Застосування блокчейн технологій в екосистемі NFT

Размещено на http://www.allbest.ru/

Волинський національний університет імені Лесі Українки, Україна

Застосування блокчейн технологій в екосистемі NFT

Новачевський Станіслав Любомирович

аспірант

Крестьянполь Любов Юріївна

кандидат технічних наук, доцент

доцент кафедри прикладної лінгвістики

Анотація

Збереження та поширення культурної спадщини є серйозним викликом, особливо в епоху цифрових технологій. Невзаємозамінні токени (NFT) пропонують багатообіцяюче рішення для управління та автентифікації цифрових активів. Використовуючи технологію блокчейн, NFT можуть допомогти зберегти та сприяти видимості цих важливих культурних артефактів. Використання NFT у даній сфері піднімає важливі питання збереження, оцифрування, та промоції української культури. Метою статті є аналіз блокчейн технології, що застосовується для NFT.

Ключові слова: невзаємозамінний токен, блокчейн технологія, цифрові активи, метаданні, smart contract

Вступ

блокчейн технологія оцифрування культура

Використання невзаємозамінних токенів (NFT) для збереження та розповсюдження української культурної спадщини є інноваційним та перспективним підходом, який може покращити видимість та доступність цих важливих культурних артефактів, а також залучити кошти для реставрації та відновлення пошкоджених культурних пам'яток під час Російсько-Української війни. Невзаємозамінні токени (NFT) з'явилися як спосіб збору цифрових даних, а також засіб інвестування. Незважаючи на популяризацію лише нещодавно ринки N стали свідками кількох гучних продажів активів і величезне зростання обсягів торгів за останній рік [1]. Дослідження феномену v' вивчення ключових концепцій та принципів, що стосуються метавсесвіту, блокчейну, децентралізованих програм і взаємодії з користувачем та аналіз торгових майданчиків v' описано у праці [2]. Цікавий підхід до аналізу динаміки ринку та проблеми безпеки багатомільярдної екосистеми NFT, описано у дослідженні [1]. Автор розглядає екосистему v' і визначає трьох основних учасників: ринки, зовнішні організації та користувачі.

Безперечно, оцифрування культурної спадщини є наступним кроком цифровізації людини, суспільства, держиви і застосування блокчейн технологій у даній сфері значно прискорить даний процес. У дослідженні [3] описано побудову криптографічного методу взаємодії Museum Art Exchange Protocol (MAXP) для музейних цифрових колекцій на основі технології блокчейн. Використовуючи цей метод, створюється система обміну цифровою колекцією на Ethereum для реалізації онлайн-обміну цифровою колекцією між двома музеями. Технологія блокчейн також суттєво впливає на транспортування культурної спадщини, пропонуючи динамічне дистанційне керування в режимі реального часу для транспортування культурних реліквій [4], а також забезпечуючи регулювання обміну транспортуванням фізичних колекцій. Традиційно існує три способи використання технології блокчейн для запису авторських прав. Перший полягає в записі авторських прав для схем проектування поза мережею [5], використовуючи децентралізовану структуру управління даними для захисту конфіденційності користувачів. Другий -- контролювати авторські права на записи протоколу даних користувача за парадигмою «ведучий-підлеглий» [6], щоб реалізувати управління цифровими авторськими правами. Третій -- це алгоритм шифрування, що записує авторські права [7], який використовує технологію цифрових водяних знаків для підвищення надійності алгоритму шифрування, створюючи схему управління блокчейном цифрового авторського права. Хоча низка цифрових схем захисту авторських прав для музеїв була запропонована на основі технології блокчейн, регуляторний механізм для обміну цифровими колекціями не є ідеальним. Три типові методи є відносно зрілими в дослідженнях технології регулювання блокчейну: механізм відстеження транзакцій блокчейну [8], механізм збору адрес блокчейну [9] і механізм керування сертифікатами блокчейну.

Анатомія NFT

Невзаємозамінні токени (NFT) -- це цифрові представлення даних, які містять цифрову автентичність і право власності та підтримують створення нематеріальних активів[10]. Невзаємозамінні токени записуються в блокчейні, але не всі v' є однаковими в контексті того, як вони зберігаються. У цій статті ми глибше розглянемо технічну сторону v' і те, як вони зберігаються. Як правило, такий вміст, як файли та метадані, можна зберігати в блокчейні або поза ним. Хоча загальне розуміння того, що технологія блокчейну дозволяє v' бути незмінними та постійними, це не зовсім вірно для всіх NFT. Тут стає важливою різниця між v' у ланцюзі та поза ним. Перш ніж почати, є кілька важливих понять, які ми повинні взяти до уваги.

