Sunday, March 19, 2017

Алсран одох хөгжил дэвшлийг мөрөөдөх нь: 3-р хэсэг. Технологи Монголын аврал болох уу?

Цуврал нийтлэлийн өмнөх хэсгүүдэд Монгол улс хөгжихийн тулд өрнийн болон дорнын соёлын ололт амжилтуудаас сайтар суралцаж, өөрсдийн онцлог хэв шинжээ хадгалан орчин үежих (модернизаци) нь гарцаагүй гэсэн. Үе үеийнхэнд ээлжлэн ноогддог энэ үүрэг хариуцлага одоо, шинэ үеийн залууст ачаа болж ирсэн ба үүнийгээ ухамсарласан салбар салбарын түүчээ, дэвшилтэт сэтгэлгээт залуус олноор гарч ирсэн нь илт мэдрэгдэх болжээ. Тун сайн хэрэг!

Монголын мэдээллийн технологи, программ хангамжийн салбарынханы хувьд ч мөн улс орныхоо дорой буурай байдалд санаа зовж буй хэдий ч шилдэг залуус, сайн мэргэжилтэнээ гадагш нь их алддаг салбар юм. Ганц жишээ дурдахад, АНУ-д дундаж программистын жилийн цалин ~100,000$ бол дотоодод ~6,000$. За гэхдээ гол хүндрэл, асуудал биш юм.

Цахим засаглал (digital governance), цахим ардчилалын (digital democracy) шинэ давалгааг эхлүүлэх маш их чадавхийг агуулж буй, тэр дундаас хамгийн гол нь аливаа улсын хөгжил дэвшил, боломжийг хамгийн их гацааж боомилдог авилга, муу засаглал түүнтэй холбогдолтой саад бүхнийг үгүй хийж тун болзошгүй нэгэн технологийг дэлхий нийтээр онцолж, шуугиж эхлэсэн нь блокчэйн технологи болж байна.

Энэ нь 60аад оноос эхлэлтэй ARFANET нь 80аад оны үед олон нийтэд хэрэглэгдэн, 90ээд оноос эхлэн дэлхийг "хавтгай" болгож хэрсэн компьютерийн сүлжээ буюу интернэтийг эхлүүлсэн ба,
-90ээд оноос эхлэсэн үеийг Internet of Information буюу Мэдээллийн интернэт,
-2010аад он хөгжлийн үеийг Social Network буюу Олон нийтийн сүлжээ,
-2016 оноос хойших үеийг Internet of Value буюу Үнэ цэнийн интернэт хэмээн үелчилж байна.

Блокчэйн нь интернэтийн суурь ойлголтыг дахин шинэчлэн тодорхойлж буй парадигм шилжилтийн ойлголт бөгөөд аливаа мэдээллийн системийн дундын зуучлагч талын оролцоог арилган, үйчилгээний зардлыг багасгаж, цар хүрээ, нууцлал, үр ашгийг өгсөх чадвартай байна. Энэ нь интернэт хэрэглэгчдэд нээлттэй, шудрага, ил тод, хөндлөнгийн аудит шаардлагагүй, хил хязгааргүй, хараат бус бие даасан, төвлөрсөн бус итгэлцэлийг хангах технологийн хувьсгалыг авчирч байна гэж хэлж болно.

Уг технологийг тал бүрээс нь сайтар ойлгоход нэлээд их зүйлийг тайлбарлах хэрэгтэй тул урт нийтлэл болох нь. Өмнө нь, цөөн хэдэн нийтлэл гарч байсан ч гол загварчлал, ажиллагааг нь орхигдуулсан байсан тул компьютерийн мэргэжилтэний хувьд товчхон тайлбарлахаар хичээе:

1. Блокчэйн 1.0 буюу Цахим мөнгө

Өнгөрсөн онд дэлхийн хамгийн их уналттай валютаар манай төгрөг тодорсон бол хамгийн их өсөлттэй валют нь Биткойн байлаа. Өөрөөр хэлбэл, 2011 онд 1000$ ам. долларын биткойн аваад хадгалчихсан хүн байвал өнөөдөр долларын саятан сууж байх нь :P

Тэгвэл энэ Биткойн гэж юу вэ, яаж ажилладаг вэ?

