Как устроен блокчейн биткоина

Краткое пошаговое руководство по технологии Blockchain

Понимание трех основных технологий, лежащих в основе Bitcoin.

Спросите 10 человек, «что такое технология blockchain?», и вы получите 10 разных ответов, — даже в самой крипто-тусовке. Лучший подход к формированию истинного понимания blockchain заключается в понимании базовых его технологий шаг за шагом.

Поэтому в этой статье мы рассмотрим три основных компонента технологии blockchain: собственно блокчейн, одноранговые (пиринговые) сети и механизм консенсуса. Bitcoin не сможет существовать, если какой-либо из этих компонентов отсутствует. Начнем с блокчейна.

«Если вы не можете объяснить это просто, вы не понимаете это достаточно хорошо». — Альберт Эйнштейн

1. Понимание собственно блокчейна

Попросту говоря, блокчейн — это всего лишь способ структурирования данных. Вот и всё! Это регистр: файл, который отслеживает записи бухгалтерского учета.

Этот файл сравним с книгой, которая никогда не заканчивается.

На каждой странице книги записана информация и номер страницы внизу. По номеру страницы вы сразу же знаете, где эта страница находится в книге. Очевидно, что страница 49 располагается между страницами 48 и 50.

Как и страницы книги, блоки блокчейна заполняются информацией. Хотя блоки не имеют точных номеров, они имеют метку времени, которая выполняет ту же самую функцию. Новый блок всегда добавляется после блока с самой последней меткой времени. Таким образом формируется цепочка.

Замечательная вещь в блокчейнах заключается в том, что они используют криптографию, чтобы отследить когда какая-либо информация на любой странице в книге изменилась. Это свойство делает блокчейн хорошей структурой данных, чтобы отслеживать сохранность записи чего-либо ценного и важного.

В блокчейне Биткоина блоки содержат информацию о транзакциях. В каждом блоке указано, кто и кому передает сколько-то биткоинов.

Поскольку блокчейн Биткоина использовался для отслеживания движения всех биткоинов с момента их создания, всегда можно проверить и точно знать, кому и сколько принадлежит биткоинов. «Кто владеет чем» в любое время, — это то, что мы называем текущим «состоянием» блокчейна.

Транзакция происходит только после ее включения в блок и добавления блока в цепочку. Следовательно, когда блок добавляется в цепочку, состояние блокчейна обновляется. В конце концов, биткоины перемещены.

Это означает, что если я хочу проверить, действительно ли кто-то совершил транзакцию на мой адрес или нет, я должен проверить состояние блокчейна. Чтобы это сделать, книга должна быть общедоступной. Здесь на помощь приходят одноранговые сети.

2. Понимание роли одноранговых сетей

Чтобы использовать блокчейн в качестве бухгалтерской книги для записи транзакций, необходимо иметь возможность проверить блокчейн на предмет, совершена ли транзакция на ваш адрес или кошелек.

Если бы блокчейн хранился только на одном компьютере и вдруг оказалось бы, что он отключенный, то это было бы очень неприятно, если не сказать больше. На самом деле, текущее состояние блокчейна загружается, синхронизируется и предоставляется многими компьютерами во всем мире.

Эти компьютеры называются «узлами» или «нодами» ( nodes), и они работают совместно в одноранговой ( peer-to-peer) сети, чтобы гарантировать, что блокчейн является безопасным и актуальным. Каждый из этих узлов хранит полную, обновленную (актуальную) версию blockchain. Каждый раз, когда добавляется новый блок, все узлы обновляют свой блокчейн. Использование одноранговой сети имеет определенные преимущества:

• Всегда можно проверить состояние блокчейна, используя программу-проводник ( blockchain explorer).
• Не надо полагаться только на одну сторону, чтобы знать истинное состояние блокчейна.
• Не надо полагаться на безопасность одного сервера, чтобы знать, что блокчейн защищен.
• Злоумышленнику придется одновременно взломать тысячи компьютеров, а не один сервер.
• Всегда есть уверенность, что блокчейн никогда не исчезнет, потому что для этого его надо будет уничтожить всем узлам.

