A aviação civil é uma indústria global em que a sincronização e o processamento de grandes conjuntos de dados estão ocorrendo continuamente. Em meados do século XX, os sistemas de reservas de companhias aéreas foram um dos primeiros exemplos do uso de sistemas de computadores e redes de transferência de dados. Vamos ver como hoje a tecnologia blockchain pode ajudar a resolver com mais rapidez e eficiência uma tarefa simples, à primeira vista: transferir um passageiro do ponto "A" ao ponto "B"?
Dado
Um grande número de organizações que participam do processo
- Pelo menos uma companhia aérea;
- Ponto de venda pelo qual a passagem foi comprada (pode ser o site da companhia aérea ou o escritório de uma agência de viagens);
- Fornecedor de sistema de inventário (sistema de serviço de passageiros);
- Pelo menos dois aeroportos
- Serviço de Controle Aéreo;
- Serviços de controle de fronteiras e alfândega (para voos internacionais);
- Fornecedor e reabastecedor;
- Organização de Manutenção de Aeronaves ;
- Fornecedores de alimentos e outros serviços;
- O operador do programa de fidelidade, se o passageiro for membro de um programa desse tipo;
- Companhia de seguros, se o passageiro tiver adquirido seguro adicional.
Vamos complicar a tarefa
Todos os participantes do processo devem ter dados relevantes relacionados à sua parte da organização de transporte. Ou seja:
- Informações sobre a hora de chegada da aeronave, o local de estacionamento designado da aeronave;
- Informações sobre o bilhete vendido;
- Registro de passageiros registrados para o voo;
- Dados sobre a disponibilidade dos vistos e controle de passaportes e alfândegas necessários;
- Dados sobre os serviços prestados no aeroporto, incluindo serviços de alimentação e combustível - o volume de serviços e a hora exata da prestação de serviços;
- Informações sobre controle técnico e medidas de reparo;
- Informações sobre a passagem do controle pré-voo da tripulação e muito mais.
Ao mesmo tempo, requisitos adicionais podem ser impostos a alguns fluxos de informações. Por exemplo, a troca de dados com várias fontes / consumidores independentes de autenticações de fontes de informação ou a manutenção da invariância do histórico de dados são alteradas com a possibilidade de auditoria.
Troca de dados
Documentos impressos vs Excel vs API vs ...?
Todas as organizações possuem sistemas de informação relacionados ao gerenciamento de atividades operacionais, contabilizando receitas e despesas, enquanto o grau de automação da interação das informações com os contratados varia desde a transferência de documentos impressos, seguida pela transferência para data warehouses digitais, até o uso de vários mecanismos de integração:
Exportar / Importar Arquivos
vários formatos (CSV, XML, Excel ..)
No campo da aviação civil, existem plataformas globais para a interação de organizações no processo de transporte aéreo:
- BSP (Plano de Cobrança e Liquidação);
- GDS (Sistema de Distribuição Global);
- PSS (Sistema de Atendimento ao Passageiro).
Escrevemos sobre eles em nosso artigo anterior . As plataformas funcionam como um serviço e são suportadas por associações e empresas como IATA, SITA, Amadeus, etc. Todas as plataformas atuais são centralizadas: existe uma organização que fornece o serviço, todo o software e as capacidades do servidor estão sob seu controle. Do ponto de vista do desenvolvimento e suporte de sistemas, é conveniente fornecer um nível de serviço, mas também há desvantagens:
- Custos adicionais dos participantes do processo relacionados ao pagamento por serviços de plataforma;
- Transferência de informações para uma organização externa. Dados de valor comercial podem ser comprometidos ou disponibilizados a terceiros;
- O provedor de serviços pode influenciar as regras de interação das informações.
API
O uso da API permite organizar a interação direta entre contratados. Um dos padrões da API é o NDC (Novos Recursos de Distribuição), destinado à venda direta de tickets e serviços adicionais. Ao mesmo tempo, ao interagir com os contratados durante o manuseio do solo, ainda não existem esses padrões, a implementação fragmentada dos serviços de integração de dados não se baseia em padrões geralmente aceitos.
API é uma ferramenta de colaboração entre prestadores de serviços que permite transformar uma empresa ou organização em uma plataforma. No entanto, a criação potencial de uma API para todas as opções de interação com as contrapartes pode, por um lado, levar à centralização dos serviços através dos quais a interação ocorre e, por outro, a um aumento no número e tipos de integrações e na complexidade do cenário de informações das organizações.
Blockchain?
