1. ФЗ-275).

Технические показатели предлагаемого подхода

Несмотря на возможные возражения финансовых специалистов, попытаемся оценить возможное количество транзакций, которые будут записываться в проектируемый блокчейн. С учетом разъяснения МО, которое не находит в законе запрета на оплату командировочных расходов, сырья и комплектующих, амортизации и ремонта основных средств и т.п. возможное количество транзакций может составлять несколько сотен, а в случае крупных контрактов с большим количеством исполнителей 2 и 3 уровня несколько тысяч на один контракт.

Вместе с тем, как представляется количество транзакций целесообразно оценивать применительно не к одному контракту, а к некоему усредненному предприятию, причем за единицу измерения целесообразно брать не рабочий день или неделю, а месяц. Такой подход обусловлен тем, что на таком предприятии существуют обязательные ежемесячные платежи, связанные с обслуживанием здания (арендой помещений), обслуживанием основных средств, оплаты услуг связи, уплаты налогов и сборов, выплаты заработной платы сотрудников и т.п. Как следствие, количество транзакций в месяц N будет пропорционально количеству основных средств B, количеству ежемесячно потребляемых услуг S, количеству персонала P, количеству n и сложности ci заключенных контрактов.

Практический опыт работы компаний по государственному оборонному заказу показывает, что среднее количество финансовых транзакций за рабочий день не превышает нескольких десятков, а пиковые значения не превышают 102. Исходя из опыта создания различных баз данных, можно предположить, что с учетом размера одного блока в блокчейне (от одного килобайта) объем хранимых данных при современных объемах хранилищ вряд ли будет каким-либо сдерживающим фактором внедрения технологии.

Более существенным моментом, на наш взгляд, может явиться пропускная способность каналов связи, а также порядок транзакций – поступления должны опережать расход финансовых средств.

Реализация концепции

Теперь предположим следующую ситуацию. В соответствии с установленными законодательством процедурами, уполномоченным юридическим лицом заключается государственный контракт с поставщиком продукции. Под данный контракт, на основании его электронной формы, центром эмиссии выпускается криптовалюта, которая в рамках как авансирования, так и окончательного расчета, перечисляется подрядчику. Данные о генерации криптовалюты содержат сведения о конкретном государственном контракте и предполагается, что выпущенная валюта будет обеспечена товаром, поставленным по гособронзаказу.

Данные средства подрядчик может использовать для следующих целей:

- уплаты налогов и обязательных платежей;

- расчетов с другими субподрядчиками в рамках выполнения конкретного государственного контракта;

- выплаты заработной платы работникам предприятия;

- других необходимых выплат.

Понятно, что вся цепочка транзакций по конкретному государственному контракту отражается в копиях блокчейна, которые могут храниться в первую очередь в контрольных и правоохранительных органах. ФНС может проверить, со всех ли выплат по контракту заплачены налоги и обязательные платежи. Правоохранительные органы могут полностью проверить не только факт расходования средств по конкретному государственному контракту, но и его обоснованность, т.к. каждая транзакция должна будет иметь в блокчейне копию подтверждающих документов (или ее функцию от их цифрового образа). Отдельно стоит отметить пока детально не проработанный механизм перевода крипторублей в реальные рубли для выплаты заработной платы. Как представляется, введение отдельной системы контроля за этой операцией позволит снизить возможные коррупционные риски.

Вышеописанное предложение может быть реализовано на базе схемы, описанной в [1]. Данную схему предлагается доработать следующим образом. Выпуск монет осуществляется только центром эмиссии под заключенные контракты. Для осуществления обращения выработанная монета, стоимость которой изначально равна стоимости контракта, должна внутри системы иметь возможность быть разделенной на более мелкие по стоимости монеты с целью оплаты поставок субподрядчиков. Деление монеты возможно как центром эмиссии, так и участниками работ по проектам (по разрешению центра эмиссии).

Область хранения - блокчейн распределен в центре эмиссии, фискальных и контролирующих государственных органах, уполномоченных банках и подрядных организациях. С целью разграничения доступа каждое звено (а возможно, и каждый атом блокчейна) должен иметь метку конфиденциальности, которая позволит реализовать политику безопасности, как в интересах заказчика, так и в интересах подрядчиков, которые могут быть заинтересованы в сокрытии своих субподрядчиков и поставщиков. Блокчейн может быть реализован в рамках национального оператора, который выполняет подключение всех участников и обеспечивает доступ к звеньям и атомам блокчейна в соответствии с правами доступа и ролями участников работ.