Это все очень важно, но вышеизложенное не означает, что блокчейн теперь вдруг оказывается достаточно надежным, чтобы использоваться для хранения транзакций.

Например, как узнать, что все транзакции в блокчейне верны? Как узнать, что в блоках нет недействительных транзакций? И если есть разные версии blockchain, откуда мы узнаем, которые из них являются истинными?

Все эти опасения весьма изобретательно решаются консенсусным механизмом, использование которого стало возможным, в первую очередь, благодаря одноранговой сети.

3. Понимание механизма консенсуса

Механизм одноранговой сети использовал еще в 1999 году Napster ( файлообменная пиринговая сеть).

Гениальный Сатоши Накамото, загадочный и анонимный основатель Биткоина, объединил блокчейн с консенсусным механизмом, основанным на криптографии. Консенсусный механизм — это то место, где происходит настоящая магия: он позволяет узлам в одноранговой сети работать вместе, не зная и не доверяя друг другу.

«Целью консенсусного алгоритма является обеспечение безопасного обновления состояния в соответствии с некоторыми конкретными правилами изменения состояния, когда право на выполнение изменения состояния распределяется среди (…) пользователей, которым предоставляется право коллективно выполнять изменение через алгоритм» — Виталик Бутерин

Теперь, если вы не совсем это поняли, механизм консенсуса — это просто набор правил, который согласовывается узлами в сети, запуская программное обеспечение сети. Эти правила обеспечивают, чтобы сеть работала по назначению и оставалась синхронизированной.

Консенсусный протокол устанавливает правила:

• Каким образом блоки должны быть добавлены в блокчейн,
• когда блоки считаются действительными, и
• как разрешаются конфликты.

Добавление блоков в блокчейн

Различные блокчейны добавляют блоки в свои цепи по-разному. Наиболее известным механизмом консенсуса является Доказательство выполненной работы (PoW) Биткоина.

Первое правило PoW состоит в том, что один блок должен быть добавлен в блокчейн, в среднем, каждые десять минут.

Процесс, способствующий этому, называется «майнинг». Узлы, которые пытаются добавить блок в цепочку (называемые «майнерами»), используют вычислительную мощь своих компьютеров, чтобы попытаться решить криптографическую «головоломку». Правила утверждают, что только когда эта головоломка решена, блок может быть добавлен в блокчейн.

Майнер, который решает задачу, и «майнит» (добывает) новый блок, чтобы добавить его в блокчейн, вознаграждается сетью. Ему предоставляется некое предопределенное количество новых монет вместе со всеми транзакционными издержками всех транзакций, содержащихся в этом новом блоке.

Впоследствии все остальные майнеры начинают добывать следующий блок.

Доказательство работы (PoW) Биткоина — не единственный механизм консенсуса. Доказательство ставки (PoS) также широко используется в распределенных книгах. В механизме «Доказательство ставки» можно «сделать ставку» на свои монеты, чтобы получить возможность добавить следующий блок в блокчейн. В некотором смысле, делающий ставку говорит: «Я ставлю свои монеты, что я правильно добавляю этот блок». Если он солжет, то потеряет свои монеты.

Существует широкая дискуссия о том, какие консенсусные механизмы являются лучшими. Тем не менее, независимо от того, как создается блок, другие узлы в сети по-прежнему должны иметь возможность определить, действителен ли этот блок или нет.

Проверка блоков

Когда майнер решает головоломку и формирует новый блок, все узлы в сети проверят, действителен ли блок, и добавят его в свою копию блокчейна. Сначала узлам необходимо достичь консенсуса относительно действительности. Только тогда сеть синхронизируется и состояние обновлений блокчейна.

Узлы будут добавлять новый созданный блок в цепочку, только если он будет следовать правилам, изложенным в протоколе консенсусного механизма. Программное обеспечение протокола проверяет, действителен ли блок или нет. Недействительный блок будет просто отклонен.

Естественно, что блок будет являеться действительным, если действительными будут все транзакции, содержащиеся в нем. Например, в протоколе Биткоина говорится, что никто не может отправлять биткоины, которые он не получил первоначально от кого-то другого или в качестве вознаграждения за майнинг блока.

