エンタープライズブロックチェーンとは何ですか?

このガイドでは、エンタープライズブロックチェーンについて説明します。具体的には、以下を調査します。

  • ブロックチェーンテクノロジーとは?
  • いくつかの主要な企業の問題を​​解決するブロックチェーンテクノロジーの機能.
  • パブリックブロックチェーンとプライベートブロックチェーン.
  • エンタープライズブロックチェーンの例.

ブロックチェーンテクノロジーは、今ではほとんど一般的な用語になっています。多くの人々は、ブロックチェーンテクノロジーの適用は暗号通貨にのみあると誤って考えています。ただし、後で説明するように、ブロックチェーンテクノロジーははるかに用途が広いです.

ブロックチェーンテクノロジーとは?

ブロックチェーンはブロックのチェーンであり、各ブロックには中央の監視なしで価値のあるデータが含まれています。暗号的に安全で不変です。ブロックチェーンは、ポインターとリンクリストの2つの重要なデータ構造を使用します.

ポインタ

ポインタは、別の変数のアドレスを格納するプログラミングの変数です。通常、プログラミング言語の通常の変数はデータを格納します.

例えば。 int a = 10は、整数値を格納する変数「a」があることを意味します。この場合、10の整数値を格納しています。これは通常の変数です。.

ただし、ポインタは値を格納する代わりに、他の変数のアドレスを格納します。文字通り他の変数の場所を指しているため、ポインターと呼ばれるのはそのためです。.

リンクリスト

リンクリストは、データ構造で最も重要な項目の1つです。リンクリストは次のようになります。

これは一連のブロックであり、各ブロックには、ポインターを介して次のブロックにリンクされるデータが含まれています。この場合、ポインタ変数には次のノードのアドレスが含まれているため、接続が確立されます。ご覧のとおり、最後のノードにはnullポインターがあります。これは、ポインターに値がないことを意味します。.

ここで注意すべき重要な点の1つは、各ブロック内のポインターに次のブロックのアドレスが含まれていることです。それがポインティングが達成される方法です。今、あなたはそれがリストの最初のブロックにとって何を意味するのか尋ねているかもしれませんか?最初のブロックのポインタはどこにありますか?

最初のブロックは「ジェネシスブロック」と呼ばれ、そのポインタはシステム自体にあります。これは次のようになります。

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画像提供:Coursera

「ハッシュポインタ」の意味がわからない場合は、前のブロックのハッシュを含むポインタです。.

(ハッシュについては少し詳しく説明します)

ご想像のとおり、これがブロックチェーンの構造の基になっています。ブロックチェーンは基本的にリンクリストであり、次のようになります。

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ブロックチェーンは、データと前のブロックを指すハッシュポインターを含むリンクリストであるため、チェーンが作成されます。ハッシュポインタとは何ですか?ハッシュポインタはポインタに似ていますが、前のブロックのアドレスだけでなく、前のブロック内のデータのハッシュも含まれています。この1つの小さな調整により、ブロックチェーンは驚くほど信頼性が高く、先駆的なものになっています。.

少し後で戻ってくるので、この点を覚えておいてください.

それでは、企業が望むブロックチェーンテクノロジーの最も望ましい特性のいくつかを調べてみましょう。.

ブロックチェーンテクノロジーの特徴

このセクションでは、大企業がシステムに統合したいと考えるブロックチェーンテクノロジーのすべての機能について説明します。.

#1分散化

企業がブロックチェーンに求める最も明白な機能は、分散化です。通常のネットワーク構造は「クライアントサーバー」構造です.

それはどのように機能しますか?

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一元化されたサーバーがあります。また、サーバーに接続したい人は誰でもクエリを送信して、必要な情報を取得できます。これはほとんどインターネットの仕組みです。何かをグーグルで検索したいときは、グーグルサーバーにクエリを送信すると、必要な結果が返されます。つまり、これはクライアントサーバーシステムです。さて、このモデルの問題は何ですか?

