Иногда блокчейн – это не блокчейн

Словосочетание chain of blocks из проекта Сатоши Накамото в обсуждениях специалистов стало одним словом «блокчейн» и постепенно приобрело свойства имени нарицательного, обозначающего всю индустрию.

Сегодня любые проекты, которые представляют децентрализованные сервисы и используют криптографические технологии, причисляются к блокчейн-отрасли. Однако не все они построены с использованием распределенного реестра, в котором каждый новый блок данных содержит информацию о предыдущем, образуя непрерывную цепь – блокчейн.

Возникла ситуация парадоксальная и смешная одновременно: проекты, которые были разработаны и созданы для того, чтобы избежать использования блокчейна в своей основе, все равно остались в нем и всегда будут представителями блокчейн-индустрии.

Чем плох блокчейн? Зачем бежать от него?

При всем уважении к биткоину и Ethereum, к заслугам их создателей и многочисленным сообществам пользователей понять тех, кто недоволен этими криптопроектами, довольно просто.

Чем дальше, тем сложнее, дороже и тем туманнее перспективы

Биткоин столкнулся с проблемами масштабирования довольно давно, а принятые решения (сайдчейны, увеличение размера блоков и т. д.) как минимум спорные – разделение сообщества первой криптовалюты, появившиеся форки и споры о «настоящем биткоине» говорят сами за себя.

Ethereum тоже не избежал этой проблемы и до сих пор пытается ее решить. Насколько далеко от идеи децентрализации окажется эфир и будут ли решены все вопросы в результате внедрения шардинга – вопрос открытый.

Скорость транзакций и их цена в моменты, когда сеть испытывает большие нагрузки, не радуют пользователей. Сейчас рынок находится в относительно спокойном состоянии, проблема не стоит так остро, но оба лидера блокчейн-индустрии уже пасовали перед наплывом пользователей и нарастающими волнами транзакций в прошлом, повторится ли это опять – увидим.

Децентрализация – миф?

Свободная и неуправляемая натура первых и главных блокчейн-проектов уже приводила к кризисам, во время которых остро вставал вопрос: если для устранения проблем требуется волевое решение участников проекта, решение, фактически отменяющее децентрализованный принцип, нет ли изъяна в самой концепции?

Примером такого кризиса для Ethereum можно считать, например, кризис DAO, когда из-за изъяна в программе пропали солидные суммы со счетов и не согласные с последующим принудительным откатом (возвратом в состояние, которое было до инцидента) сети эфира ушли в проект Ethereum Classic. Тем, кто считает, что все в прошлом и никогда не повторится, недавние исследования уязвимости смарт-контрактов откроют глаза.

Для биткоина же подобными проблемами являются, например, перекосы в распределении мощности майнингового оборудования с фактическим доминированием узкого круга производителей, разрешенные в прошлом принудительным разделением пулов. Можно вспомнить еще неясную судьбу гигантских сумм на кошельках создателя биткоина и непрекращающиеся споры между создателями форков, чтобы перестать свято верить в децентрализованность и устойчивость сети.

Блокчейн как он есть

Основа сети блокчейн, ее главный движущий механизм и ее неотъемлемая часть – майнеры. Они подтверждают транзакции, они записывают их в блоки, которые создают, они поддерживают всю инфраструктуру и обеспечивают ее работу.

Рядовой участник, отправляющий транзакцию с кошелька на кошелек, платит майнеру за то, что он включит ее в созданный им блок; ждет, пока подойдет очередь; ждет, когда вслед за блоком, в который записана транзакция, будут созданы еще несколько блоков для подтверждения того факта, что запись о движении средств окончательно и бесповоротно зафиксирована в блокчейне.

Этот алгоритм одновременно надежен, достаточно прост, и в то же время это источник проблем с масштабируемостью, скоростью и ценой. Для обеспечения возможности проводить много транзакций за единицу времени были внедрены разные дополнения, которые раскололи сообщество биткоина.

DAG – направленный ациклический граф

DAG – это математическое понятие, оно было взято на вооружение компьютерными специалистами не только для создания сетей распределенного реестра, но и для применения в алгоритмах криптографии, статистических исследованиях, для работы с большими данными.

Применительно к блокчейн-индустрии DAG – это такой тип сети, когда каждая новая транзакция может быть подтверждена несколькими предыдущими, но для этого создавший ее узел должен подтвердить одну из следующих транзакций. Таким образом, структура сети всегда имеет направление – от более старых транзакций к новым, но нет одной непрерывной цепочки, строение сети скорее напоминает дерево.

У проектов, работающих по принципу направленного ациклического графа, нет необходимости в майнерах, это приводит к тому, что цена транзакций стремится к нулю, а скорость ощутимо выше, чем в сетях блокчейна.

Естественно, технология DAG имеет свои недостатки и узкие места: когда в сети присутствует малое количество участников, для надежной и безопасной работы необходимо назначение нескольких доверенных узлов, которые имеют приоритет в подтверждении транзакций, – эта мера необходима до момента, пока количество участников не достигнет требуемого уровня.

Самые известные проекты, использующие направленный ациклический граф в качестве основы своей сети, – IOTA, Byteball и Nano.

Hashgraph – патентованный, быстрый, надежный, но еще в тестовом периоде

Hashgraph – это протокол, созданный с применением технологий направленного ациклического графа и алгоритма gossip. Разработка запатентована в США и стала основой для проекта Hedera Hashgraph. Эта платформа предлагает сервисы смарт-контрактов, обмена транзакциями, идентификации и хранения файлов в распределенном реестре.

В сети, использующей hashgraph, аналогично блокчейну создаются блоки, в которых хранятся записи о транзакциях и другая информация, но ветви, созданные параллельно, не отбрасываются протоколом – сеть продолжает расти. используя все те, консенсус по которым был достигнут.

Механизм консенсуса тоже отличается от того, что используется в блокчейне: здесь не требуется Proof of Work (как у биткоина, Ethereum или лайткоина, например), не применяется и Proof of Stake (как у Dash) – для подтверждения требуется участие только двух случайно выбранных узлов.

Благодаря использованию для записи транзакций всех одобренных сетью блоков скорость операций в hashgraph потенциально очень высока, а цена не может быть большой, поскольку не требует траты серьезных ресурсов.

В данный момент Hedera Hashgraph производит предварительное испытание технологии с участием добровольцев в сети testnet.

Использование DAG или hashgraph решит все проблемы?

Вряд ли решит полностью, более того, скорее всего, поставит новые вопросы и приведет к каким-нибудь другим трудностям, но это нормальный механизм, похожий на механизм эволюции, когда появляются все новые и новые виды животных и растений с новыми свойствами и характеристиками, а те из них, которые лучше справляются с проблемами, становятся наследниками предыдущих успешных представителей флоры и фауны.

Иллюстрация: Marketwatch