Вступ
Під час свого запуску, Bitcoin заклав фундамент для всієї криптоіндустрії, яка базується на технології, що лежить в основі протоколу – блокчейн. Енергійні новатори вже розкрили потенціал цієї технології та вивчають її застосування у всіх можливих галузях.
Bitcoin – це криптовалюта, цифрова форма коштів, непідконтрольна жодній організації. Замість традиційної системи використовується комбінація технологій розподілених баз даних, фінансових стимулів та криптографічних методів, щоб дозволити широкій екосистемі учасників координувати свою діяльність, уникаючи всіх можливих керівників та адміністраторів.
Структура даних, що використовується мережею Bitcoin, викликала широку популярність за більш як 10 років з моменту її створення. Наразі блокчейн-технологія експериментує з різними секторами: від фінансів і ланцюгів постачання до правових систем та державного управління.
Якщо ви пропустили наш посібник з блокчейн-технології для початківців, блокчейн – це проста структура даних, записи якої не можна редагувати, тільки розширювати. Ви можете уявити його у вигляді електронної таблиці, в якій кожна комірка вказує на попередню, так що будь-яка спроба змінити раніше створену комірку буде відразу ж очевидна. Як правило, у блокчейні зберігається інформація про фінансові транзакції, але він може використовуватися з будь-якими цифровими даними.
Продовжуючи нашу аналогію з використанням електронної таблиці, сам документ із записами зберігатиметься багатьма сторонами. Кожен із учасників запускає на своєму пристрої спеціалізоване програмне забезпечення, яке підключається та синхронізується з іншими пристроями з вже працюючою програмою, для того, щоб кожен мав у своєму розпорядженні оновлену базу даних.
З цієї причини в такій системі відсутнє основне джерело, звідки учасники черпають всю інформацію (це розподілений тип мережі). Це означає, що поширення інформації відбувається набагато повільніше, але це, у свою чергу, робить мережу в деякому сенсі сильнішою з точки зору безпеки та резервування.
У наступній частині статті ми розглянемо три види блокчейнів: приватні, публічні та консорціумні. Перед цим ознайомимося з деякими ключовими функціями, які мають усі три види:
Реєстр виключно для введення даних. Щоб мережа класифікувалася як блокчейн, система повинна слідувати структурі ланцюга з блоків, в якій кожен блок пов'язаний із попереднім. Якщо наш блокчейн – це набір комірок в електронній таблиці, то блоки – це окремі комірки.
Мереже пірів. Кожен учасник мережі має копію блокчейну. Ці учасники називаються нодами, і вони взаємодіють за принципом peer-to-peer.
Механізм консенсусу. У цій системі має бути певний механізму взаємодії для нод, з метою досягнення загальної згоди про правильність транзакцій, що поширюються по мережі. Він необхідний, щоб підтвердити відсутність хибних даних, що записуються в блокчейн.
У таблиці нижче наведено деякі основні відмінності.
Публічні блокчейни
Якщо ви нещодавно використовували криптовалюту, швидше за все, ви взаємодіяли із публічними блокчейнами. Вони складають переважну більшість існуючих сьогодні розподілених реєстрів. Ми називаємо їх публічними, тому що будь-хто може переглядати транзакції, що відбуваються, а приєднатися до валідації блоків – це просто питання завантаження та встановлення необхідного програмного забезпечення.
Ми також часто використовуємо термін "інклюзивний" разом із "публічним". Ніхто не зможе перешкодити вам брати участь або стати частиною механізму консенсусу (наприклад, шляхом майнінгу або стейкінгу). Оскільки будь-хто може приєднатися та отримати винагороду за свою роль у досягненні консенсусу, ми маємо побачити сильно децентралізовану топологію в мережі, яка створена навколо публічного блокчейну.
В тому ж дусі ми очікуємо, що публічний блокчейн буде стійкішим до цензури, ніж приватний (або напівприватний). Оскільки до мережі може приєднатися будь-який бажаючий, протокол повинен мати певні механізми для запобігання анонімному одержанню переваги зловмисниками.
