کتاب کاربرد ‏بلاک ‏چین ‏در ‏بلایای ‏طبیعی

فهرست
عنوان صفحه
فصـل اول 13
مقدمه 13
مدیریت تکنولوژی در بلایای طبیعی 17
فصـل دوم 23
مقدمه 23
مقدمه‌ای بر بلاکچین 26
معماری بلاک چین 27
امضای دیجیتال 29
بار گذاری اطلاعات در بلوک ها 31
فصـل سوم 35
مقدمهای بر اینترنت اشیا 35
چشم انداز اینترنت اشیاء 36
معماري لايهاي اينترنت اشيا 36
کاربردهای اینترنت اشیا 37
سلامت الکترونیک 37
خانههاي هوشمند 39
شهر هوشمند 40
مانیتورینگ محیطی 42
خدمات خودرویی 42
مدیریت هوشمند انرژی و شبکه هوشمند توزیع برق 43
خواص سیستمهای خودکار اینترنت اشیاء 44
خودسازگاری 44
خودسازماندهی 44
خودبهینهسازی 45
خودپیكربندی 45
خودترمیمی 45
خودتوصیفی 45
امنیت در اینترنت اشیا 46
تهدیدهای امنیتی در معماری لایهای اینترنت اشیا 51
چالشهای اینترنت اشیاء 51
فصـل چهارم 55
بلاکچین و قراردادهای هوشمند 55
نیاز به بلاکچین 56
چالشهای مطرح در اجرای بلاکچین 58
ظرفیت ذخیره سازی و مقیاس پذیری 58
امنیت، نقاط ضعف و تهدیدات 59
گمنامی و حفظ حریم خصوصی 59
سابقه قراردادهای هوشمند 60
مسائل حقوقی 61
توافق عمومی 62
پلاتفرم‌های بلاک چین برای اینترنت اشیا 63
کاربردهای بلاک چین اینترنت اشیا 64
نتیجهگیری 65
فصـل پنجم 67
آسیب دیدگی زنان در بلایای طبیعی 67
چرا زنان بیشتر از مردان آسیب می‌بینند؟ 69
مدیریت بلایای طبیعی برای کودکان 70
لزوم آموزش و آگاه سازی نهادها و مردم 71
فصـل ششم 73
مدل پیشنهادی جهت بار گذاری اطلاعات در یک بلاک 73
رویکرد فعلی در برابر مدیریت بحران 76
ادغام اینترنت اشیا و بلاکچین و بهداشت و درمان 81
عدم تمرکز و مقیاس پذیری 83
هویت 83
استقلال 83
قابلیت اطمینان 84
امنیت 84
بازار خدمات 84
توسعه سورس کد 84
نتیجه گیری و پیشنهادات 86
منـابع و مآخـذ 89

مقدمه‌ای بر بلاکچین

بلاک چین فناوری بار گذاری اطلاعات بصورتی که دروغ در آن بسیار نزدیک به صفر است. بلاک چین از سال 2008 و پس از معرفی بیت کوین توسط ساتوشی ناکاموتو ]35[ محبوبیت فراوان گرفت. بیت کوین پولی الکترونیکی است که در محیط بلاک چین بصورت امن و کاملا ناشناس تبادل می‌گردد در سراسر جهان و نیاز به هیچ شخص واسطی نمی‌باشد ]36[. تجارت جهانی، مالیات، اسناد املاک و مستغلات، و حتی خدمات بهداشتی و شناسنامه‌ای کامل از هر شخص از نگاه مالی، حقوقی، سلامت و غیره مواردی هستند که با استفاده از بلاک چین در یک محیط قابل اعتماد و در دسترس می‌توان بارگذاری کرد ]37[. یکی از ویژگی‌های مهم بلاک چین که به ویژه در مواقع حوادث می‌توان از آن بهره برد دسترسی به اطلاعاتی که کاملا درست می‌باشد تا در هنگام بروز فجایع با حداقل زمان و لوازم، حتی با داشتن یک موبایل که توانایی اتصال به شبکه را دارا باشد، بتوان به اطلاعات دسترسی داشت، البته فقط از قابلیت خواندن و کپی، استفاده کرد. برای مثال اگر در حادثه‌ای اجتماعی شخصی به شدت آسیب دیده و نیاز به تزریق خون داشته باشد، می‌توان در حداقل زمان به شبکه اطلاعاتی بلاک چین متصل و با وارد کردن اطلاعات شناسایی شخص که بر روی کارت شناسایی فرد مثل کد ملی می‌باشد، از وضعیت پرونده پزشکی شخص و گروه خونی مطلع شد. اطلاعات مورد نیاز، اطلاعاتی چون پرونده پزشکی اشخاص، فقط توسط سامانه سلامت که در تمام روستاها، شهرها و سراسر کشور نمایندگی فعال دارند قابلیت بارگذاری دارند و دیگران فقط قابلیت خواندن و یا گرفتن پرینت را از آن دارند تا در اطلاعات مورد دسترس هیچ شکی نباشد ]38[.

