Назад |  Блог > Unnamed> Альтернативы блокчейн-технологиям

Альтернативы блокчейн-технологиям

Каждый блокчейн, в том или ином виде, является распределенным реестром, но не всякий распределенный реестр это блокчейн. Биткоин, как последовательная цепочка блоков, появился в роли новой разновидности распределенных систем или DLT-систем (distributed ledger technology) систем хранения информации. Это означает, что блокчейн не является единственным решением проблемы безопасного хранения данных.

В сегодняшней статье мы поговорим об альтернативных блокчейну системах хранения данных, их преимуществах и недостатках, а также определим, где лучше использовать блокчейн, а где альтернативные решения.

Системы распределенного реестра

Технология блокчейн на основе цепочек блоков, была придумана еще в 1991 году Стюартом Хабером и Скоттом Сторнетт. Они разработали прототип блокчейн-цепи систему Surety, основным активом которой являлся эквивалент цифровой подписи AbsoluteProof. Пример распределенного реестра был обнаружен в 1995 году в номере The New York Times в рубрике «Бюро находок», где публиковался хеш базы данных. Принципы, описанные еще создателями Surety, присутствуют в описании Биткоина.

Распределенные системы в форме блокчейна, имеют те же самые функции и признаки, что и его альтернативы. Главной особенностью любой DLT-системы является распределение данных между всеми пользователями. Разница лишь в формах проектирования, скорости, масштабируемости и безопасности. Кроме блокчейна, формами распределенного реестра являются:

  • IPFS (InterPlanetary File System) межпланетная файловая система;
  • DAG (directed acyclic graph) направленный ациклический граф;
  • Hyperledger
  • Holochain
  • Radix(Tempo)

Сегодня мы поговорим о тех решениях, которые выступают прямой альтернативой технологии блокчейн.

Directed Acyclic Graph, направленный ациклический граф

Не вдаваясь в технические детали поговорим о принципах работы DAG.

В биткоине для того, чтобы добавить транзакцию в блокчейн, пользователю необходимо взаимодействовать с реестром через майнеров, ведь именно майнеры формируют транзакции в блоки. Это означает, что пользователь не имеет прямого доступа к реестру. Но и избавиться от посредника в рамках блокчейна тоже не выйдет из-за принципов построения самой технологии. 

Еще недавно в центре обсуждения криптосообщества стоял вопрос централизации майнинга в руках 4-5 пулов и выпуска обновленного протокола Stratum V2 для решения этой проблемы. А если заменить алгоритм консенсуса на PoS или любой другой, процесс формирования транзакций в блоки должен кто-то осуществлять. Это принципиальное отличие блокчейна от других систем распределенного типа.

DAG предлагает механизм доступа пользователей к реестру, предоставляя узлам возможность быть валидаторами транзакций. Достижение консенсуса в сети происходит за счет проверки всех транзакций всеми узлами сети без формирования блоков. Каждая последующая транзакция содержит в себе ссылку на предыдущую и ее хеш, формируя “Дерево транзакций”, где все они являются подтвержденными и неизменными.

Комиссия за совершение платежей минимальная или отсутствует, так как нет необходимости платить комиссии майнерам за обработку ваших транзакций.

Распределенный реестр DAG является основой криптовалюты IOTA для “Интернета вещей” (Internet of Things). В IOTA используется модифицированная технология DAG Tangle, где при добавлении новой транзакциии, необходимо подтвердить две случайные транзакции, включенные в цепь, а не одну.

Используя DAG в IoT можно достичь быстрого обмена данными между устройствами в сети. Увеличение вычислительной мощности происходит за счет роста количества взаимодействующих друг с другом устройств. Благодаря такой структуре построения системы решается проблема масштабируемости сети.

Технология “направленных графов” также используется в механизме достижения консенсуса Hashgraph. Используя DAG совместно с протоколом Gossip, который позволяет узлу взаимодействовать только с соседними узлами, hashgraph является отличным решением для использования на устройствах с ограниченной памятью, например смартфонах.