すべてがサーバーに依存しているため、システムが機能するためには、サーバーが常に機能していることが重要です。ボトルネックです。ここで、何らかの理由でメインサーバーが機能しなくなった場合、ネットワーク内のすべてのユーザーが影響を受けるとします。さらに、セキュリティ上の懸念もあります。ネットワークが一元化されているため、サーバー自体がクライアントに関する多くの機密情報を処理します。これは、誰でもサーバーをハッキングしてそれらの情報を入手できることを意味します。さらに、検閲の問題もあります。サーバーが特定のアイテム(映画、歌、本など)に同意できないと判断し、ネットワークに伝播しないと判断した場合はどうなりますか?

したがって、これらすべての問題に対処するために、別の種類のネットワークアーキテクチャが生まれました。これは、「ピア」と呼ばれる、すべて同じ特権を持つ参加者間でワークロード全体を分割するネットワークです。中央サーバーは1つではなくなり、分散型および分散型のピアがいくつか存在するようになりました。これはピアツーピアネットワークです.

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画像提供:InfoZones

なぜ人々はピアツーピアネットワークを使用するのですか?

ピアツーピアネットワークの主な用途の1つは、トレントとも呼ばれるファイル共有です。ダウンロードにクライアントサーバーモデルを使用する場合、通常は非常に遅く、サーバーの状態に完全に依存します。さらに、私たちが言ったように、それは検閲を受ける傾向があります.

ただし、ピアツーピアシステムには中央の権限がないため、ネットワーク内のピアの1つでも競合から外れた場合でも、ダウンロードできるピアはさらに多くなります。さらに、中央システムの理想的な基準の対象ではないため、検閲を受ける傾向がありません。.

2つを比較する場合:

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これは、一言で言えば、ブロックチェーンテクノロジーがその分散型の性質を獲得する方法です.

#2詐欺/汚職を減らすための不変性

不変性とは何ですか?

ブロックチェーンのコンテキストでの不変性とは、ブロックチェーンに何かが入力されると、それを改ざんできないことを意味します.

これが企業にとってどれほど価値があるか想像できますか?

人々が「本を扱う」ことができず、会社の会計をいじることができないことを知っている場合、横領事件がいくつ芽を摘むことができるか想像してみてください。.

ブロックチェーンがこのプロパティを取得する理由は、暗号化ハッシュ関数のプロパティです.

簡単に言うと、ハッシュとは、任意の長さの入力文字列を取得し、固定長の出力を出力することを意味します。ビットコインのような暗号通貨のコンテキストでは、トランザクションは入力として取得され、固定長の出力を提供するハッシュアルゴリズム(ビットコインはSHA-256を使用)を介して実行されます.

ハッシュプロセスがどのように機能するかを見てみましょう。特定の入力を入力します。この演習では、SHA-256(Secure Hashing Algorithm 256)を使用します。.

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ご覧のとおり、SHA-256の場合、入力の大きさに関係なく、出力は常に固定の256ビット長になります。これは、大量のデータやトランザクションを処理する場合に重要になります。したがって、基本的に、膨大な可能性のある入力データを記憶する代わりに、ハッシュを記憶して追跡することができます。.

暗号化ハッシュ関数は、さまざまなプロパティを持つ特別なクラスのハッシュ関数であり、暗号化に最適です。安全であると見なされるために暗号化ハッシュ関数が持つ必要がある特定のプロパティがあります。これらについて詳しくは、ハッシュに関するガイドをご覧ください。.

今日私たちがあなたに焦点を合わせて欲しいのはたった一つのプロパティです。これは「アバランシェ効果」と呼ばれます。

どういう意味ですか?

入力に小さな変更を加えたとしても、ハッシュに反映される変更は膨大になります。 SHA-256を使用してテストしてみましょう。

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分かりますか?入力の最初のアルファベットの大文字と小文字を変更しただけでも、それが出力ハッシュにどの程度影響したかを確認してください。それでは、ブロックチェーンアーキテクチャを検討していた前のポイントに戻りましょう。私たちが言ったことは:

ブロックチェーンは、データと前のブロックを指すハッシュポインターを含むリンクリストであるため、チェーンが作成されます。ハッシュポインタとは何ですか?ハッシュポインタはポインタに似ていますが、前のブロックのアドレスだけでなく、前のブロック内のデータのハッシュも含まれています。.