Nós temos:
- Muitas fontes de dados que devem ser coletadas em um campo de informações;
- A importância crítica da correção dos dados, fontes de origem e tempo de ocorrência;
- A troca direta de dados é preferível ao uso de intermediários na transmissão de dados.
O uso da tecnologia blockchain / registro distribuído - parece uma parte lógica da solução do problema complexo que identificamos no início: transferir o passageiro do ponto "A" para o ponto "B". Graças a essa tecnologia, todos os participantes do processo recebem uma versão dos dados e não gastam tempo e outros recursos em coordenação e discussão.
Versão única de dados para vários participantes
Usando os recursos de um registro distribuído, as organizações podem, de acordo com suas regras, rapidamente, com controle do tempo e da origem da mensagem, além do fato da entrega, trocar informações com o mínimo necessário ou o grau zero de divulgação no esquema de interação, quando várias organizações recebem e enviam dados relacionados a um contexto específico. passageiro, voo, ULD (dispositivo de carga unitária, contêiner de ar) etc.
O valor principal da tecnologia de contabilidade distribuída é baseado em dois elementos principais.
- origem comprovada dos dados (embora o blockchain NÃO garanta a confiabilidade dos dados, mas deixa claro quem colocou quais dados no registro e quando);
- processos controlados - todos os participantes podem ver e entender como os dados passam por um processo programado e pré-acordado.
Contratos inteligentes
As regras de troca de dados podem ser descritas na forma de contratos inteligentes que definem o modelo de dados para um processo específico. Um contrato inteligente é executado em um ambiente de registro distribuído neutro, protegido do acesso ou da influência de terceiros, garantindo a fixação da sequência cronológica das informações fornecidas pelas partes, formando assim uma trilha de auditoria.
O código do contrato inteligente determina os níveis de acesso aos dados, quem e sob quais condições os dados podem ser inseridos. Além das organizações envolvidas no processo, os oráculos são uma fonte importante de dados - sistemas de informação que transferem dados do ambiente externo para o blockchain. Oráculos podem ser, por exemplo:
- medidores de massa certificados em veículos para reabastecimento;
- trocas que fornecem taxas de câmbio atuais;
- sistemas de reconhecimento de padrões.
O acesso a dados do ambiente externo permite automatizar o cumprimento das condições da transação, algoritmos para calcular o custo dos serviços.
Parece bom, como implementar isso?
v1.0: Ethereum
Em 2017, a S7 Airlines, em parceria com o Alfa-Bank, uma das primeiras companhias aéreas, lançou um projeto de tecnologia baseado em blockchain que agora é usado ativamente no processo de interação da S7 Airlines com a rede de agentes e permite vincular dados de vendas de ingressos com transações de pagamento .
O processo de interação de informações e pagamentos com agentes foi considerado como um caso especial de criação de redes de negócios, cujo objetivo é acelerar os processos de negócios e produção, reduzir custos operacionais devido a informações diretas e seguras e à interação de pagamento das organizações.
A plataforma blockchain desenvolvida pela S7 TechLab previu imediatamente a criação de redes para processos nos quais as organizações trocam informações de negócios e, ao atingir determinadas condições, um contrato inteligente inicia um pagamento bancário. Para que as transações colocadas na blockchain tenham consequências legais, foi desenvolvida uma estrutura legal, incluindo a possibilidade de o banco efetuar pagamentos com base nos dados da transação da blockchain.
A primeira versão da plataforma blockchain foi implementada com base no protocolo Ethereum, usando o consenso de Prova de Autoridade, no qual, no nível de contratos inteligentes do sistema, foi determinado um círculo de organizações-validadores, bem como um modelo de acesso. Para isso, foram utilizados os recursos do cliente Parity .
A arquitetura envolvia a implantação de uma rede separada para um processo específico. Os principais papéis dos participantes:
- Uma organização que participa de um processo específico (por exemplo, ao vender bilhetes, é um agente ou companhia aérea)
- Um banco que fornece pagamentos iniciados por uma transação colocada na blockchain.
Os componentes on-chain da primeira versão da plataforma (contratos inteligentes) foram implementados no Solidity usando técnicas de atualização de contratos inteligentes, que nos contratos inteligentes baseados no EVM (Ethereum Virtual Machine) cria uma série de dificuldades no desenvolvimento e suporte. Os componentes fora da cadeia foram implementados principalmente no JavaScript / Node.JS, pois as bibliotecas mais estáveis (web3.js, trufas e outras) foram implementadas nessa pilha.
