Взгляд венчурного инвестора на Блокчейн | 11: что такое Ethereum

Если Bitcoin это децентрализованный Центральный Банк, то Ethereum – это распределенный компьютер. Гигантский, с сотнями тысяч процессоров, но с вычислительной мощностью на уровне 1970 годов. Как и зачем это все нужно – читайте в статье.

Впервые идея нового блокчейна Ethereum была предложена Виталиком Бутериным, российско-канадским разработчиком и ученым, родом из Коломны. Изначальная статья White paper была опубликована в 2013 году, за 2 года до запуска проекта, который состоялся в 2015.

Виталик был убежденным последователем идей Блокчейна и Биткоина, но предложив группе ключевых разработчиков Биткоина внести в протокол необходимые на его взгляд значительные изменения, получил отказ. И тогда он решил запустить проект самостоятельно.

В своей статье Виталик указывает на основной недостаток блокчейна Биткоина: поведение сети нельзя гибко запрограммировать, а можно только пересылать туда-обратно монеты. В представлении Бутерина, это сильно ограничивало масштаб задач, решаемых сетью.

Хотя в протоколе Биткоина все же возможно добавлять короткие скрипты, но их функционал сильно ограничен. Сам Бутерин описал это так:

• Неполнота. Язык скриптов в протоколе Биткоина позволяет запрограммировать далеко не любую задачу. Основное недостающее звено в языке – это циклы. В скриптах Биткоина запрещено использовать зацикливание. А без этого не получится запрограммировать хоть сколько-нибудь сложный алгоритм. Это сделано специально – для того, чтобы хакеры не запускали в сеть бесконечные циклы, которые могли бы ее сильно замедлить и в итоге – полностью уничтожить.

• Нельзя менять объем транзакции. Скрипт в Биткоине сделан так, что результатом его работы может быть либо «Да» либо «Нет». Таким образом, можно либо потратить все деньги транзакции, либо не тратить вообще. Это создает очень неприятное ограничение и требует создания «костылей» для реализации реальных задач.

• Нет доступа к блокчейну. У скриптов в Биткоине есть доступ только к текущей транзакции. Посчитать, например, свой баланс вы не сможете. Также нет доступа к метаданным блока – например к Nonce, timestamp, хэшу предыдущего блока и тп.

В результате, скриптовый язык, реализованный в блокчейне Биткоина, может использоваться только для весьма узкого набора задач.

Краеугольным камнем блокчейна Ethereum является встроенный язык программирования, который называется Solidity. Это полноценный язык, похожий на Javascript. Он включает все необходимые элементы, в том числе:

• Циклы

• Доступ ко всем данным блокчейна

• Возможность управления любыми параметрами блокчейна
  

Наряду с богатыми инструментами для создания программ в блокчейне Ethereum также есть своя монета – Ether или Эфир. Эта монета нужна для того, чтобы вознаграждать майнеров, от активности которых зависит работоспособность самой технологии блокчейна.

Помимо Эфира в блокчейне Ethereum еще одна штука – Gas или Газ (от английского Gasoline – бензин, топливо). Любая транзакция требует затрат Газа, а цена Газа выражается в Эфирах, но это не одно и то же. С первого взгляда непонятно, зачем понадобилось введение такой сущности, как Газ. Ответ кроется в изначальной задаче – реализовать внутри блокчейна полноценный язык программирования. И нужно это как раз для борьбы с зацикливаниями и в целом – с хакерами.

По правилам Ethereum любое вычислительное действие стоит Газа. Есть целые большие таблицы «прайсы», в которых указана стоимость операций.

Вот часть реальной таблицы. Операция сложения двух чисел «стоит» 3 Газа, умножения – уже 5. А вот сложные операции, такие как «Узнать свой баланс» могут стоить дорого – сотни и тысячи Газа.

Когда вы запускаете в блокчейне Ethereum программу, то каждая операция стоит Газа, и программа выполняется только до тех пор, пока у вызвавшего ее пользователя на счету остается Газ. Как только он заканчивается – программа перестает работать. Поэтому и бесконечные циклы невозможны – у хакеров просто сгорит весь Газ.

Но помимо борьбы с мошенниками у концепции Газа есть и другая миссия: вынудить программистов писать как можно более эффективный код. Ведь блокчейн «не резиновый» и в отличие от настольных ПК не может позволить себе «крутить» неэффективные криво написанные программы. Необходимость платить Газ = реальные деньги за каждое лишнее вычисление в программе заставляет разработчиков фокусироваться на качестве своего кода.

Ethereum был создан как улучшенная версия блокчейна Биткоина. Он приспособлен для того, чтобы запускать программы любой сложности и производить вычисления. Поэтому Ethereum – это распределенный компьютер. При этом очень слабый компьютер. Сегодня сеть позволяет делать 15-20 транзакций в секунду, а ее вычислительная мощность примерно равна 0.19 MIPS («million instructions per second»).

Это соответствует вычислительной мощности процессора Intel 4004, выпущенного в 1970-ых. Про это хорошо написано вот в этой статье. Тем не менее, блокчейн Ethereum развивается и уже в 2022 году ожидается прорыв с точки зрения его скорости работы и вычислительных возможностей: рост с 15 вплоть до 100 000 транзакций в секунду.

Мы разобрались в основных принципах сети Ethereum. В следующем посте я расскажу о том, что такое Токены и чем они отличаются от монет типа Биткоина, Эфира и других.