この1つの小さな調整により、ブロックチェーンは驚くほど信頼性が高く、先駆的なものになっています。.

これを少し想像してみてください。ハッカーがブロック3を攻撃し、データを変更しようとします。ハッシュ関数の特性により、データを少し変更するとハッシュが大幅に変更されます。これは、ブロック3でわずかな変更を加えると、ブロック2に格納されているハッシュが変更され、ブロック2のデータとハッシュが変更され、ブロック1などが変更されることを意味します。 。これはチェーンを完全に変えるでしょう、それは不可能です。これはまさにブロックチェーンが不変性を達成する方法です.

#3説明責任を高めるための透明性

ブロックチェーンテクノロジーで最も興味深く誤解されている概念の1つは、「透明性」です。ブロックチェーンはプライバシーを提供すると言う人もいれば、透過的であると言う人もいます。なぜそうなると思いますか?

ええと…人の身元は複雑な暗号化によって隠されており、公開アドレスによってのみ表されます。したがって、人の取引履歴を検索する場合、「ボブが1 BTCを送信しました」は表示されず、代わりに「1MF1bhsFLkBzzz9vpFYEmvwT2TbyCt7NZJ 1BTCを送信しました」.

次のイーサリアムトランザクションのスナップショットは、私たちが何を意味するかを示しています。

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そのため、その人の本当の身元は安全ですが、その人のパブリックアドレスによって行われたすべてのトランザクションが表示されます。このレベルの透明性は、これまで金融システム内に存在したことはありません。それは、これらの最大の機関のいくつかによって要求される、その余分な、そして非常に必要とされるレベルの説明責任を追加します.

純粋に暗号通貨の観点から言えば、これらの大企業の1つの公開アドレスを知っている場合は、エクスプローラーにそれをポップして、彼らが行ったすべてのトランザクションを見ることができます。これにより、彼らは正直になります。彼らがこれまで対処する必要がなかった何か.

ただし、これは最善の使用例ではありません。これらの企業のほとんどが暗号通貨を使用して取引することはなく、たとえそうだとしても、暗号通貨を使用してすべての取引を行うことはないと確信しています。しかし、ブロックチェーンテクノロジーが統合された場合はどうなるでしょうか…たとえば、サプライチェーンに?

この良い例は食品産業です。透明性を必要とする業界があったとしたら、それは食品業界です。食品を消費するたびに尋ねるべき最も基本的な質問の1つは、「私の食品はどこから来ているのか」です。

食料の出所に無関心になる人が増えており、消費者だけでなく供給者にも多くの問題を引き起こしています。

ブロックチェーンを利用することで、食べ物がどこから来ているのか、そして誰が私たちの食べ物の世話をしている仲介者であるのかを追跡することができます。このようにして、作物の特定のバッチが感染または腐敗した場合、感染源を特定して特定することがより簡単かつ迅速になります.

#4ブロックチェーンの方が安い

この点を理解するために、銀行業界を見てみましょう。ハーバードビジネスレビュー と言った. 「ブロックチェーンは、インターネットがメディアに行ったことを金融システムにもたらします。」

しかし、なぜそうなのですか?銀行が多くのお金を失う最大の場所の1つであるKnowYour Customer(KYC)規制を見てみましょう。これがこの記事から得たかなり衝撃的な統計です.

  • 平均的な銀行は、KYCコンプライアンスに年間4000万ポンドを費やしています。一部の銀行は最大3億ポンドを費やす可能性があります
  • JPモルガンはコンプライアンス部門に最大16億ポンドを費やし、規制の変更を追跡するために13,000人以上を雇用したと報告されています。
  • ロイターの調査に参加した722人の企業特派員の70%は、クライアントのオンボーディングには最大2か月かかる可能性があると述べ、10%は4か月を超える可能性があると述べました。.

2つの主な原因は次のとおりです。

  • 刻々と変化する規制政策.
  • まだ特定の銀行が従う過激な方法。一部の銀行は、依然として書類を使用してコンプライアンスプロセスを行っています.

では、ブロックチェーンテクノロジーはこのスペースをどのように変えるのでしょうか?まあ、それが機能することができる2つの方法があります.

