Финализация (завершённость) блокчейна простыми словами

При поиске новостей о блокчейне в интернете слишком много информационного шума. Чем чище контент, тем чаще он слишком технический. Конечно же самый правдивый контент — это исходный код. Но даже не погружаясь в глубины технологических истин, уже на ранних этапах знакомства с индустрией, при освоении нового материала, Вам неизменно будут попадаться новые термины. Сегодня мы рассмотрим финализацию (завершённость), которая тесно связана с одной из основных характеристик технологии блокчейн — надёжностью.

Звучит как подтверждение, но всё не так просто.

Завершённость сделки наступает после подтверждения транзакции. Завершённость — это состояние блокчейна, при котором транзакция не может быть отменена, возвращена или изменена ни одним из участников этой сети ни при каких обстоятельствах. Другими словами, никто не может ничего сделать с транзакцией, и всё, что произошло в этой транзакции, навсегда останется в блокчейне. Тот момент, когда Вы можете быть уверены, что Ваш кофе оплачен, а зарплата получена и находится полностью в Вашем распоряжении.

Итак, как долго Вы должны ждать после сообщения “транзакция подтверждена”, пока Ваша транзакция не станет необратимой? Степень завершённости — это количество времени, необходимое для достижения состояния завершённости после выполнения транзакции. В зависимости от блокчейна или контекста окончательная скорость измеряется в секундах или блоках. Разные блокчейны имеют разные схемы завершённости, поэтому для получения необходимых гарантий может потребоваться от нескольких долей секунды до часа. Довольно долгое ожидание кофе.

После часа ожидания в Вашей реальной жизни становится очевидным, что короткое время завершения является чрезвычайным для бизнеса. Вы же не хотите ждать 10 минут каждый раз, когда идёте за покупками в новый магазин. Только представьте, сколько времени потребуется, чтобы отправить деньги другу? Финансовому сектору никогда не удастся оправдать ожидания скорости клиента после проведения текущих транзакций менее секунды на традиционном рынке (насколько они окончательны — другой вопрос).

«Для внедрения в реальном мире важна абсолютная завершённость, потому что никто не хочет рисковать, имея активы, которые могут не принадлежать им из-за того, что так был разработан протокол».

Инвесторам и владельцам бизнеса нужны гарантии другого уровня. Они не могут позволить себе дополнительных рисков, поэтому каждое предприятие нацелено на кратчайшее завершение своих транзакций. Особенно чувствительны к степени завершённости компании, осуществляющие криптовалютные платежи.

Хотя это не единственный важный показатель успеха блокчейна, но чем быстрее время завершения, тем лучше.

В зависимости от дизайна протокола блокчейн достигает завершённости за счет различных механизмов. Существует много смешанных вариантов, но для общего понимания наиболее часто упоминаются три основных типа:

Этот тип завершённости сложен, поскольку в реальной жизни нет фактического состояния 100 % завершённости. После выполнения транзакции в той же цепочке подтверждены другие транзакции, и они продолжают поступать. Таким образом, теоретически может случиться так, что майнеры переключатся на альтернативную цепочку, начиная с блока до того, как Ваша транзакция будет выполнена, и она станет недействительной. Но чем больше транзакций происходит после Вашей, тем больше ресурсов потребуется для изменения цепочки, и в какой-то момент это становится безумно иррациональным, поэтому Ваша транзакция, вероятно, никогда не будет перемещена.

Со временем транзакция становится “всё более и более завершённой” по мере произведения всё большего количества блоков.

Существует определённое время, когда все соглашаются для каждого блокчейна, когда наступает эта вероятностная завершённость, которая равна 99 % завершённости. Для Bitcoin это 6 блоков или 60 минут.

С этим всё более ясно.

Обычно в блокчейнах с абсолютной (или детерминированной) завершённостью есть не только майнеры, но и дополнительная группа валидаторов и лидеров. Последний предлагает блок, а валидаторы проверяют и одобряют его. Поскольку блок предлагается не каким-то случайным парнем, а выбранным лидером после подтверждения блока, все транзакции в этом блоке немедленно считаются завершёнными. Если он там, выхода нет.

Это достигается за счёт конструкции цепочки и типично для протоколов на основе PBFT, таких как Tendermint или Dexon.

Важно отметить, что мы говорим о типе завершённости в отношении дизайна блокчейна. Каждый блокчейн уязвим для различных видов атак, которые могут привести к потере транзакций или части блокчейна. Обновляя существующие цепочки или разрабатывая новые протоколы, разработчики стараются улучшить защиту от возможных атак и повысить доверие к своим системам.

Экономическая завершённость основана на идее стейкинга и наказания, поэтому в основном относится к протоколам PoS. Завершённость достигается, когда восстановление блока становится финансово затратным. Валидаторы голосуют за включение блока в блокчейн или за его отклонение. Условия консенсуса различаются от блокчейна к блокчейну, но обычно около 2/3 валидаторов достаточно, чтобы одобрить блок. Все валидаторы, проголосовавшие против большинства, наказываются в соответствии с правилами цепочки (теряют свою долю, лишаются возможности получить награду на следующий период и так далее). Обычно, когда мы возвращаемся к истории, отсечение умножается, что делает восстановление старых блоков более дорогостоящим. Вы просто пожалеете о неправильном выборе.

Этот тип блокчейна стимулирует валидаторов голосовать аналогично большинству. Каждый раз, когда они голосуют правильно — они получают награду.

Достижение быстрого и безопасного завершения по-прежнему является довольно активной областью исследований для различных блокчейнов. Возврат блоков может привести к потерям в миллионы долларов или повлиять на фундаментальные действия в децентрализованных приложениях. Таким образом, понимание завершённости имеет решающее значение как при создании надёжных блокчейн-платформ, так и при выборе платформ для разработки приложений.