معماری بلاک چین

شبکه‌ای متشکل از تعداد زیادی کامپیوتر که به یک سرور مرکزی متصل نبوده بلکه به یکدیگر متصل هستند. کامپیوترها داده‌های مشخصی را به اشتراک گذاشته و بر روی آنها محدودیت هایی را ایجاد می‌کنند ]38[.

بلاک چین یک تکنولوژی غیر متمرکز و توزیع شده است، به عبارت دیگر، تمام گره‌ها به صورت جداگانه یک کپی از بلاک چین خود را نگاه می‌دارند. اطلاعات به یکدیگر متصل شده و به گره‌ها در بلاک‌ها منتقل می‌شوند، سپس اطلاعات جدید در سرتاسر شبکه توزیع شده و به طور جداگانه تایید شده و به وسیله گره‌ها پردازش می‌شوند ]38[.

امضای دیجیتال

جهت ایجاد و تایید یک اطلاعات جدید نیاز به امضای دیجیتال می‌باشد. در دنیای واقعی وقتی فردی سندی را امضا می‌کند، پای آن امضا می‌زند. وقتی چکی را صادر می‌کند پای آن امضا می‌زند تا به آن رسمیت ببخشد از سوی دیگر در دعاوی حقوقی نیز قابل پیگیری است، ولی در دنیای دیجیتال هم اسناد زیادی رد و بدل می‌شود، برای اعتبار بخشیدن به آن باید چه کرد؟ مدت‌ها است که برای اعتبار بخشیدن به اسناد الکترونیکی نام امضای دیجیتالی را می‌شنویم. امضای دیجیتالی راهی است برای رد و بدل شدن اطلاعات، پیغام‌ها و اسناد با امنیت کامل. حتی گفته می‌شود در تجارت الکترونیک امروزی و دولت الکترونیکی بدون امضای دیجیتالی همه چیز از اعتبار ساقط است. در فضای سایبر اگر سهامی فروخته شود، یا فعالیت بانکی انجام شود باید دارای هویت باشد و این هویت با امضای دیجیتالی ممکن می‌شود. به این طریق می‌توان اطمینان حاصل کرد که تمام نقل و انتقال‌های پیام‌ها و اسناد به درستی و ایمن انجام می‌شود و جلوی کلاهبرداری‌ها و سرقت‌ها گرفته می‌شود. همانطور که همه می‌دانند اکنون هکر‌ها در کمین هستند تا اطلاعات، منابع مالی و دیگر اطلاعات کاربران را به سرقت ببرند، بنابراین امضای دیجیتال از جمله راه‌هایی است که برای جلوگیری از سرقت اندیشیده شده و ابراز تشخیص هویت افراد است.

شاید از نام امضای دیجیتالی این سوال برا‌ی کاربران پیش آید که فرد به صورت الکترونیکی مانند همانی که در روش سنتی امضا می‌کند، است، ولی باید گفت: امضای دیجیتالی امضای اسکن شده از امضای واقعی فرد از روی کاغذ نیست، بلکه امضای دیجیتالی اطلاعاتی است که از فرد گرفته شده و به صورت رمز در سیستم ذخیره می‌شود بنابراین اگر این بخش از اطلاعات فردی دستکاری شود، اسناد بدون اعتبار تلقی می‌شوند. همانطور که گفته شد امضای دیجیتالی رمزنگاری است بنابراین باید رمزنگاری‌ها به درستی انجام شوند تا جلوی جعل آن گرفته شود از این رو امضای دیجیتالی دارای الگوریتم‌های متفاوتی است. به طور خلاصه می‌توان گفت که امضای دیجیتال نرم‌افزاری است که با محاسبات ریاضی تهیه شده و خود این نرم افزار تولید کننده توابع ریاضی دیگری است که در به رمز در آوردن داده‌های پیام و اسناد الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما با وجود اهمیت زیادی که امضای دیجیتال در سرعت گرفتن روند دولت الکترونیک و تجارت الکترونیک و تضمین فعالیت‌ها در حیطه آن دارد، هنوز آن گونه که انتظار می‌رود گسترش پیدا نکرده است. برای گسترش امضای الکترونیک باید تنها یک متولی و آن هم یک متولی قوی برای آن در نظر گرفت تا افراد بدانند که دقیقاً با چه مرکزی روبرو هستند. همچنین این متولی لازم است تبلیغات مناسبی برای گسترش امضای دیجیتال انجام دهد. در این راستا هنوز برای عموم مردم متولی جهت دریافت امضای دیجیتال وجود ندارد.

