Jaak Laineste presentation about blockchain and GIS. in Estonian, ESTGIS 2018 conference

1. Blockchain ja GIS
Jaak Laineste
ESTGIS aastakonverents oktoober 2018

2. Sisukord
Mis on plokiahel?
Bitcoin majandus
– kuidas sellega
rikkaks saada
Plokiahel ja GIS
projektid
Kaardid
Asukoha info
kinnitus
Tuleviku ideed

3. Mis on Blockchain?

5. Mis on
plokiahel
(blockchain)
• Mis ta EI ole
• Krütoraha: Bitcoin, Ethereum …
• ICO
• Püramiidskeem
• (Kiire) viis rikastumiseks
• Maailma suurim elektritarbija
• “hajutatud andmebaas, mille andmete
uuendamine toimub läbi matemaatilise
konsensuse saavutamise algoritmi”
[Wikipedia]

6. Akadeemiline plokiahelate jaotus [RIA]
Tsentraalsed
süsteemid
(nt Guardtime)
Loalised
hajusraamatud
(nt IBM HyperLedger)
Loatud
hajusraamatud
(nt BitCoin,
Ethereum)

7. Tehnoloogia
põhielemendid
• Jagatud logiraamat – distributed ledger, DLT
• Krüptograafiliselt on tagatud lisatud andmete mitte-
muudetavus
• Hajusraamatu puhul tagatakse konsensus: “enamus võidab”
• Kui üle 50% on koordineeritult halvad, siis on kõik metsas
• Ära usalda, kontrolli: kasuta oma personaalset koopiat
andmebaasist

8. Veel mõned detailid
• Suurematel on mitmeid alternatiivseid kliente, oluline on vaid
nendevaheline suhtlus
• Serverit ei ole niikuinii
Plokiahel on protokoll,
mitte klient
• “kanna X kontolt Y kontole Z summa” – lihtne väike operatsioon
• Algatab teine contract või väline kasutaja (kel on õigus)
Smart contracts - võrgus
tehtavad lihtsad
funktsioonid
• Probleem: eriti digirahakotil on ülisuur motivatsioon valetada
• Proof of Work – coin mining. Kel on enam arvutusvõimsust, võidab
• Proof of Stake jt – alternatiivid, vähekasutatud ja probleemidega
Konsensuse algoritm –
millisel kliendil on õigus

9. Ethereum
mõisteid
• Kontod, põhielemendid
• External account (nt rahakott) ja contract account
• Smart contract
• Solidity – peamine keel, Turing complete
• Gas – sisene kulude mõõdik, tehingutasud
• Seotud põhirahaga, gas price
• Iga aadress/leping võib hoida andmeid , aga see on kallis
• key-value storage – map of 256-bit to 256-bit
• Esimene ühe väärtuse salvestus ~$0.02, hilisem muutmine
pisut odavam, lugemine maksab pisut
• Iga väärtus jääb plokiahela igasse arvutisse igaveseks
• Oraakel (oracle) – suhtlus välismaailmaga,
• tehniliselt tavaline väline konto mingi numbri väärtusega, nt
õhutemperatuur X kohas, lennu ärajäämine
• ERC20 – token-i konto standard
• Kokku lepitud operatsioonid: ost, müük, kontojääk jms

10. Rakendused
reaalelus
Kus on vaja tõendada sündmuste (andmete
muutumise) toimumise fakti ja omavahelist
järjestust
• Digiraha – topelt kulutamise motiiv
• Ajahetke tõendamine - Guardtime
• Kindlustus, automaatne kahjuhaldus - nt
Black Insurance Eestis
• Tervishoid, tarneahelad, iOT, turuplatsid –
nt WePower (Leedu-Eesti)
• Valitsus - maaregister jt riiklikud registrid,
e-valimised
• Vt ICO-sid

