L'aviation civile est une industrie mondiale dans laquelle la synchronisation et le traitement d'énormes matrices de données ont lieu en permanence. Au milieu du XXe siècle, les systèmes de réservation des compagnies aériennes ont été l'un des premiers exemples d'utilisation des systèmes informatiques et des réseaux de transfert de données. Voyons comment la technologie de la blockchain peut aujourd'hui aider à résoudre plus rapidement et plus efficacement une tâche simple, à première vue: transférer un passager du point "A" au point "B"?
Étant donné
Un grand nombre d'organisations participant au processus
- Au moins une compagnie aérienne;
- Point de vente par l'intermédiaire duquel le billet a été acheté (il peut s'agir du site Web de la compagnie aérienne ou du bureau d'une agence de voyages);
- Fournisseur de système d'inventaire (système de services aux passagers);
- Au moins deux aéroports
- Service de contrôle aérien;
- Services de contrôle des frontières et des douanes (pour les vols internationaux);
- Fournisseur et ravitailleur;
- Organisation de maintenance d'aéronefs ;
- Fournisseurs de nourriture et autres services;
- L'opérateur du programme de fidélité, si le passager est membre d'un tel programme;
- Compagnie d'assurance, si le passager a souscrit une assurance complémentaire.
Compliquons la tâche
Tous les participants au processus doivent disposer de données pertinentes liées à leur partie de l'organisation du transport. À savoir:
- Informations sur l'heure d'arrivée de l'avion, la place de stationnement désignée de l'avion;
- Informations sur le billet vendu;
- Registre des passagers enregistrés pour le vol;
- Données sur la disponibilité des visas et passeports et contrôles douaniers nécessaires;
- Données sur les services fournis à l'aéroport, y compris les services d'alimentation et de carburant - le volume des services et l'heure exacte de la prestation de services;
- Informations sur le contrôle technique et les mesures de réparation;
- Informations sur le passage du contrôle pré-vol de l'équipage et bien plus encore.
Dans le même temps, des exigences supplémentaires peuvent être imposées à certains flux d'informations. Par exemple, l'échange de données avec plusieurs sources / consommateurs indépendants à partir d'authentifications de sources d'information ou le maintien de l'invariance de l'historique des changements de données avec la possibilité d'un audit.
Échange de données
Documents imprimés vs Excel vs API vs ...?
Toutes les organisations disposent de systèmes d'information liés à la gestion des activités opérationnelles, tenant compte des revenus et des dépenses, tandis que le degré d'automatisation de l'interaction des informations avec les contractants varie du transfert des documents imprimés, suivi du transfert vers les entrepôts de données numériques, à l'utilisation de divers mécanismes d'intégration:
Exporter / importer des fichiers
différents formats (CSV, XML, Excel ..)
Dans le domaine de l'aviation civile, il existe des plateformes mondiales pour l'interaction des organisations dans le processus de transport aérien:
- BSP (Plan de facturation et de règlement);
- GDS (Global Distribution System);
- PSS (Passenger Service System).
Nous en avons parlé dans notre précédent article . Les plates-formes fonctionnent comme un service et sont soutenues par des associations et des entreprises telles que IATA, SITA, Amadeus, etc. Toutes les plates-formes actuelles sont centralisées: il existe une organisation qui fournit le service, tous les logiciels, les capacités des serveurs sont sous son contrôle. Du point de vue du développement et du support des systèmes, fournir un niveau de service est pratique, mais présente également des inconvénients:
- Coûts supplémentaires des participants au processus liés au paiement des services de la plateforme;
- Transfert d'informations à une organisation externe. Les données de valeur commerciale peuvent être compromises ou mises à la disposition de tiers;
- Le fournisseur de services peut influencer les règles d'interaction des informations.
API
L'utilisation de l'API vous permet d'organiser une interaction directe entre les entrepreneurs. L'une des normes API est NDC (New Distribution Capabilities), destinée à la vente directe de billets et de services supplémentaires. Dans le même temps, lors de l'interaction avec les entrepreneurs lors de l'assistance en escale, il n'existe pas encore de telles normes, la mise en œuvre fragmentée des services d'intégration de données n'est pas basée sur des normes généralement acceptées.
L'API est un outil de collaboration entre les entrepreneurs qui vous permet de transformer une entreprise ou une organisation en plate-forme. Cependant, la création potentielle d'une API pour toutes les options d'interaction avec les contreparties peut, d'une part, conduire à la centralisation des services à travers lesquels l'interaction a lieu, et, d'autre part, à une augmentation du nombre et des types d'intégrations et de la complexité du paysage informationnel des organisations.
Blockchain?
Nous avons:
- De nombreuses sources de données qui doivent être collectées dans un seul champ d'information;
- L'importance critique de l'exactitude des données, des sources d'origine et de l'heure de l'événement;
- L'échange direct de données est préférable à l'utilisation d'intermédiaires dans la transmission des données.