Исходя из [2], можно выделить следующие группы требований к блокчейну, используемому для хранения информации о работах по гособоронзаказу:

1) структурные, касающиеся наличия в звеньях блокчейна тех или иных типов данных (атомов) для обеспечения работы заданных технологий. В частности, в звеньях блокчейна должны храниться все транзакции по делению «контрактной монеты», кроме того, наличие звеньев типа Y, связанных с необходимостью гарантированного по длительности времени перебора значений могут быть использованы для реализации конкурсных процедур или открытия условий и результатов конкурсов в заданные сроки.

2) организационные, связанные с национальным криптографическим регулированием, предполагающие применение национальных, рекомендованных или сертифицированных криптографических средств для формирования и обработки атомов блокчейна. Кроме того, данная группа может включать требования, связанные с национальными или ведомственными нормативами в областях применения – налоговая сфера, конкурсные процедуры, корпоративный документооборот и т.д.;

3) технологические, связанные с надежностью хранения звеньев блокчейна, что должно обеспечивать заданные регуляторами соответствующих отраслей, в которых используется блокчейн, параметры надежности хранения и доступности этих звеньев. Кроме того, технологические требования должны описывать требования к производительности операций со звеньями и предельные объемы их накопления и хранения;

4) требования доверия, имеющие четкую структуру блокчейна, регламентированные технологии работы со звеньями, а также интерфейс для выполнения операций над звеньями. Для обеспечения высокого доверия все прикладные интерфейсы должны быть стандартизованы и доступны в исходных кодах. Кроме того, технология может быть формально верифицирована с помощью математических моделей. Возможные технологии верификации описаны в [3].

Более подробная схема может быть проработана как результат выполнения поручений Президента Российской Федерации по итогам совещания по вопросу использования цифровых технологий в финансовой сфере, состоявшегося 10 октября 2017 года.

Технико-экономические показатели

Проведем технико-экономический анализ по следующим направлениям использования предлагаемой технологии:

- стоимость хранения информации,

- объем трафика,

- скорость транзакций,

- архитектура хранения данных и транзакций,

- сохранение инвестиций в ИТ-проект.

Стоимость хранения информации. В настоящее время средняя стоимость хранения информации в ЦОДах общего назначения в России составляет около 30-40 рублей за гигабайт в месяц[1]. В корпоративных ЦОД эта сумма увеличивается в 3-5 раз. На данный момент по оценкам зарубежных экспертов цена хранения 1 GB данных при пропускной способности в 30 GB в месяц обходится в $1.51[2]. С учетом более компактного хранения информации в разрабатываемом отечественном прототипе распределенного реестра, объем хранения может быть уменьшен в 2-2,5 раза, соответственно, во столько же раз снизится стоимость хранения информации.

Объем трафика. За счет оптимизированной структуры данных и использования предельных оптимизаций криптографических алгоритмов приблизительно в 1,7 раза уменьшен объем служебного трафика.

Кроме того, межведомственное использование распределенного реестра позволит избежать дублирования трафика для почтовых рассылок и доступа к базе данных. Экспертная оценка дает значение уменьшения в среднем порядка 4,8 раза.

Скорость транзакций. Современная оценка скорости транзакций биткоина - 7 транзакций в секунду, у Ethereum — 15. Причем эта оценка распространяется на всю сеть, поскольку каждый узел полностью реплицирует другие узлы[3]. Добавление нового узла повышает устойчивость системы, но никоим образом не увеличивает скорость её работы или максимальный объём хранения данных. То есть, изменение данных (каждое изменение данных в блокчейне — это транзакция) является абсолютно минимизирующим фактором.

Отечественный прототип может быть лишен этого недостатка, в настоящее время скорость транзакций даже без применения специализированных аппаратных платформ составляет до 3000 транзакций в секунду, т.е. это более чем в 100 раз выше, чем Ethereum и Masterchain.

Это позволяет не только получить стратегический эксплуатационный выигрыш, но и расширить поле применения отечественной технологии, в частности, для платежных систем реального времени.

Архитектура хранения данных и транзакций. Как отмечает источник [4], состояние блокчейна является базой данных «ключ-значение», она достаточно примитивна. Поиск в такой базе данных возможен только по первичному ключу, объем хранимых данных очень ограничен. Для серьёзных приложений этого явно недостаточно. Таким образом, при разработке приложений на блокчейнах, например, для Ethereum и Masterchain, проблема хранения и обработки данных стоит очень остро. Сейчас нет удовлетворительных способов её решения.