第一に、自己主権のアイデンティティの概念があります。自己主権とは、自分の体と人生を所有することは個人の道徳的権利であるという考えです。セルフソブリンアイデンティティ(SSI)は、これまで以上に重要です。これは、すべての企業およびエンティティがオンラインで存在するためです。サイロ化されたIDが非常に多いと、オンライン詐欺やIDの管理ミスの可能性が大幅に高まります。.

IDをブロックチェーンにアップロードすることで、自分自身を完全に制御できます。では、それはKYCにどのように役立つのでしょうか。銀行に行って口座を開設する必要がある場合、銀行は、一元化されたサードパーティではなく、IDへのアクセスを許可するように要求するだけです。.

第二に、銀行は独自のプライベートおよびパーミッションブロックチェーンネットワークの一部である可能性があります(これについては後で詳しく説明します)。ここで、アリスが銀行AとのKYC規制を完了したとすると、ブロックチェーンに詳細をアップロードするだけで済みます。ブロックチェーンは中央リポジトリによって所有されていないため、ネットワークの一部である誰もが情報をアップロードして他のすべての人と共有できます.

アリスが銀行Bに口座を開設したいとします。コンプライアンスプロセス全体を最初から開始する代わりに、ブロックチェーンにアクセスして必要なKYCデータを取得するだけです。.

ブロックチェーンのKYCプロトコルは、銀行内機能と銀行間機能の両方で役立ちます。

  • 銀行内:銀行によって実行されたKYCは、同じ銀行の別の支店で使用できます。これにより、サービスのスムーズな転送が可能になります.
  • InterBank:ある銀行が実行するKYCは、別の銀行でも簡単に使用できます.

サンタンデールが共同執筆したレポートによると、ブロックチェーンテクノロジーは、銀行のインフラストラクチャコストだけでも年間最大200億ドル削減できると推定されています。.

#5ブロックチェーンが高速

注:スケーラビリティとスループットはブロックチェーンと暗号通貨の大きな問題であることを理解しています。エンタープライズブロックチェーンでそれが問題にならない理由については、後で説明します。.

R3コンソーシアムのマネージングディレクターであるCharleyCooperは、貿易金融はブロックチェーンによって混乱する可能性のある理想的なセクターであると考えています。彼は言った:

「貿易金融は、ブロックチェーンテクノロジーにとって明らかな分野です。非常に古く、ファックス機で行われているため、紙に物理的なスタンプが必要です。」

実際には、 作業中のPoC ブロックチェーンテクノロジーがこれらの分野でのトランザクション時間を指数関数的に短縮する方法について.

SAPは最近、ATB FinancialおよびフィンテックのスタートアップRippleと協力して、カナダのアルバータ州からドイツのReiseBankに最初の国際ブロックチェーン支払いを送信しました。銀行は、SAP HANA CloudPlatformとSAPPayment Engineアプリケーションを使用して、Rippleの先駆的なブロックチェーンネットワークを活用しました。.

1000カナダドル(667ユーロ)のブロックチェーン支払いは、通常2〜6営業日で処理され、約20秒で完了しました。その後、概念実証が強化され、わずか10秒でトランザクションを完了することができます。.

2〜6営業日から10秒。さて、それは混乱です!

パブリックブロックチェーンとプライベートブロックチェーン

したがって、企業がブロックチェーンの統合を検討する必要がある理由がわかったので、統合するためにどのような種類のブロックチェーンを検討する必要があるかを検討する必要があります。そこには2種類のブロックチェーンがあります。

  • パブリックブロックチェーン
  • プライベートブロックチェーン

個々の定義に取り掛かり、それらを区別するものを確認する前に、類似点について見ていきましょう。それで、パブリックブロックチェーンとプライベートブロックチェーンの類似点は何ですか?

  • どちらもピアツーピアネットワークであるため、どちらも分散型エコシステムを提供します.
  • 参加しているすべてのノードは、ブロックチェーンのコピーをダウンロードする必要があります.
  • ブロックチェーンは、コンセンサスプロトコルを通じて最新に保たれます.
  • 両方のブロックチェーンが不変性を保証します.