Төвлөрсөн бус мэдээллийн бааз (decentralized database) болох уг технологийг анх 2008 оны 11-р сард өөрийгөө Сатоши Накамото гэж нэрлэсэн компьютерийн мэргэжилтэн Биткойн гэгдэх цахим мөнгөний онол болон холбогдох математик загвар, тооцооллыг боловсруулж, программын нээлттэй эх кодыг нийтэлсэнээс эхлэжээ [1].

Биткойн буюу түүнтэй адил олткойн (altcoin) цахим мөнгөний бусад валютуудаас ялгаатай нь түүнийг зохицуулдаг төв банк, хуулийн этгээд гэж байхгүй бөгөөд үүнийг зөвхөн математик, криптографид суурилсан тооцоолол, загварчлал бүхий компьютерийн програм, лэджер сүлжээ (distributed ledger) буюу блокчэйн технологи зохицуулдаг бөгөөд ямар нэг алтан баталгаагүй, цэвэр цахим (digital) ухагдахуун ойлголт юм. Цахим мөнгийг хэрэглэгчид нь цэвэр хоорондын итгэлцэл дээр тулгуурлан хоорондоо арилжиж, солилцдог ба үнэ цэнэ нь улам бүр өсч нэлээд хэдэн улс оронд цахим таваар (digital property) хэлбэрээр хүлээн зөвшөөрөгдөн хэдийнэ хэрэглээ болоод байна. ~20 тэрбум ам. долларын зах зээл!

Биткойныг бүтээх болсон шалтгаан нь ямарваа нэг засгийн газар зэргээс хараат бус (pseudonym), хүссэн хүн бүр саадгүй хэрэглэж болох, мөн хоорондоо шилжүүлэг хийхдээ дундын  корреспондент банк зэрэг гуравдагч этгээдийг ашиглах шаардлагагүй, шимтгэлгүй (маш бага) цахим мөнгийг бүтээх явдал гэж зохиогч нь тайлбарласан байна. Товчхондоо, 2008 оны санхүүгийн хямралын үед Биткойн нь хямралд өртдөггүй, доллар, евро зэргийг орлох валют бүтээх явдал байжээ [2].

Proof-of-work
Компьютерийн ухаан судлаач Хал Финнэйн 1999 онд анх үүсгэсэн, Proof-of-Work (POW) санааг сайжруулсан RPOW (Reusable POW) нь [3] токенд суурилсан цахим мөнгө үүсгэх загвар болсон ба биткойныг бүтээх хүртэл хэрэглээнд нэвтрээгүй байв.
Биткойн нь 1997 онд Адам Бэйк анх боловсруулсан Хэшкэйш (Hashcash) RPOW загварчлалаар [4] цахим мөнгийг төвлөрсөн бус сүжээний бие даасан зангилаанууд олборлож, түүнийг нь бусад зангилаанууд баталгаажуулдаг хэлбэртэйгээр бүтээгдсэн байна. Бусад цахим мөнгөнүүд нь өөр өөр төрлийн хэш, ROW алгоритмууд ашигладаг байна.

Hashcash
Хэшкэйш POW нь имэйл спам, DoS (Denial of Service) дайралтаас хамгаалахаар бүтээгдсэн алгоритм бөгөөд имэйл илгээгч тал нь энкод хийгдсэн дахин давтагддаггүй хэшкэйш тамгыг и-мэйл зурвaсын толгой хэсэгт оруулж өгөх ба хүлээн авагч тал уг хэш утгыг шалгана. Илгээгч тал нь тохирох хэш утгыг гаргаж авахын тулд санамсаргүй утгыг дараалан үүсгэх бөгөөд энэ үйлдэлд компьютерийн тооцооллын зардал, хугацаа багагүй шаардлагатай тул богино хугацаанд их хэмжээний и-мэйл спам, DoS халдлага явуулах боломжийг үгүй хийнэ [4].