Другими словами, программное обеспечение узлов проверяет все транзакции в новом блоке, имеются ли у отправителей достаточное количество биткоинов для совершения своих транзакций. Для этого узлы проверяют состояние сети Биткоина.

Теперь, допустим, я получил 1 биткоин, который затем послал Алисе. Потом я пытаюсь отправить тот же 1 биткоин Бобу. Как только блок с моей первой транзакцией в нем будет добавлен в цепочку, все узлы обновят блокчейн, чтобы отразить, что у меня больше нет этого одного биткоина. Любой новый сформированный блок, который будет содержать мою транзакцию для Боба, просто будет отклонен узлами. Программное обеспечение узлов видит, что транзакция в блоке не соответствует правилам, поэтому они не обновляют блокчейн с этим блоком.

Правила также определяют, что транзакция действительна только в том случае, если она подписана с цифровой подписью владельца биткоина. Только лицо, которое контролирует кошелек или адрес, с которого отправляется биткоин, может подписать транзакцию. Поэтому только вы можете потратить свой биткоин.

Как разрешаются конфликты

Может случиться так, что два майнера одновременно добавляют действительные блоки в блокчейн. Представьте, что часть узлов приняла один действительный блок, а другая часть приняла другой действительный блок. Первая группа включала блок с моей транзакцией Алисе, а другая включала мою транзакцию Бобу. Теперь у нас внезапно возникли два разных состояния блокчейна в одно и то же время!

Мы называем это непреднамеренным «форком» ( ‘fork’ — «вилка»): блокчейн разветвляется на две разные цепи. У кого же оказался мой 1 биткоин? У Алисы или Боба? Какая из двух ответвленных цепей блокчейна является «истинной»?

Как правило, все консенсусные протоколы решают эту проблему с помощью простого правила: выигрывают самые длинные цепочки.

Когда у нас случается непреднамеренный форк (разветвление), некоторые майнеры начнут добывать новые блоки в одной цепочке, а другие начнут добычу в другой цепочке. Неизбежно, одна из цепочек будет иметь больше майнеров, чем другая, и соответственно будет быстрее добавлять новые блоки в свою цепочку. Остальные майнеры перейдут к более длинной цепи, и другая ответвленная цепь отомрет, ее рост прекратится. При этом основной цепочке не будет нанесен ущерб.

Почему мы знаем, что это всегда произойдет?

Потому что майнеры — это экономические субъекты, которые действуют в личных интересах. Майнер не заинтересован в добыче на разветвленной цепи, зная, что она отомрет. Все транзакции (истинные транзакции) в разветвленной цепи никогда не происходили в основной цепочке, а это означает, что майнеры, которые добывали блоки на разветвленной цепи, не были вознаграждены за свою работу. Издержки майнинга блоков, которые не будут включены в основную цепочку, просто слишком высоки. И майнерам невыгодно продолжать майнинг на альтернативной ветке.

В редких случаях может произойти, что разветвленная цепь обладает значительным количеством ресурсов для добычи. В этом случае может потребоваться некоторое время, прежде чем станет ясно, какая из ответвленных цепей является основной цепью. Житейская мудрость подсказывает, что разумно ждать 6 новых блоков, чтобы действительно подтвердить транзакцию.

Правило, согласно которому побеждает самая длинная цепь, в сочетании с тем фактом, что требуется огромная вычислительная мощность для добавления блоков в цепочку, делает блокчейн невероятно безопасным. Практически единственный способ атаковать сеть Биткоина — это вернуться к какому-либо блоку в блокчейне, и начать формировать с него новую цепочку блоков. Однако, для этого злоумышленнику придется переделать всю работу, проделанную майнерами с этого блока, и догнать основную цепь. Без большей вычислительной мощности, чем вся объединенная сеть майнеров, это просто невозможно. Проще говоря, электричество и процессоры, необходимые для такой операции, будут очень дорогостоящими.

Вывод

Вышеприведенное следует рассматривать как очень краткое введение в работу распределенных регистров ( distributed ledgers).