パブリックチェーン

私たちが精通しているすべてのブロックチェーンはパブリックブロックチェーンです。ビットコインとエーテルは、パブリックブロックチェーンの原因をほぼ擁護してきました。なぜそれらがパブリックブロックチェーンと呼ばれるのか、かなり推測しているに違いありません。.

それらは完全にオープンなエコシステムであり、誰でもエコシステムに参加できます。ネットワークには、システムにさらに徹底的に参加した参加者に報酬を与えるインセンティブメカニズムも組み込まれています。.

さて、これまではかなりいい音がしました。ただし、パブリックブロックチェーンはエンタープライズ目的には非常に実用的ではないことがわかりました。理由を教えてください.

  • まず、非常によく文書化されているように、ビットコインとイーサリアムのブロックにはストレージの問題があります。ビットコインには、ブロックあたり1 MBを少し超えるスペースがあります。これは、企業が必要とする種類のトランザクションを実行し、種類のデータを格納するのに十分ではありません。.
  • 次に、かなり十分に文書化されているスループットの問題があります。ビットコインは1秒あたり7〜8トランザクションをほとんど管理できません。ブロック確認時間は10分で、待ち時間が長くなります。大企業は、レイテンシがほぼゼロで、1日あたり数百万のトランザクションを処理する必要があります.
  • パブリックブロックチェーン、特にビットコインのようなプルーフオブワークプロトコルに従うものは、難しいパズルを解くために膨大な量の計算能力を必要とします.
  • 最後に、パブリックチェーンの開放性はそれ自体が不利益です。考えてみてください。悪意のあるアクターやトロールがアクセスできるブロックチェーン上で実行されている会社がある場合、本当にそのようなシステムを統合したいと思いますか??

これらの理由により、パブリックブロックチェーンは企業にとって前進するための実用的な方法ではありません.

プライベートチェーン

パブリックブロックチェーンとは対照的に、プライベートブロックチェーンはすべての人に開かれているわけではありません。プライベートチェーンに参加したい人は許可を得る必要があります。これが、これらの一種のブロックチェーンが「許可ブロックチェーン」とも呼ばれる理由です。

このため、実際にコンセンサスに参加できる人の種類には制限があります。新しい参加者のアクセスは、次の方法で行うことができます。

  • エコシステムに参加している既存の参加者.
  • 規制当局.
  • コンソーシアム.

エンティティがエコシステムに参加すると、ネットワークのメンテナンスで役割を果たすことができます。 LinuxFoundationのHyperledgerFabricは、許可されたブロックチェーンフレームワークの実装の例であり、LinuxFoundationによってホストされているHyperledgerプロジェクトの1つです。これらの企業の要件に対応するためにゼロから設計されています.

これらのプライベートチェーンは、企業のニーズに合わせて特別に設計されており、多くの機能を提供します.

エンタープライズブロックチェーンに必要な機能

正しく機能するために必要となるエンタープライズの機能のいくつかを確認してみましょう.

#1高性能

すでに述べたように、パブリックチェーンは1秒あたり100トランザクションにさえ近づいていません。テレコムやクレジットプロセッサなどのほとんどの企業が10,000〜100,000 tpsを必要としているという事実を考慮すると、これは実際には最も理想的なシナリオではありません。.

これらのレベルのtpsに到達するために、ブロックチェーンは次のようなアーキテクチャアプローチを採用する必要があります。

  • さまざまなタスクを効率的に区分化.
  • 非同期フローを使用します.
  • より高速なコンセンサスプロトコルを使用.
  • 並列化を利用
  • 最適化された環境で自身を実行します.

LinuxFoundationプロジェクトであるHyperledgerFabricは、これらのアーキテクチャの原則のいくつかをすでに実装しています。信頼できるハードウェア、別名SGXも、調査されてきたもう1つの手段です。.

エンタープライズブロックチェーンが覚えておく必要があるもう1つのことがあります。これらのエンタープライズPoCのほとんどは、テスト実行中にわずか12人の参加者しかいませんでした。適切な許可されたチェーンは、数百人の参加者に対応する必要があることに留意する必要があります。そのため、効率的なオンボーディングプロセスが必要です。.

