Технологии Четвертой промышленной революции — страница 7 из 20

Технологии, возможности и перемены

Краткий обзор

В части 1 мы рассказали о динамике развития и проблемах Четвертой промышленной революции, а также обсудили необходимость использования подхода, который бы ориентировался на человека, базировался на ценностях и учитывал интересы всех групп, участвующих в процессе. В части 2 мы более подробно обсудим уникальные технологии и условия, создающие предпосылки для этих технологий, а также узнаем, как, работая в связке, оба этих компонента становятся движущей силой новой эры. Размах, масштаб и скорость изменений этих технологий таковы, что они окажут влияние не только на промышленность, – эти технологии способны изменить ход истории и повлияют на все стороны нашей жизни.

Написанные в рамках сотрудничества с сетью советов по глобальному будущему (Global Future Councils) и сетью экспертов Всемирного экономического форума, следующие 12 глав расскажут о технологиях, которые служат движущими силами Четвертой промышленной революции по мере того, как она набирает обороты и охватывает весь мир. Четыре раздела – «Расширение цифровых технологий», «Преобразование физического мира», «Изменение человека» и «Интеграция окружающей среды» – направляют обсуждение этих технологий в сторону ключевых тем, подчеркивающих то, как технологии влияют на мир и знаменуют начало новой эры. Эти главы призваны дать общую картину – в соответствии с примененной во второй главе стратегией «масштабирования» – и представить широкую панораму возможностей технологий, а также примеры практического их применения.

Помимо изменения цепочек ценности и организационных структур, каждый из описанных в этих главах 12 наборов технологий порождает новые категории, инновационные процессы и потрясающие товары и услуги. К примеру, цифровые технологии занимают все больше места в материальном мире за счет использования облачных технологий, создающих сети роботов, генетических секвенаторов, носимых устройств, дронов и устройств виртуальной и дополненной реальности. Платформы искусственного интеллекта позволяют повысить мощь приложений, используемых в самых разных отраслях промышленности, и усовершенствовать возможности принятия решений в компаниях. Вдобавок передовые материалы продолжают «обновлять» наш физический мир, позволяя создавать невиданные ранее продукты.

Влияние этих инновационных технических средств, научных применений и инфраструктурных изменений распространяется на всех участников. Они влияют на возможности промышленности, социальные отношения и политические стратегии. В частном бизнесе и государственных структурах присутствует ясное понимание того, что контроль этих факторов критически важен для существования человечества на протяжении ближайших десятков лет. Видение общей картины – ключ к правильному управлению этими возможностями, и каждая глава второй части призвана помочь читателю лучше понять их и научиться «отвлекать от частностей». С другой стороны, каждая глава помогает увидеть детали, предоставляя примеры того, где и как используются эти технологии, а также раскрывая их уникальные возможности. Главы содержат также замечания экспертов, которые вынесены в специальные дополнения.

Выбор 12 категорий взаимосвязанных технологий не претендует на полноту, потому что есть масса отдельных, не относимых ни к каким категориям технологий – сложно охватить одним взглядом все это разнообразие. Многие технологии еще ожидают своего первооткрывателя. Для части 2 отобраны технологии, наиболее заметные на нынешнем раннем этапе. Уже сейчас ясно, что они связаны с биологией, интеллектом и опытом человека, а также с окружающей нас средой, а их влияние будет обширным и тяжело поддающимся прогнозированию. Они повлияют на нашу личную жизнь и работу, а также на то, как мы воспитываем и готовим к жизни наших детей. Технологии окажут влияние на более широкие аспекты нашей жизни, в числе которых права человека и взаимодействие человека с обществом, а также отношения между народами. Изменится понимание того, что возможно, допустимо и необходимо в нашей жизни. По этим и другим причинам исключительно важно в процессе развития технологий не забывать о человеке.

Раздел 1. Расширение цифровых технологий

Цифровая революция, которую мы еще называем Третьей промышленной революцией, принесла с собой универсальные вычисления, разработку ПО, персональные компьютеры и связанный мир вычислений за счет появления повсеместной цифровой инфраструктуры и Интернета. Но большинство привычных нам сегодня вычислительных технологий развивались в рамках одной классической парадигмы процесса вычислений, созданной еще в 1940-х годах. Сейчас исследователи и

предприниматели работают над другими возможностями вычислений, которые смогут обогатить наши способности и расширить ожидания в отношении хранения, обработки и передачи информации. В главах этого раздела обсуждаются новые технологии вычислений, блокчейн и системы распределенного реестра и растущий Интернет вещей, а также представляются примеры того, как инновационные цифровые, квантовые и встроенные вычисления могли бы изменить будущее.

Глава 5. Новые вычислительные технологии

Глава 6. Блокчейн и технологии распределенного реестра

Глава 7. Интернет вещей

Специальная вставка. Этические нормы работы с данными

Специальная вставка. Киберриски

Раздел 2. Преобразование физического мира

Развивающиеся в рамках Четвертой промышленной революции технологии задействуют увеличенную пропускную способность, расширенную доступность облачных сервисов и повышение скорости и мощи графических вычислений, чтобы выйти за рамки экранов компьютеров и проникнуть в промышленное производство, городскую транспортную инфраструктуру и интерактивные устройства. Точно так же, как электрические сети и механизированные инструменты создали во время Второй промышленной революции предпосылки для разработки цифровых технологий, цифровая инфраструктура создает базу для преобразования технологий, создающих материальную основу нашей среды обитания, а также материальные ценности, с которыми мы взаимодействуем в промышленной и социальной средах. В трех главах этого раздела обсуждаются искусственный интеллект и робототехника, передовые материалы, дроны, аддитивное производство и многомерная печать. Мы стоим на пороге будущего, в котором цифровые агенты и действующие лица уничтожают границу между программным обеспечением и артефактом, принуждают к созданию новых функциональных возможностей и даже способны независимо перемещаться среди нас.

Глава 8. Искусственный интеллект и роботы

Глава 9. Передовые материалы

Глава 10. Аддитивное производство и многомерная печать

Специальная вставка. Преимущества и недостатки дронов

Раздел 3. Изменение человека

Границы между технологиями и человеческими существами размываются, и не только благодаря возможности создавать роботов, похожих на живые существа или синтетические организмы, – речь идет о способности новых технологий буквально стать частью нас. Технологии уже оказывают влияние на то, как мы воспринимаем себя, что думаем друг о друге и как определяем свою реальность. Описываемые в этом подразделе технологии облегчают доступ к органам нашего тела, позволили интегрировать цифровые технологии в организм человека. Похоже, метафора «киборга» перестала вызывать шок, но в будущем могут появиться удивительные сочетания цифровых и аналоговых форм жизни, которые изменят саму нашу природу. Главы этого раздела посвящены биотехнологиям, нейротехнологиям, исследованиям мозга, устройствам виртуальной и дополненной реальности. Наверное, именно эти технологии больше, чем какие-либо другие технологии Четвертой промышленной революции, поставят перед нами сложные этические проблемы. Они внедрятся в нашу биологию и изменят наши механизмы взаимодействия с миром. Они способны переходить границу между телом и сознанием, улучшать наши физические возможности и даже оказывать долговременное влияние на саму жизнь. Это не просто инструменты, и они требуют особого внимания из-за их способности расширить возможности или вмешаться в человека, его поведение и права.

Глава 11. Биотехнологии

Глава 12. Нейротехнологии

Глава 13. Виртуальная и дополненная реальность

Специальная вставка. Перспективы искусства, культуры и Четвертой промышленной революции

Раздел 4. Интеграция окружающей среды

Успех Четвертой промышленной революции будет зависеть от технологий, обеспечивающих развитие инфраструктуры, поддерживающих работу глобальных систем и открывающих новые пути в будущее. Технологии, обсуждаемые в этих главах, расширяют возможности решения именно этих задач. Средства получения, хранения и передачи энергии, особенно использующие экологичные материалы и процессы, уменьшат зависимость от ископаемого топлива и дадут людям недорогую распределенную энергию. Геоинжиниринг, все еще очень рискованная технология, заставляет задумываться об управлении климатом и о том, что надо предпринять для решения глобальной проблемы повышения температуры атмосферы. Космические технологии окружают нас, позволяют наблюдать за планетой и ее экосистемами, а также являются средоточием передовой науки, исследований и технических инноваций. Все это связывает нас с планетой и Вселенной и требует осознания, что все мы вместе отвечаем за окружающую среду – Землю, воздух и космос. Такие огромные способности этих технологий оказывать влияние на нашу жизнь требуют совместных усилий и принятия важных решений в отношении нашего общего будущего.

Глава 14. Получение, накопление и передача энергии

Глава 15. Геоинженерия

Глава 16. Космические технологии

Раздел 1. Расширение цифровых технологий

Глава 5Новые вычислительные технологии

Цифровые компьютерные вычисления стали технологией общего назначения, которая служила движущей силой Третьей промышленной революции благодаря экспоненциальному снижению размера и стоимости транзисторов с момента их изобретения в 1947 году. Новые компьютерные технологии сохранят свою важность, поскольку повсеместно распространенные, надежные, эффективные и дешевые цифровые средства – это основа технологий и систем Четвертой промышленной революции, а также ввиду перспектив появления принципиально новых подходов, создающих новые возможности и новые проблемы.

Развитие вычислений базируется на инновациях в области материалов, сборки и конструирования, которые используются для обработки, хранения и взаимодействия с информацией. Вычисления распадаются на несколько областей, таких как централизованные облачные вычисления, квантовые вычисления, обработка данных в нейронных сетях, хранение биологических данных, оптические вычисления и вычисления в сетях. Эти средства требуют разрабатывать новое ПО и новые формы криптографии. Они позволяют ставить и решать задачи в области кибербезопасности, предоставляя поддержку обработке естественного языка и обещая в перспективе огромное повышение эффективности в таких областях, как применение в медицине и моделировании физических и химических процессов. Новые вычислительные технологии, возможно, помогут решить часть самых сложных проблем, которые стоят перед нами. Но без бдительного управления, гарантирующего равный доступ к достижениям и контроль за безопасностью новых технологий, последние могут создавать значительные риски.

Продление демократизирующего влияния закона Мура[7]

Закон Мура носит имя сооснователя компании Intel Гордона Мура (Gordon Moore) и основан на том наблюдении, что с середины 1960-х годов плотность транзисторов на интегральной схеме удваивается с периодом 1,5–2 года. Это означает, что размер компьютеров уменьшается, а быстродействие повышается с экспоненциальной скоростью, при этом стоимость ежегодно снижается примерно на 30 %. Если бы не закон Мура, мы были бы лишены потребительских мобильных вычислений, в которых используются очень маленькие процессоры и средства хранения данных. Также мы бы не знали мобильной телефонии. Как показывают результаты исследований центра Pew Research Center, именно благодаря влиянию мобильной телефонии 43 % людей в мире обладает смартфоном того или иного типа{69}{70}. Кроме того, исследователям, предпринимателям в области технологий и корпорациям была бы недоступна невиданная скорость современных быстрых компьютеров.

Замечательная тенденция снижения цены и роста производительности должна продолжиться, даже когда закон Мура перестанет действовать. Более чем у четырех миллиардов людей нет доступа к Интернету, но использование технологий обработки цифровой информации, – мощная движущая сила экономического развития{71}. На протяжении нескольких лет производители микросхем и материаловеды обеспокоены тем, что мы практически достигли физического предела, за которым невозможно дальнейшее уменьшение размеров транзисторов. Повышение скорости и снижение энергопотребления транзисторов (описываемые законом Деннарда) завершились практически десятилетие тому назад. Современные транзисторы меньше вирусов – сейчас самый малый промышленный стандарт составляет 14 нанометров. Производство кристаллов с более мелким шагом (10 нм) начнется[8] в 2017 году, а в течение следующих пяти лет компания Intel планирует производить кристаллы с шагом 7 нм. Для сравнения: толщина человеческого волоса составляет 50 тыс. нм.

