Blockchain e IoT: il binomio della trasformazione digitale

Massimo BrignoliPrincipal Solutions Architectmassimo@mongodb.com

Effetti dell’IOT

• L’IOT sta creando nuove opportunità e fornisce un grandevantaggio competitivo alle aziende di tutti I mercati, nuovi o tradizionali.

• Impatta qualunque cosa, non solo i dati in se’, ma come, quando, dove e perché li state collezionando.

• Le tecnologie che hanno creato l’Internet delle Cose non stannocambiando solamente l’Internet ma stanno cambiando glioggetti stessi connessi alla rete

IOT crea ambienti intelligenti

• L’Internet delle cose (IoT) fonde mondi fisici e virtuali nellacreazione di ambienti intelligenti.

• Con il progressivo ampliamento del business legato a questotipo di ambienti, però, si moltiplicano le sfide tecnologiche e le implicazioni legate alla sicurezza e all’interoperabilità di architetture IoT sempre più capillari.

• come si potrà monitorare e gestire miliardi di dispositivicollegati, memorizzare i metadati che questi dispositiviproducono e fare tutto questo in modo affidabile e sicuro?

Qualche numero

• Stime dell’analista indiano MarketsandMarkets:• il mercato IoT, in termini di valore, è destinato a crescere ad

oltre il 30% annuo arrivando a 883,5 miliardi di dollari nel2020.

• Per quella data saranno circa 34 miliardi i device smart connessi a Internet (24 miliardi di oggetti IoT e 10 miliardi di device più tradizionali come smartphone, tablet, smartwatch…), contro gli attuali 10 miliardi

La sicurezza

• Visto l’alto numero di componenti tecnologiche e fisiche, si puòpensare all’Iot come ad un sistema di sistemi.

• Progettare a livello Enterprise questi sistemi è un’attivitàcomplessa in quanto occorre integrare: device, applicazioni, protocolli e capacità analitiche.

• Questa complessità introduce delle sfide per mantenere l’IoTsicuro e assicurare che una particolare istanza di IoT non vengausata come “Trojan Horse” per attaccare altri sistemi aziendaliEnterprise

Gli attacchi

• International Data Corporation (IDC) stima che il 90% delleorganizzazioni che implementano l’IoT soffriranno di un attaccobasato su device IoT ai sistemi IT entro la fine del 2017

• Gartner predice che i device IoT e i servizi espanderanno l’areadi cyber-attack trasformando oggetti fisici che sono sempre statioffline in asset online che comunicano con la rete aziendale.

La Piattaforma Ottimale

• Sviluppare soluzioni per l’IoT richiede un livello senzaprecedenti di collaborazione, coordinamento e integrazione di ogni elemento del sistema

• Tutti I device devono funzionare assieme ed essere integraticon tutti gli altri device, e tutti i device devono comunicare edinteragire con sistemi ed infrastrutture in modo sicuro.

• E’ possibile ma è difficile, lungo e costoso: occorre superarel’attuale modello centralizzato.

Il Modello Centralizzato

• L’attuale ecossitema si basa su un modello centralizzato notocome paradigma client/server

• Tutti i device sono identificati, autenticati e connessi attraversoserver con grande capacità di processamento e di storage.

• La connessione tra device andrà esclusivamente via internet, anche se I device sono a qualche metro di distanza.

• Anche se questo modello ha connesso device per decadi, non èin grado di supportare le necessità di crescita degli ecosistemiIoT di domani.

I Problemi

• Le attuali soluzioni IoT sono costose: a causa dell’alto costoinfrastrutturale associate ai cloud centralizzati, alle server farm e agli apparati di rete.

• L’incredibile aumento di comunicazioni che dovranno gestirequando i device diventeranno decide di miliardi, ne farannoaumentare il costo in maniera considerevole

• I server centralizzati rimarrano un bottleneck • Difficile la compatibilità e l’interoperabilità tra sistemi cosi diversi

di produttori diversi.

La Visione

Decentralizzare le Reti IoT

• L’approccio decentralizzato risolve la maggior parte deiproblemi citati.