L'utilisation de la technologie blockchain / registre distribué - semble être une partie logique de la résolution du problème complexe que nous avons identifié au tout début: transférer le passager du point "A" au point "B". Grâce à cette technologie, tous les participants au processus reçoivent une version des données, et ils ne consacrent pas de temps et d'autres ressources à la coordination et à la discussion.
Version unique des données pour plusieurs participants
En utilisant les capacités d'un registre distribué, les organisations peuvent, selon leurs règles, rapidement, avec le contrôle de l'heure et de la source du message, ainsi que du fait de la livraison, échanger des informations avec le minimum de divulgation nécessaire ou nul dans le schéma d'interaction, lorsque plusieurs organisations reçoivent et envoient des données liées à un contexte spécifique - passager, vol, ULD (dispositif de charge unitaire, conteneur d'air), etc.
La valeur fondamentale de la technologie des registres distribués repose sur deux éléments clés.
- origine prouvée des données (bien que la blockchain ne garantisse PAS la fiabilité des données, mais elle indique clairement qui a mis quelles données dans le registre et quand);
- processus contrôlés - tous les participants peuvent voir et comprendre comment les données passent par un processus programmé préalablement convenu.
Contrats intelligents
Les règles d'échange de données peuvent être décrites sous la forme de contrats intelligents qui définissent le modèle de données pour un processus particulier. Un contrat intelligent est exécuté dans un environnement de registre distribué neutre, protégé de l'accès ou de l'influence de tiers, garantissant une fixation de la séquence chronologique des informations entrées par les parties, formant ainsi une piste d'audit.
Le code du contrat intelligent détermine les niveaux d'accès aux données, qui et dans quelles conditions peuvent entrer des données. En plus des organisations impliquées dans le processus, les oracles sont une source importante de données - des systèmes d'information qui transfèrent les données de l'environnement externe vers la blockchain. Les oracles peuvent être, par exemple:
- compteurs de masse certifiés dans les véhicules de ravitaillement;
- les bourses fournissant les taux de change actuels;
- systèmes de reconnaissance de formes.
L'accès aux données de l'environnement externe permet d'automatiser le respect des conditions de transaction, des algorithmes de calcul du coût des services.
Semble bon, comment mettre en œuvre cela?
v1.0: Ethereum
En 2017, S7 Airlines, en partenariat avec Alfa-Bank, l'une des premières compagnies aériennes, a lancé un projet technologique basé sur la blockchain qui est maintenant activement utilisé dans le processus d'interaction de S7 Airlines avec le réseau d'agents et vous permet de lier les données de vente de billets aux transactions de paiement .
Le processus d'interaction des informations et des paiements avec les agents a été considéré comme un cas particulier de création de réseaux commerciaux, dont le but est d'accélérer les processus commerciaux et de production, de réduire les coûts d'exploitation grâce à une information directe et sécurisée et aux interactions de paiement des organisations.
La plate-forme blockchain développée par S7 TechLab a immédiatement envisagé de créer des réseaux pour les processus dans lesquels les organisations échangent des informations commerciales et, lorsque certaines conditions sont remplies, un contrat intelligent initie un paiement bancaire. Afin que les transactions placées sur la blockchain aient des conséquences juridiques, un cadre juridique a été développé, permettant notamment à la banque d'effectuer des paiements sur la base des données de la transaction blockchain.
La première version de la plateforme blockchain a été mise en œuvre sur la base du protocole Ethereum, en utilisant le consensus Proof-Of-Authority, dans lequel au niveau des contrats intelligents du système, un cercle d'organisations-validateurs a été déterminé, ainsi qu'un modèle d'accès. Pour cela, les capacités du client Parity ont été utilisées.
L'architecture impliquait le déploiement d'un réseau distinct pour un processus spécifique. Les rôles principaux des participants:
- Une organisation qui participe à un processus particulier (par exemple, lors de la vente de billets, est-ce un agent ou une compagnie aérienne)
- Une banque qui fournit des paiements initiés par une transaction placée sur la blockchain.
Les composants en chaîne de la première version de la plateforme (contrats intelligents) ont été mis en œuvre sur Solidity à l'aide de techniques de mise à jour des contrats intelligents, ce qui dans les contrats intelligents basés sur EVM (Ethereum Virtual Machine) crée un certain nombre de difficultés de développement et de support. Les composants hors chaîne ont été principalement implémentés sur JavaScript / Node.JS, car les bibliothèques les plus stables (web3.js, truffle et autres) ont été implémentées sur cette pile.