Пять нанометров, скорее всего, является физическим пределом размера транзистора на кристалле кремния из-за того, что при таком масштабе начинают проявляться эффекты квантового туннелирования электронов, то есть прямого перехода электронов сквозь тонкие материалы, а также другие формы утечки тока, которые могут повреждать кристалл или сильно снижать его эффективность[9]. Как говорится в Международном плане по развитию полупроводниковой технологии (International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS): «Полупроводниковая промышленность приближается к пределу горизонтального развития»{72}. Одно из решений – вертикальная упаковка транзисторов, но в этом подходе есть свои проблемы, например отвод снижающего производительность тепла, которое образуется в многоуровневом кристалле. Возможно, использование новых материалов позволит устранить это ограничение на размер и сделать транзисторы еще меньше.

Исследователи из университета в Беркли создали на основе углеродных трубок и дисульфида молибдена работающий транзистор с затвором размером всего в один нанометр{73}. Рано или поздно удвоение числа транзисторов на единицу площади станет физически невозможным. Но даже задолго до достижения этого предела изготовление уменьшенных транзисторов в промышленности станет невозможным. Закон Рока, дополнение к закону Мура, говорит, что стоимость заводов, выпускающих кристаллы с новыми, уменьшенными транзисторами, удваивается каждые четыре года, потому что требуется оборудование, отличающееся более высокой точностью и более низким уровнем ошибок. Как заметили Питер Деннинг (Peter Denning) и Тед Льюис (Ted Lewis), из закона Рока следует, что размер рынка для каждого нового поколения кристаллов должен быть как минимум в два раза больше существующего рынка – только так можно экономически оправдать расходы на новые производственные мощности{74}. Из-за необходимости бо́ льших инвестиций и резкого усложнения производства кристаллов период удвоения плотности увеличился с 2 до 2,5 лет{75}.

Чтобы продолжить экспоненциальный рост вычислительных мощностей, потребуется другой подход к совершенствованию систем, отличный от простого уменьшения размера транзисторов. В 2016 году в Институте инженеров электротехники и электроники признали необходимость нового подхода: многие годы IEEE направлял инвестиции в разработку кристаллов, публикуя отчеты о сокращении размера транзисторов, но в будущем в IEEE переориентируются на разработку «Международного плана по развитию устройств и систем» (International Roadmap for Devices and Systems), который призван «сформулировать новый «закон Мура» для производительности компьютеров и ускорить появление на рынке новых, инновационных технологий вычислений»{76}. Новые пути повышения производительности и эффективности предполагается искать в создании новейших материалов, новых архитектур и системного подхода к вычислениям. Это означает, что повсеместные и недорогие вычисления станут доступными все большему числу людей и организаций.

Один из возможных способов сохранения такого же ускорения роста производительности – переход к более специализированным процессорам, как это делалось на заре вычислительной техники, когда кристаллы создавались специально для выполнения определенных задач. С 1970-х годов в цифровых вычислениях доминировали стандартизованные, массово производимые микропроцессоры общего назначения, которые можно было программировать для выполнения любых задач{77}. Но для выполнения задач обработки больших объемов данных, когда одна и та же операция выполняется множество раз, эффективность стандартного центрального процессора сравнительно невысока. Сегодня второе место по распространенности после центрального процессора занимает графический процессор – специализированное устройство, обеспечивающее отображение информации на экране и выполняющее ресурсоемкую задачу создания и обновления трехмерных изображений.

Повышение важности и расширение применения машинного обучения создали спрос на новые виды нестандартных вычислительных архитектур. Компания Google, один из крупнейших покупателей процессоров, разработала большое количество тензорных процессоров – специализированных интегральных схем, предназначенных для алгоритмов глубинного обучения. В компании заявляют, что тензорные процессоры применялись в программе AlphaGo, которая в 2016 году в серии из пяти игр обыграла Ли Седола (Lee Sedol), чемпиона мира по игре в го. Новые структуры памяти и обработки вызывают к жизни новый класс микропроцессоров, которые называют «ускорителями искусственного интеллекта». Архитектура этих устройств оптимизирована для операций, которые выполняются в искусственных нейронных сетях многих систем машинного обучения. Такие процессоры обеспечивают скорость, экономичность и энергоэффективность, которые нужны для широкомасштабного применения алгоритмов искусственного интеллекта{78}.

Увеличение предложения и повышение производительности – всего лишь часть возможного решения стоящих перед нами проблем. Нам нужно не только больше вычислительной мощности и скорости или больше транзисторов – нам надо уметь справляться с новыми потребностями, возникающими в связи с распространением устройств и данных. Мы должны уметь использовать вычислительные возможности в ситуациях и контекстах, которые имеют смысл в реальной жизни. Например, в масштабах планеты облачные вычисления выполняются за считаные секунды, но, чтобы искусственный интеллект мог работать с людьми и выполнять основные функции, такие как обеспечение общественной безопасности или управление дорожной сетью, требуется уметь обрабатывать экзабайты данных за милли- или даже микросекунды. Главные составляющие проблем, которые мы пытаемся решить, связаны не с объемом, а со скоростью, временем ожидания и энергией.

Но в самом крайнем случае успехи физики и материаловедения позволят создавать не просто более эффективные специализированные процессоры, устанавливаемые на цифровые компьютеры, а новые виды вычислений, и наиболее многообещающий и новаторский из них – квантовые вычисления.

Квантовые вычисления: революционная теория и сложности реализации

Если нам удастся построить стабильный и мощный квантовый компьютер, то у этой технологии появится шанс стать самой новаторской среди технологий Четвертой промышленной революции. Но это случится не сразу. Квантовые компьютеры меняют сам принцип вычислений, используя причудливые законы квантовой механики. Вместо применения транзисторов, в основе которых лежат бинарные значения, представляющие нули и единицы (биты) и используемые классическими компьютерами для хранения информации и выполнения различных операций, в квантовых компьютерах применяются квантовые биты, или кубиты. В отличие от обычных битов, которые способны принимать только значения «1» или «0», значение кубита представляет собой суперпозицию возможных состояний и заранее может быть известна только вероятность, с которой можно получить то или иное значение при его измерении. Это позволяет кубитам в каждый момент времени представлять несколько состояний.

Еще одно удивительное свойство материи на квантовом уровне – квантовая сцепленность, которая подразумевает, что несколько кубитов, находящихся в этом состоянии, могут быть связаны и измерение квантового состояния одного из них позволяет получить информацию о состоянии остальных кубитов. Таким образом, в квантовых компьютерах могут применяться квантовые алгоритмы, создающие вероятностные обходные пути, что позволяет получать приемлемые решения сложных математических задач. Для решения этих же задач на классических цифровых компьютерах потребовалось бы слишком много времени. Пример такой задачи – разложение больших чисел на простые множители. Работа многих современных приемов шифрования основана на том, что для выполнения этой задачи классическим компьютерам требуется очень много времени. К другим примерам можно отнести решение задач оптимизации со многими переменными – обычно это задачи по повышению коэффициента использования производственных мощностей, оптимизации складского хозяйства или поиску в огромных неструктурированных базах данных{79}.

Квантовые компьютеры могут также моделировать другие квантовые системы, например отражать поведение атомов и частиц, и делать это точнее, а также с учетом необычных условий, например тех, что существуют внутри Большого адронного коллайдера. К примеру, квантовое моделирование на квантовых компьютерах позволит легко рассчитать взаимодействие молекул – для классических компьютеров это очень сложная задача. Эти расчеты – ключ к созданию еще более совершенных материалов, экологически чистых устройств и новых медикаментов. Поэтому реализация квантовых вычислений станет движущей силой многих фундаментальных технологий и систем Четвертой промышленной революции.

Но есть одна существенная оговорка. В теории квантовые компьютеры существуют уже более 30 лет – с того времени, когда Ричард Фейнман (Richard Feynman) предложил их в 1982 году, но их революционный потенциал все так же остается в теории, потому что построение универсального квантового компьютера – исключительно сложная инженерная задача. Для создания и поддержки кубитов необходимы стабильные системы в экстремальных условиях, в частности, компоненты должны находиться при температурах, очень близких к абсолютному нулю{80}. В лучших современных квантовых компьютерах очень немного кубитов (у квантового компьютера корпорации IBM всего пять кубитов) или практических применений (квантовые компьютеры компании D-Wave Systems, в которых применяется принцип квантового отжига), большинство из которых ограничены мощностью и типом решаемых задач. Тем не менее налицо достаточно быстрый прогресс, и уже можно говорить о практическом потенциале квантовых компьютеров. Развивается и теоретическая база, предлагаются новые идеи в области квантовых алгоритмов и на совершенно новом направлении – в области квантового машинного обучения.

После устранения физических и инженерных сложностей с реализацией квантовых вычислений возникнут новые проблемы, наиболее важными из которых станут доверие и безопасность. Чтобы взломать 2048-разрядный сертификат протокола TLS (Transport Layer Security), который используется в веб-браузерах для подключения к банковским личным кабинетам и электронной почте в Интернете, современным классическим компьютерам потребуется 13 млрд лет. А вот компьютер с квантовым затвором, вооруженный разработанным в 1994 году математиком Питером Шором (Peter Shor) алгоритмом, справится с этой задачей со скоростью, которая сведет на нет все преимущества современных криптографических механизмов{81}. Нам придется переосмыслить стандарты, которые сейчас применяются в онлайновых транзакциях и в других средствах безопасного хранения информации. Это потребует от нас продолжения работы над совершенствованием существующих приемов, чтобы сделать их устойчивыми ко взлому с помощью квантовых компьютеров, а также чтобы задействовать квантовые эффекты для создания новых форм квантовой криптографии.

Вряд ли квантовые вычисления когда-либо полностью вытеснят классические компьютеры. У использования квантовых эффектов меньше важных практических преимуществ, когда речь идет об удовлетворении львиной доли современных потребностей в вычислениях, – они полезнее в узких областях, а именно в математике и химии. Более того, современные представления о физике не дают оснований предполагать, что квантовые компьютеры когда-либо станут дешевле и меньше классических компьютеров. Несмотря на возможность фундаментальных перемен, использование сложных квантовых эффектов скорее всего останется уделом специализированных и очень дорогих вычислений – по крайней мере до начала Пятой промышленной революции.

Большое влияние все более компактных и быстрых компьютеров

В 1991 году Марк Уэйзер (Mark Weiser) написал: «Самые фундаментальные технологии – те, что исчезают. Они вплетаются в материю повседневной жизни, становясь неотличимой от нее»{82}. В результате победного демократизирующего марша закона Мура цифровые компьютеры утратили свое значение дискретных объектов: компьютеры сегодня – это больше, чем просто важная составляющая часть новых автомобилей, потребительской электроники и большинства устройств бытовой техники. Они интегрированы в материю и одежду, а также встраиваются в окружающую нас инфраструктуру – в дороги, светофоры, мосты и здания{83}. Мы живем в мире, построенном компьютерами.

Благодаря новым сенсорам и алгоритмам машинного обучения мы можем получать доступ к компьютерам по новым каналам. Голосовые команды и естественная речь освобождают нас от необходимости взаимодействовать с экраном и клавиатурой. Сенсоры, считывающие «язык тела», а также жесты руками и движения глаз, позволяют компьютерам понимать как сознательные, так и подсознательные намерения человека при управлении компьютерами и другими устройствами, такими как инвалидная коляска и протезы. В апреле 2017 года компания Facebook объявила, что команда из 60 исследователей, в состав которой входят специалисты по машинному обучению и нейронным протезам, работает над тем, чтобы пользователи могли передавать компьютеру команды и сообщения, используя только силу мысли{84}. Такие пошаговые методы получения доступа к компьютерам откроют новые возможности выполнять одновременно несколько задач или обрабатывать информацию, поступающую из окружающего нас мира.

