Это конспект лекции о видах блокчейнов из курса «Блокчейн и деньги». Курс читал Гэри Генслер в Массачусетском технологическом институте (MIT). Гэри Генслер — специалист по инвестиционному банкингу, руководитель Комиссии по ценным бумагам и биржам США.
В этой лекции он обсуждает виды блокчейнов по характеру управления (в британской классификации). Несмотря на то, что курс лекций был прочитан в 2018 году, информация из него актуальна до сих пор и носит фундаментальный характер.
План лекции
- Трилемма Бутерина
- Открытые публичные реестры
- Закрытые реестры — публичные и частные
- Сравнение блокчейна и традиционных баз данных
Материалы для чтения
- ‘Enterprises building Blockchain Confront Early Tech Limitations’ CoinDesk
- ‘Technical difference between Ethereum, Hyperledger fabric and R3 Corda’ Nandi
- ‘What is Corda?’ Newton
- ‘A Blockchain Platform for the Enterprise, Introduction’ Hyperledger Fabric
- ‘What is Digital Asset? / Distributed Ledgers for Financial Institutions’ Coin Central
Трилемма Бутерина
Трилемма Бутерина, или трилемма масштабируемости блокчейна — это теорема, в которой сформулирована проблема масштабирования любой распределенной сети. Она гласит, что из трех основных характеристик — децентрализация, безопасность и производительность — блокчейн может обладать лишь двумя.
Масштабируемость: сеть способна увеличивать пропускную способность, то есть обрабатывать все большее число транзакций за единицу времени.
Децентрализация: сеть работает без необходимости верификации со стороны одного или нескольких доверенных субъектов.
Безопасность: блокчейн способен противостоять потенциальной атаке значительной части нод.
Потенциально создателям любой децентрализованной базы данных придется пожертвовать одним из трёх свойств, чтобы достичь должного уровня остальных двух.
Приносим в жертву децентрализацию — появляется разделение реестров на виды, а именно: открытые реестры (unpermissioned public) и закрытые (permissioned private/public).
Открытые публичные реестры
Открытые публичные реестры — это классический децентрализованный блокчейн, такой как Bitcoin, Ethereum и другие известные сети.
Особенности открытых реестров:
- Любой пользователь может подключиться к сети без каких-либо разрешений
- Уровень участия определяется участником самостоятельно в зависимости от финансовых и аппаратных ресурсов (выбор вида ноды)
- Никто не может отключить участника от сети на уровне протокола, поскольку все участники равноправны
- Все участники имеют доступ к одним и тем же данным и могут подтверждать правильность этих данных
- Имеют нативную валюту и связанную с ней экономику
- Часто открытый исходный код
Закрытые реестры — публичные и частные
Закрытые реестры — это блокчейны, пожертвовавшие децентрализацией по разным причинам. Процесс согласования операций в них контролируется заранее выбранным набором узлов. Такой вид реестра обычно используется в корпоративных или государственных целях.
Например, можно представить консорциум из 15 доверенных лиц, каждое из которых управляет узлом — и 10 из них должны подписать каждый блок, чтобы он считался действительным (частичная децентрализация) . Также, в такой сети может быть администратор, который иерархически раздаёт полномочия остальным участникам сети.
В лекции обсуждается британская система классификации видов блокчейна.
В канадской версии, основанной на позиции Виталика Бутерина, принято называть закрытый публичный реестр — блокчейном консорциума (consortium blockchain) . А закрытый приватный реестр — так же, как и в британской версии — fully private blockchain.
Примерами закрытых реестров являются блокчейны: Corda, Hyperledger Fabric.
Особенности закрытых реестров:
- Только авторизованные идентифицированные участники
- Иерархическая система, где у разных нод могут быть разные уровни доступов и полномочий, а значит появляется централизация административного ресурса и неравноправие участников
- Транзакции могут быть ограничены и выполняться только между авторизованными участниками
- Копии распределенного реестра могут использовать: владельцы копий (закрытый частный реестр), любой другой авторизованный пользователь (закрытый публичный реестр)
- Целостность реестра поддерживают уполномоченные участники-ноды из владельцев копий реестра
- Отсутствует концепт Proof-of-Work — потому что есть специальные управляющие ноды, которые принимают решение
- Часто имеют закрытый исходный код (корпоративные системы)
Сравнение блокчейна и традиционных баз данных
Обзор видов блокчейна будет неполным, если не вспомнить о традиционных нераспределённых базах данных. В чем могут быть плюсы использования любого вида блокчейна, если сравнивать его с традиционными базами данных?
В традиционной базе данных как правило существует всего одна копия реестра, размещённая на собственных / доверенных серверах и управляемая лично / доверенными лицами. Функционально в ней доступны все возможные операции с данными — их принято называть аббревиатурой CRUD (create, read, update, delete). Данные в этом реестре могут не иметь идентифицированного создателя, также может отсутствовать отпечаток времени. Нет гарантии, что данные, попадающие в реестр — истинные. Также нет гарантии, что реестр защищен от несанкционированного изменения или удаления данных.
С точки зрения работы с данными, блокчейн выглядит более защищенной системой. Криптография и система последовательных блоков обеспечивают защищенность данных от изменения и удаления, идентификацию создателя и точное логирование времени операций с БД. Таким образом, эффективнее всего использовать блокчейн там, где подлинность и неизменность зафиксированной информации является ключевой характеристикой. Для бизнеса это означает возможность контроля за правильностью всех блоков данных в цепи, их последовательностью, временем создания и простоту идентификации создателей блоков.
Например, перспективными отраслями для использования блокчейна являются: управление имущественными правами, авторские права, идентификация личности, контроль за полным циклом производства и логистики товаров от сырья до потребительской корзины, здравоохранение и благотворительность.
Заключение
Спасибо за внимание! Этот конспект — часть цикла из более чем 20 лекций о фундаментальных основах блокчейна. Очевидно, что на этапе погружения может возникнуть ряд вопросов — будет здорово, если вы присоединитесь к нашей группе, где всегда можно коллективно обсудить детали:
Список всех лекций курса «Блокчейн и деньги»:
- Блокчейн и деньги: что такое блокчейн и почему он может быть катализатором больших изменений в финансах?
- Деньги, леджеры и биткоин [в процессе]
- Криптография и основы блокчейна
- Консенсус и основы блокчейна [в процессе]
- Транзакции, UTXO, скрипты и основы блокчейна [в процессе]
- Cмартконтракты и DApps, блокчейн и деньги
- Технические испытания, блокчейн и деньги [в процессе]
- Государственное регулирование криптоактивов
- Виды блокчейнов
- Финансовые институты [в процессе]
- Экономика блокчейна [в процессе]
- Потенциал криптовалют [в процессе]
- Платежи часть 1
- Платежи часть 2
- Банки часть 1
- Банки часть 2
- Вторичные рынки и биржи [в процессе]
- ICO часть 1
- ICO часть 2
- Расчетные системы
- Торговое финансирование
- Цифровая идентичность
- Блокчейн и деньги: итоги [в процессе]