La plate-forme blockchain basée sur le protocole Ethereum a été un bon début, car en 2017, c'était la technologie la plus stable qui prend en charge les contrats intelligents, avec beaucoup de bibliothèques disponibles, cependant, avec une expansion supplémentaire des exigences et le développement des fonctionnalités, nous avons rencontré un certain nombre de limitations inhérentes au protocole Ethereum :
- Les transactions ne sont pas définitives, elles sont acceptées à la majorité simple des votes des nœuds - validateurs;
- Un registre unique des opérations accessible à tous les participants. Les décisions basées sur Quorum et d'autres implémentations étendues de clients Ethereum avec prise en charge des transactions privées en 2017 étaient toujours instables;
- Solidity, en tant que langage de développement, avait des limites importantes à la logique mise en œuvre. La mise en œuvre d'une logique complexe était problématique: par exemple, lorsqu'un certain nombre de variables étaient utilisées dans un contrat intelligent, le compilateur lançait une
stack too deep erreur stack too deep , et l'expansion de la logique du contrat intelligent devait se faire avec des astuces technologiques importantes.
v2.0: Hyperledger Fabric
Au second semestre 2017, une version stable du framework Hyperledger Fabric 1.0 a été publiée avec des fonctionnalités telles que:
- Validation en deux phases;
- Isolation des données basée sur les canaux
- Authentification basée sur PKI;
- Modèle flexible pour configurer les participants au réseau (fournisseur de services d'adhésion);
- Système avancé pour définir des autorisations pour les opérations (politiques);
- Base de code unifiée sur Go.
Cela nous a convaincus de poursuivre le développement de la plateforme blockchain sur la base de ce cadre. Le temps a montré que le choix était le bon: maintenant une partie importante des projets d'entreprise créés au niveau industriel, basés sur le registre distribué, utilise la technologie Hyperledger Fabric. La création de systèmes répartis entre les organisations implique la familiarisation de tous les participants avec les technologies utilisées, de sorte que la documentation, les pratiques d'utilisation bien connues et le niveau d'acceptation du Hyperledger Fabric sur le marché simplifient l'interaction avec les partenaires.
Les technologies de la blockchain en 2017 (et à l'heure actuelle aussi) sont au stade de développement rapide et nous avons dû suivre la voie du développement d'un nombre important de nos propres composants, confrontés à des problèmes tels que:
- Manque de meilleures pratiques dans le développement et le test d'applications blockchain;
- Absence d'un SDK simple et stable sur Go;
- Manque de pratiques pour maintenir le niveau de service réseau (configuration réseau, surveillance des nœuds, réponse d'urgence, etc.)
- Reconfiguration complexe des participants au réseau.
Au cours des deux années de développement de la plateforme blockchain S7, nous sommes passés du déploiement manuel des réseaux et de la rédaction de contrats intelligents simples à la formation d'outils avec lesquels nous pouvons rapidement créer des réseaux blockchain avec des partenaires externes. Sur la base de l'expérience de déploiement de projets individuels, nous avons développé:
- Moyens de déploiement des composants réseau dans K8S, ou sur tout serveur virtuel / service cloud;
- Gestion décentralisée du réseau et de l'accès au réseau;
- Moyens de surveillance et de maintien du niveau de service;
- Composants pour le développement de contrats intelligents et d'applications hors chaîne, y compris le chiffrement des données;
- Outils d'analyse de réseau (explorateur), prenant en compte les méta-descriptions du modèle de données des codes codes;
- Passerelles vers les banques pour les transactions de paiement.
Open source
Certains de nos développements que nous avons publiés en open source :
Une bibliothèque qui vous permet de structurer les contrats intelligents de manière structurée. La dernière version contient également des outils de génération de code basés sur des méta descriptions des services gRPC et des messages protobuf, qui permettent de spécifier les interfaces des contrats intelligents (codes de chaîne) d'Hyperledger Fabric, ainsi que d'automatiser la création de SDK pour interagir avec les contrats intelligents.
De plus, les fonctionnalités suivantes sont implémentées:
- Acheminement des appels de fonction;
- Fonctions de traitement intermédiaire (middleware);
- Cartographie de l'état des objets;
- Implémentation étendue de MockStub.
propre SDK simplifié:
- Composants simples et clairs;
- Fournisseur de découverte de plug-in et suite de chiffrement;
- Métriques GRPC intégrées;
- Équilibrage des appels GRPC basé sur go-grpc;
- Un package séparé pour travailler avec Fabric CA;
- Opérations de traçage basées sur OpenTracing (Jaeger).
