Αρχιτεκτονικές λογισμικού για ενοποίηση υπαρχόντων συστημάτων λογισμικού σε κλειστό ελεγχόμενο blockchain για εφαρμογές κρίσιμης αποστολής

Abstract

Οι καινοτόμες ιδιότητες του Blockchain έχουν οδηγήσει στην υιοθέτησή του στην ανάπτυξη κρυπτονομισμάτων, σε εφαρμογές χρηματοοικονομικής, και πλέον σε εφαρμογές γενικού σκοπού, όπως οι εφοδιαστικές αλυσίδες ή οι υπηρεσίες υγείας. Τέτοιες εφαρμογές έχουν συχνά απαιτήσεις αποδοτικότητας και απορρήτου, επομένως δημιουργείται η ανάγκη για κλειστά και ελεγχόμενα συστήματα Blockchain. Προκειμένου να εκτιμηθεί ορθά η αξία που μπορεί να εισφέρει η υιοθέτηση του Blockchain, είναι κρίσιμο να κατανοηθεί ο τρόπος λειτουργίας του, οι διαφορετικοί αλγόριθμοι συναίνεσης και οι ιδιαιτερότητες της κάθε πλατφόρμας. Παράλληλα, οι τρέχουσες αδυναμίες του Blockchain να διαχειριστεί εγγενώς την αποθήκευση μεγάλου όγκου δεδομένων, την εκτέλεση απαιτητικών υπολογισμών και την αλληλεπίδραση με εξωγενή συστήματα, παρακινούν την εύρεση λύσεων που να διατηρούν ωστόσο τις ιδιότητες της αποκεντρικοποίησης και της ασφάλειας. Σημαντικό εμπόδιο στην υιοθέτηση του Blockchain αποτελεί η συχνή ανάγκη για διατήρηση υπάρχοντων συστημάτων σε λειτουργία. Ενδιαφέρουσα τέτοια περίπτωση είναι οι εφαρμογές κρίσιμης αποστολής, λόγω της τομής των χαρακτηριστικών τους με τις ιδιότητες του Blockchain. Στην παρούσα εργασία εξετάζουμε πώς μπορεί να ενοποιηθεί ένα υπάρχον σύστημα με ένα σύστημα Blockchain με τρόπο που να ελαχιστοποιούνται οι παρεμβάσεις στο πρώτο, μελετώντας την περίπτωση των συστημάτων αεροδιακομιδής. Αναλύουμε τις ευκαιρίες, τις ανάγκες και τους περιορισμούς που προκύπτουν από την υιοθέτηση του Blockchain στην αεροδιακομιδή. Προτείνουμε τις αρχιτεκτονικές των “διεπαφών Blockchain” με ρόλο διαμεσολαβητή και τη χρήση τους σε ένα παράλληλο σύστημα για καταγραφή συμβάντων και για παραγωγή προτάσεων από smart contracts κατ’ αντιπαραβολή των αποφάσεων του υπάρχοντος συστήματος. Αναλύουμε τα δεδομένα του υπάρχοντος συστήματος και τον μετασχηματισμό τους για να καταχωρηθούν στο Blockchain και βάσει αυτών μοντελοποιούμε το προτεινόμενο σύστημα παρακινούμενοι από ιδέες του αναπτυσσόμενου κλάδου του blockchain-oriented software engineering (BOSE).