Алекс Норта, доцент факультета информационных технологий Таллиннского технологического университета, рассказывает, почему в Восточной Европе больше энтузиастов блокчейна, а также — почему дорогостоящие вычисления для валидации транзакций в блокчейне скоро останутся в прошлом.
XX2 ВЕК. Если бы ты объяснял ученику пятого класса, что такое блокчейн, как бы ты это делал?
А. Н. Блокчейн — это база данных, состоящая из блоков. Блоки — это «вёдра», заполненные финансовыми событиями (которые можно представить, например, как шарики или яблоки, не важно). То есть, в ведро сыплются шарики, потом ведро заполняется, и вместо него приходит другое ведро. При этом каждое такое ведро привязано верёвкой к предыдущему. Когда ведро заполняется, оно накрывается крышкой, и мы не можем никак вытащить обратно шарики, которые туда положили. Так и с финансовыми событиями (покупкой, продажей, переводом денег и т. д.) — мы «кладём» события в список, и, когда накапливается определённое количество записей, список «закрывается» (его валидность «подтверждает» один из пользователей сети), «открывается» новый список, и эти списки связываются друг с другом. При этом такие вёдра с шариками хранятся у каждого пользователя системы, и у каждого они одинаковые (такие правила игры, и система умеет вычислять тех, кто «мухлюет»).
Это нужно, чтобы создать универсальную «машину доверия». Мы живём в обществе, которое полно людей, которым мы не можем доверять. А если вместо банков у вас есть база данных, которую контролирует каждый участник сети, то люди не могут лгать о том, куда и как они потратили деньги. Следовательно, не может быть мошенничества.
Программная реализация биткоинов — это самый известный прецедент использования блокчейна, но есть ещё много других применений. Мы, конечно, можем обойтись без блокчейна при покупке пары кроссовок, но есть другие ситуации, когда блокчейн будет очень полезен — в Эстонии, например, весь процесс государственного управления переведён на блокчейн (KSI-blockchain).
XX2 ВЕК. Ещё раз, почему блокчейн лучше, чем банки?
А. Н. Если база данных контролируется только одним участником, как в случае банков, то он всегда может обманывать остальных. В блокчейне мы можем хранить эту базу данных на всех узлах, поэтому вероятность, что кто-то будет мухлевать, — меньше. В Южной Африке (откуда я родом) была создана анонимная криптовалюта Monero, которая, в отличие от псевдонимного биткоина (где в роли псевдонимов выступают открытые ключи), делает ваши транзакции невидимыми для всех, кроме вас и получателя. В Африке люди не хотят, чтобы их отслеживали преступные банки или бандиты. Поэтому биткоин (напомню, в биткоине нет полной анонимности) там не очень популярен — финансовую деятельность человека можно отследить, а это может привести к нежелательным последствиям. Поэтому нужна действительно анонимная криптовалюта, и Monero предоставляет такую функциональность.
Хотя в сети биткоин тоже можно добиться хорошей степени анонимности, если менять для каждой транзакции открытый ключ. Вы можете использовать для этого столько новых открытых ключей, сколько хотите, и на основе видимых открытых ключей будет трудно понять, кто выполнял транзакции. А анонимные криптовалюты используют «тумблеры», как в стиральной машине. Когда вы совершаете транзакцию, то включается тумблер, ваше сообщение о транзакции надёжно зашифровывается, и никто не может проследить, кто, куда и сколько денег отправляет.
В Европе, по крайней мере в Европейском союзе, люди верят в свою валюту и в государственные институты. Поэтому, например, в Германии или Нидерландах криптовалютам будет сложнее завоевать популярность. А в странах, где у власти находятся бандиты, блокчейн используется гораздо более широко — люди не хотят иметь дело ни с правительством, ни с банками, поэтому криптовалюты кажутся им очень привлекательной альтернативой. Таким образом, блокчейн более популярен в таких странах, как Украина, Белоруссия и т. д. В Восточной Европе много блокчейн-экспертов. У них очень сложная логистика — часто люди в команде разработчиков живут в разных странах, но это им не мешает. И они работают над криптовалютами, системами электронного управления, системами электронного здравоохранения и т. д. Областей применения блокчейна может быть бесконечно много.
XX2 ВЕК. А ещё есть проблема масштабируемости…
А. Н. Ты имеешь в виду алгоритм консенсуса «доказательство выполнения работы» (Proof-of-work, PoW), где нужно решать криптографические задачи, чтобы валидировать транзакции. Это, конечно, алгоритмически очень дорого — это требует много времени, энергии, вычислительных мощностей. В настоящее время для решения этих криптографических задач нужно иметь суперкомпьютеры. Раньше можно было валидировать транзакции на ноутбуке, но это время давно прошло. Вместо PoW можно использовать другие алгоритмы, например «доказательство доли владения» (Proof-of-Stake, PoS). С помощью PoS можно избежать этого безумного потребления энергии, а значит будет принесён меньший вред экологии [эту причину выделил Виталик Бутерин, создатель блокчейн-сети Etherium, когда обосновывал планируемый переход сети с PoW на PoS. — XX2 ВЕК]. PoW всё ещё используется гораздо чаще, чем PoS, но для приложений типа интернета вещей (Internet of Things, IoT) или для индустрии 4.0 лучше использовать PoS.
PoS функционирует так: пользователи, которые валидируют тот или иной блок, назначаются алгоритмом. При этом количество назначаемых юзеру блоков будет пропорционально проценту от общего количества монет в сети, который принадлежит этому юзеру. Чем больше у пользователя активов в криптовалюте — тем меньше у него мотивации «мухлевать», потому что из-за нечестной игры стоимость валюты упадёт, и он сам останется в проигрыше. За валидацию юзер получает небольшой процент от суммы транзакции. Опасность здесь кроется в том, что если группа людей сосредоточит у себя больше половины ресурсов сети, то они могут начать «обманывать» сеть, но есть способы этого избежать (один из них реализован в QTum). Для того чтобы проверить благонадёжность пользователя, можно измерить, например, как долго он зарегистрирован в сети, или как часто он валидирует транзакции.
Ещё одно достоинство PoS — это масштабируемость. Для PoW, чтобы быть активным участником сети и валидировать транзакции, нужно было иметь [вычислительные] супермощности, поэтому пользователи ноутбуков и телефонов оставались в стороне. С PoS транзакции можно валидировать на любом девайсе, поэтому число активных пользователей автоматически будет больше. На самом деле, существует очень много алгоритмов валидации [подробнее о последних почитать можно здесь. — XX2 ВЕК].