Предлагаемая технология будет содержать универсальные интерфейсы формирования данных и доступа к ним, которые могут быть встроены в любое приложение и обеспечить работу аналитических и управленческих систем государственного уровня, минимизировав затраты в них на этапе разработки и внедрения. По оценкам экспертов, применение стандартизованных интерфейсов снижает стоимость разработки, владения, сопровождения и обучения примерно на 25-30%.

Кроме того, в отечественный прототип будут встроены методы обеспечения информационной безопасности в соответствии с требованиями национальных регуляторов. По оценкам экспертов, затраты на ИБ составляют 7-9% стоимости IT-проекта[4], соответственно, настолько же можно дополнительно минимизировать стоимость проектов.

Сохранение инвестиций. Предлагаемая концепцияобеспечит совместную работу уже созданных ведомствами ИТ-систем, минимизировав затраты в них на этапе разработки и внедрения, предлагаемый проект не требует дополнительных инвестиций в аппаратные платформы и их сопровождение, снижает требования к объемам хранения и трафику.

Выводы

Принципиальными преимуществами изложенного подхода являются:

  1. Отсутствие необходимости появления новой фиатной валюты, сохранение центра эмиссии в руках государства (выигрыш регулятора).
  2. Повышение контроля за использованием средств, выделенных на реализацию государственного заказа. Повышение эффективности исполнения требований ФЗ-275 (выигрыш контролирующих и фискальных органов).
  3. Возможность государственного контроля при отработке технологии блокчейн (выигрыш разработчиков технологий).
  4. Возможность снижения непроизводственных затрат у поставщиков госзаказчиков (выигрыш конечных пользователей).

По нашему мнению, общий экономический эффект проекта может составить не менее половины от сумм на формирование, реализацию и поддержку ИТ-проектов государственного уровня, а также в несколько раз (до 10) минимизировать затраты на обеспечение гособоронзаказа.

Литература

1. А.Ю. Щербаков. Синтез универсальной архитектуры и протокола криптовалюты в рамках национального проекта/ Системы высокой доступности, № 3, т. 13, 2017 - c. 15-18.

2. М.Р. Биктимиров, А.В. Домашев, П.А. Черкашин, А.Ю. Щербаков. Блокчейн: универсальная структура и требования/ НТИ. Сер. 2. ИНФОРМ. ПРОЦЕССЫ И СИСТЕМЫ 2017. № 11, 2017 – с.1-4.

3. Домашев А.В., Грунтович М.М., Попов В.О., Правиков Д.И, Щербаков А.Ю. Программирование алгоритмов защиты информации. Учебное пособие. — М.: Нолидж, 2001. – 552 с. — ISBN 5-89251-102-2

4. Black, F. 1970. Banking and interest rates in a world without money: the effects of uncontrolled banking. Journal of Bank Research, 1 (Autumn): 9–20.

5. Fama, E. F. 1980. Banking in the theory of finance. Journal of Monetary Economics, 6: 39–57.

6. Hall, R. E. 1982. Monetary trends in the United States and the United Kingdom: a review from the perspective of new developments in monetary economics. Journal of Economic Literature, 20: 1552–6.

7. Kareken, J. and Wallace, N. 1981. On the indeterminacy of equilibrium exchange rates. Quarterly Journal of Economics, 96(2): 207–22. doi: 10.2307/1882388

8.Meiklejohn, S., Pomarole, M., Jordan, G., Levchenko, K., McCoy, D., Voelker, G. M. and Savage, S. 2013. A fistful of Bitcoins: characterizing payments among men with no names. Proceedings of the 2013 Conference on Internet Measurement.

9. Nakamoto, S. 2008. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. bitcoin.org. 

10. Wallace, N. 1983. A legal restrictions theory of the demand for ‘money’ and the role of monetary policy. Federal Reserve Bank of Minneapolis Quarterly Review, 7: 1–7.

11. Mark Russinovich. 2017. Introducing Azure confidential computing. https://azure.microsoft.com/ru-ru/blog/introducing-azure-confidential-computing/


[1] Рекомендации по выбору ЦОДа в России. https://habrahabr.ru/post/246419/

[2]Распределенное хранение данных: от облака до блокчейна https://forklog.com/raspredelennoe-hranenie-dannyh-ot-oblaka-do-blokchejna/

[3] Где хранить данные децентрализованным приложениям на блокчейне? https://habrahabr.ru/post/327836/

[4]Оценка затрат компании на Информационную безопасность  http://bre.ru/security/18881.html