• Adottando un modello di comunicazione peer-to-peer per processare centinaia di miliardi di transazioni tra device:

• Si riduce il costo di installazione e manutenzione di grandi data center centralizzati

• Si distribuiscono lo storage e la capacità computazionale attraverso I miliardi di device che formano la rete IoT.

• Si previene che il down di un singolo nodo possa portare al collassol’intera rete.

Tutto perfetto?

• Le comunicazioni peer-to-peer presentano le loro sfide, prima tra tutte la sicurezza.

• La sicurezza dell’IoT non è solo proteggere i dati sensibili. Non è solo privacy. Ma è anche assicurare il corretto funzionamentodei device, grazie a forme di validazione e di consensus.

Funzionalità Richieste

• L’approcciodecentralizzato devesupportare queste 3 funzioni fondamentali:

• Peer-to-peer messaging• Distributed file sharing• Autonomous device

coordination

La Proposta Blockchain

Bitcoin

• Rilasciato nel 2009 attraverso una mailing list di nicchia

• Oggi la più grande valuta al mondo• 600.000 miliardi di elaborazioni SHA256

al secondo• Valore attorno ai $1k per bitcoin –

24,000% di crescita dal lancio• Compra praticamente tutto• Basato su Blockchain

Cos’è Blockchain?

• Blockchain è un database che mantiene un crescente numerodi record.

• E’ distribuito per natura, non c’è un computer master chegestisce tutta la catena

• I nodi partecipanti hanno una copia della catena e I record vengono solo aggiunti.

• Blockchain consiste in due tipi di elementi:• Transazioni sono azioni create dai partecipanti al sistema• I blocchi memorizzano queste transazioni e si assicurano che siano

nell’ordine corretto. I blocchi hanno un timestamp di quando le transazioni sono state aggiunte.

Centralized System of Record

Clearing House

Ledger

BlockchainFaster, Safer, Cheaper

Block #122 Hash

Timestamp

Nonce

Transaction #817• Metadata• Transaction Data

Transaction #725• Metadata• Transaction Data

Transaction #933• Metadata• Transaction Data

Transaction #xxxxx• xxxxxx• xxxxxx

Block #123Block #123 Hash

Timestamp

Nonce

Transaction #7002• Metadata• Transaction Data

Transaction #3155• Metadata• Transaction Data

Transaction #2111• Metadata• Transaction Data

Transaction #xxxxx• xxxxxx• xxxxxx

Block #124Block #124 Hash

Timestamp

Nonce

Transaction #353• Metadata• Transaction Data

Transaction #10005• Metadata• Transaction Data

Transaction #8555• Metadata• Transaction Data

Transaction #xxxxx• xxxxxx• xxxxxx

Block #125

Blockchain sotto il cofano

Blockchain: Cos’ha di speciale?• Database decentralizzato che

mantiene un crescendo numero di record

• Peer-to-peer – non posseduto da nessuna istanza singola

• Qualunque membro può aggiungere(se gli altri partecipanti concordano)

• Lo stato è distribuito su tutti i nodi• Immutabile• Trasferimento fidato di asset, valori e

proprietà

110GB in size7 transactions per second, multi-minute latency

Principi di Base SCALABILITY

CONSISTENTDECENTRALIZED

Blockchain PubblicheSCALABILITY

CONSISTENTDECENTRALIZED

Enterprise BlockchainSCALABILITY

CONSISTENTDECENTRALIZED

Implementing Enterprise Blockchain

Blockchain Software Stack

Application:Supply Chain, Identity Management,

Energy Credits, Stocks, etc.

Blockchain Layer

Database Layer

Blockchain Layer

Decentralized Administration Immutability Asset

Transfer

Database Layer

Rich Queries Scalability & Data Distribution

EnterpriseHardened

Tutto questo è reale?

Electric Vehicle Charging

Music IP Licensing

Trade Stores

Embedded Database Layer

Perché MongoDB per Blockchain

Scalability& Performance

Always On,Global Deployments

Data Model FlexibilityExpressive Query Language& Secondary Indexes

Strong Consistency & Data Integrity

Enterprise Management& Security

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