Сервери -- комп'ютер або комп'ютерна програма, яка керує доступом до централізованого ресурсу чи служби в мережі. v' іноді зберігаються на серверах. Зараз більш поширеним є розміщення на IPFS або Arweave.

Хостинг -- зберігання веб-сайту на сервері чи іншому комп'ютері як послуга для доступу до нього через Інтернет.

Метадані -- набір даних, який описує та надає інформацію про інші дані. Метадані допомагають серверам ефективніше знаходити, обробляти та розміщувати дані. Що стосується v^, метадані надають більше інформації про характеристики цифрового активу, наприклад назву токена, опис токена, а також будь-які спеціальні властивості, які хоче додати творець (наприклад, розмір, колір тощо).

Хеш -- результат застосування алгоритмічної функції до інформації з метою її перетворення у випадковий рядок цифр і літер. Це діє як цифровий відбиток цієї інформації. Хеші зазвичай використовуються для ефективного та перевіреного шифрування даних.

Розумні контракти -- розумний контракт -- це контракт, у якому умови угоди між сторонами безпосередньо записані в код. Код і умови контракту, що зберігаються там, існують у розподіленій децентралізованій мережі блокчейн. Рядки коду забезпечують виконання, а транзакції є простежуваними, прозорими та незворотними. Не потребуючи центрального органу влади, правової системи чи зовнішнього механізму примусу, смарт-контракти дозволяють виконувати довірені транзакції та угоди. NFT карбуються та обмінюються за допомогою смарт-контрактів.

On-Chain NFT

N^' повністю існують у ланцюзі блоків і мають усі метадані та смарт-контракти, які зберігаються в ланцюзі. Це означає, що дані цих v' зберігаються в блокчейні.

On-Chain v' включають два важливі компоненти даних:

метадані, які є основною інформацією конкретного v' -- назва токена, спеціальні властивості NFT, де зберігається цифрова копія тощо. Оскільки ці метадані інтегровані з мережевими NFT, сама інформація також живе в блокчейні.

розумні контракти, які можуть генерувати цифрові активи в мережі.

Оскільки метадані, смарт-контракт і NF' зберігаються в блокчейні, ми позбавляємося необхідності покладатися на зовнішні системи або третю сторону. Тому, якщо блокчейн запущений і працює, колекція v' завжди буде доступною. Однак для зберігання цілих файлів зображень потрібно значно більше пам'яті комп'ютера. Тому він надзвичайно дорогий і, отже, ще не поширений.

Off-Chain NFT

У той час як v' у ланцюзі існуюит повністю в блокчейні, v' поза ланцюгом - ні. Вони існують у двох частинах -- смарт-контракт і метаданних для фактичної ілюстрації. Найчастіше смарт-контракт v^, який розгортається в блокчейні, не зберігає цифрову роботу/зображення фізичної роботи або будь - які метадані в блокчейні, а лише зберігає вказівник на місце зберігання поза блокчейном, отже, ці v' називаються Off-Chain. Вказівник -- це в основному посилання, яке веде до файлу, що містить відповідні метадані v^. Цей файл метаданих містить, серед іншої інформації, посилання на файл зображення представленого цифрового твору або зображення представленого фізичного активу. Смарт-контракт існує в блокчейні, що містить набір правил, які допомагають транзакції та служать цифровим описом вмісту. Розумний контракт також містить посилання, яке вказує на сервер, на якому зберігаються цифрові ілюстрації, які можуть зберігатися не в блокчейні, а поза мережею. Хоча такі v' поза мережею наразі є найпоширенішим способом зв'язування v' з активами, які вони представляють (наприклад, файл зображення), такий підхід є технічно досить ризикованим. Немає гарантії, що файл не буде замінено або перезаписано файлом із такою ж назвою в майбутньому. Існує також потенційний ризик того, що посилання, що веде до роботи або навіть до файлу метаданих, буде підроблено, оскільки сервер, на якому розміщено зображення, або метадані можуть більше не працювати. Запис у блокчейні все одно існуватиме, а власник NFT все одно володітиме NFT, оскільки він складається з tokenID та буквено-цифрової адреси смарт-контракту. Однак власник NFT матиме лише ідентифікатор токена, але не матиме зображення фізичного активу чи метаданих. У цьому випадку NFT більше не виконуватиме своєї мети та не зможе пов'язати NFT із представленим активом.