11. Kus EI saa kasutada?
• Tõendusväärtus on teisane
• Palju andmeid: indekseerimine, partitsioneerimine, pakkimine
• Keerukad operatsioonid: plokiahela funktsioone ei saa kasutada avalikus ahelas
• Tõde on ebaselge : aerofotod, temperatuur, GPS koordinaadid
• GIS-i tüüpilises kasutusjuhus – suurte keerukate andmestike haldus
• Sisendandmed on kontrollimata – garbage-in, garbage-out (GPS)
• Kuldreegel: kui juba tõestatud lahendus on piisavalt hea

12. Plokiahela
näiteid
• Bitcoin – kõikide esiema
• Ethereum – dapps, smart contracts
• EOS – “kolmas põlvkond”, proof of work
asendus
• Privaatsed, enterprise-blokiahelad
• IBM Hyperledger Fabric – väga levinud
• Kasutajad pole anonüümsed
• On õiguste süsteem, andmed on
krüpteeritud
• Välja jagatakse niipalju kui just tarvis,
hoitakse kontrolli andmete üle
• Guardtime - ajatembeldus

13. Guardtime:
Blockchain
Technology
Family Tree

14. Plokiahela rakendusideid
Varade tokeniseerimine
– asset tokenisation
• Asendada mittelikviidne vara
tokenitega kui väärtpaberitega:
kuld, kinnisvara jms
Tarneahela haldus –
Supply Chain
Management
• Ühe turvalise andmebaasi
loomine eri osapoolte vahel
Digitaalne identiteet
Energiaturg
• Peer-to-peer marketplace
Tervishoid
• Patsiendiinfo ühes kindlas
kohas, sarnane tarneahela
süsteemile
Internet of Things (IoT)
• Smart machine is revenue
generator
Hääletamine
• Igaüks saab kontrollida
tulemusi
Kindlustus
• Lepingute automaatne
käivitamine

15. Millal on mõtet kasutada?
• https://medium.com/@sbm
eunier/when-do-you-need-
blockchain-decision-models-
a5c40e7c9ba1
• Karl Wüstl and Arthur
Gervais (may 2017) model

16. Millal on mõtet kasutada?
•
• Laineste (2018) täiendatud
model
Can you
trust
consens
us?
yes
no
Existing
tech is
ok?
yes
no

17. Millal on mõtet kasutada?
Laineste (2018) model -
lihtsustatud

18. Bitcoin ja $€฿
Kuhu kaob raha?

19. Mis on Bitcoin?
• Detsentraalne rahakott
• Esimene ja kuulsaim plokiahela lahendus ja rakendus
• Igal kasutajal anonüümne konto, kontroll privaatvõtme
abil
• Iga konto muutus tõendatakse turvaliselt krüptoga
• Igaüks saab osaleda plokiahela sisu hoidmisel ja
tehingute tõendamisel
• Tuleb leida järgmine sobiv hash blokist
• Tasuks on tehingutasud “kaevandatud” bloki näol
• 1 bloki leidmise tasu hetkel ~12 BTC (~$80.000)
• Reaalne kaevandamine käib ühistöös,
konsortsiumites

20. Bitcoini äripool
• Igapäevase digirahana on läbikukkunud
• Liiga kõikuv reaalraha (fiat money)
kurss tavatarbeks
• Tehniliselt kohmakas: aeglased
tehingud, kõrged teenustasud
• Kasutus: Lunaraha, must kaubandus
• Samas: parim likviidsus
• Pigem spekulatiivne
investeerimiskuld, kui sularaha
• Kuidas rikkaks saada
• Leiuta ajamasin, mine 5a tagasi,
osta, mine 2017 detsembrisse,
müü.