Holochain

Blockchain является децентрализованной системой, что подразумевает под собой принятие самостоятельного решения каждым узлом и образование устойчивой системы, исходя из совокупности решений всех узлов. Проще говоря, консенсус достигается благодаря взаимодействию всех подключенных к сети узлов. 

Holochain по своей структуре является распределенной сетью, где узлы взаимодействуют друг с другом, но не зависят от решений других узлов. Каждый узел в сети имеет отдельный регистр и функционирует независимо от других узлов, взаимодействуя с ними. Другими словами, каждый узел самостоятельно обрабатывает данные, но децентрализованный подход проявляется в обмене и хранении данных.

В отличие от Blockchain, в Holochain нет алгоритмов достижения консенсуса PoW или PoS. Целостность всех данных обеспечивается за счет поступления информации от каждого узла и дальнейшего их анализа. По сути, пользователи создают локальные системы платежей внутри Holochain, после чего происходит их анализ и запись в DHT (протокол для построения большинства распределенных систем, например BitTorrent).

Еще одной особенностью Holochain является возможность создания децентрализованных приложений на популярных языках программирования, а также адаптация к возможностям обработки новых языков. Для Holo уже созданы такие прототипы децентрализованных приложений как Ttwitter P2P Clutter или децентрализованная Википедия Fractal Wiki.

Решение Holochain может использоваться для создания социальных сетей и медиа, P2P-платформ, каналов поставки и партнерских сетей, а также для обеспечения взаимных кредитов.

Radix (Tempo)

Прежде чем разобрать решение Radix, вспомним некоторые особенности процесса майнинга на примере биткоина.

Новые блоки в сети Биткоин появляются примерно каждые 10 минут. Чтобы скорость генерации блоков оставалась постоянной, сложность сети корректируется: если время генерации блоков меньше 10 минут, то генерировать их становится сложнее, а если больше 10 минут то проще. Такой подход зависит от представления о времени, поэтому майнеры должны включать в каждый блок метку времени (timestamp). Используя timestamp, система может стать свидетелем одного и того же события в разное время из-за такой проблемы как задержка сети. 

Блокчейн формируется за счет организации блоков транзакций, а вычислительные мощности предназначены для принятия решения. При таком подходе обеспечивается целостность и безопасность всей системы, а не отдельных ее участников.

Radix предлагает механизм достижения консенсуса за счет регистрации общего порядка событий. При использовании логических часов (Logical Clocks) важнее то, что произошло до события, чем точное время этого события, то есть события упорядочиваются последовательно. При этом механизм достижения консенсуса применяется не ко всем событиям, а лишь к тем, которые находятся в состоянии конфликта.

Разработчики создали целую экосистему со своей терминологией или как они ее называют “Вселенная”, где каждое событие это “атом”.  Масштабируемость достигается за счет распределения реестра между кластерами узлов

Даже находясь лишь на начальном этапе развития, это один из самых инновационных и перспективных решений по созданию распределенных систем.

Почему блокчейн не панацея?

Появление биткоина является важным событием нашей эпохи. Ведь именно биткоин показал возможности технологии блокчейн на примере финансов. Являясь важным аспектом нашей жизни, мир финансов начал трансформироваться и меняться, тем самым привлекая все больше внимания как к биткоину, так и к технологии, на которой он построен. Такая популярность вокруг технологии распределенного реестра обоснована тем, что мы ищем пути ее внедрения в как можно большее количество сфер нашей жизни: логистика, медицина, образование, рекламный бизнес, телекоммуникации, оборонная промышленность и т.д.

Но исходя из имеющегося опыта, становится ясно, что блокчейн найдет свое, хоть и ограниченное применение в определенных сферах, уступив место другим технологиям распределенного типа. Бум ICO 2017 года показал, что возможности блокчейн безграничны, но не одинаково актуальны и востребованы. Даже решив проблемы масштабируемости, пропускной способности и конфиденциальности, блокчейн является ограниченным в своем применении по своей структуре и принципах работы. С изменением структуры построения были созданы новые решения для хранения данных разобранные в сегодняшней статье.

Оставьте комментарий