گسترش دولت الکترونیک و تجارت الکترونیک در نهایت اجتناب ناپذیر است، چراکه مدت‌ها است بسیاری از کشور‌های جهان قدم در این راه گذاشته‌اند و مزایای آن نیز برای اکثر کشور‌ها به اثبات رسیده است. کشور ما هم با انبوهی از کاربران اینترنتی قادر است این موضوعات را بیش از حالا گسترش دهد. اما کسانی که می‌خواهند در عرصه تجارت الکترونیک کار کنند و یا با دولت الکترونیک در تماس باشند، لازم است مطمئن باشند که اطلاعات آن‌ها افشا و سرقت نمی‌شود و یا در پیام هایشان دستکاری نمی‌شود. به این ترتیب امضای دیجیتال در این میان نقشی مهم و حیاتی به عهده می‌گیرد. بدیهی است پس از مشخص شدن متولی ارائه امضای دیجیتال می‌توانیم درخواست خود به منظور ساخت امضای دیجیتال را به ایشان بدهیم.

بار گذاری اطلاعات در بلوک ها

در گام اول نیاز به ساخت یک آدرس با دو بخش خصوصی و عمومی داریم که کلید عمومی را در اختیار دیگران و کلید خصوصی را نزد خود نگاه میداریم، اشاره به این نکته نیز باید داشته باشیم که ساخت یک آدرس زمان زیادی نیاز ندارد اما تمام تراکنش‌های اطلاعاتی نیاز به آدرس جهت بارگذاری و کنترل دارند.

گام دوم: رمز نگاری، این قسمت از کار توسط خود سیستم انجام شده و اطلاعات را بصورت هش رمزنگاری می‌کند و در بلاک قرار می‌دهد، پس از آن کنترلرها هش را بازخوانی و در صورت برابری با بلاک پیشین و تایید 61 درصد از پشتیبانان، اطلاعات بارگذاری می‌گردد و بنا بر نوع شبکه و نوع اطلاعات پشتیبانان به جهت انجام فعالیت پاداش دریافت می‌کنند.

گام سوم: شبکه به جهت جلوگیری از هش تکراری در داده‌های یکسان از قابلیت نانس استفاده می‌کند. در این قابلیت، نانس مقداری تصادفی را به اطلاعات اضافه کرده و با این کار داده‌های یکسان پس از تبدیل به هش به نتایجی متفاوت می‌رسند.

گام چهارم: در بلاک چین هر بلاک به بلاک پیشین وابسته است و در این حالت اگر شخصی اقدام به تغییر اطلاعات بکند، هش به دست آمده نیز تغییر می‌کند، پس از بار گذاری اطلاعات تغییر یافته، پشتیبانان اطلاعات را با یک دیگر کنترل می‌کنند و در صورت یکسان نبودن اطلاعات آن را تایید نمی‌کنند.

در اینجا، هر یک از شبکه هایی که به آنها دسترسی جهت بارگذاری اطلاعات داده شده، شبکه هایی چون شبکه سلامت، شهرداری ها، قویه قضاییه و غیره، پس از بارگذاری اطلاعات جهت شناسایی مرجع اعلام کننده در پایان امضاء از پیش تعریف شده را در پایان اطلاعات قرار می‌دهند.

در این بخش فعالیت هایی که تا این زمان در مورد یکپارچه سازی اطلاعات انجام گردیده است را بررسی می‌کنیم. از آنجا که این کار یعنی یکپارچه سازی اطلاعات امری بسیار گسترده و مشکل است و با موافقین و مخالفین بسیاری مواجه می‌باشد، سالیانی است که هر یک از ارگان‌ها بصورت جداگانه سعی در جمع آوری و یکپارچه سازی اطلاعات خود کرده اند، اما نظر به این که ساماندهی الکترونیکی داده‌ها بصورت متمرکز مشکلات متعددی را به همراه خواهد داشت، سیستم نگهداری غیر متمرکز داده‌ها به عنوان گزینه مناسب انتخاب شد. در این سیستم داده‌ها توسط تولید کنندگان آنها نگهداری خواهد شد و پایگاه ملی داده ها، نقش هدایت کاربران جهت دسترسی به اطلاعات مورد نیاز را به عهده خواهد داشت. برای این منظور داده‌های مورد نیاز شناسایی و به صورت استاندارد تعریف شدند. سپس الگوی ساختاری مناسبی برای این داده‌ها طراحی شد ]39[.