A plataforma blockchain baseada em protocolo Ethereum foi um bom começo, já que em 2017 era a tecnologia mais estável que suporta contratos inteligentes, com muitas bibliotecas disponíveis, no entanto, com maior expansão de requisitos e desenvolvimento de funcionalidade, encontramos várias limitações inerentes ao protocolo Ethereum :
- As transações não são finais, são aceitas pela maioria simples dos votos dos nós - validadores;
- Um único registro de operações disponível para todos os participantes. As decisões baseadas no Quorum e outras implementações estendidas dos clientes Ethereum com suporte para transações privadas em 2017 ainda eram instáveis;
- A solidez, como linguagem de desenvolvimento, tinha limitações significativas na lógica sendo implementada. Era problemático implementar lógica complexa: por exemplo, quando um certo número de variáveis era usado em um contrato inteligente, o compilador gerava um erro
stack too deep e a expansão adicional da lógica de contrato inteligente precisava ser feita com truques tecnológicos significativos.
v2.0: Hyperledger Fabric
No segundo semestre de 2017, uma versão estável da estrutura Hyperledger Fabric 1.0 foi lançada com recursos como:
- Confirmação de duas fases;
- Isolamento de dados baseado em canal
- Autenticação baseada em PKI;
- Modelo flexível para configurar participantes da rede (provedor de serviços de associação);
- Sistema avançado para definir permissões para operações (políticas);
- Base de código unificada no Go.
Isso nos convenceu a desenvolver ainda mais a plataforma blockchain com base nessa estrutura. A Time mostrou que a escolha era a certa: agora uma parte significativa dos projetos corporativos de nível industrial criados com base no registro distribuído usa a tecnologia Hyperledger Fabric. A criação de sistemas distribuídos entre as organizações implica a familiarização de todos os participantes com as tecnologias utilizadas, de modo que a documentação, práticas de uso conhecidas e o nível de aceitação do mercado do Hyperledger Fabric no mercado simplificam a interação com os parceiros.
As tecnologias de blockchain em 2017 (e no momento atual também) estão no estágio de desenvolvimento rápido e tivemos que desenvolver um número significativo de nossos próprios componentes, enfrentando problemas como:
- Falta de boas práticas no desenvolvimento e teste de aplicativos blockchain;
- Falta de um SDK simples e estável on Go;
- Falta de práticas para manter o nível do serviço de rede (configuração da rede, monitoramento de nós, resposta a emergências etc.)
- Reconfiguração complexa dos participantes da rede.
Nos dois anos de desenvolvimento da plataforma blockchain S7, passamos da implantação manual de redes e redigimos contratos inteligentes simples para a formação de ferramentas com as quais podemos criar rapidamente redes blockchain com parceiros externos. Com base na experiência de implantação de projetos individuais, desenvolvemos:
- Meios de implantação de componentes de rede no K8S ou em qualquer servidor virtual / serviço em nuvem;
- Rede descentralizada e gerenciamento de acesso à rede;
- Meios de monitoramento e manutenção do nível de serviço;
- Componentes para o desenvolvimento de contratos inteligentes e aplicativos fora da cadeia, incluindo criptografia de dados;
- Ferramentas de análise de rede (explorer), levando em consideração meta-descrições do modelo de dados dos códigos de código;
- Gateways para bancos para transações de pagamento.
Código aberto
Alguns de nossos desenvolvimentos foram publicados em código aberto :
Uma biblioteca que permite estruturar contratos inteligentes de maneira estruturada. A versão mais recente também contém ferramentas de geração de código baseadas em meta descrições de serviços gRPC e mensagens protobuf, que permitem especificar as interfaces de contratos inteligentes (códigos de cadeia) do Hyperledger Fabric, além de automatizar a criação de SDKs para interagir com contratos inteligentes.
Além disso, os seguintes recursos são implementados:
- Encaminhamento de chamadas de função;
- Funções de processamento intermediário (middleware);
- Mapeamento de estado do objeto;
- Implementação expandida do MockStub.
próprio SDK simplificado:
- Componentes simples e claros;
- Provedor de descoberta de plug-in e suíte de criptografia;
- Métricas GRPC incorporadas;
- Balanceamento de chamada GRPC baseado em go-grpc;
- Um pacote separado para trabalhar com Fabric CA;
- Rastreando operações baseadas em OpenTracing (Jaeger).
