2017-й стал годом, когда блокчейн в определённом смысле ушёл в мейнстрим. Почти все СМИ так или иначе упоминали о «пузыре биткоина» или о том, где купить Ripple. Вместе с тем люди не хотят читать о более фундаментальных вопросах, ответ на которые стоило бы найти. Один из них звучит так: «Как блокчейн в действительности может изменить мир?» На него трудно ответить, поскольку в этом стремительно меняющемся мире сложно сказать, о каком именно блокчейне мы говорим. Этот год может стать определяющим, поскольку индустрия получила приток институциональных денег и планирует выпустить много рабочих продуктов и приложений на блокчейне.
Мы рассмотрим несколько понятий и идей, а также некоторые их технические аспекты. Я постараюсь не слишком глубоко вникать в детали: вы можете продолжить самостоятельное изучение тех явлений и проектов, которые вас заинтересуют.
Эволюция блокчейна и блокчейн 2.0
Биткоин был первым. Это было захватывающе. Революционно. Это был Стив Джобс в своём подвале, Нил Армстронг на Луне, пещерный человек, добывший огонь. Это был первый дефицитный актив в цифровом виде. Он решил одну из многолетних проблем криптографии, став основой совершенно нового класса активов. Однако, как и большинство новых революционных разработок, его технология была ограниченна и ориентирована исключительно на транзакции. Современное приложение нельзя разработать на Windows 98. Не выйдет. Биткоин в настоящее время хорош ТОЛЬКО в качестве средства сбережения. И ничего не изменится, если не будут приняты решительные меры по его масштабированию.
Но если биткоин стал чертежом, то эфириум построил дом. Этот дом — смарт-контракт. Смарт-контракты (цифровые контракты) открыли целый новый мир возможностей на блокчейне. Внедрение смарт-контрактов позволило нам убрать посредников и создать доверие на новом, цифровом уровне. Эфириум стал платформой для разработки децентрализованных приложений, которые сейчас создают новую экономику. Сегодня на эфириуме функционирует почти 85% всех значимых блокчейн-проектов.
Эфириуму удалось стать платформой, где собрались самые талантливые игроки в отрасли. Виталик и сообщество эфириума стали пионерами блокчейн-приложений. Но вместе с преимуществами возникло и несколько серьёзных проблем.
Так, в конце прошлого года неожиданная популярность «криптокотят» создала серьёзные проблемы в сети эфириума. Перегруженная сеть стала большим разочарованием для многих. Действительно ли эфириум может стать прообразом веб 3.0? Примерно в то же время блокчейны третьего поколения начали набирать обороты. Такие проекты, как EOS и Cardano, добились значительных успехов. И не остались без внимания.
Но готово ли общество к блокчейну? Принять эту концептуально сложную идею не так просто. И готова ли сама технология блокчейн?
Я понимаю, что этот вопрос слишком общий для того, чтобы ответить на него однозначно. Разделим его на три отдельных вопроса, которые помогут найти главный ответ.
1. Будет ли эфириум работать?
У эфириума есть несколько явных проблем, которые сейчас пытаются решить многие платформы третьего поколения. Основным недостатком является его протокол. В настоящий момент валюта эфириума, эфир, добывается с использованием Proof-of-Work (PoW) — такой же протокол использует и биткоин.
Разработчики пытаются перевести эфириум на протокол Proof-of-Stake (PoS). Я считаю, что это единственное реальное решение для эфириума на данный момент. Его нынешняя модель не имеет необходимой основы для функционирования экосистемы. Чтобы эфириум смог стать основой для целых отраслей промышленности, необходимо серьёзное обновление. Если его целью является пропускная способность Visa (более 440 000 транзакций в секунду), то текущие пять транзакций никуда не годятся. Задача для гениального ума Виталика Бутерина — создать работающее решение, которое позволит сети быть не просто теоретической утопией.
Чтобы эфириум смог надолго задержаться в этой стремительно развивающейся отрасли, разработчики предложили несколько решений.
Raiden Network
Raiden Network (RN) — это проект с открытым исходным кодом, который должен стать офчейном, оптимизирующим передачу ERC20-токенов. RN использует каналы, позволяющие осуществлять транзакции, используя токены основной сети. Они выполняются путём передачи верифицированного сообщения непосредственно от двух сторон транзакции, в то время как основной блокчейн не задействован.