Однако, в следующий раз, когда кто-то упоминает о блокчейнах на вечеринке, пожалуйста, не делайте того, что я только что сделал, а просто скажите: «Эй, дружище, блокчейн — это всего лишь способ структурирования данных. Я думаю, вы имеете в виду распределенный регистр, используемый для ведения записей, который размещен в одноранговой сети, состоящей из узлов и майнеров, сотрудничество которых регулируется консенсусным протоколом, который устанавливает правила сети».

Вместе с тем, возможно, настало время согласиться, что этот термин превратился во всеобъемлющую концепцию, указывающую на синтез технологий, которые делают распределенные регистры возможными.

В моей следующей статье я углублюсь в роль, которую играет современная криптография в блокчейне и механизме консенсуса.

Если это не захватывающая перспектива, тогда я не знаю, что это…

Источник

Блокчейн: как он работает, и почему эта технология изменит мир

Портал Spectrum, который освещает новости в мире технологий, опубликовал материал о блокчейн. В этой статье рассказано, какие есть подводные камни в работе технологии и почему её нельзя использовать повсеместно. Мы подготовили русскоязычную адаптацию этой статьи.

Развитие технологии

Биткоин был придуман как акт неповиновения. Криптовалюта появилась вскоре после мирового экономического кризиса и рекламировалась, как средство от несправедливости и коррумпированности традиционной финансовой системы. Создатели были уверены, что когда биткоин станет более популярным, он будет конкурировать с реальными деньгами и в конечном итоге вытеснит те институты, которые привели к кризису.

Неофициальный лозунг биткоина: «Верим в криптографию», прямо говорит о том, кто виноват в проблемах экономики: посредники, банкиры, «доверенные» третьи стороны, которым на самом деле нельзя доверять. Эти люди просто создают проблемы другим, уменьшая прибыль и усложняя транзакции.

Биткоин стремился заменить услуги, предоставляемые этими посредниками с помощью специального кода и криптографии. Когда человек оплачивает ипотеку, между его банком и другими финансовыми организациями в фоновом режиме происходит ряд операций, благодаря которым деньги снимаются со счёта пользователя. Банк может поручиться, что с деньгами всё хорошо, так как он хранит информацию о том, куда и как была потрачена каждая копейка со счета.

Биткоин и другие криптовалюты заменяют эти фоновые операции и транзакции при помощи программного обеспечения — распределенной и защищенной базы данных, называемой блокчейном. При этом процесс смены владельцев токена биткоина контролируют множество компьютеров. Право на использование криптовалюты может быть передано абсолютно любому человеку, независимо от его национальности и места проживания.

Спустя 8 лет после создания блокчейна, технологию пытаются применить к процедурам и процессам не связанным с передачей денежных средств.

Может ли блокчейн связать людей, которые сдают жильё, с путешественниками и предложить сторонам прозрачную платформу для оплаты? Может ли блокчейн выступать в качестве хранилища и площадки для воспроизведения фильмов, шоу и других цифровых средств массовой информации, сохраняя при этом отчисления и передавая их создателям контента? Может ли блокчейн автоматически проверять авиарейсы и выплачивать компенсации путешественникам, чьи самолёты не вылетели вовремя?

Если это так, то технология блокчейн поможет избавиться от Uber, Netflix и, например, страховых компаний.

Это не предположения, а лишь некоторые вещи, которые сейчас строятся на Ethereum — блокчейн-платформе, которая дистанционно размещает программное обеспечение на распределенной компьютерной системе, называемой Ethereum Virtual Machine. Блокчейн Ethereum, на котором работает криптовалюта эфир, на данный момент наиболее открыт для экспериментов.

Но эта открытость не всегда играет на руку. Новые схемы блокчейна создаются каждый день, в том числе и крупнейшими техническими корпорациями. Microsoft предлагает своим клиентам инструменты для экспериментов с криптовалютой в своем облаке Azure. IBM, Intel и другие сотрудничают с хабом Hyperledger — открытой платформой для разработки бизнес-ориентированных блокчейнов. Крупнейшие банки, — те самые, которых хотели вытеснить создатели криптовалюты, — придумали свою версию технологии, пытаясь опередить тенденции.

И даже биткоин, который работает на первом и самом успешном блокчейне, модернизируется для приложений, о которых его создатели никогда не мечтали.