Projets en cours
À l'aide de cette boîte à outils, plusieurs projets ont déjà été développés:
Sur la base d'un contrat numérique intelligent dans le système AFSC (contrats de carburant intelligents pour l'aviation), S7 Airlines et le fournisseur de carburant conviennent de la quantité préliminaire de carburant et de son prix. Ces données sont utilisées pour attribuer des spécifications techniques au chauffeur-citerne à l'aéroport. Après que le commandant de bord a demandé à l'exploitant la quantité exacte de carburant nécessaire pour effectuer le vol, une demande en ligne est envoyée à la banque de la compagnie aérienne pour réserver le montant correspondant dans le compte. Une confirmation immédiate de la banque vous donne le début du ravitaillement.
qui est en opération commerciale (le chiffre d'affaires a déjà dépassé 300 millions de roubles par mois ). Un système similaire est également mis en œuvre pour une grande entreprise de transport tierce.
Un certain nombre de projets sont en cours d'élaboration, notamment ceux liés à la coopération avec les aéroports et les sociétés assurant le service au sol des aéronefs.
Dans quels projets la technologie blockchain peut-elle amener l'aviation en tant qu'industrie à un niveau encore plus élevé? La chose la plus importante est peut-être la sécurité. La blockchain peut agir comme un journal virtuel, où toutes les informations sur la maintenance des différentes parties de l'avion seront enregistrées: d'où elles viennent, qui a travaillé avec elles, où elles vont ensuite, etc. Grâce à cette transparence, la blockchain peut pousser la sécurité aérienne à un tout autre niveau.
Et aussi des programmes de fidélité. Voici un exemple: la tokenisation des points de fidélité leur permettra d'être un outil plus liquide et plus pratique pour le client. Ils peuvent fournir une collaboration de bout en bout dans l'industrie du voyage entre les compagnies aériennes, les hôtels, les compagnies maritimes et les sociétés de location de voitures.
Et ce n’est pas tout. Malgré le fait que les exemples actuels ne soient que les premières étapes, l'utilisation de la blockchain avec un haut degré de probabilité aura un impact énorme sur la transformation de l'industrie de l'aviation civile dans le domaine de l'information et de l'interaction des paiements, ce qui contribuera certainement à rendre le processus d'interaction passager-transporteur aérien encore plus pratique et fiable.
Valeur commerciale
Selon Building Value with Blockchain Technology: Comment évaluer la blockchain
Les avantages du Forum économique international, de l'industrie de l'aviation civile et de l'industrie du voyage dans son ensemble peuvent tirer le meilleur parti de l'automatisation de l'interaction à l'aide de contrats intelligents, d'une version unique des données pour tous les participants au processus et de la possibilité de créer de nouveaux types de produits et services. Tout d'abord, grâce à la modernisation des technologies au service des flux d'informations entre partenaires.
Sur la base de la blockchain, des processus qui nécessitent une interaction de paiement (paiement des services des aéroports / fournisseurs de carburant, etc., ou des paiements mutuels dans le cadre d'accords interlignes) peuvent être mis en œuvre, ainsi que des processus avec des paiements non liés, par exemple, les faits des vols.
Les contrats intelligents peuvent contenir des règles préalablement convenues entre les partenaires pour la vérification automatisée des conditions et l'exécution des actions, y compris le paiement, ce qui réduira considérablement le travail manuel, ce qui crée des retards et des erreurs potentielles.
Les horodatages qui accompagnent toutes les transactions de la blockchain peuvent également
Autoriser le contrôle des accords sur les niveaux de service (SLA), par exemple dans
respect du calendrier technologique pour l'entretien de l'avion à l'aéroport.
Ces solutions ont été maximisées en combinaison avec l'Internet des objets (IoT) et les technologies de reconnaissance des modèles de machines - les faits stockés et pris en compte dans les contrats intelligents pourront entrer dans la blockchain aussi automatisé que possible, sans intervention humaine.
Pièges
Pour les réseaux d'entreprises, un schéma de consortium est pertinent dans lequel les nœuds de réseau sont pris en charge par des organisations individuelles - les participants au réseau. L'accès aux nœuds du réseau peut être à la fois membre du consortium et organisations externes, selon les exigences d'interopérabilité. Considérez les principaux obstacles à la création de réseaux d'entreprises.
D'un point de vue commercial:
- Identification du processus d'interaction des contreparties, dans lequel la décentralisation est vraiment nécessaire. Etude de la structure de l'interaction informationnelle, des conditions d'accessibilité des données;
- Évaluation correcte de l'impact du changement de paradigme d'interaction avec les entrepreneurs et du coût de mise en œuvre;
- Organisation du travail dans un consortium de contreparties, y compris des concurrents directs.
En termes de technologie:
- Le manque actuel d'algorithmes de fonctionnement du réseau distribué «idéal» alliant sécurité, évolutivité et décentralisation (choisissez 2 sur 3);
- Absence d'approches normalisées pour l'élaboration de contrats intelligents et de pratiques juridiques;
- Manque de meilleures pratiques dans la création de tels systèmes.
L'essentiel est que les inconvénients ne soient pas des obstacles, mais des zones de croissance. L'avenir est plus intéressant, nous avons quelque chose à travailler.