Введение

Во время своего запуска Bitcoin заложил фундамент для всей криптоиндустрии, которая базируется на технологии, лежащей в основе протокола – блокчейн. Энергичные новаторы уже раскрыли потенциал этой технологии и изучают ее применение во всех отраслях.

Bitcoin – это криптовалюта, цифровая форма средств, не подконтрольная ни одной организации. Вместо традиционной системы используется комбинация технологий распределенных баз данных, финансовых стимулов и криптографических методов, чтобы позволить широкой экосистеме участников координировать свою деятельность избегая всех возможных руководителей и администраторов.

Структура данных, используемая сетью Bitcoin, вызвала широкую популярность более 10 лет с момента ее создания. В настоящее время блокчейн-технология экспериментирует с разными секторами: от финансов и цепей поставок до правовых систем и государственного управления.

Если вы пропустили наше руководство по блокчейн-технологии для начинающих, блокчейн – это простая структура данных, записи которой нельзя редактировать, только расширять. Вы можете представить его в виде электронной таблицы, в которой каждая ячейка указывает на предыдущую, так что любая попытка сменить ранее созданную ячейку будет сразу же очевидна. Как правило, в блокчейне хранится информация о финансовых транзакциях, но он может использоваться с любыми цифровыми данными.

Продолжая нашу аналогию с использованием электронной таблицы, сам документ с записями сохраняется многими сторонами. Каждый из участников запускает на своем устройстве специализированное программное обеспечение, которое подключается и синхронизируется с другими устройствами с уже работающей программой для того, чтобы каждый располагал обновленной базой данных. 

По этой причине в такой системе отсутствует основополагающий источник, откуда участники черпают всю информацию (это распределенный тип сети). Это означает, что распространение информации происходит гораздо медленнее, но это, в свою очередь, делает сеть в некотором смысле более сильной с точки зрения безопасности и резервирования.

В следующей части статьи мы рассмотрим три вида блокчейнов: частные, публичные и консорциумные. Перед этим ознакомимся с некоторыми ключевыми функциями, имеющими все три вида:

• Реестр только для ввода данных. Чтобы сеть классифицировалась как блокчейн, система должна следовать структуре цепи из блоков, в которой каждый блок связан с предыдущим. Если наш блокчейн – это набор ячеек в электронной таблице, то блоки – это отдельные ячейки.

• Сеть пиров. Каждый участник сети имеет копию блокчейна. Эти участники называются нодами и они взаимодействуют по принципу peer-to-peer.

• Механизм консенсуса. В этой системе должен быть определен механизм взаимодействия для нод, с целью достижения общего согласия о правильности транзакций, распространяющихся по сети. Он необходим, чтобы подтвердить отсутствие ложных данных, записываемых в блокчейне.

В таблице ниже приведены некоторые основные отличия.

Публичные блокчейны

Если вы недавно использовали криптовалюту, скорее всего, вы взаимодействовали с публичными блокчейнами. Они составляют подавляющее большинство существующих сегодня распределенных реестров. Мы называем их публичными, потому что любой может просматривать происходящие транзакции, а присоединиться к валидации блоков – это просто вопрос загрузки и установки необходимого программного обеспечения.

Мы также часто используем термин "инклюзивный" вместе с "публичным". Никто не сможет помешать вам участвовать или стать частью механизма консенсуса (например, путем майнинга или стейкинга). Поскольку кто-либо может присоединиться и получить вознаграждение за свою роль в достижении консенсуса, мы должны увидеть сильно децентрализованную топологию в сети, которая создана вокруг публичного блокчейна.

В том же духе мы ожидаем, что публичный блокчейн будет более устойчив к цензуре, чем частный (или получастный). Поскольку к сети может присоединиться любой желающий, протокол должен иметь определенные механизмы для предотвращения анонимного получения преимущества злоумышленниками.

Однако ориентированный на безопасность подход к публичным блокчейнам связан с компромиссами по производительности. Многие сталкиваются с препятствиями масштабирования, а пропускная способность может быть относительно слабой. Кроме того, внесение изменений в сеть без ее раскола может быть проблемой, поскольку редко все участники согласны с предложенными изменениями.

Частные блокчейны

В отличие от инклюзивной природы публичных блокчейнов, частные блокчейны устанавливают правила, определяющие, кто может видеть и записывать данные в блокчейне (такие блокчейны эксклюзивны). Это не децентрализованные системы, поскольку существует четкая иерархия по контролю. Однако они являются распределенными, потому что многие ноды по-прежнему сохраняют копию блокчейна на своих устройствах.

Частные блокчейны лучше всего подходят для корпоративных пространств, когда организация хочет пользоваться блокчейными свойствами, не делая свою сеть доступной извне.

Алгоритм Proof of Work хоть и расточителен, но он оказался необходимым для надлежащего функционирования открытой и публичной среды, учитывая модель безопасности. Однако в частном блокчейные угрозы, которыми предотвращается PoW, не так опасны – личность каждого участника известна, а управление находится в одних руках. 

В этом случае более эффективным алгоритмом является алгоритм с заранее назначенными валидаторами, являющимися нодами, выбранными для выполнения определенных функций и проверки транзакций. В общем это набор нод, которые должны подписывать каждый блок. Если ноды действуют злонамеренно, их можно быстро задержать и удалить из сети. Учитывая нисходящий контроль над блокчейном, достаточно легко координировать разворот.

Консорциумные блокчейны

Консорциумный блокчейн находится на границе между публичными и частными блокчейнами, объединяя элементы обоих. Наиболее заметное отличие от предыдущих систем можно наблюдать на уровне консенсуса. Вместо открытой системы, в которой каждый может проверить блоки или закрытой, где только одна организация назначает производителей блоков, консорциумный блокчейн имеет сразу несколько равнозначных сторон в качестве валидаторов.

Следовательно, правила системы гибкие: видимость блокчейна может быть ограничена только для валидаторов, доступна для просмотра авторизованными лицами или всеми. При условии, что валидаторы могут достигнуть консенсуса, изменения могут быть легко развернуты. Что касается функционирования блокчейна, если определенная часть этих сторон работает честно, система не столкнется с проблемами.

Консорциумный блокчейн был бы наиболее полезен в условиях, когда несколько организаций работают в одной отрасли и нуждаются в общей основе для выполнения транзакций или передачи информации. Присоединение к такого рода консорциуму может быть полезно для организаций, поскольку это позволит им делиться информацией о своей отрасли с другими игроками.

Какой из блокчейнов лучше?

Публичные, частные и консорциумные блокчейны не противоречат друг другу, поскольку это совершенно разные технологии:

• Хорошо разработанные публичные блокчейны лучше, когда речь идет об устойчивости к цензуре, за счет уменьшения скорости и пропускной способности. Они лучше всего подходят для обеспечения лучшей безопасности расчетов транзакций (или смартконтрактов).

• Частные блокчейны могут преобладать благодаря скорости системы, поскольку не нужно беспокоиться о центральных точках отказа, как это делают публичные блокчейны. Они идеально подходят для ситуаций, когда человек или организация должны сохранять контроль, а информация должна оставаться конфиденциальной.

• Консорциумные блокчейны снижают некоторые риски частного блокчейна (удаляя централизованный контроль), а меньшее количество нод обычно позволяет им работать гораздо эффективнее публичного блокчейна. Консорциумы подходят для организаций, желающих упростить взаимодействие между собой.

Итоги

Существует множество вариантов блокчейн-сети для частных лиц и предприятий, занимающихся разными видами деятельности. Даже в категориях публичных, частных и консорциумных блокчейнов существует ряд сложностей, приводящих к разному опыту пользования. В зависимости от варианта использования пользователям необходимо выбрать то, что лучше всего подходит для достижения их целей.