Поскольку только две стороны имеют доступ к самому смарт-контракту, транзакция исключает двойное расходование, что делает её такой же безопасной, как и в основной сети. Это позволяет системе масштабироваться вместе с ростом числа пользователей. И чем больше будет пользователей в сети, тем большей будет пропускная способность. Пропускная способность основана на том, как быстро узлы могут реплицировать транзакцию, а не на количестве обработанных транзакций. RN потенциально может стать мощным уровнем для интернета вещей (IoT) в экосистеме «машина — машина». Создатели Raiden Network сравнивают этот проект с банком, который гарантирует, что «как только вы получите чек в RN от кого-то, вы можете быть абсолютно уверены, что он проверен и что вы теперь богаче, чем были несколько мгновений назад».
Raiden отлично смотрится на бумаге, но какие у него перспективы? На сегодняшний день он все ещё находятся в разработке. Таким образом, он пока далёк от реализации в окончательном варианте. Есть разговоры и о более мощной версии Raiden под названием Raidos, но её разработка ещё даже не начиналась.
Шардинг
Это ещё одно решение, которое направлено на то, чтобы сделать эфириум больше, чем просто мечтой. Такие решения, как Plasma (ниже) и Raiden Network, являются протоколами второго уровня, а значит, они не взаимодействуют с блокчейном эфириума напрямую. Шардинг же влияет на саму архитектуру блокчейна на базовом уровне. Цель шардинга — более децентрализованная сеть, которая задействует меньше узлов для контроля и подтверждения каждой транзакции, позволяя при этом потенциально обрабатывать тысячи транзакций одновременно. Разработчики эфириума уверены, что шардинг вместе с протоколами второго уровня сделает его более привлекательным в криптоэкономике. Реальная проблема эфириума состоит в необходимости проверки нодами каждой транзакции, что значительно замедляет работу сети. Масштабирование до тысяч транзакций в секунду в ближайшем будущем будет происходить без мастер-нод и без любых других условий, которые препятствовали бы децентрализации. Виталик Бутерин считает, что это является частью решения для лучшей масштабируемости эфириума. Он говорит, что концепция шардинга похожа на сотню подобных, но уникальных вселенных. Это отдельные блокчейны, которые соединены между собой единым консенсусом. Вмешательство в один из этих миров означает вмешательство во все миры. Шардинг по сути создаёт новый мир и множество других подобных, не затрагивая при этом основной блокчейн.
Пример, который помог мне понять концепцию шардинга без множества технических деталей: представьте, что три узла A, B, C должны проверять данные T. Вместо проверки всего массива каждым из узлов данные T разбиваются на три шарда: T1, T2, T3. Вместо того чтобы индивидуально просчитывать все данные T, узлы A, B, C одновременно проверяют каждый шард, чтобы облегчить нагрузку на отдельные узлы.
Plasma
Чтобы лучше понять, что такое Plasma, подумайте о RN со смарт-контрактами вместо транзакций. Эфириум, как и несколько других платформ, ищут методы снижения объёма трафика данных в основном блокчейне. Plasma нужна для двух целей: во-первых, перевести все вычисления сети в более простые форматы. Во-вторых, включить метод использования связывания токенов PoS поверх существующего блокчейна, поскольку протокол PoW потенциально может стимулировать нахождение удерживаемого блока (block withholding). Удерживаемый блок возникает, когда майнер добывает блок, но не «публикует» результаты, то есть удерживает его от сети. Смарт-контракты Plasma функционируют в основном блокчейне с использованием метода защиты от мошенничества (fraud proofs), который даёт всем нодам функции деактивации неверной цепочки. Это защищает целостность основного блокчейна. Plasma в основном создаёт «дочерние» цепи поверх основной цепи, и каждая из них способна передавать информацию в основную цепь. Как и Raiden Network, Plasma — это протокол второго уровня, построенный поверх ядра эфириума.