Компьютеры также физически становятся частью нас самих. Внешние носимые устройства, такие как смарт-часы, интеллектуальные наушники и очки дополненной реальности, открывают путь для активных вживляемых микрочипов, которые пересекают естественную границу нашего тела – кожу, создавая интересные новые возможности, простирающиеся от интеграции в тело лечебных систем до расширения способностей человека.

Биологические вычисления вскоре позволят нам заменять специализированные микросхемы специально сконструированными биосистемами, которые представляют собой ключевой компонент «биохакинга» – новой культурной формы выражения и потребления. Исследователи из Массачусетского технологического института показали, что сенсоры, переключатели и микросхемы памяти можно закодировать в обычной бактерии, обитающей в кишечнике человека, а это означает, что наши биомы[10] можно, к примеру, целенаправленно спроектировать так, чтобы они обнаруживали и лечили воспалительные заболевания кишечника или рак толстой кишки{85}.

Но эти возможности сопряжены с вызовами и рисками. Расширение возможностей двустороннего потока информации между нами и окружающей средой требует постоянного расширения пропускной способности канала обмена, а также совершенствования технологий сжатия. Громадные объемы данных, создаваемых в цифровом мире, требуют новых подходов, которые позволили бы создать плотное и долгосрочное хранилище. Одно из решений заключается в использовании ДНК для хранения информации. В 2012 году ученый Джордж Черч (George Church) из Гарвардского университета продемонстрировал возможность хранения данных в ДНК с плотностью, в 100 тыс. раз превышающей возможности лучшей флеш-памяти. Данные оставались стабильными в широком диапазоне температур. Черч утверждает: «Вы можете оставить носитель где угодно – в пустыне или у себя на заднем дворе, и данные останутся в целости и сохранности и через 400 тыс. лет»{86}.

В определенном смысле глобальные вычисления способны сделать мир более хрупким, особенно в экстремальных условиях. Если полагаться на системы, которые всегда нуждаются в вычислениях, то отключение электроснабжения может приводить к катастрофическим последствиям. Ситуация может усугубляться слабыми навыками использования более простых запасных систем с ручным управлением – это может усугублять негативные последствия аварий. У распространения глобальных вычислений также совершенно определенно будут социальные последствия. Более быстрые и меньшие по размеру компьютеры уже изменили поведение человека: к примеру, простое присутствие мобильного телефона на столе означает, что человек скорее всего будет меньше уделять внимания собеседнику или вряд ли запомнит все детали разговора{87}. Использование социальных сетей также связывают со снижением способности к сопереживанию среди молодых людей.

Негативные последствия для окружающей среды будут усугубляться по мере распространения вычислительных технологий. В развитых странах центры обработки данных уже потребляют около 2 % всей вырабатываемой электроэнергии. В Соединенных Штатах это 70 млрд киловатт-часов, что больше годового потребления электроэнергии такой страны, как Австрия. Если мы хотим быть ответственными хозяевами своей планеты, то при продвижении разработанных исследователями и компаниями новых материалов, предназначенных для следующей волны инноваций в области вычислений, мы должны применять такие механизмы продвижения на рынке, которые повысят возобновляемость и энергоэффективность вычислительных методов и оборудования. При разработке новых типов процессоров главная задача должна заключаться в обеспечении возобновляемости ресурсов.

Не забывая о возобновляемости, важно понимать ограничения систем, которые мы сейчас создаем. Хотя «облака» доступны широким кругам потребителей менее десяти лет, тенденции к созданию более крупных и эффективных централизованных центров обработки данных и обеспокоенность по поводу безопасности и конфиденциальности личной информации заставляют проявлять больше изобретательности в отношении того, как и где хранятся данные, а также сколько за это приходится платить. Если данные используются для получения информации и принятия решений в реальном времени, более оперативным решением может оказаться использование вычислений в сетях – вычисления с участием многих устройств в Сети. В центрах обработки данных могут храниться архивы, а сетевые вычисления предоставят необходимую аналитику и возможность быстрого принятия решений на месте, без дополнительных затрат на масштабирование центров обработки данных, повышая тем самым их эффективность.

Также важен аспект равных возможностей. Передний край разработки и внедрения новых вычислительных технологий обычно находится в развитых странах, где есть крупные и богатые потребительские рынки, обширный человеческий капитал и возможности привлечения инвестиций в разработку технологий. Чтобы преимуществами Четвертой промышленной революции могли воспользоваться более широкие массы людей, требуется разрабатывать доступные вычислительные технологии, а также технологии, способные работать в самых разных средах, включая места с непостоянным энергоснабжением, значительными перепадами температур и даже с возможностью облучения радиацией{88}. Один из примеров – Raspberry Pi, недорогой, но высокопроизводительный компьютер, призванный сделать вычисления более предметными и доступными людям во всем мире. С момента начала его выпуска в 2012 году продано более 12 млн экземпляров Raspberry Pi{89}.

Создание компьютеров, способных работать в самых разных условиях, – всего лишь небольшая часть более сложной задачи организации распределения преимуществ, предоставляемых вычислительными технологиями. От инновационных технологий обычно больше всего выигрывают те, кто начал использовать их первыми. Нужны дополнительные усилия, чтобы обеспечить более уязвимым в экономическом, социальном и физическом отношении людям доступ к новым инструментам. Это нужно для того, чтобы они могли воспользоваться экономическими преимуществами новых технологий общего назначения. Это вопрос не только справедливого налогообложения, но и конкурентной политики и прав потребителей: находясь на гребне волны прогресса вычислительных технологий, «суперплатформы» в состоянии получить непропорционально огромную власть над происходящими в цепочках создания ценности процессами. Например, возможность использовать специализированные процессоры и получать доступ к огромным объемам данных позволяет создавать ценовую дискриминацию среди потребителей и, в итоге, выдавливать конкурентов с рынка{90}.

Наконец, как говорилось в предисловии, наблюдается кризис доверия к институтам и технологиям. По мере того как компьютеры становятся неотъемлемой частью повседневной жизни все большего числа людей в мире, безопасность и защита личной информации становятся жизненно важными для восстановления доверия между гражданами, государством и корпорациями.

Пять главных мыслей

1. Действие закона Мура (постоянное снижение размера и стоимости транзисторов) подходит к концу из-за физических ограничений на атомном уровне, а закон Деннарда (увеличение скорости и снижение энергопотребления транзисторов) уже перестал действовать. Специалисты по материаловедению пытаются найти решение проблемы, но линейная обработка достигла физического предела. Нужны новые формы вычислений.

2. Основные проблемы удовлетворения потребностей в вычислениях связаны не только с вычислительными ресурсами (числом транзисторов), но и с требованиями к скорости, задержкам и энергопотреблению, которые заставляют искать новые пути вычислений, – именно поэтому проявляется такой интерес к альтернативам, таким как квантовые вычисления, фотоэлектроника и вычисления в сетях.

3. Распространение небольших и быстрых компьютеров означает, что устройства заполняют собой наше городское пространство, потребительские товары, дома и даже наше тело. При подключении к Интернету эти устройства становятся частью глобальной Сети (см. главу 7).

4. Центры обработки данных становятся централизованными пространствами для наших данных и сейчас предоставляют доступ к архивным данным и вычислительным мощностям. В будущем для удовлетворения наших запросов на адаптивные вычисления потребуется локально более доступные вычислительные ресурсы для наших устройств, чтобы обеспечить необходимую скорость и своевременность реакции. Это может означать значительные перемены в том, где и как используются вычислительные мощности.

5. Расширение проблематики новых вычислительных технологий увеличивает возможности их влияния на общество – в целом и в его частях. Доступности, всеохватности и вопросам безопасности, сохранения личной информации и полномочий надо уделять столько же внимания, сколько и самим технологиям.

Глава 6Блокчейн и технологии распределенного реестра[11]

Имя Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto), под которым в октябре 2008 года был опубликован документ, описывающий основы технологии распределенного реестра, когда-нибудь может стать известным не только в кругах технических специалистов. Персона или группа людей, стоявшая за этой анонимной публикацией, предложила технологию платежей на основе блокчейна, несущую в себе огромный потенциал для преобразований. Эта новаторская комбинация математики, криптографии, компьютерных технологий и теории игр положила начало развитию цифровых валют и созданию совершенно новой системы хранения и обмена ценностей как в цифровом, так и в реальном секторе экономики{91}.

К 2030-м годам разные версии технологий распределенных реестров – или блокчейн – могут значительно изменить все, от онлайновых финансовых транзакций до способов голосования и решения вопросов о производстве товаров. Представьте, что будет, если около 10 % мирового ВВП будет храниться и обращаться в валютах, не связанных с какими-либо государствами, или если налоги во всех секторах экономики будут собираться автоматически, прозрачно и без задержек. Широкое распространение блокчейн-технологий может стать поворотной точкой в истории, но пока и сами эти технологии, и возможности для их применения находятся на начальной стадии развития. Реализации преимуществ блокчейна препятствуют разногласия во мнениях о структуре блокчейн-сетей, возможное несоответствие транзакций национальным законам о передаче данных и многие другие проблемы. Коллективное управление, привлечение заинтересованных сторон и решение ряда «офлайновых» задач координации – наиболее приоритетные вопросы, которые необходимо решить для раскрытия потенциала этой революционной технологии и переосмысления концепций доверия и транзакций.

Архитектура доверия

Как подразумевает термин «технология распределенного реестра», в основе блокчейн-технологии лежит возможность создавать уникальные цифровые записи и обмениваться ими без централизованной доверенной стороны. С помощью хитрой комбинации криптографии и одноранговых сетей эта технология гарантирует точность и прозрачность хранящейся и передающейся в системе информации, предоставляя некоторые дополнительные преимущества, такие как возможность видеть все предыдущие состояния записи и создавать программируемые записи, так называемые «смарт-контракты».

Эта технология революционна по четырем причинам. Во-первых, блокчейн помогает контролировать одновременно полезную и опасную особенность цифровой экономики – возможность точно копировать цифровые объекты и передавать их почти без предельных издержек многим людям одновременно. Это полезно для обмена информацией, но проблематично, когда необходимо передать что-то уникальное или требующее надежного подтверждения источника происхождения, будь то единица цифровой валюты, документ с важной информацией или предмет искусства, для которого важно, кто владеет оригиналом. Блокчейн позволяет создавать и передавать достоверно уникальные цифровые объекты без риска создания фальшивых копий и дублирования отправки, порождая так называемый «Интернет ценностей»{92}.

Второй революционный аспект заключается в том, что технологии распределенных реестров обеспечивают прозрачность, верифицируемость и неизменность данных, не требуя от участников доверия к единой централизованной третьей стороне. Это важно, потому что во многих случаях очень сложно выбрать или создать доверенную третью сторону, которая будет вести записи о транзакциях либо сможет подтвердить личность владельца или источник происхождения ценного объекта.

Третий важный атрибут: предоставляемая распределенными реестрами возможность создания программируемых действий, то есть транзакций, которые могут выполняться (а затем отслеживаться и подтверждаться) без вмешательства человека. Потенциал этой возможности простирается далеко за пределы алгоритмического трейдинга или автоматических онлайновых переводов. Смарт-контракты в блокчейне могут передавать любые данные или объекты при выполнении любых указанных условий; это может быть страховой контракт, исполняющийся, когда количество осадков превышает определенный уровень, или автоматическая выплата гонораров участникам проекта за разную долю участия в нем. Важно, что сам код, от которого зависит исполнение смарт-контракта, хранится в блокчейне, и проверить его может кто угодно, когда угодно и без задержек.

Четвертый аспект – инклюзивность цифровых реестров. Транзакции в блокчейн по своей природе одновременно прозрачны, безопасны и отслеживаемы. При желании они могут также быть анонимными. Минимум, необходимый пользователю для совершения транзакции, включает лишь базовое ПО, место для хранения и подключение к Сети. Это значит, что отдельные люди и мелкие вкладчики, обычно неспособные выйти на рынок, становятся его полноправными участниками в качестве производителей, акционеров, бенефициаров или потребителей любых ресурсов, пригодных для отслеживания и продажи в цифровом виде{93}.

