Технология смарт контрактов на основе блокчейн для минимизации трансакционных издержек в региональных инновационных системах

Исследование выполнено при поддержке проектов РФФИ № 18-010-00204, № 16-07-00031, № 18-07-00975.

Введение.

В эпоху цифровой трансформации социально-экономических систем следует акцентировать внимание на цифровизацию процессов, протекающих в инновационных системах регионов, следствием которых является коллективное создание инноваций в формате сетей, где развивают коллаборацию юридически самостоятельные участники, а также повышение степени интеллектуализации инновационной среды взаимодействия акторов.

Существующие региональные инновационные системы России в настоящее время не демонстрируют эффективность из-за отсутствия достаточного взаимодействия между основными участниками инновационной деятельности. В качестве основного барьера, препятствующего эффективному взаимодействию субъектов инновационной деятельности в России, следует отметить высокий уровень издержек инновационной деятельности, которые носят преимущественно не трансформационный, связанный с преобразованием ресурсов, а трансакционный характер. Инновационные отношения, как правило, увеличивают риски экономической деятельности, а также требуют усиления взаимодействия экономических агентов с другими участниками региональных инновационных систем. Моделирование процессов взаимодействия участников инновационной деятельности (инновационных агентов) в региональном аспекте необходимо для понимания на качественном и количественном уровне роли отношений между компонентами инновационной среды, их влияние на развитие конкретного региона.

Эффективность функционирования региональной инновационной системы напрямую зависит от эффективности взаимодействия субъектов инновационной деятельности, преследующих общие цели развития ^[1;2;3;4], а также от их способностей эффективно создавать, обмениваться, воспринимать и использовать новые знания ^[5]. Однако следует признать ограниченность исследований, ориентированных на разработку методов и механизмов организации эффективного взаимодействия субъектов в системе. Усиление взаимодействий между заинтересованными участниками в региональной системе представляет важный механизм развития инновационной деятельности от возникновения идеи до коммерциализации инновации. Как правило, на этапах инновационной деятельности предприятий растет нестабильность и неопределенность имеющихся связей и отношений, что в частности вызывает рост трансакционных издержек. Это определяет высокий уровень затрат на создание и внедрение инноваций. Такие затраты имеют не трансформационную природу, связанную с преобразованием и изменением исходных ресурсов, а трансакционную, которая обусловлена необходимостью коллабораций и взаимовыгодных контактов. Поэтому барьером инновационного развития в регионах следует считать трансакционные издержки, демотивирующие собственников предприятий при внедрении инноваций ^[6,7]. Стабильный инновационный рост российской экономики представляется возможным обеспечить посредством достижения оптимального уровня трансакционных издержек инновационной деятельности ^[6].

Как известно, процесс создания инноваций является результатом взаимодействий между инновационными агентами и зависит как от трансакций внутри предприятия, так и от существующих отношений между ними и институциональной средой. Институциональная среда создает условия для взаимодействия экономических агентов с другими участниками инновационной деятельности в плане поиска информационных и прочих ресурсов, обмена опытом. Концептуальной задачей государства в таких условиях становится создание благоприятной институциональной среды посредством разработки механизмов снижения трансакционных затрат экономических субъектов ^[6].

Инновационные агенты должны беспрепятственно взаимодействовать для получения опыта совместных проектов, направленных на создание и коммерциализацию инноваций. Это требует эффективных согласованных отношений в рамках континуума «субъект-проект-среда». Ключевым процессом повышения интенсивности взаимодействия субъекта, проекта и среды является самоорганизация, обеспечивающая снижение трансакционных издержек и базирующаяся на стимулировании эмерджентного эффекта, который отдельные участники инновационной деятельности получить не могут. Минимизация трансакционных издержек означает определение их оптимального уровня, который объективно необходим для функционирования экономической системы ^[8]. Следовательно, управление инновационной системой должно быть направлено на разработку и реализацию стратегии, обеспечивающей выявление привлекательных для инвестиций социально-экономических структур, которые можно назвать инновационными аттракторами. Данные структуры наиболее точно соответствуют основным направлениям регионального развития, учитывают сложившуюся ситуацию и возможности участников.

Для формирования и поддержки инновационной системы целесообразно использовать кибер-социальные технологии, упрощающие и стимулирующие взаимодействие участников инновационной деятельности путем ситуационного анализа больших массивов, структурированных и неструктурированных данных о субъектах инновационной деятельности в регионах. Инновационная система, активно использующая данные технологии в процессе взаимодействия с множеством других участников региональной инновационной деятельности, обеспечит получение синергетического эффекта. Такая структура является адаптивной системой, объединяющей социальные и интеллектуальные процессы ^[9]. Она может быть реализована в форме интернет-портала, к которому подключены участники региональной инновационной среды (объекты инновационной инфраструктуры; университеты и исследовательские центры; малые, средние и крупные компании; государственные органы и структуры; пользователи и общественность).