Ризик пошкодження зв'язку справді існує. Це може статися, якщо компанія, що займається веб-серверами, більше не може працювати зі своїми серверами через банкрутство чи з інших причин. Вже сьогодні є посилання на NFT, які нікуди не ведуть. Щоб уникнути ризиків, пов'язаних із таким типом технічної настройки NFT, є альтернативи тому, як зв'язати зображення з NFT. Наприклад, NFT може вказувати на розташування IPFS (міжпланетної файлової системи). IPFS -- це однорангова мережа. Це означає, що завантажені файли зберігаються та обмінюються на кількох комп'ютерах, що дозволяє мережі працювати децентралізовано та безпечно. Кожному файлу, завантаженому в IPFS, призначається унікальна URL-адреса, «відбиток» цього файлу. Це означає, що вказівка NFT на певну URL-адресу IPFS гарантує, що актив, що стоїть за NFT, не може бути змінений (оскільки зміненому активу буде призначено іншу URL - адресу IPFS). Під час використання IPFS будь-який користувач може отримати доступ до файлу та порівняти хеш-значення файлу з хеш-значенням NFT. Тому будь-хто може переконатися, що NFT посилається на оригінальний файл. Іншим рішенням може бути використання Arweave. За своєю суттю Arweave -- це децентралізована мережа зберігання даних (DSN), яка з'єднує людей, які мають додатковий доступний простір на диску комп'ютера, з тими, кому потрібно більше пам'яті. Він розроблений, щоб забезпечити масштабоване, економічно ефективне та постійне зберігання даних, і він побудований на структурі даних, схожій на блокчейн, яка називається blockweave.

Є кілька інших варіантів зберігання поза мережею, наприклад Google Drive, AWS, iCloud або централізоване сховище на апаратному сервері. Однак із цим підходом виникають певні проблеми. По-перше, ми покладаємося на роботу третіх сторін, як і будь-який централізований сервер або сховище. Подруге, існує ризик у безпеці, оскільки ці сервери можуть бути зламані, а їхня інформація може бути підроблена. Тим не менш, IPFS забезпечує більш безпечний метод зберігання даних, оскільки це P2P, розподілена та децентралізована мережа зберігання без центральної точки відмови. У випадку, якщо місце зберігання не вдається, його резервне копіювання буде створено одноранговим вузлом. Але якщо власник NFT вирішить видалити файл NFT із позамережевого сховища, це порушить зв'язок між файлом і блокчейном.

Список використаних джерел

1. Dipanjan Das, Priyanka Bose, Nicola Ruaro, Christopher Kruegel, and Giovanni Vigna. (2022) Understanding Security Issues in the NFT Ecosystem. In Proceedings of the 2022 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security (CCS '22). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 667-681. https://doi.org/10.1145/3548606.3559342.

2. Deshpande, I., Sangitrao, R., Panchal, L. (2023). Study of NFT Marketplace in the Metaverse. In: Sharma, N., Goje, A., Chakrabarti, A., Bruckstein, A.M. (eds) Data Management, Analytics and Innovation. ICDMAI 2023. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 662. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-99-1414-2_59.

3. Zhao L, Zhang J, Jing H, Wu J and Huang Y. (2023). A Blockchain-Based cryptographic interaction method of digital museum collections. Journal of Cultural Heritage. 10.1016/j.culher.2022.11.001.59. (69-82). Online publication date: 1-Jan-2023.https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1296207422001923.

4. Zhang, J., Guo, M., Li, B., & Lu, R. (2021). A transport monitoring system for cultural relics protection based on blockchain and internet of things. Journal of Cultural Heritage, 50, 106-114.

5. Vishwa, A., & Hussain, F.K. (2018, November). A blockchain based approach for multimedia privacy protection and provenance. In 2018 IEEE symposium series on computational intelligence (SSCI) (pp. 1941-1945). IEEE.

6. Ma, Z., Huang, W., Bi, W., Gao, H., & Wang, Z. (2018). A master-slave blockchain paradigm and application in digital rights management. China Communications, 15(8), 174-188.

7. Zhaofeng, M., Weihua, H., & Hongmin, G. (2018). A new blockchain-based trusted DRM scheme for built-in content protection. EURASIP Journal on Image and Video Processing, 2018(1), 1-12.

8. Zhu, P., Hu, J., Li, X., & Zhu, Q. (2021). Using blockchain technology to enhance the traceability of original achievements. IEEE Transactions on Engineering Management.

9. Zheng, B., Zhu, L., Shen, M., Du, X., & Guizani, M. (2020). Identifying the vulnerabilities of bitcoin anonymous mechanism based on address clustering. Science China Information Sciences, 63, 1-15.

10. B. Palchevskyi and L. Krestyanpol. (2020). "Strategy of Construction of Intellectual Production Systems," 2020 IEEE Third International Conference on Data Stream Mining & Processing (DSMP), Lviv, Ukraine, 2020, pp. 362-365, doi: 10.1109/DSMP47368.2020.9204190.

Размещено на Allbest.ru