Благодаря этим характеристикам блокчейн предлагает миру беспрецедентные возможности для распределения вознаграждений за экономическую активность с гораздо меньшим риском их перехвата и без скрытых расходов, связанных с централизованными, монополистскими или рентоориентированными посредниками. Возможно, использование распределенных реестров позволит отдельным людям вернуть некоторую стоимость своих персональных данных или хотя бы обеспечит больше прозрачности и безопасности в мире, где данные о людях представляют собой важный актив и потенциальную угрозу.

Дикий Запад блокчейн

Примавера де Филиппи (Primavera De Filippi), профессор Беркмановского центра по изучению Интернета и общества (США), сравнивает блокчейн в его нынешнем состоянии с Интернетом в начале 1990-х, когда ни технологи, ни бизнесмены не имели никакого представления о потенциале, ценности или множестве вариантов его применения. Де Филиппи считает наиболее важной преобразующей ролью блокчейн борьбу с эксплуатацией и возможность способствовать формированию нового общественного договора, адаптированного для социумов и экономических систем, все больше пронизанных технологиями и зависимых от них.

Но несмотря на все преимущества и шумиху вокруг ценности криптовалют, блокчейн не является панацеей и не позволяет избежать определенных сложностей. Некоторые из этих сложностей можно продемонстрировать на примере биткоина – первой, наиболее известной и самой крупной криптовалюты на основе блокчейна. С распространением и ростом популярности биткоина растут и требования к Сети, что ведет к появлению разногласий между участниками относительно изменений ключевых аспектов распределенного реестра биткоина (таких как размер «блока») для повышения эффективности транзакций. Ввиду отсутствия какого-либо централизованного управления в цепочке блоков биткоина может возникнуть «вилка», если разные группы участников решат выбрать разные пути, соответствующие их интересам.

Создание распределенного реестра требует решения важных вопросов координации. Как отметил Белендорф, работающему распределенному реестру все равно нужна минимальная группа участников, считающих, что их интересам лучше всего служит именно блокчейн, а не любая альтернатива, включая полное отсутствие транзакций{94}. Это значит, что необходимо достичь соглашения по широкому ряду технических вопросов и выделить ресурсы для перехода на новую технологию и новый способ работы.

Когда полезен блокчейн?

По словам Брайана Белендорфа (Brian Behlendorf), исполнительного директора Hyperledger Project, распределенные реестры могут быть особенно полезны в следующих случаях:

• Существует спрос или нереализованный потенциал для выполнения транзакции между двумя и более участниками.

• Выполнение этих транзакций невозможно или неэффективно, например, по следующим причинам:

• Большое число участников разного типа не может прийти к соглашению насчет доверенной третьей стороны, которая будет действовать эффективным централизованным посредником для обмена.

• В результате монополизации, рентоориентированности, коррупции, отсутствия прозрачности или институциональной неэффективности высоки расходы на выполнение транзакции и/или система не может гарантировать определенности результата.

• Отдельные люди или группы не могут воспользоваться существующей платформой из-за высокой стоимости участия.

• Предмет транзакции можно легко подделать или дублировать, из-за чего участники не доверяют друг другу.

Создать на основе блокчейна работоспособную систему для конкретного применения не так просто. Прежде чем организации или отдельные люди смогут выполнять транзакции, записывающиеся в распределенный реестр, потенциальные участники должны прийти к соглашению по ряду вопросов, включая следующие (но не ограничиваясь ими):

• Параметры ценности: какой будет единица измерения ценности, представленная в реестре?

• Техническая архитектура: будет ли это частный блокчейн на основе общедоступного? Какими способами реестр будет надежно подтверждать транзакции? Каким образом и как часто будут генерироваться новые маркеры ценности?

• Как участники будут проверять «исходные состояния» цепочки блоков?

• Если цифровые транзакции связаны с материальными объектами, как эти материальные объекты надежно идентифицировать, пометить и связать с цифровыми маркерами?

Проблема координации осложнится, когда распределенные реестры будут широко распространены. Для блокчейна была бы желательна возможность использования в разнородных сетях, чтобы можно было связывать криптовалюту со схемами углеродного кредитования или реестрами лесохозяйственных подрядчиков. Но для этого требуются стандарты, регламентирующие различные сферы применения, а таких стандартов пока нет.

Использование распределенных реестров может оказывать влияние и на окружающую среду. Наиболее распространенный способ обеспечения подлинности распределенного реестра – модель «подтверждение выполнения работы» (proof-of-work), в которой участники конкурируют, затрачивая значительные вычислительные мощности, а значит, и электроэнергию, чтобы надежно подтвердить выполнение транзакции в обмен на возможную награду. В соответствии с этой моделью, используемой для таких криптовалют, как биткоин и Ethereum[12], увеличение числа транзакций ведет к увеличению расхода электроэнергии, необходимой для подтверждения этих транзакций, и усилению влияния на окружающую среду. Это еще один пример не таких уж и скрытых издержек технологий Четвертой промышленной революции{95}.

Следует также принимать во внимание тот факт, что безопасные анонимные программируемые сети могут облегчить криминальную деятельность. Те же протоколы, которые позволяют смарт-контрактам защищать интересы людей посредством шифрования, могут помогать и в незаконных делах, включая торговлю наркотиками и людьми, мошенничество и многое другое{96}. Еще одна проблема – доступность самой технологии. Хотя биткоин-«кошельки» становятся все проще в использовании, широкие массы людей и организаций не видят достаточных стимулов, чтобы согласиться нести расходы, необходимые для перехода к использованию платформ на основе блокчейна. Другое препятствие – отсутствие развитых платформ и интуитивно понятных приложений, хотя до их появления осталось недолго.

Технология доверия

Карстен Стекер (Carsten Stöcker), руководитель группы по вопросам блокчейна компании Innogy, Германия, и Бурхард Блехшмидт (Burkhard Blechschmidt), руководитель консалтингового отдела компании Cognizant, Германия

Обычно доверие к продуктам или транзакциям возникает в процессе их прохождения по производственным цепочкам поставок. Физические или электронные записи позволяют проследить происхождение, назначение, количество и историю каждого объекта. Процессы производства, отслеживания и проверки всей этой информации создают весомый «налог на доверие», требуя затрат времени и усилий сотрудников банков, бухгалтеров, юристов, аудиторов и инспекторов качества. Важная информация может теряться, становиться недоступной или даже намеренно скрываться.

По мере того как Четвертая промышленная революция все больше стирает границу между материальным и цифровым мирами, технология блокчейн позволяет создавать «цифровую память», сопровождающую материальные объекты по всей цепочке поставок. Если добавить криптографически безопасную функцию маркировки, блокчейн позволяет создавать по-настоящему уникальные идентификаторы и неизменяемые записи, облегчая и удешевляя выполнение верифицируемых транзакций между поставщиками и потребителями.

Обеспечиваемое технологией блокчейн «распределенное доверие» позволяет создавать совершенно новые бизнес-модели производства:

• безопасные рыночные площадки для проектировщиков, позволяющие публиковать результаты работы в виде защищенных файлов проектов и получать оплату за них;

• рыночные площадки для сохранения «цифровой памяти продукта», позволяющие производителям снизить расходы на контроль качества, выполнение требований законодательства, страховку и отзыв продукции;

• информационные службы, использующие блокчейн для продажи результатов анализа данных в таких областях, как проектирование продукции, маркетинг, управление цепочками поставок или производство;

• не имеющие активов предприятия, пользующиеся услугами сторонних производителей и использующие для их проверки прозрачные и достоверные данные о цепочках поставок, полученные из блокчейн.

Этот новый мир будет выгоден для следующих участников:

• производители продуктов и услуг в странах с неэффективным законодательством и слабой защитой интеллектуальной собственности, поскольку блокчейн облегчает защиту данных и финансовых транзакций даже при отсутствии надежных правительственных институтов;

• мелкие проектировщики продукции, поставщики сырья и поставщики услуг, для которых слишком высоки затраты по установке доверия, необходимого для работы с более крупными, географически распределенными потребителями;

• агрегаторы и продавцы данных, защищенных блокчейном, о производственных технологиях или операциях, позволяющих повысить ценность продуктов, произведенных в цепочках создания ценности на основе блокчейна;

• поставщики услуг для децентрализованных автономных производственных организаций, работающих на основе блокчейна; к таким услугам может относиться роботизированное производство, поставка и финансирование;

• микропроизводители, специализирующиеся на продуктах высокой ценности, изготавливаемых на заказ.

Убытки могут понести следующие стороны:

• любые участники цепочек поставок, имеющие высокие скрытые издержки, работающие неэффективно или создающие низкокачественный продукт, использующие традиционные громоздкие и непрозрачные механизмы доверия, которые можно заменить технологией блокчейн;

• посредники, предоставляющие услуги по поиску и продвижению продуктов на рынке, например электронные торговые площадки-агрегаторы;

• низкоквалифицированные работники на производствах и в офисах, поскольку блокчейн и новые технологии, такие как 3D-печать и роботы, позволяют автоматизировать рутинные задачи по сборке и сопровождению продуктов и контрактов;

• высококвалифицированные работники, такие как менеджеры производства, бухгалтеры, специалисты по гарантийному обслуживанию и юристы, поскольку технология блокчейн позволяет автоматизировать сложные процессы переговоров, сопровождения и проверки продукции;

• финансовые, контролирующие и другие организации, поскольку операции по проведению платежей, управлению рисками и контролю качества переходят в блокчейн.

Таким образом, технологии Четвертой промышленной революции в сочетании с распределенными механизмами доверия на основе блокчейна позволяют радикально преобразовать все экосистемы.

Первые пользователи технологии блокчейн, все еще находящейся на начальном этапе развития, столкнулись со сложностями в интеграции систем, экономическом обосновании, соответствии стандартам и нормам. Многие начали работать над установлением межиндустриальных партнерских отношений и созданием новых экосистем, проявляя «практические лидерские качества» и способствуя внедрению экономически эффективных инноваций с низким риском.

Перманентность и прозрачность записей блокчейна позволяют использовать их для хранения надежных цифровых идентификаторов, что может произвести революцию во многих областях, включая ведение медицинских записей, голосование и оказание государственных услуг. Но, как отмечает Кэтрин Маллиган (Catherine Mulligan), содиректор Центра исследований и разработки криптовалют Имперского колледжа Лондона, мы должны приостановиться и обдумать риски, прежде чем стремительно двигаться в этом направлении: информация из обязательного реестра может предоставить широкий простор для злоупотреблений недобросовестным правительственным органам, имеющим доступ к закрытым ключам пользователей{97}.

Наверно, самое сложное, с концептуальной точки зрения, – потеря централизованной власти. Это не просто институциональная сложность. Это глубоко психологический вопрос привязанности к привычному порядку. Децентрализация доверия, обеспечиваемая сложным набором алгоритмов, – радикальный сдвиг, который можно сравнить с переходом от применения метода дедукции в качестве главного источника знаний к использованию современного научного инструментария. Обществу потребовались столетия, чтобы адаптироваться к изменениям, хотя экономические стимулы могли способствовать сохранению прежнего положения. Технология блокчейн возлагает доверие на математику и инфраструктуру, а не на политиков и отдельные узнаваемые организации. Это создает экзистенциальные сложности в дополнение к политическим и технологическим.

Технология, построенная не только для бизнеса

В мае 2000 года африканские алмазодобывающие государства собрались в южноафриканском городе Кимберли, чтобы остановить торговлю «конфликтными» алмазами. Им удалось добиться успеха путем достижения широких соглашений и применения строгих правил и сертификационных стандартов, требующих от государств создания законов и организаций для поддержки этого процесса. Тем не менее в 2015 году в Лондоне был учрежден стартап Everledger, направленный на поддержку Кимберлийского процесса и борьбу с мошенничеством в цепочке поставок алмазов с помощью блокчейн и машинного зрения.

