25 января 2021

Эволюция технологии блокчейна

Мог ли представить Сатоши Накамото, во что превратится его создание хотя бы лет через 10? Мог. Но увы, в своих предсказания он несколько ошибся – недооценил и человеческий фактор, и развитие вычислительной техники, и то, как цифровые валюты вообще могут повлиять на экономику. Поэтому нынешний Биткоин не слишком хорошо соответствует условиям, в которых ему приходится функционировать. Проблема масштабирования, перекос в сторону накопления, а не малых ежедневных транзакций, объединение майнеров в пулы, которые не оставляют и шанса рядовым игрокам – всё это стало рядом проблем для первой в мире криптовалюты. И чтобы с ними как-то справиться, системе пришлось эволюционировать. А выглядело это следующим образом.

Сайдчейны и мосты

Одна из фундаментальных основ блокчейна – неизменность. То есть, любое изменение может быть внесено в него только при согласии большей части активных участников. А это становится серьёзным препятствием на пути внедрения значительных изменений. Практически всегда часть комьюнити отказывается их принимать, за счёт чего возникает развилка – форк. Либо совместимая с основной веткой, но несколько ограниченная по функционалу – софтфорк, либо – несовместимая, создающая новый блокчейн – хардфорк. Именно таким путём и пришлось пойти, чтобы адаптировать биткоин к новым условиям.

И сразу же возникла проблема. Перед внесением изменений в протокол, их нужно опробовать на практике, причём – со значительными вычислительными мощностями и с большим количеством пользователей. А как этого добиться в только что созданной цепочке? Никак. Поэтому пришлось создавать сайдчейны – цепочки, напрямую зависимые от основной, но с возможностью свободного перемещения активов между ними. Это оказалось довольно эффективно, так что все последующие нововведения в блокчейне Биткоин тестировались именно на таких сайдчейнах. Но на этом их польза не закончилась.

Оказалось, что на них можно переложить существенную часть транзакций, которые будут проходить по стандартным правилам блокчейна, но которые будут действенны и в основном, за счёт двух точек соединения. В первой будет перечислено, какие адреса вводят свои активы в сайдчейн, а во втором – какие и сколько выводят. Данную методику используют до сих пор.

Как уже говорилось, самое простое решение – создать блокчейн заново. Но можно ли как-то обеспечить его дальнейшую связь с основным? Можно. За счёт специальных блокчейн-мостов. По сути – то же самое, что и с сайдчейнами, только нужно проделать большую работу по интеграции. Однако средства, используемые в сетях, соединённых мостами, всё также могут перемещаться между собой. На данный момент существуют мосты между Биткоином и Ethereum (RSK), между Эфириумом и сетью Syscoin, а также – интегрирующие мосты широкого профиля, типа Wanchain. Эти решения значительно улучшили быстродействие системы, но проблем, в целом, не решали. Нужны были новые решения.

Lightning Network

Им стали так называемые «решения второго уровня», воплотившиеся в виде протокола Lightning Network. Суть та же – есть две точки – вход и выход, и есть система, в пределах которой осуществляются транзакции. Только не по тем принципам, что приняты в изначальном Биткоине и его сайдчейнах, а на несколько иных. Например, на системе платёжных каналов, работающих за счёт смарт-контрактов. Каждый такой канал, по своей сути – что-то типа общего криптокошелька, в который каждый может поместить средства, но вывести – только при согласии остальных участников. Это позволяет избежать громоздкого и медленного алгоритма консенсуса, что значительно ускорило транзакции. Проблема в том, что за такими каналами нужно следить, все участники должны находиться онлайн в момент совершения сделок, открывать новые – довольно дорого, а для передачи больших сумм они не подходят. Зато отлично соответствуют «изначальной идее Биткоина» — быть сетью для ежедневных микроплатежей. Пока что эта система дорабатывается и доводится до ума, но польза от неё значительна. И в рамках Lightning Network уже существует более 12 тысяч различных каналов, помогающих совершать микротранзакции между разными участниками сети.

Токенизация биткоинов

Мосты между двумя разными блокчейнами работали за счёт того, что блокировали определённое количество одной криптовалюты, и автоматически выпускали эквивалентное количество соответственной валюты в другой. Либо за счёт автоматических децентрализованных систем, либо – за счёт федеративных, с собственными «доверенными хранителями». Системы работали довольно хорошо, но налаживание мостов требовало времени и ресурсов. Оказалось, что процесс можно заметно ускорить за счёт процесса токенизации.

В блокчейне Ethereum с помощью протокола ERC-20 можно было привязывать новосозданные токены не только к реальным активам, но и к цифровым валютам. С помощью смарт-контрактов в Биткоин блокируется определённая сумма, эквивалент которой в биткоин-связанных-токенах выпускается в экосистеме Ethereum. И может использовать всеми приложениями, подключёнными к этой экосистеме. Главное – правильно прописать смарт-контракт, чтобы исключить вероятность ошибки и злоупотребления со стороны. Сразу же появились разные системы, способные на такое – как кастодиальные, типа Wrapped Bitcoin (WBTC), так и децентрализованные, типа renBTC и sBTC.

Это уже был серьёзных шаг на пути решения большинства типичных проблем Биткоина, в том числе – и медленной скорости внедрения технических новинок. Теперь эту задачу можно было переложить на новые приложения на базе Ethereum, которые оказались в состоянии в безопасном и автоматическим режиме работать с первой в мире криптовалютой.

Децентрализованные финансы

Одной из наиболее существенных проблем ранних блокчейнов была их разобщённость. Всё, что происходит в одном, практически никак не может взаимодействовать с тем, что происходит в других. Но благодаря развитию мостов, процессу токенизации и единым протоколам Ethereum, с этой разобщённостью практически удалось покончить.

Теперь практически любое приложение может оперировать основными криптовалютами или их токенизированными вариантами, что серьёзно расширило как скорость работы, так и функционал. Это стало основой для создания нового сектора децентрализованной экономики, в основу которого легли децентрализованные приложения, работающие за счёт смарт-контрактов. Пока что, впрочем, у DeFi наблюдаются некоторые сложности – сложность освоения, медленная скорость работы, высокий риск ошибки со стороны пользователя и высокая её цена, возможность злоупотребления со стороны создателей смарт-контрактов. Однако с большинством этих проблем справиться можно. Так что сектор децентрализованных финансов стремительно растёт и развивается, скорость денежных переводов увеличивается, а государственные институты вплотную присматриваются к новой экономике и создают собственные CNBC – токенизированные национальные валюты, контролируемые правительствами стран.

Несомненно, что процесс развития блокчейна на этом не остановится. Но предугадать, какая именно идея, уже нашедшая воплощение в одном из многочисленных приложений или блокчейн-проектов, сможет фундаментально изменить ситуацию – невозможно. Нам остаётся только наблюдать за ходом процесса.