Вывод
Сможет ли эфириум стать более масштабируемым? Ещё более актуальный вопрос: сможет ли он конкурировать с платформами третьего поколения и новыми стандартами блокчейна? Похоже, что пока реализовать это можно через дополнения второго уровня Raiden Network и Plasma, а также изменения в архитектуре базового уровня (шардинг).
Однако пока это всего лишь идеи. Настоящая проблема заключается в том, что их будет сложно внедрить в децентрализованной системе управления. Без централизованного принятия решений изменения будут происходить медленно. Топ-менеджеры Apple решают, когда выпустить следующий айфон. Эфириум не может позволить себе такую роскошь. Изменения должны быть проверены, приняты в сети и только тогда могут быть реализованы. Подумайте о решениях для масштабирования эфириума как о необходимости отремонтировать старый дом. Разработчики предлагают ремонт дома со слабым фундаментом, в то время как платформы третьего поколения тщательно изучают и выбирают новый участок земли и новый проект, основываясь на всём лучшем, что было у эфириума.
2. Платформы третьего поколения: чем они лучше эфириума?
Выше уже несколько раз упоминались платформы третьего поколения — давайте рассмотрим их более подробно. С момента рождения первого смарт-контракта было создано не только множество децентрализированных приложений, но и протоколов, которые смогли найти свою аудиторию. Но чем же эти проекты отличаются от эфириума и почему вокруг них такая шумиха?
Новые блокчейн-стартапы, такие как EOS или Cardano, занимаются разработкой технологий, способных решить характерные для эфириума проблемы. Хотя проекты подходят к этим задачам разными путями, у них есть несколько общих ключевых особенностей. Все блокчейны и протоколы работают над созданием фундамента, который позволит внедрять и использовать их в реальном мире. Адаптируемость блокчейна можно разбить на три ключевых компонента: масштабируемость, взаимодействие и общее удобство использования.
Масштабируемость
Масштабируемость всегда была в центре дискуссий — даже до того, как в ней возникла реальная необходимость. С момента создания самого первого блокчейна разработчики были заняты решениями для повышения масштабируемости — способности задействовать как можно больше пользователей, сохраняя при этом низкие комиссионные сборы и высокую скорость. Проблемы с масштабируемостью эфириума и биткоина следуют из их ныне неэффективных протоколов консенсуса. Одной из причин этой неэффективности является слишком долгое время нахождения блока. Оно определяет, сколько транзакций может быть обработано за определённое время.
Блокчейн с низкой пропускной способностью серьёзно ограничивает работу сети. У новых структур возможность масштабироваться предусмотрена уже на стадии разработки. Многие проекты принимают новаторские протоколы консенсуса, иногда жертвуя децентрализацией в пользу возможности расти. В будущем некоторые компании и учреждения потребуют разного уровня централизации с конкретными вариантами использования для каждого, поэтому такой подход имеет смысл. На ранних этапах понадобятся достаточно мощные технологии, чтобы реализовать криптовалютные мечты, и нам нужно добиться эффективности, прежде чем мы достигнем идеальной децентрализации.
Взаимодействие
Речь идёт о способности протокола взаимодействовать с разными блокчейнами, а также о возможности смарт-контрактов работать с разными протоколами. Взаимодействие рассматривается многими как священный Грааль блокчейна, поскольку именно этот фактор поможет широкому использованию блокчейна для реальных задач. Суть взаимодействия заключается в устранении необходимости в централизованных посредниках, улучшении производительности и масштабируемости, а также в переключении между закрытыми и открытыми сетями. Если множество предприятий и других учреждений начнут использовать блокчейн, можно с уверенностью предположить, что они будут применять разные протоколы и системы. Все эти протоколы должны будут взаимодействовать друг с другом, чтобы играть активную роль в экосистеме. Если вам всё ещё неясен смысл взаимодействия, вот аналогия с Facebook: сегодня практически всё в интернете доступно через вашу учётную запись в этой социальной сети. Помните, когда у вас были отдельные учётные записи для всего? Facebook определённо контролирует вашу жизнь, но также делает её намного проще.
Многие проекты переходят от простого взаимодействия смарт-контрактов к беспрепятственному обмену информацией между блокчейнами. Разные протоколы способны по своей сути работать друг с другом свободно и плавно, а не создавать дополнительные уровни взаимодействия. Представьте, что вы свободно говорите на всех языках, а не сидите в Google Translate целый день. AION, ICON и WanChain, в частности, недавно создали «альянс по совместимости блокчейнов». Он занимается исследованиями, которые в итоге должны привести к разработке стандарта взаимодействия для новых блокчейнов.
Удобство использования
Юзабилити — кульминация ключевых атрибутов: фундамент должен быть удобен как конечным пользователям, так и разработчикам. Никто из разработчиков не любит работать на платформе, которая не даёт им то, что нужно, чтобы построить всё, чего хотите вы! Новые платформы облегчают разработчикам жизнь с помощью функциональных языков программирования и удобно развёртываемых и настраиваемых блокчейнов. Но это лишь один аспект юзабилити: чрезвычайно важна простота использования. Почему айфон управляет миром смартфонов? Не потому, что у него лучший процессор, более мощная камера или беспроводная зарядка. У многих других всё это есть. Айфон прост в использовании: он хорошо спроектирован, интуитивно понятен, совместим со всеми другими устройствами экосистемы. Таким образом, блокчейн должен стать эквивалентом айфона. Конечная цель заключается в том, чтобы пользователь даже не знал, что использует блокчейн. Сегодня платформы третьего поколения реализуют это разными способами. Например, они превращают длинные адреса эфириума в читаемые (так что вы сможете наконец использовать свой любимый BoomHeadShot666 в качестве адреса).
Вот пара проектов, которые по-разному подошли к решению основных проблем блокчейна. Их намного больше, но в качестве примера приведём два.
NEO может похвастаться функциональной совместимостью, масштабируемостью и удобством использования, но жертвует при этом настоящей децентрализацией. NEO совместим со множеством блокчейнов внутри экосистемы, в том числе Ontology и Elastos, имеет хорошую маштабируемость и высокую скорость транзакций, а также активно разрабатывает решения вне сети. В NEO сосредоточены на разработке проектов, которые удобны как сообществу, так простым пользователям.
EOS также является примером удобства как для пользователей, так и для разработчиков. Благодаря горизонтальному масштабированию и эффективному механизму консенсуса dPoS EOS может обрабатывать сотни тысяч транзакций в секунду. Адреса, основанные на имени, делают использование простым, и Graphine, основная технология проекта, уже показывает высокую пропускную способность на Steemit и BitShares.
Другие интересные проекты: MatrixChain, Zilliqa, Qtum, ICON, Nebulas, Elastos, Ontology.
3. Может ли конкретный блокчейн стать по-настоящему глобальным?
Представьте себе целую экономику, основанную на децентрализованном блокчейне, в котором хранятся все данные. Интеграция цепочки поставок позволяет ускорить и улучшить торговлю; даже голосование осуществляется в блокчейне через ваш секретный ключ. В нём есть всё, что есть у эфириума или EOS.
Все говорят о том, что блокчейн изменит наш мир, но мы всё ещё далеки от «блокчейна всевластья» (Голлум пока в поиске) по целому ряду причин. Помимо проблем, которые мы рассмотрели (масштабируемость, удобство использования и т.д.), есть серьёзные трудности в получении единой децентрализованной системы, одобренной и поддерживаемой всеми правительствами. Примут ли Китай и Швейцария единые стандарты? Вряд ли. Законы, границы, языковые барьеры и налоги — препятствия для многонациональных блокчейнов. И пока нет веской причины для того, чтобы все использовали одну и ту же структуру данных для своих во многом различающихся потребностей.
Заключение
Наш мир сложен, наши экономики огромны, наши требования разнообразны. И всё это не может обслуживаться одной платформой, но вместо неё можно использовать взаимосвязанную сеть блокчейнов. Эти блокчейны будут айфонами нашего децентрализованного мира.
Мы в самом начале пути. Независимо от того, готов ли мир к блокчейну, ясно одно: существующие платформы пока не готовы. Но за третьим поколением придёт четвёртое, пятое, следующее — пройдёт не так много времени, и ситуация изменится.
Автор статьи Лиор Мессика (Lior M. Messika) — блокчейн-инвестор, основатель Eden Block. Оригинал статьи опубликован на Hacker Noon.