Некоторые из наиболее революционных и ценных способов применения блокчейна связаны с материальным миром. Возможности для решения проблем с отслеживанием цепочек поставок в любых областях, от высокого искусства до сохранения исчезающих видов рыб, делает использование распределенных реестров очень привлекательным. Например, блокчейн может разрушить рынок контрафактной продукции, на долю которого по некоторым оценкам приходится до 2,5 % мирового товарооборота{98}. Связь материальных объектов с цифровыми реестрами позволяет решить проблему «последней мили» в вопросе надежной маркировки. Инновационные комбинации машинного видения, биометрии, 3D-печати и нанотехнологий предоставят широкие возможности для маркировки и отслеживания объектов, обеспечив надежность и прозрачность цепочек поставок, что особенно важно, когда речь идет о предметах высокой ценности.

Хотя в материальном мире блокчейн продвигается скромными шагами, он делает большие успехи в своей «родной» цифровой среде. Став основой для биткоина и других криптовалют, блокчейн привлек миллиарды долларов в валюте и других активах, хотя не без некоторых корректировок стоимости. К июню 2017 года через распределенный реестр биткоина прошло более 700 млрд долларов. Блокчейн имеет большой потенциал для применения в финансовой индустрии и много перспектив для извлечения выгоды, в том числе возможность расширения доступности финансовых услуг и рынков путем предоставления доступа к ним без необходимости обращения в банк. Здесь проблемы «последней мили», возникающие в мире материальных товаров, ограничены удобством использования и доступностью приложений и клиентов, а также стабильностью самих платформ.

Основное влияние блокчейн окажет в сочетании с другими технологиями Четвертой промышленной революции. Приведенный выше пример с цепочками поставок позволяет понять, что объединение блокчейна с Интернетом вещей дает удивительные возможности. Уже проектируются торговые площадки, на которых с помощью блокчейна будет обеспечиваться надежность всех операций, будь то подтверждение производственных возможностей, заключение договорных соглашений, передача файлов или финансирование торговли. Это происходит при участии всех игроков и консорциумов. С учетом того, что физические компоненты, такие как камеры, принтеры и датчики, постоянно снижаются в цене, мы можем увидеть открытие таких торговых площадок уже в ближайшем будущем.

Хотя значительная часть деятельности в экосистеме распределенных реестров все еще связана с криптовалютами, фондами, биржами и управлением активами, технология блокчейн используется также для управления идентификацией, в правительственной и юридической сферах, в энергетике, логистике и даже для вознаграждения за просмотр рекламы{99}.

Для большинства коммерческих предприятий блокчейн предлагает желаемые возможности: доступ к новым рынкам, безопасные и программируемые транзакции, облегчение контроля и аудита. Для общества не все так однозначно. Как сказал Питер Смит (Peter Smith), директор компании Blockchain, США: «Блокчейн может принести людям пользу, предоставив более безопасные совместные способы производства и передачи ценностей. Но его распространение во многих сферах может привести к потере работы миллионами людей, потому что промежуточные звенья, через которые проходят транзакции, станут ненужными»{100}. Конечно, в динамичной экономике чистая выгода может быть положительной: блокчейн откроет мир микротранзакций и предоставит возможности для создания ценности, с лихвой компенсирующие потерю посредников. К тому же в будущем, когда алгоритмы и роботы будут выполнять все больше работы, распределенные реестры могут стать основой для совершенно новых систем социальной защиты.

Учитывая потенциальное влияние технологии блокчейн, вопросы поиска компромиссных решений и определения регулятивных мер должны быть предметом многостороннего диалога. Поскольку это еще молодая технология, а рынок относительно невелик, строгое или необдуманное регулирование может помешать раскрытию ее потенциала. Тем не менее некоторые риски и сложности следует иметь в виду уже сейчас. Скорее всего, в ближайшие годы самыми важными будут следующие вопросы:

• Юридический статус транзакций на основе блокчейна во многом не определен. В частности, неясны ответственность платформы и механизмы защиты в случае возникновения конфликтов и неожиданных проблем, таких как сбои в работе, или совершения непреднамеренных действий, таких как ошибки в торговле из-за случайного нажатия не тех кнопок{101}.

• Для развертывания новой инфраструктуры на основе блокчейна потребуются эффективные управляющие структуры. В разных сферах, таких как финансовая деятельность, реальный сектор экономики или общественная работа, возникают разные беспокойства насчет способов внедрения этой технологии. При замене инфраструктуры данных регулирующим органам придется размышлять о том, как использование блокчейна повлияет на существующие риски и к каким непредвиденным последствиям для системы приведет регулирование этой инфраструктуры.

• Пока не существует стандартов для обеспечения технической совместимости и перекрестной передачи данных между разными технологиями или реализациями блокчейна. Если в этом направлении не будет продвижений, есть риск того, что блокчейн не сможет реализовать свой потенциал и заменить существующие структуры данных, повысив операционную эффективность.

• Для применения в физическом мире необходимо решить текущие проблемы «последней мили» и найти способы верификации товаров и услуг. Отсутствие стандартов способствует коррупции и незаконной торговле, что противоречит идее использования блокчейна для проверки цепочек поставок. Промышленные лидеры при поддержке местных властей и регулирующих организаций могут помочь в поиске решений этих уникальных задач, во многом зависящих от складывающихся условий.

• Передача данных, являющихся частью процессов блокчейна, может нарушать государственные законы об информации. Это могут быть данные о платежах или другие сведения, такие как информация, связанная с бизнесом, или персональная информация, например медицинские данные. Определить проблемные области и найти адекватные решения будет сложно, учитывая уникальную децентрализованную природу блокчейна.


Пять ключевых идей

1. Технология блокчейн основана на использовании распределенного цифрового реестра, позволяющего безопасно обмениваться цифровыми записями и гарантировать, что не существует нескольких копий этих уникальных записей, сохраняя таким образом ценность цифрового объекта или информации.

2. Технология блокчейн – децентрализующая сила, поскольку не существует централизованного органа, отвечающего за работу системы. Вместо него предлагаются стимулы к совместной работе, требующие от участников добросовестных действий и делающие взлом системы математически невероятным.

3. Технологию блокчейн можно использовать для создания криптовалют и цифровых идентификаторов, отслеживания материальных объектов с помощью шифрования и цифровых идентификаторов, а также применять в других областях, где требуется надежное подтверждение происхождения виртуальных или материальных объектов. Возможность верификации этих объектов дает нам совершенно новый подход к данным, которые мы создаем как пользователи цифровых устройств, служб и приложений.

4. Технология блокчейн способна помочь тем, кто обычно не может участвовать в получении экономических благ, например отдельным людям и небольшим группам, для которых стоимость включения в крупные бизнес-процессы слишком велика.

5. Среди проблем, которые необходимо решить, первоочередную важность имеют следующие: юридическая неопределенность, построение инфраструктуры для блокчейна, отсутствие стандартов, связанные с материальными товарами проблемы «последней мили», возможные противоречия с государственными и межгосударственными законами об информации. Криптовалюты до сих пор находятся на раннем этапе развития, поэтому пока не решены проблемы ущерба окружающей среде, использования технологии блокчейн преступными организациями и другие вопросы общего характера.

Глава 7Интернет вещей[13]

В следующие десять лет более 80 млрд подключенных устройств по всему миру будут постоянно обмениваться данными с людьми и друг с другом. Эта огромная сеть взаимодействующих, анализирующих и выводящих данные устройств коренным образом изменит способы производства объектов, будет предвосхищать наши нужды и обеспечит новые точки зрения на мир. В то же время распределенные системы поставят под сомнение привычные нам способы создания, оценки и распределения данных и ценностей. Повсеместное распространение различных датчиков изменит мир и в других отношениях. Например, из супермаркетов исчезнет контрольное оборудование, а в ресторанах быстрого питания число персонала сократится больше чем наполовину. Когда бизнес-модели станут все чаще использовать преимущества Интернета вещей (Internet of Things, IoT) для оптимизации работы и создания «вытягивающей экономики» (pull economy)[14], мир вокруг нас будет все активнее предугадывать наши потребности, анализируя шаблоны нашего поведения. В этом будущем мы будем лучше понимать ценность данных и больше беспокоиться о цифровой безопасности. Потоки данных достигнут колоссальных объемов, а угрозы кибербезопасности станут предметом повседневных обсуждений.

Однако велик и потенциал для достижения благих целей. IoT уже помогает следить за уровнем воды в развивающихся странах и может способствовать проникновению медицинских технологий в удаленные регионы благодаря спутниковой связи. Уровень преступности скорее всего снизится в результате распространения датчиков, камер, ИИ и программ для распознавания лиц. Доверие к технологическим системам может повыситься по мере того, как IoT будет способствовать децентрализации и демократизации экономического производства, предоставляя людям по всему миру новые возможности. Тем не менее, чтобы общество и промышленность получили ожидаемую пользу, необходимо восполнить пробелы в протоколах безопасности, расширить пределы пропускной способности, преодолеть культурные барьеры и достичь соглашений о том, как определять ценность данных и использовать возможности совместной работы. До всего этого еще далеко. Для решения этих вопросов потребуются коллективные усилия, координированное управление и значительные инвестиции.

«Захват» мира

Интернет вещей – базовый инфраструктурный элемент Четвертой промышленной революции. IoT состоит из множества интеллектуальных датчиков, которые собирают, обрабатывают и при необходимости преобразуют данные, а затем передают их другим устройствам или людям, чтобы выполнить задачи, поставленные системой или пользователем. По прогнозам лондонской компании IHS, занимающейся анализом рынков, число IoT-устройств вырастет с 15,4 млрд в 2015 году до 75,4 млрд в 2025 году{102}. Это в пять раз повысит использование технологий во всех аспектах нашей жизни, свяжет элементы глобальной экономики неизвестными ранее способами и, вероятно, положит начало экономике, в которой будут участвовать только машины.

Последствия будут настолько значительными, что приведут сферу услуг и производства к таким же сдвигам, какие происходили в медиаиндустрии в 1995–2015 годах. Необходимо установить принципы юрисдикции и законы передачи данных, помогающие получать огромные объемы ценностей, в первую очередь на заводах и в производственном секторе, где есть понятная и достижимая цель – операционная эффективность и высок потенциал для более эффективного использования ресурсов и более продуктивной работы. По некоторым оценкам, эти сдвиги могут задействовать до 11 % мировой экономики{103}. Анализ, проведенный Всемирным экономическим форумом совместно с компанией Accenture, показал, что бо́льшая часть этой ценности будет создаваться в индустриальной сфере, тогда как влияние потребителя на бизнес и социально-экономические вопросы уменьшится. Глобальная экономика может увеличиться на 14 трлн долларов к 2030 году, способствуя воплощению двенадцати целей ООН в области устойчивого развития (рис. 11){104}.


Рисунок 11. Интернет вещей может принести экономике от 4 до 11 трлн долл. в 2025 г.

Источник: Глобальный институт Маккинси (McKinsey Global Institute, 2015)


Достижение таких результатов возможно благодаря трем базовым возможностям Интернета вещей. Во-первых, он позволяет получать большие объемы данных и применять к ним интеллектуальные средства анализа, что дает новые источники контекстуальных данных, отражающих больше событий, происходящих в окружающей среде. Также IoT позволяет получать данные о производительности устройств, помогая оценивать их работу и создавая дополнительные возможности для увеличения ценности. Расширяются и доступные данные о пользователях, показывающие, как, когда и почему люди предпринимают какие-либо действия. Это позволяет изменить наше представление о том, как мы принимаем решения и расставляем приоритеты.

Вторую базовую возможность дает взаимодействие и координация этих устройств для повышения эффективности и продуктивности. Автоматизация всех процессов и новые способы взаимодействия человека с машинами позволят упростить выполнение рутинных задач и дадут человеку больше возможностей для творчества и применения своих навыков для решения более важных задач. Люди смогут изменить образ мышления, перестав фокусироваться на административной и оперативной деятельности, все больше полагаясь на машинные данные в вопросах создания продуктов, услуг и идей.