21. Tokenite
majandus
• Ethereum, Litecoin, Dodgecoin, Estcoin jne jne
• Püüavad olla maksevahendid, aga liiga kõikuva
väärtusega samuti
• Reaalelus spekulatiivne “virtuaal-hõbe”
Altcoin – alternatiiv Bitcoin-ile
• Virtuaalühikud, mis ei püüa olla maksevahendid, a
la Rimi raha, boonuspunkt
• Utility token – saad vahetada mingi kauba/teenuse
vastu
• Equity token – kinnitab osaluse (õigus väärtusele ja
kasumi jaotusele) mingis ettevõttes, virtuaalaktsia
• Levinuim tehniline vorm – smart contract
Ethereum-i ahelas, “ERC20 token”
Token-id

22. Initial Coin Offering (ICO)
•Kui muud rahastused ei toimi
Äriideede rahastuse viis – micro-IPO
•Reaalselt ei saa eriti kumbagi
Rahastaja saab token-eid, teoorias kauba ettemakse (utility) või osaluse (equity)
•Kasutab andmebaasi asemel blockchaini, mingi vajadus kaitsta andmeid selliselt
Blokiahela-põhised projektid
•Whitepaper, bitcointalk foorum, uus domeen (nt .network), bounty varastele, pre-sale, Telegram chat, airdrop
•Icobox – Krasnodari firma müüb täiskomplekti 40 BTC eest
De facto reguleering

23. Kuidas seda
süüakse?
• On-line süsteemis: nt Coinbase, MyEtherWallet
• Brauseris – nt Metamask: Ethereum ja ERC20 tokened
• Eraldi app – nt Electrum (BTC) arvutis
• Füüsiline rahakott (~100€) - Ledger Nano, Trezor
• Täielik ETH või BTC klient – väga suur ja kohmakas,
täisandmebaas mitusada GB
Muretse rahakott:
• Kui on läinud, on läinud. (v.a. online wallet)
Hoia võtmed salajas ja failid alles!
• ICO tokenid: vt projekti lehti, reeglina ETH eest. Osta
odavalt (airdrop, bounty), palveta, müü ruttu mingil
token-ite exchange-l.
• ETH, Bitcoin – Change Wallet (Eesti), Coinbase,
Blockchain.info
Ost-müük

24. Hoiatus - scamid
• Statistika Internetist
• 90% ICOdest on scam, 10% on lihtsalt nõrgad projektid

25. Plokiahel ja GIS
Aga äkki on ikka mingi point?

26. Teoreetilised
kasutusjuhud
Tõendatud register
• Nt kataster, tehingute ja seisu avalik
tõendamine
Tõendatud asukoht
• Kindlas asukohas viibimise või
mitteviibimise tõendus - proof of location
• Mistahes tasulised või juriidilise
tähendusega sündmused
• “Kas GPS ja kaart olid taadeldud?”
• Kas kuller oli tegelikult siin? Kas auto oli
tasulises alas? Kus sa bussi läksid ja
väljusid? Kus sa jälle käisid? Jne jne jne
• Liikurvahendite ümbersuunamine –
sõjalaevad, lennukid jne

28. Projekte
• FOMA.space (~$8M ICO, August 2018)
• Static proof of location, Token Curated Register = POI
andmebaas, haldus FOMA tokenitega
• Dynamic proof of location = spetsiaalne raadiovõrk
turvaliseks asukohaks, crowd-sourced
• Crypto-spatial coordinates = GeoJSON Ethereum-i jaoks
• Spatial Index & Visualizer = kaardivaade blockchainis
koordinaatidele
• XYO.network (~$10M ICO, mai 2018)
• Location verifying beacons – GPS-trackerite vidinate
vanem tootja
• Streetcred.co (beta in NYC now)
• Randy Meech, Mapzen.
• Crowdmapper teenib Bitcoini, kui lisab POI-sid

30. FOAM live: lisan POI Ethereum plokiahelasse

31. Mis edasi?
• Lugemist
• IBM "Blockchain for dummies" - enterprise-
plokiahela ülevaade
• Mõtle infosüsteeme planeerides tõendamise
vajadusele
• Järsku on just sul järgmine Bitcoin project?
• Osta bitcoini või ICOde tokeneid, aga hästi vähe
• Ole valmis kõigest ilma jääma
• Hoia võtmeid turvaliselt
• Kui kuuled, et mingi project kasutab plokiahelat X
asjaks…
• Jookse (eemale) !

32. Suur tänu!
Jaak Laineste
jaak@nutiteq.com