Введение
Когда Биткойн был запущен, он заложил основы для индустрии, вращающейся вокруг технологии, лежащей в основе протокола: блокчейна. Нетерпеливые новаторы теперь обнаружили потенциал этой технологии и изучают ее применение во всех мыслимых отраслях.
Биткойн — это так называемая криптовалюта — форма цифровых денег, не контролируемая какой-либо отдельной организацией. Вместо этого он использует комбинацию технологии распределенных баз данных, финансовых стимулов и криптографических методов, чтобы позволить широкой экосистеме координировать свои действия без лидеров или администраторов.
Структура данных, используемая сетью Биткойн, приобрела широкую популярность за более чем 10 лет с момента ее создания. Сейчас технология блокчейна экспериментируется в самых разных секторах: от финансов и цепочек поставок до правовых систем и правительства.
Если вы пропустили наше руководство для начинающих по технологии блокчейна: блокчейн — это простая структура данных, записи которой нельзя редактировать, а только расширять. Возможно, будет полезно представить ее в виде электронной таблицы, где каждая ячейка указывает на предыдущую, так что любая попытка изменить более раннюю ячейку будет немедленно очевидна. Как правило, блокчейн хранит информацию о финансовых транзакциях, но его можно использовать с любыми цифровыми данными.
Продолжая нашу аналогию с электронной таблицей, сам документ будет принадлежать многим сторонам. Каждый из них запускает специализированное программное обеспечение на своем устройстве, которое соединяется с другими устройствами, на которых установлено это программное обеспечение, так что все участники имеют актуальную базу данных.
Не существует центрального источника, из которого участники получают эту информацию (сеть распределена). Это означает, что распространение информации происходит медленнее, но это делает сеть более надежной с точки зрения безопасности и избыточности.
В следующей статье мы рассмотрим три типа блокчейнов — частные, публичные и консорциумные. Перед этим давайте еще раз повторим некоторые ключевые особенности, общие для всех трех:
Регистр, предназначенный только для добавления. Чтобы квалифицироваться как блокчейн, система должна следовать структуре цепочки блоков, в которой каждый блок связан с предыдущим. Если наш блокчейн — это набор ячеек в нашей электронной таблице, то блоки — это отдельные ячейки.
Сеть одноранговых узлов – каждый участник сети имеет копию блокчейна. Эти участники называются узлами, и они взаимодействуют в одноранговой манере.
Механизм консенсуса — должен существовать механизм, позволяющий узлам согласовывать правильность транзакций, распространяемых по сети, чтобы гарантировать отсутствие записи в цепочку фиктивных данных.
В таблице ниже суммированы некоторые основные различия.
Публичные блокчейны
Если вы недавно использовали криптовалюту, скорее всего, вы взаимодействовали с общедоступным блокчейном. Они составляют подавляющее большинство существующих сегодня распределенных реестров. Мы называем их публичными, потому что любой может просматривать происходящие транзакции, а для присоединения достаточно просто загрузить необходимое программное обеспечение.
Мы также часто используем термин «недопустимый» рядом с «публичным». Ни один привратник не может помешать участию, и любой может воспользоваться механизмом консенсуса (например, путем майнинга или размещения ставок). Поскольку любой может свободно присоединиться и получить вознаграждение за свою роль в достижении консенсуса, мы ожидаем увидеть в сети высоко децентрализованную топологию, построенную вокруг публичной цепочки.
Точно так же мы ожидаем, что публичный блокчейн будет более устойчив к цензуре, чем частный (или получастный). Поскольку любой может присоединиться к сети, протокол должен включать определенные механизмы, предотвращающие анонимное получение преимущества злоумышленниками.
Однако подход, ориентированный на безопасность, в публичных цепях сопряжен с компромиссами с точки зрения производительности. Многие сталкиваются с препятствиями при масштабировании, а пропускная способность относительно низкая. Более того, внедрение изменений в сеть без ее разделения может оказаться непростой задачей, поскольку редко все участники соглашаются с предлагаемыми изменениями.
Частные блокчейны
В отличие от неразрешенной природы публичных блокчейнов, частные блокчейны устанавливают правила, определяющие, кто может видеть и писать в цепочку (это разрешенные среды). Это не децентрализованные системы, поскольку существует четкая иерархия контроля. Однако они распределены в том смысле, что многие узлы по-прежнему сохраняют копии цепочки на своих машинах.
Частные цепочки лучше подходят для корпоративных условий, когда организация хочет пользоваться свойствами блокчейна, не делая свою сеть доступной извне.
Доказательство работы — расточительность, но оно оказалось необходимым для открытой среды, учитывая модель безопасности. Однако в частном блокчейне угрозы, которые сдерживает PoW, не так пагубны — личность каждого участника известна, а управление осуществляется на практике.
В этом случае более эффективным алгоритмом является алгоритм с назначенными валидаторами, то есть узлами, выбранными для выполнения определенных функций по проверке транзакций. Вообще говоря, это включает в себя набор узлов, которые должны подписать каждый блок. Если узлы начнут действовать злонамеренно, их можно будет быстро задержать и удалить из сети. Учитывая нисходящий контроль над блокчейном, координировать разворот будет достаточно легко.
Консорциум Блокчейнов
Блокчейн консорциума находится на грани между публичными и частными цепочками, сочетая в себе элементы обеих. Наиболее заметное отличие от любой системы можно наблюдать на уровне консенсуса. Вместо открытой системы, где каждый может проверять блоки, или закрытой системы, где только одна организация назначает производителей блоков, в цепочке консорциумов функции валидаторов выполняют несколько равносильных сторон.
Отсюда правила системы гибкие: видимость цепочки может быть ограничена валидаторами, доступна для просмотра авторизованным лицам или всем. Если валидаторы смогут достичь консенсуса, изменения можно будет легко внедрить. Что касается функционирования блокчейна, если определенный порог этих сторон ведет себя честно, система не столкнется с какими-либо проблемами.
Блокчейн консорциума будет наиболее полезен в условиях, когда несколько организаций работают в одной отрасли и нуждаются в общей основе для выполнения транзакций или передачи информации. Присоединение к консорциуму такого типа может быть полезным для организации, поскольку позволит им поделиться информацией о своей отрасли с другими игроками.
Что лучше?
По сути, публичные, частные и консорциумные блокчейны не противоречат друг другу — это разные технологии:
Хорошо спроектированные публичные сети, как правило, превосходят других, когда дело доходит до устойчивости к цензуре, за счет скорости и пропускной способности. Они лучше всего подходят для большей гарантии безопасности при расчетах по транзакциям (или смарт-контрактам).
Частная цепочка может отдавать приоритет скорости системы, поскольку ей не нужно беспокоиться о центральных точках сбоя, как это делают публичные блокчейны. Они идеально используются в ситуациях, когда человек или организация должны сохранять контроль, а информация остается конфиденциальной.
Цепочки консорциумов смягчают некоторые контрагентские риски частной цепочки (за счет устранения централизованного контроля), а меньшее количество узлов обычно позволяет им работать гораздо эффективнее, чем публичная цепочка. Консорциумы, скорее всего, обратят внимание на организации, которые хотят оптимизировать общение друг с другом.
Заключительные мысли
Существует множество вариантов блокчейна для частных лиц и предприятий, занимающихся различными видами деятельности. Даже в категориях публичных, частных и консорциумных блокчейнов существует ряд сложностей, которые приводят к различному пользовательскому опыту. В зависимости от варианта использования пользователям необходимо будет выбрать то, что лучше всего подходит для достижения их собственных целей.