Третья возможность – создание интеллектуальных интерактивных объектов, способных создать новые каналы для предоставления благ людям. Кроме сетей датчиков и устройств, синергетический подход можно использовать для создания других распределенных технологий, таких как облачный ИИ, блокчейн, аддитивное производство, дроны, новые способы производства энергии и многое другое. По мере сближения и объединения этих технологий механизмы создания и обмена ценностями будут становиться такими же децентрализованными, как и инфраструктура, лежащая в их основе, и результаты такого изменения экономики, скорее всего, нас удивят. По этой причине IoT в итоге заставит пересмотреть существующие организационные структуры и концептуальные основы, с точки зрения которых мы привыкли смотреть на продукты, услуги и данные и их ценность для бизнеса.

Таким образом, эти три возможности станут толчком к изменению бизнес-моделей и структурным сдвигам в самых разных сферах, включая промышленное производство, нефтегазовую промышленность, сельское хозяйство, горное дело, транспорт и здравоохранение. Как говорится в докладе «Промышленный Интернет вещей: раскрытие потенциала подключенных продуктов и услуг» (Industrial Internet of Things: Unleashing the Potential of Connected Products and Services), представленном на Всемирном экономическом форуме, путь IoT начинается с повышения операционной эффективности и продолжается созданием новых продуктов и услуг. Это ведет к формированию «экономики результатов», влекущей за собой «автономную вытягивающую экономику» (рис. 12){105}. Этот процесс применим также к датчикам в окружающей среде, которые помогут принимать упреждающие меры по управлению ресурсами. Например, вопросы системного масштаба, такие как использование и производство энергии, можно оптимизировать с помощью стимулирования граждан к оптимальному потреблению энергии и оптимизации дорожного движения.

Распространение IoT требует разработки и развертывания четырех разных слоев: во-первых, устройств для считывания информации, взаимодействия и (в некоторых случаях) выполнения действий, таких как перемещение объекта или открытие двери; во-вторых, инфраструктуры связи, позволяющей объединять эти устройства в сеть; в-третьих, системы безопасного управления информацией, собирающей и распространяющей данные, сгенерированные устройствами для использования на четвертом уровне, которым являются приложения, обрабатывающие данные и обеспечивающие работу служб, необходимых людям и организациям.


Рисунок 12. Траектория распространения и влияния промышленного Интернета вещей

Источник: Всемирный экономический форум (2015)


Уровни управления и применения данных часто недооценивают. Однако они критически важны, потому что ценность создается, когда данные позволяют принимать обоснованные решения или выполнять какие-либо полезные действия, а не когда объекты подключаются к Сети. Проведенный консалтинговой компанией MсKinsey анализ показывает, что нефтяная вышка в среднем имеет 30 тыс. датчиков, но анализируется и используется лишь 1 % данных{106}. От избытка данных и недостатка механизмов для их использования страдают и другие сферы. Многие компании, не имеющие опыта обращения с такими объемами данных, с трудом понимают, что́ им следует искать и какие вопросы задавать, кроме линейного расширения предыдущих метрик.

Новые сетевые устройства, сущности, товары и услуги, предлагаемые Четвертой промышленной революцией, могут привести к тому, что компаниям и потребителям придется искать новые способы вознаграждения друг друга за пользование данными и учиться выделять ценностный компонент из транзакций и взаимодействий. В этих новых условиях потребители могут стать партнерами, даже если переговоры будут трудными. Наверняка возникнут юридические сложности, и общественным деятелям придется защищать права потребителей и отстаивать их конфиденциальность в этом тесно связанном мире будущего. Если средство коммуникации является сообщением, то IoT, как и Всемирная паутина, является предвестником потрясений, выходящих далеко за пределы мира бизнеса.

Революция, не эволюция: ожидания, возможности и трудности IoT

Ричард Соули (Richard Soley), председатель и главный исполнительный директор Object Management Group, США

Я пишу о новых технологиях и вызываемых ими переворотах уже больше 40 лет и не могу сосчитать, сколько раз говорил:

«Эволюция, не революция». Экспертные системы, распределенные вычисления, объектные технологии, графическое моделирование, семантическое моделирование – все эти технологии создавали сложности, но и, что более важно, возможности. Однако «старые» модели вычислений не менялись – архитектуры оставались, по сути, теми же, программы улучшались постепенно, а итоговый результат оправдывал инвестиции и измерялся в десятках процентов. Эволюция, не революция.

В этот раз все иначе. Хотя компоненты, из которых строится IoT, могут быть не так новы, они дают совершенно новые результаты как с количественной, так и с качественной точки зрения. По сути, IoT – это сеть из тысяч и миллионов датчиков и устройств, собирающих и анализирующих данные в реальном времени и предоставляющих людям информацию, необходимую для принятия решений, или непосредственно контролирующих исполнительные механизмы в реальном мире. Повсеместно распространенные каналы связи (глобальный Интернет) в сочетании с недорогими вычислительными ресурсами и хранилищами (снова Интернет и облачные технологии), а также достижениями в области анализа огромных объемов данных в режиме реального времени (так называемые «большие данные») делают невозможное возможным – и начинается революция.

К сожалению, почти все обсуждения революции IoT ограничиваются холодильниками и лампочками – потребительскими технологиями. Хотя эти технологии появятся (и как никогда четко покажут недостаток доверия, конфиденциальности и безопасности в Интернете), есть и более важная возможность – «интернетизация» производства, революция, равная по значимости электрификации производства, произошедшей сто лет назад. Как и в случае с электрификацией, влияние IoT на промышленность не ограничится обработкой и производством продукции (хотя в этих сферах новые технологии внедряются в первую очередь). Легко понять, что IoT повлияет на все основные сферы: здравоохранение, финансовые системы, транспорт, производство и распределение энергии, сельское хозяйство, предоставление коммунальных услуг и многое, многое другое. Вместо того чтобы прогнозировать, сколько устройств будет подключено к Интернету, как это любят делать многие эксперты, гораздо полезнее понять, чтó эти подключенные устройства будут выполнять.

В частности, появятся совершенно новые бизнес-модели:

• Самую очевидную из них часто называют «экономикой результата». Это переход к приобретению результатов по часам, метрам или литрам вместо приобретения оборудования для производства того же результата. Авиакомпании десятилетиями отказывались от владения самолетами в пользу их аренды, теперь компании начинают арендовать реактивные двигатели, оставляя задачу по обслуживанию этих огромных, но деликатных механизмов тем, кто разбирается в этом лучше всего, – производителям. Авиакомпании достигают более высокой эффективности и получают более высокий коэффициент технической готовности двигателей, у производителей двигателей появляется новый источник дохода. Поддерживая связь с оборудованием (и огромным потоком данных о его производительности, который можно сравнивать с данными о таком же оборудовании по всему миру), производители могут повышать качество и эффективность обслуживания, одновременно с этим предлагая более низкие цены. Лучше, быстрее, дешевле – все сразу.

• Когда связываются ранее несвязанные потоки данных, в самых неожиданных местах появляются совершенно новые возможности. В одной из провинциальных служб «Скорой помощи» выявление характерных повторяющихся ситуаций позволило оптимизировать маршруты, минимизировать время реагирования и возвращения в больницу, а водители при этом получили больше времени на отдых между вызовами, не говоря о том, что стало возможно спасать больше жизней. Но никто не видел этой возможности, пока данные о расположении карет «Скорой помощи» не связали с данными об экстренных вызовах и географическими данными кофеен. Неожиданные решения могут возникать где угодно.

Преимущества в этом мире получат:

• Те, кто на ранних этапах организует сбор, анализ и управление данными. Во всех реальных и тестовых IoT-проектах, за которыми мы наблюдали, появлялись неожиданные положительные результаты, которых никто не прогнозировал.

• Те, кто свяжет в режиме реального времени потоки данных, на первый взгляд не имеющие никакого отношения друг к другу, чтобы найти неожиданные корреляции и возможности. Благодаря повсеместно доступным и недорогим вычислительным ресурсам затраты на установление таких связей достаточно низки, так что поиск возможностей оправдывает расходы.

• И самая важная категория – тот, кто поймет, что его сфера переживает потрясения, и захочет принять участие в совершении этих потрясений, а не ждать, пока все изменится, возможно, катастрофически. Мы уже наблюдаем серьезные преобразования в области транспортировки и производства, способные привести к изменениям в обществе.

Проиграет в этом новом революционном мире тот, кто будет просто ждать, пока потрясения доберутся до него, не сможет разглядеть зарождение новых бизнес-моделей и проигнорирует прогресс. В этот раз большие изменения происходят не в информационных и коммуникационных технологиях, а в индустриях, зависящих от этих технологий. А сегодня это каждая индустрия.

Сложности, риски и опасности

Чтобы IoT смог раскрыть свой потенциал, необходимо решить ряд задач. Чаще всего к препятствиям для развития промышленного Интернета вещей относят отсутствие стандартов, то есть отсутствие (или потенциальное отсутствие) совместимости, и проблемы безопасности (рис. 13). Без аналога Консорциума Всемирной Паутины (World Wide Web Consortium), определяющего стандарты и протоколы, будущее IoT в опасности. Есть и менее очевидные, но не менее сложные препятствия, в том числе отсутствие механизмов управления новыми бизнес-моделями, созданными на основе анализа данных и служб, контролирующих подключенные ресурсы.

Некоторые риски, связанные с IoT-системами, влияют не только на компании, использующие эти системы, но и на пользователей и общество. Например, существует риск того, что люди и организации будут полагаться на IoT-системы настолько, что потеряют важные навыки и умения, а перебои со связью и электропитанием будут представлять слишком большую угрозу. Дополнительные трудности создает то, что системы со сложными взаимосвязями более подвержены «обычным авариям»{107}.

Особый риск представляет кибербезопасность. Угроза взлома создает риски и для компаний, и для всех участников, имеющих отношение к данным, передающимся между устройствами и сетями. В докладе о промышленном Интернете (Industrial Internet Survey), представленном на Всемирном экономическом форуме, говорится, что 76 % респондентов считают вероятность атак, направленных на их IoT-системы, очень высокой или чрезвычайно высокой{108}. Еще большее беспокойство вызывает то, что Интернет вещей может быть не только целью кибератак, но и средством их проведения. В некоторых из крупнейших кибератак 2016 года были задействованы взломанные IoT-устройства, такие как камеры безопасности и другие средства наблюдения, направляющие трафик на серверы злоумышленников{109}.

Обеспечение кибербезопасности в IoT требует управления многими рисками. Необходимо защищаться от использования небезопасных устройств для атаки третьих сторон, предотвращать перехват людьми или интеллектуальными системами контроля над IoT-устройствами и системами с целью шантажа, требования выкупа, кражи или причинения ущерба и обеспечивать стабильность работы важнейших частных и общественных служб. С проблемами безопасности связаны также вопросы конфиденциальности данных и передачи данных между государствами. Для их решения законодатели из разных юрисдикций должны найти баланс между защитой потребителей и поддержкой бизнеса. Адекватные процедуры и протоколы для обмена и хранения данных – важное условие для раскрытия полного потенциала IoT и извлечения пользы из глобальных потоков данных.


Рисунок 13. Основные препятствия распространению промышленного Интернета

Источник: Всемирный экономический форум (2015)


Как и развитие безопасных распределенных реестров, таких как блокчейн, инновации в архитектуре IoT способствуют поиску новых способов достижения этого баланса. Например, Sensity Systems (дочерняя компания Verizon) совместно с Genetec разрабатывает интеллектуальные городские системы безопасности, позволяющие обеспечивать и защиту, и конфиденциальность. Для этого IoT-устройства выполняют обработку данных на границах Сети. Это значит, что найден компромисс. Важные видеоданные остаются на устройстве до тех пор, пока алгоритмы, работающие на этом устройстве, не обнаруживают угрозу в видеопотоке, и тогда видео отправляется агентам безопасности. Такой компромисс снижает требования к пропускной способности и позволяет избежать уязвимостей, связанных с централизованным хранением разнородных данных.