Жишээ имэйл толгойн мөр: X-Hashcash: 1:20:1303030600:adam@cypherspace.org::McMybZIhxKXu57jd:ckvi

ver: Hashcash форматын хувилбар, 1 (эсвэл 0).
bits: Хэшлэгдсэн кодын 0 (тэг) битүүдийн тоо.
date: Зурвас илгээсэн огноо, YYMMDD[hhmm[ss]] форматаар.
resource: Өгөгдөлийг дамжуулж буй хаяг, ж. нь IP эсвэл имэйл хаяг.
ext: Өргөтгөл (хоосон байж болно; хувилбар 1т ашигладаггүй).
rand: Санамсаргүй тэмдэгтүүдийн мөр, base-64 форматаар энкодлогдсон.
counter: Хоёртын тоолуур (220 хүртэл), base-64 форматаар энкодлогдсон.

Илгээгч тал rand талбарын санамсаргүй утгыг үүсгэнэ. Дараа нь имэйл толгойн хэшкэйш мөрийг 160 бит SHA-1 хэш болгон хөрвүүлнэ. Уг хэшийн эхний 20 бит нь бүгд 0 (тэг) байх санамсаргүй утга олдтол давтана. Үүнд нийт 2^160 боломжит хувилбар байх ба тохирох санамсаргүй утга бүхий хувилбаруудын тоо нь 2^20 байна. Уг тохирох нэг утгыг хайж олоход компьютер ойролцоогоор 1 секунд орчим хугацааг зарцуулна.
Хүлээн авагч тал имэйлийг хүлээн аваад хэшкэйш толгойн мөрийг хэш болгон хөрвүүлж, эхний 20н битүүд нь бүгд 0 утгатай эсэхийг шалгана. Уг алгоритмд тэг битүүдийн тоог нэмэгдүүлэхэд илгээгч талд тооцоолол хийх цаг зарцуулалт нь экспоненциалиар өсөх боловч хүлээн авагч талд зөвхөн ганц удаа хэшийг гарган шалгадаг тул тооцооллын хүндрэл өсдөггүй сайн талтай.

Зураг 1. Блокчэйн буюу блокуудын хэлхээс (зургийг http://www.jenitennison.com/2015/05/21/blockchain.html хуудаснаас)


Гүйлгээ
Криптомөнгөний хэрэглэгчид хоорондоо мөнгө шилжүүлж буй гүйлгээ бүр нь өмнөх гүйлгээний хэш утгыг авч хэлхээ болон холбогдох бөгөөд гүйлгээний тоо тогтоосон хязгаарт хүрмэгц тэдгээрийг нэгтгэн нэг блок болгоно.
Гүйлгээг хүлээн авагчийн нийтийн түлхүүр болон шилжүүлэгчийн хувийн түлхүүрээр үүсгэсэн цахим гарын үсгээр баталгаажуулан зурж гүйлгээг бүхэлд нь хэш хийнэ [1].

Блок
Блок тус бүр өмнөх блокийн хэш утгыг авч, хэлхээ болон холбогдоно. Блокийн nonce санамсаргүй утгыг олборлогчид хэшкэйш алгоритмаар тооцоолон тохирох утгыг хайж олно. Биткойны хэшкэйш алгоритм нь 2015 оны 2 сард 0 битүүд нь 67.5 бит (2^67.5 = 200 сая триллион боломжит хувилбартай) болж хүндэрсэн. Гүйлгээнүүд нь Merkle-tree [5] бүтэцтэйгээр блокт хавсаргагдана [1].