Но ни один блокчейн не может похвастаться массовым использованием. Никакая концепция или стратегия еще не привела к революции ни в одной отрасли. Биткоином пользуется не более чем 375 000 человек в мире в день.

Какие блокчейн-платформы сохранятся, а какие начнут медленно опускаться на дно? Чтобы сделать какой-либо прогноз, нужно понять, что такое блокчейн и логически соотнести его с биткоином.

Как работает блокчейн

В 2009 году анонимный хакер (или группа хакеров), под псевдонимом Сатоши Накамото, создал первую цифровую валюту. В этой системе деньги были лишь инструментом учета, методом абстрагирования стоимости, назначения собственности и предоставления средств для совершения сделок.

Для выполнения этих функций исторически использовались денежные средства. Обладание физическими токенами — монетами, позволяет людям лично заключать сделки между собой. Наличные деньги достаточно трудно скопировать, поэтому нет необходимости в полном учете того, кому принадлежит определенная часть денежной массы.

Тем не менее, если создать таблицу, в которой указано, кому и сколько принадлежит денег, монеты и купюры станут ненужными. Банки и обработчики платежей уже частично сублимировали физическую валюту в цифровые записи, отслеживая и обрабатывая транзакции в своих закрытых системах.

Биткоин завершил преобразование, создав единый универсальный цифровой регистр, называемый блокчейном. Эта технология получила такое название, потому что похожа на цепь — внести в неё изменения можно только в конец блоков. Каждое новое дополнение содержит набор новых транзакций. Например, если Саша заплатит Юле за биткоин, эта транзакция появится в конце цепи. А в блоках до этого будет указано, что Саше заплатил Миша, а Мише Оля.

Блокчейн для биткоина, в отличие от книг бухгалтерского учёта, которые ведут традиционные финансовые учреждения, расположен на компьютерах по всему миру. Эти данные доступны для всех, у кого есть подключение к интернету. Майнеры, — владельцы компьютеров, на которых хранится информация блокчейна, — отвечают за обнаружение запросов транзакций от пользователей, их объединение, проверку и добавление в блокчейн в виде новых блоков.

Процесс валидации устанавливает, что человек фактически владеет биткоинами после транзакции, и что он еще не потратил их в другом месте. Собственность в блокчейне определяется двумя криптографическими ключами. Первый ключ находится в блокчейне в открытом доступе. Второй доступен только его владельцу. Такие ключи используются для шифрования электронных сообщений. Когда кто-то отправляет зашифрованное сообщение, он использует открытый ключ. Получатель при открытии письма использует закрытый ключ и расшифровывает сообщение.

В технологии блокчейн транзакции подписываются при помощи закрытых ключей, соответствующих открытым ключам, присвоенным монетам, которые хотят потратить. И когда транзакция обрабатывается, этим монетам присваивается новый открытый ключ.

Когда в оформлении операции участвует несколько лиц, становится важен вопрос необратимости. Если бы блокчейн управлялся одним банком с набором известных валидаторов, работающих в рамках одной юрисдикции, то выполнение транзакций было бы простым делом.

Но для биткоина нет центрального банка, обеспечивающего соблюдение правил. Майнеры работают анонимно во всем мире, несмотря на разнообразие культур, различие правовых систем и нормативных обязательств. Поэтому нет способа привлечь их к ответственности. Необратимость операции обеспечивает код биткоина. Он использует схему, которая называется доказательством работы.

Как доказательство работы делает технологию блокчейн надёжной

Для того чтобы создавать новые блоки, майнерам необходимо владеть всей информацией о транзакциях. Они конкурируют между собой, так как майнер, первым создавший блок, получает оплату за эту услугу. Вопрос в том, что мешает майнеру удалить предыдущие транзакции в блокчейне. Хотя он и не сможет таким образом украсть монеты, зато сможет совершить одну и ту же транзакцию несколько раз. Например, оплатить товар, а после этого удалить информацию о транзакции.

Чтобы это избежать, у всех майнеров в сети должна быть одинаковая копия блокчейна.