Как и в случае с другими новейшими технологиями, такими как ИИ, роботы и блокчейн, возникает остросоциальный вопрос о трудоустройстве и необходимых навыках. Потрясения, вызванные распространением IoT, приведут к преобразованию организаций и индустрий. В сочетании с ИИ и роботами IoT снизит спрос на рутинную ручную работу и повысит требования к квалификации персонала (рис. 14). Однако при этом увеличится спрос на творческую работу и умение решать проблемы в области программирования, проектирования и обслуживания. В обсуждении социальных и этических аспектов IoT следует обращать внимание в первую очередь на расширение возможностей и интеграцию человеческой рабочей силы с цифровыми системами и искать способы увеличения ценности, основанные на дополнении, а не замещении людей. Любопытно то, что каждая из этих технологий в отдельности сокращает требуемое число рабочих мест, но вместе они могут предоставить совершенно новые благоприятные возможности для людей. Сможем ли мы воспользоваться этими возможностями – покажет будущее.

Интернет вещей усилит наш симбиоз с цифровыми инфраструктурами, продуктами и каналами связи, необходимыми нам в повседневной жизни. IoT охватит всю окружающую среду, проникнет во все социальные сферы и изменит отношения между категориями участников. Он станет незаменимым, но, как и сегодняшние мобильные технологии, предъявит к каждой категории участников свои требования. Рассмотрим некоторые из них:

• Во многих бизнес-сценариях, использующих IoT, данные можно использовать многократно, а значит, выгоду могут получать разные участники в разных контекстах. Вопросы о том, кто владеет данными, кто получает выгоду от их использования и как ее правильно оценить, потребуют каких-то ответов, зависящих от используемых бизнес-моделей.

• В некоторых случаях результаты использования данных, полученных в IoT, могут быть полезны для окружающей среды и общества, например, если позволят сократить количество отходов или потребление энергии. Однако оптимальные результаты для общества не всегда сочетаются с максимальной выгодой для бизнеса. Законодатели и общественные деятели должны задуматься о том, как мы используем инфраструктуру и машинное взаимодействие в тех областях, где рост производства – не самый важный результат.

• Чтобы сгладить возникающие по факту конфликты, бизнесу потребуются новые подходы к организации совместной работы (например, использование данных, полученных с помощью мобильных приложений, для определения размера страховых взносов) и более четкое экономическое обоснование проектов. Ценность, создаваемую в распределенных системах посредством обмена данными, необходимо будет разделять на составляющие и распределять между соответствующими участниками. Необходимо определить рамки и правила разделения, учитывающие интересы общества.

• Технологии, особенно Интернет, оказывают огромное влияние на социальную жизнь, оплату труда, доступность знаний, способы коммуникации и многое другое. В эпоху социальных сетей технологии значительно ускорили темп жизни. Есть некоторые беспокойства по поводу того, что с усилением технологического давления требования к стилю жизни продолжат расти. Скорее всего, люди столкнутся с вопросами, похожими на те, что возникали с развитием Интернета: будет ли это общественным благом, кто будет иметь доступ, как создать справедливые практики, исключающие эксплуатацию людей.

• Вероятно, IoT увеличит нестабильность во многих сферах мировой экономики, как в свое время Интернет нарушил сложившееся положение в индустриях СМИ, развлечений и путешествий. Представителям власти и бизнеса необходимо будет выработать стратегии управления последствиями. Чтобы учиться на первом опыте преобразований, бизнесу и правительству необходимо работать сообща.


Рисунок 14. Влияние промышленного Интернета на рабочую силу

Источник: Всемирный экономический форум (2015)


Пять ключевых идей

1. IoT состоит из подключенных к Сети интеллектуальных датчиков, собирающих данные и передающих их по Интернету другим устройствам или людям для дальнейшего использования. IoT повысит степень взаимодействия людей с машинами, а экономические отношения между машинами будут развиваться быстрее, чем экономические отношения между людьми. В следующие десять лет в IoT добавятся десятки миллиардов устройств, а их промышленное применение может принести мировой экономике до 14 трлн долларов к 2030 году.

2. Распространение датчиков и устройств приведет к сложностям в вопросах межгосударственной передачи данных, включая проблемы конфиденциальности, прав собственности, доступности и т. д. Одной из важнейших задач Четвертой промышленной революции будет определение регулятивных мер для глобальных потоков данных в Интернете вещей.

3. IoT – это гораздо больше, чем интеллектуальные устройства, подключенные к Интернету, и сервисы на их основе. Настоящая ценность IoT заключается в том, что он позволяет собирать данные, анализировать их и управлять ими, находить неожиданные корреляции и возможности и действовать, предвосхищая разрушительные изменения.

4. Использование датчиков для обработки данных в режиме, близком к реальному времени, может помочь создать вытягивающую экономику с положительными результатами благодаря оптимизации и стимулированию поведения потребителей и граждан. Это значит, что IoT может служить инструментом для решения системных проблем, таких как эффективное использование энергии, управление дорожным движением и загрязнение окружающей среды.

5. Серьезное беспокойство вызывает влияние Интернета вещей на уровень трудоустройства и необходимые для работы навыки, объединение IoT с ИИ и роботами, уменьшение спроса на рутинную и ручную работу. Однако основными рисками IoT-систем чаще всего считают угрозы кибербезопасности, связанные со слабой защищенностью устройств, отсутствием стандартов и вопросами межгосударственной передачи данных.

Специальная вставкаЭтические нормы работы с данными[15]

Данные, алгоритмы, методы их анализа, технологии и способы применения дают огромные возможности для улучшения частной и общественной жизни и окружающей среды. К сожалению, эти возможности связаны с серьезными этическими сложностями. Особое значение имеют три аспекта: широкое использование больших данных, усиление зависимости от алгоритмов, помогающих выполнять задачи и принимать решения, и постепенное сокращение доли человеческого участия или даже контроля во многих автоматизированных процессах. Все это поднимает серьезные вопросы справедливости, ответственности, равенства и уважения прав человека. Эти этические проблемы можно успешно решать. Мы можем и должны использовать открывающиеся перед нами возможности по формированию направления развития и способов применения цифровых решений, отстаивая права человека и поддерживая интересы открытого, плюралистического и толерантного информационного общества.

Поиск устойчивого и справедливого баланса – непростая задача. Но альтернатива – отсутствие этических норм использования научных достижений и технологий в информационной среде – будет иметь печальные последствия. С одной стороны, игнорирование этических вопросов может вызвать неприятие обществом, как было, например, с программой использования медицинских данных Национальной службы здравоохранения Англии. С другой стороны, чрезмерные усилия по защите прав личности и этических ценностей в неверном контексте могут привести к применению слишком жестких регулятивных мер. Это в свою очередь может уменьшить шансы на извлечение из цифровых решений пользы для общества и человечества. Поправки к

Общему регламенту Евросоюза по защите данных (GDPR), предложенные Комитетом Европейского парламента по гражданским свободам, правосудию и внутренним делам (LIBE), показывают конкретный пример. Чтобы избежать обеих крайностей, при рассмотрении любого цифрового проекта, имеющего хотя бы отдаленное влияние на жизнь людей и планеты, рекомендуется руководствоваться четырьмя обязательными принципами: технической осуществимостью, экологической устойчивостью, социальной приемлемостью и предпочтительностью для человека. Это позволит минимизировать риски и не упустить открывающиеся возможности.

Как найти подобный баланс? За последние несколько десятилетий мы пришли к пониманию того, что не конкретная технология (компьютеры, планшеты, мобильные телефоны, протоколы Интернета, веб-приложения, онлайн-платформы, облачные вычисления и т. д.) представляет правильное направление наших этических стратегий. Это делают данные, которыми манипулирует любая цифровая технология. Именно поэтому такие понятия, как «этика Интернета», «робоэтика» и «машинная этика», теряют смысл, возвращая нас в те времена, когда казалось, что «компьютерная этика» дает правильное понимание проблемы. Прежде чем беспокоиться о конкретных цифровых технологиях и связанных с ними этических проблемах, таких как конфиденциальность, анонимность, прозрачность, доверие и ответственность, следует изучить жизненный цикл данных, от сбора и сохранения до управления и использования. Для того нам и нужны этические нормы работы с данными, чтобы маневрировать между риском общественного неприятия и слишком строгой регуляцией, чтобы находить решения, позволяющие извлечь максимум этической пользы из данных и алгоритмов на благо общества, всех нас и окружающей среды.

Этика работы с данными – ветвь этики, изучающая и оценивающая моральные проблемы, связанные с данными, алгоритмами и соответствующими практиками. Ее цель – формулировать и поддерживать правильные с моральной точки зрения решения (например, корректное поведение или правильные ценности) посредством разработки трех направлений исследований: этика данных, этика алгоритмов и этика практик.

Этика данных узко определяет взгляды на создание, запись, сопровождение, обработку, распространение, обмен и использование данных. Она занимается моральными проблемами, возникающими при сборе, анализе и применении больших наборов данных. Затрагиваемые вопросы варьируются от применения больших данных в биомедицинских исследованиях и общественных науках для профилирования, рекламы и филантропии до использования открытых данных в правительственных проектах. Одна из наиболее острых проблем – возможность повторной идентификации личности с помощью поиска, сопоставления и слияния данных, а также повторного использования крупных наборов данных. Риску подвергается и так называемая «групповая конфиденциальность», когда идентификация категорий людей, независимо от деидентификации каждого из них, может привести к возникновению серьезных этических проблем, от групповой дискриминации (например, по возрастному, этническому или половому признаку) до насилия, направленного на определенные группы людей.

Ввиду признанной неосведомленности общественности о преимуществах, рисках и сложностях, связанных с технологиями обработки данных, доверие и прозрачность – тоже очень важные вопросы этики данных.

Этика алгоритмов сосредоточена на программах, ИИ, искусственных агентах, машинном обучении и роботах. Она решает вопросы, возникающие в связи с тем, что сложность и автономность алгоритмов в их широком понимании продолжают расти. Алгоритмы создают этические трудности в обращении с искусственным интеллектом и интеллектуальными агентами, такими как сетевые боты. Особенно остро этот вопрос встает в случаях, где применяется машинное обучение. Одна из важнейших проблем – моральная и юридическая ответственность пользователей, проектировщиков и исследователей в отношении непредвиденных и нежелательных последствий и упущенных возможностей. В свете этого неудивительно, что изучение этических проблем, требований к алгоритмам и возможных нежелательных последствий (таких как дискриминация и продвижение антиобщественного контента) привлекает все больше исследователей.

Наконец, этика практик интересуется ответственными инновациями, программированием, хакингом, профессиональными кодексами и деонтологией. Она решает насущные вопросы, связанные с ответственностью и обязательствами людей и организаций, в том числе исследователей, контролирующих процессы, стратегии и политики использования данных. Ее цель – определить этические рамки для формирования профессиональных кодексов, предписывающих ответственное отношение к инновациям, их разработке и использованию, что может способствовать прогрессу в развитии науки о данных и соответствующих технологий и помочь в защите прав отдельных людей и групп. В этом направлении анализа центральное место занимают три вопроса: согласие пользователей, их конфиденциальность и вторичное использование данных.

Все три направления исследований – этика данных, алгоритмов и практик – тесно связаны. Они формируют концептуальные оси координат, определяющие трехмерное пространство, в котором этические проблемы можно идентифицировать и моделировать. Например, анализ аспектов, затрагивающих конфиденциальность данных, поднимает также вопросы согласия пользователей, аудита алгоритмов и профессиональной ответственности. Аналогично этому этический аудит алгоритмов часто включает анализ ответственности их создателей, разработчиков, пользователей и распространителей.