Олборлолт
Гүйлгээний захиалгууд нь нэгтгэгдэн шинэ блок болох бөгөөд гүйлгээ тус бүрийг алдаагүй, зөв эсэхийг бусад зангилаанууд шалгаж, баталгаажуулна. Үүнийг олборлолт (mining) гэх ба уг нүсэр тооцооллыг хийж буй компьютерүүдийг олборлогч зангилаанууд (miner node) гэнэ. Хамгийн түрүүнд тооцооллыг хийж дууссан (nonce утгыг олсон) буюу блокыг баталгаажуулсан зангилаа нь шагнал (mining reward) болох шинэ койныг өөртөө гаргаж авна, мөн гүйлгээний шимтгэл (transaction fee) койныг авна. Биткойны хувьд дундажаар 10 минут тутамд нэг блок олборлохоор загварчлагдсан ба шинэ койн гаралт нь 4 жил тутамд буюу 210,000 блок тутамд хоёр дахин (50, 25, 12.5 гэх мэт) буурах тул бүх боломжит 21 сая биткойн нь 2140 онд олборлогдож дуусна [6] [7].

Олборлох ажиллагаа нь:
• Шинэ гүйлгээ хийгдэх хүсэлтүүд нь бүх зангилаа (node) руу түгээгдэнэ.
• Олборлогч зангилаа тус бүр тухайн шинэ гүйлгээнүүдийг нэгтгэн цуглуулж блок болгоно.
• Олборлогч зангилаа тус бүр уг блокын proof-of-work (nonce) кодыг хайхаар ажиллаж эхлэнэ.
• Олборлогч нь тухайн nonce кодыг олвол үүнийгээ бусад бүх зангилаа руу дамжуулна.
• Хүлээн авсан зангилаа нь бүх гүйлгээнүүд зөв эсэхийг шалгаад, баталгаажуулна.
• Олборлогч зангилаанууд зөвшөөрөгдсөн блокын хэшийг ашиглан дараачийн шинэ блок үүсгэх ажиллагаа руу шилжинэ.

Гүйлгээнүүд нь шимтгэлгүйгээр дамжуулагдах боломжтой боловч койн олборлогчдыг их ачаалалаас хамгаалахын тулд ийм гүйлгээ нь хэдэн өдөр, сараар хүлээгдэх магадлалтай. Мөн шимтгэлийн хэмжээ нь харьцангуй бага дүнтэй байдаг тул койн хэрэглэгчдэд төдийлөн хүндрэл учруулдаггүй ба олборлогчдын тооцоолол хийж буй зардлыг урамшуулахад нэмэр болдог байна [6] [7].

Altcoin
Биткойнтой адил блокчэйн дээр суурилсан цахим мөнгөнүүдийг олткойн (alternative coin) гэдэг ба Ethereum, Litecoin, Namecoin гээд нийтдээ 747 орчим бий болсон байна.

Нийтлэлийн гол зорилго маань биткойн биш тул энэ хүргээд зогсоё.

Гол нь, хэнээс ч хараат биш, үл зогсоогдох, бие дааж ажиллах чадвар бүхий цахим мөнгө үүсгэх явдал нь блокчэйн технологийн хөгжлийн 1-р үе шат болж өнгөрчээ [8].

2. Блокчэйн 2.0 - Үнэ цэнийн интернэт

Уг технологийн хэн бүхэнд нээлттэй, улс орны хил хязгаараас үл хамаарах, үл зогсоогдох, дундын зуучлагчгүй, хараат бус, мэдээллийг аюулгүйгээр үл устгагдахуйцаар төвлөрсөн бус байдлаар хадгалах зэрэг онцлог чадвар нь зөвхөн цахим мөнгө ч биш бусад хэрэглээ, салбар руу халин гарснаар блокчэйн технологийн 2-р үе шат эхлэжээ [8].
Ө.х., уламжлалт төвлөрсөн (centralized) интернэт үйлчилгээнүүд халагдаж хэрэглэгчдэд тулгуурласан (peer-to-peer) төвлөрсөн бус (decentralized) болон хувирч парадигм шилжилт хийгдэж байгаа нь одоогийн олон үйлчилгээ, бизнесүүдийг сүйрүүлэгч (disruptive) технологи, хамтач эдийн засгийг (shared economy) биелэл болгож байна.