Projetos em andamento
Usando este kit de ferramentas, vários projetos já foram desenvolvidos:
Com base em um contrato inteligente digital no sistema AFSC (contratos inteligentes de combustível para aviação), a S7 Airlines e o fornecedor de combustível concordam com a quantidade preliminar de combustível e seu preço. Esses dados são usados para atribuir especificações técnicas ao motorista do navio-tanque no aeroporto. Depois que o comandante da aeronave pede ao operador a quantidade exata de combustível necessária para concluir o voo, um aplicativo on-line é enviado ao banco da companhia aérea para reservar o valor correspondente na conta. A confirmação instantânea do banco fornece o início do reabastecimento.
que está em operação comercial (o volume de negócios já ultrapassou os 300 milhões de rublos por mês ). Um sistema semelhante também está sendo implementado para uma grande empresa de transporte de terceiros.
Vários projetos estão em desenvolvimento, incluindo aqueles relacionados à cooperação com aeroportos e empresas que fornecem assistência em terra para aeronaves.
Em quais projetos a tecnologia blockchain pode levar a aviação como uma indústria a um nível ainda mais alto? Talvez a coisa mais importante seja a segurança. O Blockchain pode atuar como um diário virtual, onde todas as informações sobre a manutenção de partes individuais da aeronave serão registradas: de onde elas vieram, quem trabalhou com elas, para onde vão depois etc. Graças a essa transparência, a blockchain pode levar a segurança da aviação a um nível totalmente novo.
E também programas de fidelidade. Aqui está apenas um exemplo: a tokenização de pontos de fidelidade permitirá que eles sejam uma ferramenta mais líquida e conveniente para o cliente. Eles podem fornecer colaboração de ponta a ponta no setor de viagens entre companhias aéreas, hotéis, empresas de transporte e empresas de aluguel de carros.
E isso não é tudo. Apesar dos exemplos atuais ainda serem os primeiros passos, o uso da blockchain com um alto grau de probabilidade terá um enorme impacto na transformação da indústria da aviação civil no campo da interação de informações e pagamentos, o que, é claro, ajudará a tornar o processo de interação entre passageiros e transportadoras aéreas ainda mais conveniente e confiável.
Valor comercial
De acordo com a criação de valor com a tecnologia Blockchain: como avaliar o Blockchain
Os benefícios do Fórum Econômico Internacional, o setor de aviação civil e o setor de viagens como um todo podem se beneficiar da automação da interação usando contratos inteligentes, uma versão única dos dados para todos os participantes do processo e a capacidade de criar novos tipos de produtos e serviços. Antes de tudo, devido à modernização das tecnologias que atendem aos fluxos de informações entre os parceiros.
Com base no blockchain, podem ser implementados processos que requerem interação com pagamentos (pagamento por aeroportos / fornecedores de combustível e assim por diante ou pagamentos mútuos sob acordos interline), bem como processos com pagamentos não relacionados, por exemplo, fatos de voos.
Os contratos inteligentes podem conter regras previamente acordadas entre os parceiros para verificação automatizada das condições e execução de ações, incluindo pagamento, o que reduzirá significativamente o trabalho manual, o que cria atrasos e possíveis erros.
Os carimbos de data e hora que acompanham todas as transações de blockchain também podem
Permitir controle sobre acordos de nível de serviço (SLAs), por exemplo, em
cumprimento do cronograma tecnológico de manutenção da aeronave no aeroporto.
Essas soluções foram maximizadas em combinação com a Internet das Coisas (IoT) e as tecnologias de reconhecimento de padrões de máquina - os fatos armazenados e levados em conta em contratos inteligentes poderão entrar no blockchain da maneira mais automatizada possível, sem intervenção humana.
Armadilhas
Para redes comerciais, um esquema de consórcio é relevante no qual os nós da rede são suportados por organizações individuais - participantes da rede. O acesso aos nós da rede pode ser membro do consórcio e organização externa, dependendo dos requisitos de interoperabilidade. Considere os principais obstáculos à criação de redes de negócios.
Do ponto de vista comercial:
- Identificação do processo de interação das contrapartes, no qual a descentralização é realmente necessária. Estudo da estrutura de interação das informações, condições de acessibilidade dos dados;
- Avaliação correta do impacto da mudança do paradigma de interação com contratados e do custo de implementação;
- Organização do trabalho em um consórcio de contrapartes, incluindo concorrentes diretos.
Em termos de tecnologia:
- A atual falta de algoritmos de operação de rede distribuída “ideais” combinando segurança, escalabilidade e descentralização (escolha 2 de 3);
- Falta de abordagens padronizadas para o desenvolvimento de contratos inteligentes e práticas legais;
- Falta de boas práticas na criação de tais sistemas.
O principal é que os contras não são obstáculos, mas zonas de crescimento. O futuro é mais interessante, temos algo para trabalhar.