Этика данных должна распространяться на все концептуальное пространство, а значит, на все три направления исследований (ведь большинство проблем относится более чем к одному направлению), хотя приоритеты могут меняться в зависимости от проблемы. По этой причине этика данных должна с самого начала разрабатываться как макроэтика, то есть как общая «геометрия» этического пространства, избегающая узких, специализированных подходов и определяющая последовательные, целостные, инклюзивные и многосторонние стандарты и рамки для решения этических проблем, возникающих в ходе информационной революции.

Специальная вставкаКиберриски[16]

Десять лет назад сложно было найти компанию, совет директоров которой активно обсуждал бы киберриски, если только эта компания сама не стала жертвой успешной атаки, получившей широкую огласку. В 2008 году исследовательский институт Cylab Университета Карнеги – Меллона провел опрос, показавший, что 77 % членов советов директоров организаций США редко или никогда не получали от старшего менеджмента отчетов о рисках безопасности и конфиденциальности. Что касается ресурсов, ролей или регулятивных мер высшего уровня, необходимых для обеспечения кибербезопасности, более 80 % членов советов директоров редко или никогда их не обсуждали{110}.

Однако в 2015 году опрос 200 директоров, проведенный Нью-Йоркской фондовой биржей, показал, что после ряда громких инцидентов вопросы кибербезопасности стали рассматриваться на повестке дня гораздо чаще. 80 % респондентов сообщили, что киберриски обсуждаются на большинстве или на всех собраниях совета директоров, чаще всего встают вопросы об ущербе репутации бренда, о корпоративном шпионаже и о расходах на урегулирование инцидентов{111}.

Правительственные организации тоже подвергаются большому риску, связанному с преступными или вредоносными атаками на цифровые системы. После того как восемь стран ОЭСР в 2009–2011 годах разработали правительственные требования к управлению киберрисками, кибербезопасность стала «приоритетом национальной политики, поддерживаемым более сильным руководством», о чем было сообщено в докладе ОЭСР в 2012 году{112}. С тех пор осведомленность правительственных органов о киберрисках увеличилась, что привело к усилению беспокойства о безопасности национальных инфраструктур и защите от иностранного влияния на демократические процессы. А в условиях ужесточения законов, ограничивающих гражданское общество, и поляризации политических сил общественные организации уделяют все больше внимания уязвимости перед кибератаками.

Впрочем, исследования Всемирного экономического форума показывают, что, хотя осведомленность о киберрисках возросла, многие организации далеки от адекватной оснащенности инструментами для управления киберрисками, а передовая практика в этой области «еще не стала частью стандартного набора компетенций членов совета директоров»{113}.

Ликвидировать разрыв между осведомленностью и способностью реагировать – критически важная задача как для отдельных людей, так и для коммерческих, правительственных и общественных организаций.

Киберриски быстро становятся все более серьезными по мере того, как три взаимосвязанные тенденции расширяют сферу влияния цифровых технологий. Во-первых, число пользователей Интернета по всему миру с 2000 года выросло почти на 1000 %{114}. С 2018 по 2020 год прогнозируется добавление еще 300 млн пользователей{115}. Наверно, еще более важная тенденция – увеличение числа устройств, подключенных к Интернету. По некоторым оценкам, в 2017 году к глобальным цифровым сетям было подключено 20 млрд телефонов, компьютеров, датчиков и других устройств, а к 2020 году, по прогнозам IHS Markit, их станет еще на 10 млрд больше. В-третьих, с ростом числа пользователей и увеличением интенсивности использования цифровых систем объемы создаваемых, обрабатываемых и передаваемых цифровых данных растут экспоненциально. Компания IDC, занимающаяся анализом рынков, прогнозирует десятикратное увеличение «глобальной датасферы» с 2017 по 2025 год – ежегодный прирост составит 30 %{116}.

Увеличение числа пользователей, объектов и данных приведет к усилению зависимости от цифровых систем. Как отметили аналитики из IDC, цифровые данные и операции быстро перестают быть фоном и становятся «критически важными для жизни общества и отдельных людей». Поэтому все более важной и все более сложной задачей становится обеспечение работы этих систем в соответствии с изначально заложенным предназначением.

Чтобы эффективно реагировать на киберриски, мы предлагаем четыре стратегии, позволяющие изменить подход к восприятию угроз и требующие соответствующих вложений.

1. Переопределите цель: от кибербезопасности к киберустойчивости.

Самое главное, чтобы люди и организации думали не только об обеспечении безопасности периметра ИТ-систем, на котором обычно сконцентрирована концепция кибербезопасности. Мы должны изменить образ мышления и учитывать также взаимозависимость и устойчивость, чтобы подготовиться к разным вариантам развития событий, при которых киберриски могут возникать и влиять на работу систем. В этом контексте киберустойчивость можно считать способностью систем и организаций противостоять киберсобытиям, которая измеряется временем работы на отказ, сложенным со временем на восстановление{117}.

Как показано на рис. 15, киберриски распространяются и на ресурсы, и на ценности и возникают на пересечении угроз с уязвимостями. Поэтому киберустойчивость – стратегически важный вопрос, который необходимо учитывать в комплексных бизнес-моделях и при выполнении всех операций.

Киберустойчивость также расширяет временны́е рамки для подготовки к неизбежным кибератакам. Чтобы отойти от подхода, основанного на защите периметра, необходимо тщательно и заранее продумать действия, которые должны выполняться до, во время и после кибератаки, в частности определить, кого следует информировать внутри и вне организации.


Рисунок 15. Инфраструктура киберрисков

Источник: Всемирный экономический форум


Если рассматривать системы, связанные с данными, а не с цифровыми операциями, то организации и отдельные люди должны обладать устойчивостью как минимум к следующим трем киберрискам: конфиденциальность данных, их целостность и постоянная доступность, необходимая для непрерывной поддержки бизнес-операций. Хотя утечка информации в результате кражи данных – наиболее обсуждаемый киберриск, все чаще встречаются атаки, направленные на нарушение доступности систем или данных, сопровождающиеся удалением информации или требованием выкупа, как в случае с шифровальщиком WannaCry, поразившим инфраструктуру службы здравоохранения Великобритании в мае 2017 года. Не меньшее беспокойство вызывает и возможность компрометации или изменения данных и крупных систем.

Ситуация еще больше усложняется, если учитывать интеграцию данных с цифровыми операциями и подключенными цифровыми системами, управляющими инфраструктурой или выполняющими действия в материальном мире. В таких случаях необходимо предусматривать риск потери управления важнейшими функциями системы, от которых могут зависеть жизни людей. Например, в 2015 году хакеры показали возможность удаленного перехвата управления трансмиссией и тормозами автомобиля Jeep Cherokee{118}. Еще одна сложность заключается в том, что подключенные системы могут создавать новые каналы для вторжения в другие аспекты функционирования этих систем или бизнеса. Один из примеров – взлом в 2013 году платежных систем компании Target, имеющей в США сеть магазинов розничной торговли, который начался с кражи учетных данных, предоставленных субподрядчикам, обслуживающим системы отопления и кондиционирования воздуха, используемые компанией{119}.

2. Переопределите противника: от хакеров к криминальным организациям.

В массовой культуре, а потому и в представлении большинства людей укоренился образ хакера-одиночки, пытающегося проникнуть в защищенную систему в поисках славы или мести. Однако такая картина не соответствует тому, что в действительности происходит сегодня в сфере киберугроз.

Хотя одаренные хакеры-одиночки, несомненно, существуют, более распространены и опасны талантливые люди, входящие в организованные преступные организации, у которых расходы на подбор кадров, исследования и проведение операций значительно превосходят ресурсы, выделенные их жертвами на защиту. Кроме того, эти организации сосредоточивают усилия на получении финансовой выгоды посредством проведения атак: это может быть требование у компаний выкупа, продажа данных или способов проникновения в систему или использование взломанных систем для выполнения других действий, выгодных атакующим или их клиентам.

Поэтому важно изменить распространенное представление об источниках киберугроз в соответствии с действительным положением дел: это хорошо финансируемые и мотивированные злоумышленники, применяющие новейшие методы и оборудование, действующие системно и постоянно.

3. Переопределите векторы атак: от эксплуатации технических особенностей к человеческому поведению.

Неотъемлемая черта образа хакера-одиночки – его умение использовать технические средства для удаленного обхода систем безопасности. Такая картина создает впечатление, что основной линией обороны от кибератак должны быть ИТ-отдел и установленные им технические барьеры, такие как межсетевые экраны и надежные пароли.

Однако самый простой способ получить доступ к безопасной системе – просто попросить. Около 97 % вредоносных атак основаны на обмане пользователей, чтобы те сами предоставили доступ к своим системам, и лишь 3 % нацелены на эксплуатацию технических недостатков. Более 84 % хакеров используют социальную инженерию в качестве основной стратегии проникновения в системы{120}. Эта статистика отчасти объясняет тот факт, что многие взломы остаются незамеченными в течение длительного времени. Крис Пог (Chris Pogue), директор по информационной безопасности компании Nuix, утверждает, что для обнаружения утечки данных требуется в среднем 250–300 дней{121}.

Если учесть, что угрозы и уязвимости существуют как внутри, так и вне организации, управление киберрисками становится делом всех сотрудников. В свою очередь, меняются и стратегии реагирования. Теперь необходимо обучать персонал тому, как избегать фишинга и других атак с применением методов социальной инженерии, использовать средства защиты конечных точек для ограничения доступа и развертывать системы обнаружения аномального поведения пользователей и подозрительной сетевой активности.

4. Киберустойчивость как общая задача: от индивидуальных рисков к коллективным, распространяющимся на разные индустрии и организации.

На устойчивость влияют как особенности отдельных людей и организаций, так и эффекты системного уровня. По мере того как мир становится все более взаимосвязанным, киберриски становятся по-настоящему системными. Системные риски возникают не просто из-за возможности передачи вирусов между компаниями и государствами, а в результате повсеместной зависимости от данных и глобальных служб, на которые опирается мировая торговля, безопасность, финансовая и транспортная системы.

И наоборот, существует важная возможность для выработки более многостороннего и межобщинного подхода к усилению устойчивости к киберрискам. Более регулярный обмен важной информацией о киберактивности и атаках между индустриями и секторами экономики, а также между правительствами, бизнесом и гражданским обществом позволит быстрее реагировать на атаки и снизить риск их распространения. Учитывая нехватку специалистов, обладающих стратегическими и практическими навыками, необходимыми для обеспечения киберустойчивости, повсеместные инвестиции в развитие этих навыков благоприятно отразятся на ситуации во всех секторах экономики.

Мы постоянно прилагаем усилия для поддержания международного многостороннего диалога о киберустойчивости. Так, под эгидой Всемирного экономического форума в Женеве создается Международный киберцентр (Global Cyber Centre) – государственно-частная платформа для усиления киберустойчивости по всему миру. Другие примеры: Международный центр Интерпола по инновациям, начавший в Сингапуре работу по созданию платформы для обмена информацией, объединенная целевая группа Европола по противодействию киберпреступлениям и национальные инициативы, такие как партнерство по обмену информацией в области кибербезопасности (CiSP), созданное в Великобритании для повышения осведомленности британских организаций о киберугрозах. Однако для организации взаимодействия между разными индустриями и странами необходимо преодолеть недоверие между государственным и частным сектором, а также между государствами, не желающими делиться информацией о своих киберинструментах для атаки и защиты.

Это барьеры, которые необходимо преодолеть. Масштаб киберугроз в мире, зависящем от «жизненно важных» цифровых систем, требует инвестиций и действий на всех уровнях, от индивидуального образования и выработки нового поведения до организационных инвестиций, от принятия советами директоров новой ответственности до внутригосударственного и международного сотрудничества и выработки более гибких моделей управления.

Раздел 2. Преобразование физического мира

Оглавление

К карточке книги