Однак орієнтований на безпеку підхід до публічних блокчейнів пов'язаний із компромісами щодо продуктивності. Багато хто стикається з перешкодами масштабування, а пропускна здатність може бути відносно слабкою. Крім того, внесення змін до мережі без її розколу може бути проблемою, оскільки рідко всі учасники погоджуються із запропонованими змінами.
Приватні блокчейни
На відміну від інклюзивної природи публічних блокчейнів, приватні блокчейни встановлюють правила, що визначають, хто може бачити та записувати дані в блокчейн (такі блокчейни ексклюзивні). Це не децентралізовані системи, оскільки існує чітка ієрархія щодо контролю. Однак вони є розподіленими, тому що багато нод, як і раніше зберігають копію блокчейну на своїх пристроях.
Приватні блокчейни найкраще підходять для корпоративних просторів, коли організація хоче користуватися властивостями блокчейну, не роблячи свою мережу доступною ззовні.
Алгоритм Proof of Work хоч і є марнотратним, але він виявився необхідним для належного функціонування відкритого та публічного середовища, враховуючи модель безпеки. Однак у приватному блокчейні загрози, яким запобігає PoW, не такі небезпечні – особистість кожного учасника відома, а управління знаходиться в одних руках.
У цьому випадку ефективнішим алгоритмом є алгоритм із завчасно призначеними валідаторами, які є нодами, вибраними для виконання певних функцій та перевірки транзакцій. Загалом, це набір нод, які повинні підписувати кожен блок. Якщо ноди починають діяти зловмисно, їх можна швидко затримати та видалити з мережі. Враховуючи низхідний контроль над блокчейном, досить легко координувати розворот.
Консорціумні блокчейни
Консорціумний блокчейн знаходиться на межі між публічними та приватними блокчейнами, поєднуючи елементи обох. Найбільш помітну відмінність від попередніх систем можна спостерігати на рівні консенсусу. Замість відкритої системи, в якій кожен може перевірити блоки, або закритої, де тільки одна організація призначає виробників блоків, консорціумний блокчейн має відразу кілька рівнозначних сторін як валідаторів.
Отже, правила системи є гнучкими: видимість блокчейну може бути обмежена тільки для валідаторів, доступна для перегляду авторизованими особами або всіма. За умови, що валідатори можуть досягти консенсусу, зміни можуть бути легко розгорнуті. Що стосується функціонування блокчейну, якщо певна частина цих сторін функціонує чесно, система не зіткнеться з проблемами.
Консорціумний блокчейн був би найбільш корисним в умовах, коли декілька організацій працюють в одній галузі та потребують спільної основи для виконання транзакцій або передачі інформації. Приєднання до такого роду консорціуму може бути корисним для організацій, оскільки це дозволить їм ділитися інформацією про свою галузь з іншими гравцями.
Який із блокчейнів є кращим?
Публічні,приватні та консорціумні блокчейни не суперечать один одному, оскільки це абсолютно різні технології:
Добре розроблені публічні блокчейни є кращими, коли мова йде про стійкість до цензури, за рахунок зменшення швидкості та пропускної спроможності. Вони найкраще підходять для забезпечення кращої безпеки розрахунків транзакцій (або смартконтрактів).
Приватні блокчейни можуть переважати завдяки швидкості системи, оскільки не потрібно турбуватися про центральні точки відмови, як це роблять публічні блокчейни. Вони ідеально підходять для ситуацій, коли людина чи організація повинні зберігати контроль, а інформація має залишатися конфіденційною.
Консорціумні блокчейни знижують деякі ризики приватного блокчейну (видаляючи централізований контроль), а менша кількість нод зазвичай дозволяє їм працювати набагато ефективніше, ніж публічний блокчейн. Консорціуми підходять для організацій, які хочуть спростити взаємодію між собою.
Підсумки
Існує безліч варіантів блокчейн-мережі для приватних осіб та підприємств, які займаються різними видами діяльності. Навіть у категоріях публічних, приватних та консорціумних блокчейнів існує ряд складнощів, які призводять до різного досвіду користування. Залежно від варіанта використання, користувачам необхідно буде вибрати те, що найкраще підходить для досягнення їхніх цілей.