Фактически кибер-социальная инновационная система может рассматриваться в качестве интеллектуальной системы, ориентированной на снижение барьеров для реализации инноваций и снижения трансакционных издержек на взаимодействие субъектов инновационной деятельности путем привлечения к данному процессу широкого круга участников и обеспечения их интенсивного взаимодействия. Для ее синтеза необходимо создать механизм, посредством которого различные агенты инновационного взаимодействия, преследуя общие цели развития, могут создавать новые знания и обмениваться ими в безопасной интеллектуальной сетевой среде.

Методы блокчейн и смарт контрактов для снижения трансакционных издержек при взаимодействия инновационных агентов

Следует отметить, что элементы любой кибер-социальной системы зависят от обеспечения безопасного и надежного взаимодействия в ходе трансакционных процессов. Тенденция к переходу к цифровой экономике означает то, что большинство процессов информационного взаимодействия должны выполняться с минимальным вмешательством человека. При этом важную роль в цифровой экономике играет безопасность и прозрачность сделок (транзакций) между взаимодействующими агентами, что может обеспечиваться посредством технологий блокчейн и смарт–контрактов.

Как известно, покупка, продажа или аренда различных товаров и услуг с помощью сети Интернет и технологий электронной коммерции является непростой задачей. Основная проблема – доверительные отношения или их отсутствие между незнакомыми участниками сделки. Для ее решения часто обращаются к третьей стороне за гарантиями в совершении сделки. Но даже в этом случае проблема безопасности не решается с высокой степенью надежности. Для снижения рисков активно начинает использоваться технология распределенного реестра (блокчейн), которая позволяет снизить вероятность обмана со стороны недобросовестных участников, а также исключить необходимость третьей стороны путем передачи ее функций интеллектуальной системе ^[10].

Блокчейн — это выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков (связный список, распределенный реестр), содержащих информацию об участниках и имеющихся инновациях ^[11]. Копии цепочек блоков хранятся и независимо друг от друга обрабатываются на множестве узлов сети ^[12,13]. Термин появился как название полностью реплицированной распределённой базы данных (реестра), реализованной в системе «Биткойн», из-за чего технология первоначально была создана для транзакций при операциях с криптовалютами. Однако технология цепочек блоков может быть распространена на любые взаимосвязанные информационные объекты. Все данные хранятся на сетевых узлах пользователей системы распределенного реестра. В каждом из узлов хранится часть информации в виде блоков информации или копий этих блоков. Такой принцип делает систему практически неуязвимой от информационных угроз и атак, тем более, что блоки защищаются криптографическими ключами, расчет которых производится с применением алгоритма вычисления хэш-функции. Пример сделки с применением распределенного реестра представлен на рисунке 1.

Рис. 1. - Схема сделки с применением распределенного реестра

Преимущества использования блокчейна – прозрачность проводимых транзакций и множественное копирование транзакций таким образом, что у каждого участника процесса всегда есть информация о каждом шаге всех партнеров. Это важно для обеспечения доверительных и прозрачных отношений между участниками инновационных проектов, а также другими заинтересованными региональными субъектами социально-экономической деятельности. Технология блокчейн позволяет в распределенном хранилище хранить данные, необходимые для обеспечения сделки или любого информационного взаимодействия множества участников (агентов). В качестве хранимых данных могут выступать: документы на товары или услуги, записи о финансовых транзакциях, договорные обязательства, персональные данные, права на интеллектуальную собственность, параметры объектов авторского права, цифровые описания объектов интеллектуальной собственности, информация о предприятиях и т.д. Для инновационной системы преимущество использования технологии заключается в том, что депонировать авторство можно без участия третьей стороны и без привязки к географическому местоположению. Подлинность информационных объектов подтверждается цифровым сертификатом. Благодаря блокчейну авторы смогут подтвердить авторство и права на интеллектуальную собственность. Технология позволяет обеспечить безопасность при хранении актуализированной информации о любых инновационных объектах.

Распределенный реестр позволит также отследить жизненный цикл результатов инновационной деятельности и влияние полученных результатов в процессе синтеза новых инноваций ^[9]. Например, источниками для создания патентов являются открытые научные публикации. Часто исследователи, публикующие данные результаты, являются сотрудниками ВУЗов и не включены в экономические процессы. В тоже время патентообладатели могут использовать опубликованные результаты чужих научных исследования в процессе регистрации прав интеллектуальной собственности без указания ссылок на них. Если построить сеть блокчейн для объектов интеллектуальной собственности и научных публикаций, то реестр поможет отследить процесс передачи и использования знаний в процессе синтеза новых результатов интеллектуальной деятельности. Можно будет выявить автора идеи и реализовать распределение вознаграждения. Например, компания Ascribe посредством блокчейна помогает художникам подтверждать авторство на предметы искусства при помощи уникальных идентификаторов и цифровых сертификатов. Также предусмотрена передача права владения от художника или автора к покупателю или коллекционеру ^[14].