#2高いレジリエンス

エンタープライズブロックチェーンは、ダウンタイムと潜在的な障害シナリオから復帰できる必要があります。高可用性を確保するには、大規模な停止につながる可能性のある問題を回避できる必要があります。そのレベルの回復力を得るには、システムは障害が必ず発生することを想定し、これらの状況でシステムを実行し続ける準備をする必要があります。.

従来のエンタープライズソフトウェアがシステム障害をどのように乗り切るかを考えてください。多くの場合、サービスのレプリケーションと冗長性を利用して、可用性が低下しないようにします。同様に、エンタープライズチェーンは、冗長なピアノード、クラスター化された注文サービスを展開し、他の機能するブロックチェーンネットワークコンポーネントを複製して、問題なくシームレスに機能する必要があります。.

#3プライバシー

プライバシーとセキュリティは、明らかにエンタープライズレベルのブロックチェーンにとって大きなニーズです。これらはパーミッションブロックチェーンであるため、すべてのメンバーは既知のエンティティであり、エコシステムに入る前に慎重に精査されます.

Coindeskによるこの記事によると:

「すべてのネットワークメッセージに適用されるデジタル署名により、すべてのノードとクライアントが送信者を検証し、メッセージの整合性を検証できます。これをトランスポートセキュリティと組み合わせて、通信エンドポイントを認証し、メッセージトラフィックを暗号化します.

さらに、保存されたデータに暗号化を自動的に適用することで、転送中および保存中のデータを暗号化するためのベストプラクティスが完了します。この基盤がすべての安全な通信と保存された台帳データに透過的かつ広範囲に使用されると、ブロックチェーンネットワークの整合性とセキュリティを維持し、ほとんどのハッキング攻撃を防ぐ上で大きな前進となります。」

エンタープライズブロックチェーンを使用している企業の例

エンタープライズブロックチェーンの実装を検討している業界リーダーの一部を見てみましょう.

サンタンデール、RBC、JPモルガン、シティバンク、BNYメロン、ゴールドマンサックスなどのいくつかの金融機関は、複数のブロックチェーン関連の取り組みを行っています。規制の問題のため、ブロックチェーンテストは測定された方法で行われています.

関心のある銀行は、銀行に特化したR3コンソーシアムに関与している一方で、Hyperledgerコンソーシアムとイーサリアムエンタープライズアライアンス(EEA)にも参加している銀行もあります。.

では、あなたが尋ねる支払い処理業者はどうですか?彼らはブロックチェーンPoCの実装にもひざまずいていることがわかりました.

American Expressは、ブロックチェーンを使用する顧客報酬プログラムの実装を検討しています。また、2017年11月に、クライアントが米国の銀行から英国のサンタンデール支店に資金を送るのを支援するためにリップルを使用することを発表しました。.

Visaはまた、「B2BConnect」と呼ばれるブロックチェーンベースの企業間決済サービスを実装する意向を明らかにしました。 Mastercardは、2016年5月に、加盟店向けのブロックチェーンベースの支払い処理を高速化するための特許を申請していました。.

取り残されないように、自動車業界もブロックチェーンの実装にかなり熱心であるようです.

フォルクスワーゲンファイナンシャルサービスとルノーは、2017年に車両テレマティクス追跡のテストでPoCを主導しました。ドイツでの中古車販売の3分の1が走行距離計を操作していることが判明したため、これは非常に興味深いユースケースです。.

そのため、彼らは車両の走行距離データ、エンジンの使用履歴、修理とメンテナンスの履歴を追跡し、それをブロックチェーンに載せています。これは、本質的に、人々が車両の歴史と活動を正確に知ることを確実にします.

航空業界もブロックチェーンにかなり熱心に取り組んでいるようです。 2017年春、エアバスはバークレーのブロックチェーンとともに、ジェット機の部品追跡のためのPoCを実行しました。.

結論:エンタープライズブロックチェーン

エンタープライズブロックチェーンが定着しているようです。さまざまなプラットフォームの企業が、それぞれのスペースを混乱させるために機能するPoCを実装しようとしています。ブロックチェーンがもたらす可能性のあるポジティブな変化の量を見ると、その理由は簡単にわかります。現在のところ、厳密なテストを行う必要があります.

Mike Owergreen Administrator
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