Цухас дурдвал, блокчэйн технологиор Arcade City гарааны компани Uber шиг унаагаа хуваалцах үйлчилгээг гаргахаар ажиллаж эхлэсэн ба Netflix, iTunes, Youtube шиг контент үйлчилгээг гаргахаар хөрөнгө оруулалт босгосон компаниуд ч олон гарч ирж. Мөн зөвхөн блокчэйн технологид суурилсан гарааны компаниудад хөрөнгө оруулдаг венчер сангууд ч бий болж.

Товчхондоо, хэдхэн тооны программ хөгжүүлэгчтэй блокчэйн компаниуд нь томоохон корпорациудын эзлэсэн уламжлалт бизнес, салбаруудийг сүйрүүлж, шинэчлэх чадвартай болсон! Зөвхөн хуучин уламжлалт бус, цоо шинээр л сэтгэхэд болох нь?

IBM тэргүүтэй корпорациуд АНУ засгийн газарт блокчэйн технологийн талаар танилцуулсанг эндээс харж болно.

Гэхдээ энэ бүгдийг сайтар ойлгох нь бас тийм ч хялбар зүйл биш бололтой. Дэлхий нийт 90ээд онд интернэттэй анх танилцаж байх үед олон нийт гайхан балмагдаж, цаашид хэрхэн яах, зарчим учрыг нь ойлгох гэж шуугиан болж байсантай яг адилхан хэмээн зүйрлэж байна.
Манайд ч гэсэн интернэтийн талаар Д.Энхбат гуайн Датаком компаниас сонингийн сэтгүүлч сурвалжлага аваад, сайн ойлгоогүйн улмаас "Италийн мафийн сүлжээ монголд орж ирлээ" гэсэн утга бүхий гарчигтай нийтлэж байсан шиг юм уу даа ... :D Инээдэм ч биш л дээ.

Тэгвэл Монголд, манай "ардчилсан" нийгэмд блокчэйн технологийн нөлөө, цар хүрээ нь яаж тусах бол? гэдгийг дараачийн нийтлэл дээр бичье.

Төгсгөлд нь, цахим эрин буюу энэ зуунд аливаа хувь хүн, бизнесүүд нь илүү их бүтээлч, бусдад хэрэгцээт зүйл бүтээдэг, ардчилсан байхыг цаг үе, технологийн хөгжил шаардаж эхлэж байна даа.

Эх сурвалж, ашигласан материал:

[1] Satoshi Nakamoto, “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, https://bitcoin.org/bitcoin.pdf, 2008

[2] Nathaniel Popper, “Digital Gold: Bitcoin and the Inside Story of the Misfits and Millionaires Trying to Reinvent Money”, Allen Lane, 2015

[3] Hal Finney, “Reusable Proofs of Work”, https://web.archive.org/web/20071222072154/http://rpow.net/, 1999

[4] Adam Back, "Hashcash - a denial of service counter-measure," http://www.hashcash.org/papers/hashcash.pdf, 2002

[5] Ralph Merkle. "A Digital Signature Based on a Conventional Encryption Function", Advances in Cryptology, CRYPTO, 1987

[6] “CS251: Bitcoin and Cryptocurrencies”, https://crypto.stanford.edu/cs251, Stanford University, 2016

[7] Arvind Narayanan, “Bitcoin and Cryptocurrency Technologies”, http://coursera.org/learn/cryptocurrency, Princeton University, 2015

[8] Melanie Swan, “Blockchain: Blueprint for a New Economy”, O'Reilly Media, Inc., 2015

"Engineers turn dreams into reality" by Hayao Miyazaki


0 Comments: