Ievads
Līdz ar Bitcoin ieviešanu tika izveidoti pamati nozarei, kas ir šī protokola pamatā, proti, blokķēdei. Tagad dedzīgi inovatori ir atklājuši šīs tehnoloģijas potenciālu un pēta tās izmantošanas iespējas visdažādākajās nozarēs.
Bitcoin ir t. s. kriptovalūta – digitālās naudas veids, ko nekontrolē viena konkrēta iestāde. Tā vietā tiek izmantota decentralizētas datu bāzes tehnoloģijas, finansiālu stimulu un kriptogrāfisku paņēmienu kombinācija, lai koordinētu plašas ekosistēmas darbību bez vadītājiem un administratoriem.
Bitcoin tīkla izmantotā datu struktūra savā vairāk nekā 10 gadus ilgajā pastāvēšanas vēsturē ir guvusi plašu popularitāti. Mūsdienās ar blokķēdes tehnoloģiju tiek eksperimentēts dažādos sektoros – no finansēm un piegādes ķēdēm līdz juridiskajām sistēmām un valsts pārvaldei.
Ja vēl nelasīji mūsu pamācību iesācējiem par blokķēdes tehnoloģiju – blokķēde ir vienkārša datu struktūra, kuras ierakstus nevar rediģēt, bet var tikai papildināt. Tā līdzinās izklājlapai, kurā katra šūna ir saistīta ar iepriekšējo, tāpēc jebkurš mēģinājums mainīt kādu no iepriekšējām šūnām būs uzreiz pamanāms. Parasti blokķēdē tiek glabāta informācija par finanšu darījumiem, taču to var izmantot jebkādiem digitālajiem datiem.
Turpinot apskatīto analoģiju ar izklājlapu, pats dokuments atrastos pie vairākām personām. Katra no tām savā ierīcē izmantotu specializētu programmatūru, lai savienotos ar citām ierīcēm, kas darbinātu to pašu programmatūru, un visiem dalībniekiem būtu pieejama aktuālā datu bāzes versija.
Nav viena centrāla avota, no kura dalībnieki varētu iegūt šo informāciju (tīkls ir decentralizēts). Tas nozīmē, ka informācijas izplatīšana ir lēnāka, taču tīkls ir spēcīgāks no drošības un redundances viedokļa.
Tālāk šajā rakstā apskatīsim trīs veidu blokķēdes – privātās, publiskās un konsorcija ķēdes. Pirms tam atgādināsim, kādas ir šo trīs blokķēdes veidu galvenās kopīgās iezīmes:
Tikai papildināma virsgrāmata – lai sistēmu varētu uzskatīt par blokķēdi, tai ir jāievēro bloku ķēdes struktūra, kurā katrs bloks ir saistīts ar iepriekšējo. Ja mūsu blokķēde ir šūnu kopums izklājlapā, tad bloki ir atsevišķās šūnas.
Vienādranga tīkls – katrs tīkla dalībnieks glabā blokķēdes kopiju. Šos dalībniekus sauc par mezgliem, un tie mijiedarbojas kā vienādranga dalībnieki.
Konsensa mehānisms – ir jābūt mehānismam, kā mezgli vienojas par tīklā pārraidīto darījumu pareizību, lai nodrošinātu, ka ķēdē netiek ierakstīti viltoti dati.
Tālāk tabulā ir apkopotas šo blokķēdes veidu galvenās atšķirības.
Publiskās blokķēdes
Ja pēdējā laikā tu izmantoji kādu kriptovalūtu, tad, visticamāk, tev bija darīšana ar publisko blokķēdi. Tādas ir pārliecinošs vairākums mūsdienās pastāvošo dalīto virsgrāmatu. Tās sauc par publiskām, jo jebkurš var skatīt notiekošos darījumus, un pievienoties tām var, vienkārši lejupielādējot nepieciešamo programmatūru.
Kopā ar vārdu "publiska" bieži tiek izmantots arī termins "bezatļauju". Nav kontroliera, kas liegtu pievienoties tīklam, un jebkurš var iesaistīties konsensa mehānismā (piemēram, ar ieguvi vai steikingu). Tā kā jebkurš var brīvi pievienoties un saņemt atlīdzību par savu līdzdalību konsensa nodrošināšanā, uz publisko ķēdi balstītā tīklā ir sagaidāma visai decentralizēta topoloģija.
Līdzīgā veidā ir sagaidāms, ka publiskā blokķēde būs noturīgāka pret cenzūru, salīdzinot ar privātu (vai daļēji privātu) ķēdi. Tā kā jebkurš var pievienoties tīklam, protokolam ir jāiekļauj noteikti mehānismi, kas neļautu krāpniekiem ļaunprātīgi izmantot tīklu, neatklājot savu personību.
Tomēr uz drošību orientētā publisko ķēžu pieeja saistās arī ar zināmiem kompromisiem veiktspējas jomā. Daudzām ķēdēm ir raksturīgas mērogošanas problēmas un samērā neliela veiktspēja. Turklāt var būt grūti ieviest tīklā izmaiņas, to nesašķeļot, jo reti kad visi dalībnieki vienprātīgi piekrīt piedāvātajām izmaiņām.
Privātās blokķēdes
Privātās blokķēdes ievērojami atšķiras no publisko blokķēžu bezatļauju rakstura un ievieš noteikumus saistībā ar to, kurš var redzēt un rakstīt ķēdē (proti, tā ir atļauju vide). Tās nav decentralizētas sistēmas, jo kontroles ziņā valda skaidra hierarhija. Taču tās ir dalītas, jo daudzi mezgli joprojām glabā savās iekārtās ķēdes datu kopiju.
Privātās ķēdes ir piemērotākas uzņēmumiem, kas vēlas izmantot blokķēdes sniegtās iespējas, nepadarot savu tīklu brīvi pieejamu.
Darba apliecinājums ir resursietilpīgs risinājums, taču drošības modeļa dēļ tas ir kļuvis par nepieciešamību atvērtā vidē. Tomēr privātā blokķēdē draudi, pret ko aizsargā PoW mehānisms, nav tik postoši – visu dalībnieku personība ir zināma, un tiek īstenota visaptveroša pārvaldība.
Šajā gadījumā efektīvāks ir algoritms ar ieceltiem validētājiem – mezgliem, kas tiek izvēlēti noteiktu funkciju izpildei darījumu validācijas procesā. Vispārīgi runājot, tas ietver mezglus, kam ir jāparaksta katrs bloks. Ja mezgli sāktu rīkoties negodīgi, tas drīz vien tiktu atklāts un attiecīgie mezgli tiktu izslēgti no tīkla. Ņemot vērā blokķēdē īstenoto kontroli "no augšas uz leju", būtu pietiekami viegli noorganizēt darījumu atcelšanu.
Konsorcija blokķēdes
Konsorcija blokķēdes atrodas pa vidu starp publiskajām un privātajām ķēdēm un apvieno tām abām raksturīgus elementus. Būtiskākā atšķirība ir saistīta ar konsensa līmeni. Tā vietā, lai izmantotu atvērtu sistēmu, kurā jebkurš var validēt blokus, vai slēgtu sistēmu, kurā tikai viena konkrēta persona ieceļ bloku veidotājus, konsorcija ķēdē kā validētāji var darboties vairākas personas ar vienādām pilnvarām.
Pārējie sistēmas noteikumi ir elastīgi pielāgojami – ķēdi var padarīt redzamu tikai validētājiem, pilnvarotajām personām vai visiem. Ja validētājiem izdodas sasniegt konsensu, izmaiņas var viegli īstenot. Attiecībā uz blokķēdes darbību – ja noteikts skaits iesaistīto pušu rīkosies negodīgi, sistēmā neradīsies nekādas problēmas.
Konsorcija blokķēde visefektīvāk darbotos apstākļos, kad vienā un tajā pašā nozarē darbojas vairākas organizācijas, kurām ir jāvienojas par kopīgu sistēmu darījumu veikšanai vai informācijas pārraidīšanai. Organizācijai būtu izdevīgi pievienoties šādam konsorcijam, jo tas ļautu kopīgot nozares informāciju ar citiem dalībniekiem.
Kurš risinājums ir labāks?
Būtībā nedz publiskās, nedz privātās vai konsorcija blokķēdes nav uzskatāmas par efektīvāko risinājumu – tās ir atšķirīgas tehnoloģijas.
Kvalitatīvi izveidotas publiskās ķēdes parasti ir noturīgākas pret cenzūru, taču tas tiek nodrošināts uz ātruma un veiktspējas rēķina. Tas ir piemērotākais risinājums darījumu (vai viedo līgumu) drošības jomā.
Privātā ķēde var par prioritāti izvirzīt sistēmas darbības ātrumu, jo tai nav tik ļoti jāraizējas par atsevišķiem kritiskajiem punktiem, kā tas ir publiskajām blokķēdēm. Tā ir ideāli piemērota situācijām, kad privātpersonai vai organizācijai ir jāsaglabā kontrole, vienlaikus garantējot informācijas konfidencialitāti.
Konsorcija ķēdes mazina dažus no privātajām ķēdēm raksturīgajiem darījuma partnera riskiem (atsakoties no centralizētas kontroles), turklāt mazāka mezglu skaita dēļ tās var darboties daudz efektīvāk par publiskajām ķēdēm. Konsorciji, visticamāk, noderēs organizācijām, kas vēlas vienkāršot savstarpējo komunikāciju.
Noslēgumā
Privātpersonām un uzņēmumiem, kas nodarbojas ar dažādām aktivitātēm, ir pieejams plašs klāsts dažādu blokķēdes risinājumu. Pat publisko, privāto un konsorcija blokķēžu kategoriju ietvaros ir vērojamas dažādas variācijas ar atšķirīgu lietojumu. Atkarībā no izmantošanas mērķiem lietotājiem ir jāizvēlas sev piemērotākais risinājums.