Когда майнер, добавляет новый блок, он должен предоставить криптографическое доказательство транзакции. Чтобы получить доказательство, майнер проводит блок через несколько раундов хэш-функции — вычисления, которое берет часть данных произвольного размера и переводит их в бессмысленную буквенно-цифровую строку с фиксированной длиной, которая называется хешем. Чтобы сделать процесс более надёжным, алгоритм блокчейн требует, чтобы полученный хеш начинался с определенного количества нулей. Невозможно заранее предсказать, какой хеш будет выдавать заданный набор данных, поэтому майнеры запускают вычисления снова и снова, каждый раз вставляя случайное число в набор данных. Когда это число изменяется, возникает новый хэш. В итоге майнеры получают правильное количество нулей.

Майнер, который находит правильный хеш, отправляет блок другим майнерам. Они его проверяют и добавляют к полной версии блокчейн, содержащуюся на их компьютерах.

Это можно сравнить с закрыванием двери. Предположим, у человека есть замок, и набор ключей, один из которых может его закрыть. Он должен попробовать все ключи, прежде чем найдёт правильный. И после этого оставить его в замке, чтобы другие могли проверить, что ключ подходит.

Майнеры тратят свои средства на поддержку сети — покупают оборудование и платят за электроэнергию. Чтобы изменить блок в блокчейне и провести одну и ту же транзакцию дважды, им придётся потратить в два раза больше своих денег, поэтому обманывать становится невыгодно.

Кроме того, с каждым новым блоком возрастает стоимость изменения предыдущих. Новые блоки хранят хеш стоящего перед ними блока. Любые изменения в старых блоках приведут к недействительным хэшам для всех последующих блоков. Следовательно, невозможно вставить фиктивные модификации в предыдущий блок без повторения всей работы, которая была выполнена после этого блока. Если провести аналогию с замками, получится, что замок в конце цепи связан со всеми предыдущими. Если изменить замок в середине цепи, придётся искать новые ключи для каждого замка после него.

Получается, что майнеры предоставляют дорогостоящие доказательства, а затем получают деньги за свою работу. Таким образом Сатоши создал первую жизнеспособную одноранговую цифровую валюту. Но он также решил более общую проблему, которая на протяжении десятилетий беспокоила ученых. Биткоин, который за 8 лет ни разу не отключался от сети на длительный период, надежно стимулирует майнеров выполнять работу добросовестно, обеспечивая единую сеть. В итоге получается защищённая, постоянно растущая цепочка данных, которую любой, у кого есть подключение к интернету, может проверять и дополнять.

Как использовать блокчейн в других сферах

Технология блокчейн может быть полезна не только для совершения транзакций. Практически сразу после появления биткоина, люди начали думать, как применить эту технологию в других сферах. Когда майнеры проверяют транзакции, они запускают небольшие программы, которые обрабатывают и предоставляют необходимые для транзакции данные. Но что, если запустить более сложные программы, например, программное обеспечение для социальных сетей? Или использовать блокчейн для предоставления данных для онлайн-форумов?

Эти идеи появились сразу после создания биткоина, но только спустя несколько лет, девятнадцатилетний студент из Торонто внёс вклад в их развитие. В 2013 году Виталик Бутерин разработал совершенно новую технологию под названием Ethereum. Благодаря ей блокчейн можно было использовать не только для совершения транзакций.

В отличие от биткоина, Ethereum использует мини-программы, называемыми смарт-контрактами. Они могут быть написаны с неограниченной степенью сложности. Пользователи могут взаимодействовать с программами, отправляя им транзакции с инструкциями, которые затем обрабатывают майнеры.

Это означает, что любой может встроить программу в транзакцию и быть уверенным в том, что она останется неизменной и доступной для цепочки блоков. Теоретически, с Ethereum можно заменить Facebook, Twitter, Uber или любую другую цифровую службу новыми версиями, которые были бы прозрачны, неуязвимы для цензоров и не требовали вмешательства человека.

Что такое распределённый реестр

Параллельно с попытками Бутерина использовать технологию для создания компьютера, охватывающего весь мир, развивалась идея закрытой и контролируемой версии блокчейна. В сентябре 2014 года группа финансовых институтов, в том числе Barclays, Goldman Sachs и JP Morgan сформировала консорциум под названием R3 для изучения того, как блокировки могут повысить эффективность расчётов между банками.