Примером использования технологии блокчейн в сфере управления правами интеллектуальной собственности в РФ является реализации сети IPChain на платформе HyperLedger Fabric, которая позволяет работать с различными каналами информации в рамках одного реестра, определяя политику подтверждения транзакций для каждого из них ^[15]. Платформа Hyperledger Fabric является рабочим проектом консорциума под руководством компании IBM, в который входят крупнейшие компании ИТ-отрасли, такие как Intel, Oracle, Cisco, Digital Assets и др. Главным преимуществом является адаптивный алгоритм для достижения соглашения между доверенными узлами посредством механизма, позволяющего децентрализовано выполнить регистрацию транзакции на заданном числе равноправных узлов и в случае подтверждения достоверности результатов – подтвердить транзакцию. Инфраструктура IPChain включает связанный реестр объектов интеллектуальной собственности и реестр транзакций с данными объектами, узлы регистрации транзакций, механизм организации очереди, узлы фиксации транзакций, узлы управления сетью и выдачи доверительных сертификатов.

В 1994 году Ником Сабо ^[16] была предложена идея умного (смарт) контракта, которую стало возможным реализовать только в 2008 году после появления технологии блокчейн. Умный контракт (Smart contract) — это компьютерный алгоритм, предназначенный для заключения и поддержания договорных обязательств посредством технологии блокчейн ^[17]. Данный тип контрактов подходит для использования в любых сделках, он гарантирует перевод средств или выполнения других действий, как только все стороны исполнят указанные в контракте обязательства. Стороны подписывают смарт контракт аналогично тому, как пересылаются финансовые средства криптовалютных блокчейн. Затем контракт вступает в силу. Для автоматизированного исполнения обязательств в рамках контракта требуется специальная среда, которая позволяет автоматизировать выполнение всех его пунктов. Таким образом, смарт контракт может существовать только внутри данной среды, в которой программный код, реализующий алгоритм контракта, имеет доступ к его объектам. Поэтому в контракте все взаимоотношения между сторонами должны быть математически формализованы и иметь четкую логику исполнения. Согласно условиям сделки, алгоритм смарт контракта отслеживает достижение или нарушение его пунктов и принимает соответствующие решения в автоматическом режиме для обеспечения достоверности исполнения договорных обязательств.

Объектами смарт контракта являются:

- взаимодействующие стороны, принимающие или отказывающиеся от его условий посредством электронных подписей,

- предмет договора, который включает объекты, находящиеся в среде существования контракта,

- условия, где представлена логика исполнения пунктов договора в виде формализованного математического описания, которое можно запрограммировать в среде существования контракта.

В свою очередь, для существования смарт контрактов необходимо:

• Использование методов электронной подписи на основе публичных и приватных ключей по технологии асимметричного шифрования.
• Наличие открытых распределенных баз данных для хранения информации об исполняемых транзакциях, с доступом для сторон контракта.
• Существование распределенной сетевой среды исполнения контракта тип Ethereum, Codius, Counterparty и т.п.
• Подтверждение достоверности источника цифровых данных, например посредством центров сертификации SSL.

Современные блокчейн платформы сегодня используются для разработки децентрализованных приложений (DApps). Хотя децентрализованные приложения похожи на смарт контракты, они не связаны напрямую с финансами и позволяют использовать блокчейн в любых целях ^[18]. Работа DApps приложений не имеет ограничений в количестве участников взаимодействия и не зависит от сегментов рынка.

Блокчейн платформы для смарт контрактов и децентрализованных приложений

Все блокчейн-платформы условно делятся на глобальные и приватные. Глобальные платформы дают возможность пользователям и разработчикам приложений использовать открытую блокчейн сеть, которая представляет сеть равноправных (peer-to-peer) узлов, содержащих журнал с данными о транзакциях, реплицируемый на множестве узлов.

Среди современных блокчейн платформ следует выделить такие, как Ethereum, Aeternity, Hyperledger Fabric, Cardano ^[15].

Платформа Ethereumи одноименная криптовалюта используется для создания смарт-контрактов и децентрализованных приложений ^[16]. Платформа позволяет создавать децентрализованные приложения и использовать сеть Интернет для транзакций любого уровня сложности. Она реализована как единая децентрализованная виртуальная машина. Технология смарт-контракта на основе данной платформы дает возможность регистрировать любые сделки с активами в распределенной базе контрактов, реализованных с использованием хэшей в блокчейн цепочках. Пользователи Ethereum сами обеспечивают вычисления хэш-сумм в своих компьютерах. Система Ethereum имеет встроенный язык программирования Solidity ^[17], на котором можно писать новые смарт-контракты с произвольными условиями владения, форматами транзакций и функциями изменения состояния.

Платформа Aeternityпредлагает собственное решение проблемы масштабирования, так что смарт-контракты не влияют на данную характеристику ^[18]. Система работает на основе платежного протокола Lightning Network ^[19], который оперирует над блокчейнами и выполняет моментальные транзакции между участвующими узлами, решая проблему масштабирования. Он добавляет логический уровень, принимающий на себя нагрузку, связанную с увеличением количества транзакций. При этом транзакции между участниками сделки в рамках смарт-контрактов проходят в выделенных каналах без вовлечения в процесс всей цепочки блокчейна. Основной блокчейн используется только в качестве распределенного реестра для учета финансовых последствий успешных транзакций или в качестве децентрализованного арбитра в случае возникновения разногласий.

Платформа Hyperledger Fabricявляется открытым блокчейном для универсального применения