از فعالیت جمع آوری و یکپارچه سازی اطلاعات در تمام زمینه‌ها می‌توان بهره برد، زمینه‌هایی چون تولید میوه در باغات که با پیشنهاد مدلی مناسب با اقلیم هر منطقه با استفاده از مدل رگرسیون موزون جغرافیایی. عوامل اقلیم شناختی پس از انتخاب و در یک بازه چند ساله و از پیش تایین شده مناسب با طول آماری محصول مورد نظر در نقاطی که از پیش جهت آمار انتخاب گردیده‌اند، شروع به ثبت کردن اطلاعات به دست آمده می‌شود. با این کار و بر اساس شاخص‌های آماری ضریب تعیین، کمترین مقدار باقی مانده آن و کمترین مقدار درصد خطا، مدل مناسب و بهینه تولید آن محصول انتخاب می‌شود ]40[.

و از نگاهی دیگر از منابع اطلاعاتی در کنار تولید در بازیافت هم استفاده کرد و با نگاهی نو و در ابتدا شناسایی مقدار زباله و انواع مختلف آن و انتخاب بازار هدف می‌توان در ارتقا سطح زندگی افراد اجتماع نقش بسزایی داشت و همان طور که نفت خام را در اقتصاد به نام طلای سیاه نام میبرنددر این زمینه زباله و پسماندهای شهری و شرکتی را میتوان با عنوان طلای کثیف نام برد که دارای مزایای فراوان اقتصادی و محیط زیستی هستند. برای این کار در ابتدا نیاز به جمع آوری آماری در حد امکان نزدیک به حقیقت از مقدار تولید زباله‌های خوشک آنهم در انواع مختلف داریموبرای آن نیاز به تایین چندید نقطه و انتخاب یک بازه زمانی واحد داریم تا با جمع آوری اطلاعات و به دست آوردن اطلاعات پایه، بتوان ظرفیت مورد نیاز بازیافت را فراهم نمود و بدون جمع آوری این اطلاعات، این امکان پیش نخواهد آمد ]41[.

برای جدا سازی می‌توان از درب منازل اقدام نمود و شهرداری‌ها می‌توانند با در اختیار قرار دادن کیسه‌های متفاوت و بصورت رایگان به خانواده‌ها در هزینه‌های جداسازی سرشکن کرده و بلعکس، سرعت تبدیل پس ماندها به سرمایه و بازیافت بهینه آن را بالا ببرند.

ـ افشای اطلاعات: باید به این نکته نیز توجه فراوان نمود که همان طور که جمع آوری اطلاعات می‌تواند در زمینه بهبود سطح زندگی و سلامت اجتماعی نقش بسزایی داشته باشد، پیش بینی سطح افشای اطلاعات و بررسی خطرات ناشی از آن نیز باید مورد بررسی قرار گیرد. و باز این نکته ضروری است که مقوله‌ای به نام افشای اطلاعات دو جهت دارد، از نگاهی با افشای اطلاعات می‌توان آسیبی جبران ناپذیر به یک شخص یا موسسه و یا کشور وارد کرد و از نگاهی دیگر افشای برخی اطلاعات، افشای اطلاعاتی چون اطلاعات مالی شرکت‌ها جهت بورس این امکان را به سرمایه گذاران می‌دهد تا انتخاب ریسک نموده و این گونه افشای اطلاعات باعث پیشرفت و رونق تولید ملی می‌شوند ]42[.

بررسی فعالیت هایی که جهت یکپارچه سازی اطلاعات در فضای بلاک چین تا این زمان اعلام گردیده است. با ورود به دنیای بلاک چین، همه چیز تغییر می‌کند، هم اکنون در چین شهرهای هوشمند بصورت زیر بنایی آماده شده و دیگر برای انجام کارها و یا جابجایی در بین شهر، خودروها و ناوگان‌های هوشمند و غیره. نیازی به کارت شناسایی و یا اعتباری نسیت و فقط با نشان دادن صورت شخص کارها قابل انجام می‌باشد. اینترنت، پردازش ابری، بیگ دیتا، هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی، بلاک چین باعث تغییر در همه چیز خواهد شد.