Открытая структура блокчейнов, таких как биткоин и Ethereum, противоречит потребностям этих организаций. В первую очередь вызывает вопросы анонимность пользователей, данные которых представлены буквенно-цифровыми общедоступными адресами, без указаний их реальной идентичности. Банковское законодательство в США и ​​других странах запрещает такую ​​анонимность. «Мы должны знать, кто участники и контрагенты находящиеся на этих платформах», — говорит Тим ​​Свансон, директор по исследованиям рынка в R3.

Финансовые учреждения также юридически обязаны защищать данные о клиентах и ​​контролировать их экспорт по национальным или региональным линиям. Учитывая, что публичные блокчейны содержат всю информацию о транзакциях на многих компьютерах в сети, невозможно ограничить цепочку хранения при их использовании.

Таким образом, появился подход распределённого реестра к технологии блокчейн. В распределённом реестре известна идентификация людей, добавляющих блоки, а данные в системе доступны только для избранных сторон. Поскольку право создавать новые блоки назначается людьми, которые запускают код, а не лотереей, нет необходимости проверки работы майнеров.

Такая система предназначена для ситуаций, когда все участники блочной цепи уже имеют небольшую степень доверия, но хотят выполнить услуги для нейтральной третьей стороны, как это может быть в случае с банками при урегулировании международных банковских переводов.

В прошлом году проект R3, который недавно привлек $107 млн из более чем 40 учреждений, выпустил свой первый распределённый реестр Corda. И у него уже появился конкурент: JP Morgan, который покинул консорциум R3 прошлой весной, выпустил свой собственный реестр, получивший название Quorum.

Подход работы с распределённым реестром также распространяется в другие отрасли, которые хранят конфиденциальные данные клиентов. Многие из этих проектов построены с помощью инструментов, предоставляемых Hyperledger. Он создает продукты для компаний, которые хотят работать со смарт-контрактами, но не решаются использовать открытые блокчейны, такие как Ethereum и биткоин.

«Люди должны понимать фактические проблемы и нормативные требования, которых должны придерживаться такие организации, как банки, страховые компании и отрасли здравоохранения. Они не могут позволить себе риск и неопределенность, которые внедряются некоторыми открытыми системами», — говорит Джонатан Леви, создатель системы управления доступом к блокчейнам Hacera.

Как будут работать смарт-контракты

Независимо от того, какой вариант блокчейна победит, смарт-контракты потребуют целого ряда поддерживающих технологий. Эти дополнительные технологии в настоящее время разрабатываются. И они будут очень важны для расширения технологии блокчейн.

«Как только у нас появятся смарт-контракты, возникнет целый ряд проблем», — говорит Ари Джуэлс, содиректор IC3 Корнеллского университета. Эти проблемы делятся на несколько категорий.

Во-первых, блокчейны не смогут хранить много данных. Это будет проблемой для многих проектов, которые, например, предлагают хранить и передавать потоковое видео. Им просто напросто не хватит места для хранения.

Технология блокчейн записывает входы и выходы каждой монеты в сеть, а также содержимое дополнительного поля, которое позволяет провести до 40 байтов метаданных для каждой транзакции. Это все.

Еще одна проблема блокчейна заключается в том, что технология сама по себе не знает, что происходит в реальном мире. Это важно в случае, если смарт-контракт — это система страхования авиабилетов. Блокчейн должен знать, когда самолет взлетает или приземляется, а для этого нужно запрашивать данные веб-сайтов.

В идеале разработчики будут создавать блокчейны для хранения и доступа к данным с учётом слабых сторон — уязвимости к цензуре и возможности отмены блокировок. Для этого нужно тщательно рассмотреть, каким «доверенным сторонам» можно фактически доверять.

Проблема хранения данных может быть решена с помощью распределенных служб обмена файлами, таких как децентрализованная система облачных хранилищ, протоколов Labs Interplanetary Database или Storj Labs. Это системы, которые позволят людям во всем мире получить дополнительное пространство на своих жестких дисках. Такие схемы будут работать для системы смарт-контрактов на основе блокчейна, поскольку данные будут храниться на нескольких компьютерах по всему миру и всегда будут доступны.

