Blockchain alapú digitális iker modellvezérelt megvalósítása
A kiberfizikai rendszerekben (Cyber-physical systems, CPS) a fizikai világot számítógépes rendszerek figyelik, vezérlik, továbbá az intelligenciát biztosítják. Annak érdekében, hogy mindezen szolgáltatásokat biztosítani tudjuk, a fizikai entitásoknak egy digitális képét kell tárolnunk: ezt szokás digitális ikerpárnak nevezni.
A digitális iker karbantartásához szükséges a megfelelő infrastruktúra, amely lehetővé teszi a szükséges adatok, információk megbízható összegyűjtését. Erre nyújt megoldást a Data Distribution Service (DDS), amely egy nagy teljesítményű, magas rendelkezésre állású kommunikációs middleware. Az adatgyűjtés során nyert reprezentáción sokféle műveletet, optimalizációt vagy predikciót végezhetünk, továbbá ezeket a digitális ikerpárokat hordozni tudjuk szolgáltatók között is.
A digitális ikerpárokat azonban nem elég tárolni, de lehetőleg biztosítani kell a tárolt adatok hitelességét, a műveletek és az események letagadhatatlanságát is. Ez különösen fontos kritikus alkalmazásokban, ahol a rendszer hibája vagy résztvevők mulasztása komoly anyagi kárt okozhat, vagy akár emberéleteket is követelhet.
Ezen problémákra nyújtanak megoldást a napjainkban népszerű blokklánc (blockchain) alapú technológiák. Az adattárolás mellett az okosszerződések segítségével tranzakciókat is megvalósíthatunk, és ezen műveletekre is teljesül a blokkláncok legfontosabb tulajdonsága: a műveletek, tevékenységek letagadhatatlanok a résztvevők számára.
Dolgozatunk célja, hogy kombináljuk a blokklánc és a digitális ikerpár technológiák előnyeit, és magas szintű nyelvekkel támogassuk a blokklánc alapú digitális ikerpárok fejlesztését. Munkánk során a digitális iker interfészeit automatikusan, magas szintű adatmodellekből származtatjuk, amely segítségével könnyen integrálható a digitális iker az adatgyűjtő DDS hálózatra. Ugyanezen leírásokat használjuk fel a blokklánc interfészeinek definiálására is. Az okosszerződések tervezésére állapotgép alapú viselkedés leíró nyelvet vezetünk be, amelyből az okosszerződés implementációja is automatikusan származtatható. Az általunk bemutatott megközelítés célja a megbízható, blokklánc alapú digitális iker rendszerek fejlesztésének támogatása. Munkánk alkalmazhatóságát egy kritikus CPS esettanulmány segítségével szemléltetjük.
szerzők
-
Bálint Sándor
Mérnök informatikus szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc) -
Gyönki Bendegúz
Mérnök informatikus szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Kocsis Imre
adjunktus, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék -
Dr. Vörös András
egyetemi docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék
