Итак, вы думаете, вам нужен блокчейн? (часть 2)

0_7dQbfTvMg98hpqwh

Путь к «блокчейн-просветлению»

Блокчейны. Сейчас они очень популярны. Блокчейн-технология преподносится в качестве чудодейственного средства для решения проблем во всех областях: от финансовой до медицинской или политической. Энтузиазм сторонников блокчейна сравним разве что с яростными нападками и скептицизмом его противников. В этой статье я расскажу о четырёх свойствах Биткойна и о том, что блокчейн – всего лишь одно из них.

Устойчивость к злоупотреблениям

Даже с учётом всех трёх перечисленных в первой части статьи свойств – защищённого от неправомерного вмешательства блокчейна, цифровых сертификатов и публичного реестра – криптовалюты остаются уязвимыми для атак.

В этих условиях Чарли, наш злоумышленник, не сможет украсть ничьи средства, так как они защищены цифровыми подписями. Но ничто не мешает ему приобрести большое количество серверов на AWS, подключить их к публичному реестру сети (в криптосфере они будут называться узлами) и заспамить сеть блоками с поддельными транзакциями. Если под его контролем окажется достаточная доля вычислительной мощности сети, он даже может начать переписывать историю транзакций, подтверждая только нужные транзакции на своих серверах.

Чтобы не допустить такого развития событий, нужно сделать реализацию такого сценария чрезвычайно затратной и сложной. В сети Биткойн в целях защиты применяется стратегия под названием Proof of Work.

Алгоритм Proof of Work выполняет в сети две важные функции. Во-первых, каждый узел в системе, желающий добавить в цепочку новый блок, должен произвести сложное вычисление и включить в блок его результат. Этот подход прекрасен тем, что узел никоим образом не может узнать подходящий ответ, не затратив определённую сумму денег (в среднем) на вычислительную мощность компьютера и электричество – при этом величина затрат контролируется и определяется самой сетью Биткойна!

То есть если, Чарли захочет обмануть систему, то ему придётся затратить на необходимые вычисления (этот процесс называется майнингом) сумму, как минимум равную затратам всех остальных узлов в сети вместе взятых, что на сегодняшний день может равняться затратам на электроэнергию небольшой страны.

Так мы сделали атаку невыгодной для Чарли, но теперь честным майнерам придётся оплачивать огромные счета, так что их услуги будут больше походить на альтруизм. Чтобы сохранить равновесие и материальные стимулы для майнеров, они получают биткойны (в настоящее время это 12,5 BTC) в награду за каждый добавленный ими блок.

Это подводит нас ко второй функции алгоритма Proof of Work. Как мы будем решать, какой майнер должен добавить новый блок?

Одним из способов может быть применение циклического алгоритма, когда узлы добавляют блоки по очереди. Это было бы возможно в небольшой, закрытой блокчейн-системе, в которой каждый узел был бы известен и всегда находился онлайн. Но Биткойн – это Дикий Запад, бесплатный и открытый для всех. А узлы постоянно пропадают и появляются новые, уходят офлайн и вновь появляются в сети. О применении любой скоординированной (т. е. централизованной) модели, в которой очерёдность добавления новых блоков была бы заранее распределена между майнерами, в таких условиях не может быть и речи.

Нам нужно некое подобие лотереи. Система случайного распределения, в которой право каждого узла на добавление нового блока (и получения биткойнов в качестве вознаграждения) было бы пропорционально тому, сколько усилий они затрачивают на поддержание целостности сети. Но как определить, сколько усилий затрачивает каждый узел? Очень просто: это можно сделать благодаря алгоритму Proof of Work!

Майнеры биткойна усердно ищут правильный результат вычисления, который даст им право добавить новый блок и получить награду. Получается, что это искомое значение обладает тем же свойством, что и выигрышный лотерейный билет!

В этом и заключается логика применения алгоритма Proof of Work в сети Биткойн.

Есть и другие стратегии, делающие нарушение правил системы невыгодным. Например, в Proof of Stake депозит пользователя выступает в качестве залога, который он рискует потерять, если попытается обмануть систему¹.

В заключение можно отметить, что в общем смысле Proof of Work необязательно является энергоёмким процессом. Помимо криптовалют, Proof of Work широко используется и в различных способах защиты от спама – например, в капче, представляющей собой компьютерный тест, на решение которого компьютеру придётся затратить огромное количество вычислительной мощности, чтобы выдать себя за человека. Для обычных же пользователей пройти этот тест не составит труда. Например, в нём нужно отметить все изображения, на которых присутствуют дорожные знаки. Для искусственного интеллекта это почти невыполнимая задача (по крайней мере, пока).

[1] Ведётся много споров о том, действительно ли эта стратегия надёжна.

Производные свойства Биткойна

Определив последний краеугольный камень Биткойна, мы наконец готовы к созданию децентрализованной и свободной от цензуры цифровой валюты.

0_ccHsDX_42Va6gHqi.gif

Благодаря сочетанию защиты от неправомерного вмешательства (первое свойство) с алгоритмом Proof of Work (четвёртое свойство), реестр обретает такие качества, как устойчивость к атакам и неизменяемость¹.

Далее нужно взять этот неизменяемый реестр и сделать его публичным и распределённым (второе свойство). Так будет достигнута устойчивость к цензуре. Как только транзакция попадает в блокчейн, она остаётся там навсегда, а поскольку в системе нет центрального органа, выступающего в роли контролёра реестра, проведение транзакций доступно для любого человека.

Отдельные майнеры могут попытаться установить цензуру для транзакций: например, Чарли из бухгалтерии может настроить свои компьютеры таким образом, чтобы они отказывались обрабатывать транзакции, поступающие от Алисы (и что он так на неё взъелся?). Но пока Чарли не будет контролировать 51% хешрейта сети, транзакции Алисы просто будут обрабатываться другими узлами. Попытка Чарли установить цензуру потерпит крах. Многие называют это определяющим свойством Биткойна и оно же является одним из ключевых моментов в продолжающихся спорах о масштабировании Биткойна.

Добавьте к вышеприведённым качествам доказательство права собственности (третье свойство) с помощью цифровых подписей, и в итоге мы получим Биткойн: устойчивую к цензуре автономную валюту.

[1] В большей или меньшей степени. В настоящее время на редактирование или удаление транзакции, проведённой несколько дней назад, потребуется оборудование стоимостью около нескольких миллионов долларов и оплата счёта за электричество на такую же сумму. Чем раньше была совершена транзакция, тем дороже это будет стоить.

Заключение

Итак, подведём итоги вышесказанному, а также приведём несколько дополнительных выводов о том, что делает Биткойн уникальной формой денежных средств.

Блокчейны, в сущности, представляют собой вид базы данных.

Они очень медленны и неэффективны, а также невероятно затратны по сравнению с обычными базами данных (или таблицами Excel), которые применяются в 90% компаний по всему миру.

Поэтому, чтобы блокчейн мог иметь добавленную стоимость, преимущества блокчейна должны преобладать над его недостатками. Преимущества Биткойна перед традиционными деньгами происходят из его фундаментальных и производных свойств и придают ему ценность, несмотря на его медлительность и высокие затраты:

  • Распределённое доверие. В сети Биткойна отсутствует центральный доверенный орган, контролирующий ваши деньги. Впервые в истории незнакомые друг с другом люди могут обменивать активы без необходимости доверять друг другу или даже посреднику (далеко не всегда заслуживающему доверия), который к тому же берёт высокие комиссионные за свои услуги. Думаю, любой уроженец Кипра, Венесуэлы или Зимбабве согласится с тем, что это очень ценное качество.
  • Отсутствие единой точки отказа. Компании разоряются и исчезают. Институциональные организации подвергаются атакам хакеров, но попытаться взломать распределённую сеть – это как наброситься на рой пчёл с пистолетом.
  • Неизменяемая история. Транзакции, проведённые в Биткойне, сохраняются в сети навсегда и не могут быть изменены (т. е. если кто-то скажет, что не переводил вам деньги, удалив транзакцию из блокчейна, это изменение будет немедленно выявлено и отклонено участниками сети).
  • Доказательство права владения. В блокчейн-системе легко доказать и подтвердить, что вы являетесь законным владельцем определённых BTC и имеете право ими распоряжаться.
  • Ограниченность предложения цифрового актива. Одной из главных инноваций, изложенных в Белой книге Биткойна, было предложенное решение ранее считавшейся неразрешимой проблемы «двойной траты», когда точные копии одной и той же монеты (ведь они всё-таки цифровые) используются для расчёта в двух разных местах.

А ключевая идея статьи заключается в том, что, если вам нужны не все вышеперечисленные свойства, а лишь некоторые из них, то вам, возможно, и не нужен публичный распределённый реестр (он же блокчейн, DLT или технология распределённых баз данных), так как вы, скорее всего, не будете использовать его преимущества в достаточной мере, чтобы окупить его расходы на его обслуживание.

Источник



Рубрики:Новичкам, Теория

Метки: ,

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s