Импортировать данные в режиме реального времени можно будет при помощи «оракулов». Это службы, которые получают оплату за надежный запрос данных в реальном времени и подачу их на смарт-контракты блокчейн.

В IC3 Джелус разработал систему обеспечения защищенного датафида для смарт-контрактов Town Crier. Она защищает вводимые в блокчейн данные от подделки. Процесс работы построен на использовании доверенного программного обеспечения на процессорах Intel.

Финансирование

Чтобы перевести все современные услуги на технологию блокчейн, нужны большие деньги на технику и исследования

Вопрос в том, как получить финансирование на проект, который уничтожит многие крупные корпорации. В идеале нужно создать открытые блокчейны, как Ethereum, и доверить хранение данных тем людям, которые его создали. В таких условиях компания не может выжить из бизнес-модели, которая собирает и продает поведение браузера, историю покупок или данные о местоположении. Также компании блокчейн не могут полагаться на ограниченное владение своей интеллектуальной собственностью, поскольку программы находятся в открытом доступе.

Тем не менее, уже появился потенциальный механизм финансирования для блокчейнов — Initial coin offering или ICO. Он оказался чрезвычайно прибыльным, хотя и юридически сомнительным.

Например, человек решил использовать приложение. Но он не может расплатиться обычной валютой, ему нужно купить специальные монеты для этого приложения, которые заранее выпустили на рынок, и расплатиться ими.

В реальном мире это бы работало так: кто-то открыл прачечную и выпустил билеты, которыми можно оплатить стирку. Владелец заранее продаёт все билеты людям, а они потом, при необходимости, перепродают их другим.

На сегодняшний день более полумиллиарда долларов вложено в продажу токенов, и в последнии месяцы эти цифры только растут. Например, блокчейн Tezos в июле установил рекорд, собрав более 200 миллионов долларов через ICO.

Из-за таких огромных инвестиций появились жалобы пользователей на лицемерие создателей биткоинов. «Создатели блокчейнов, которые продвигают эти схемы, на самом деле демонстрируют всю скупость и алчность, приписываемую ими стандартным финансовым услугам и поддерживаемым правительством валютам, — говорит Престон Бирн, соучредитель Monax Industries — открытой платформы для разработчиков блокчейнов, — когда деньги начинают течь в их направлении, они становятся такими же небрежными в отношении общественности, которой они когда-то были».

Другие утверждают, что ICO, как новый класс инвестиционных инструментов, столь же разрушителен, как и финансируемые приложения.

«Деньги не являются корнем зла. Равенство является корнем зла», — говорит Джоэл Монегро — создатель Placeholder — нового фонда, посвященного технологиям блокчейн.

Он считает, что предоставление основателям и сотрудникам капитала компании побуждает их накапливать богатство, а не использовать его для улучшения своих продуктов.

С другой стороны ICO — не только финансовый инструмент, но и средство доступа к технологии блокчейн. Из этого следует, что чем больше людей используют услугу, тем больше будет спрос на токен, необходимый для доступа.

«Мой стимул заключается не в том, чтобы извлечь больше прибыли, а в том, чтобы больше людей использовали приложение, потому что стоимость токена зависит от стоимости использования услуги. Вы полностью переворачиваете стимулы», — говорит Монегро.

В Соединенных Штатах использование ICO, вероятно, подходит к концу. В конце июля Комиссия по ценным бумагам и биржам США предупредила о том, что многие ICO попадают в категорию ценных бумаг и поэтому должны работать по определённым правилам.

«Времена изменились и очень быстро. Некоторые из ранних последователей биткоина испытывали трудности с финансами три и четыре года назад, но держались за свои убеждения и свои монеты и очень хорошо сейчас себя чувствуют, — говорит Джонатан Леви, создатель Hacera, — нам по-прежнему необходимо, чтобы биткоин и Ethereum работали в более крупных масштабах, поэтому предприятиям необходимо децентрализовать данные и обеспечить их конфиденциальность. Сейчас мы сталкиваемся с новой задачей: учитывая огромные суммы вложенных денег, еще предстоит выяснить, сколько старожилов и новичков останется верными делу и продолжат работать, чтобы изменить мир с помощью технологий, которые уже изменили их».

Источник