Классификация блокчейнов и алгоритмов консенсуса. Часть I. PoS не одинок

К этой проблематике подступался не раз: как сам, так и через коллег, но вопросов всё больше и больше. И сразу скажу читателю главное: этот материал стоит изучить хотя бы для того, чтобы потом не было мучительно больно за бесцельно пропит… прожитые годы. В том смысле, что грядёт эра (настала?) мультиблокчейн—решений и не понимать всех возможностей и рисков, что она несёт, откровенно глупо.

Поскольку материала много, разбил опять на части (будет ли больше 3х? не знаю, но три — точно). Итак… 

Что есть? Чего нет?

Виталик и Ко запустили смарт-контракты быстрее, чем кто либо, но вот Bitshares как проект во многом на стадии 2014 (или даже 2013)  — 2016 гг. составлял для Эфира конкуренцию (а уж Graphene-подсемейство в целом — тем паче). Но Виталик победил, хотя ещё до того, а уж тем более — после — слышатся крики о “скорой гибели PoW”: напоминают они ор о смерти (Б/б)иткоина, коих не счесть, но всё же рациональное зерно в них есть. Пусть даже на 1%, но и этого достаточно, чтобы в будущем сие имело решающее значение.

Поэтому важно понимать, что:

1. PoW-семейство как самое развитое на январь 2022 года выглядит “неэкологичным”, но это кажется и потому, что выгодно ряду стран (Китаю прежде прочих) и корпораций (которые сами потом покупают акции майнинговых компаний, поскольку войти через оборудование или BTC — просто не могут: юридически). Об этом есть несколько разборов:
   1. На Hub.Forklog — к тезисам И. Маска; 
   2. В Твиттере и с тем же посылом;
   3. И в более узком диапазоне. 
2. Поэтому не нужно строить никаких иллюзий относительно “экологичности” PoS-семейства при его эволюции. Об этом уже рассказывал в трилогии на Forklog:
   1. Часть I. Пример Tron vs. Steem и не только;
   2. Часть II. Обобщённая модель и формула;
   3. Часть III. Сквозь призму децентрализованных социальных сетей (ДСС);
   4. Примеры же вынес через год — в отдельный материал.
3. Наконец, важно понять что PoS- & PoW- семейство и прочие будут развиваться, потому как Web 3.0 только-только начинает свой путь и нового будет ещё предостаточно. 

Зная это, можно перейти к последовательному перечислению: собственно классификации и их практический смысл будут в конце — в других частях то есть. Как и объяснение, что можно и НЕ нужно считать алгоритмом консенса. И когда. 

Но прежде — о блокчейнах… 

Блокчейн — это… 

Совершенно НЕ важно, что именно понимаете под блокчейном. Важно, чтобы:

1. Он отвечал принципам Web 3.0 и их неразрывной (кварковой) связки: децентрализация, анонимность, открытость. 
2. Чтобы могли разграничить распределённые системы, работающие в недоверенной среде (такие как DAG) и собственно блокчейн как систему децентрализованную или децентрализованно-распределённую. 

Помимо этого стоит понимать, что никаких закрытых, проприетарных, корпоративных и т.п. блокчейнов попросту нет. Это раз. Два: блокчейн и DLT — схожие, но разные вещи. Три: блокчейн без криптовалюты — куриное яйцо без курицы. 

Все эти вопросы следует учесть, поскольку иначе классификация будет настолько сложной и динамичной, что просто никогда не достигнете её завершения. 

Но зачем нам вообще классификации?

Давайте отвечу на практических примерах:

1. EVM-совместимые блокчейны: что объединяет Near, Avalanche, Polygon, (Matic) BSC, Harmony и ряд других решений? Верно — Ethereum Virtual Machine: и как тогда выбрать из всего этого добра и нужно ли? Вот вам и первый эмпирический аспект классификации. 
2. Трилемма блокчейна: “трилемму масштабируемости биткойна придумал основатель Ethereum Виталик Бутерин. Трилемма описывает компромиссы, на которые приходится идти создателям криптовалютных проектов, чтобы оптимизировать структуру блокчейна.  Проще говоря, нельзя успеть всё и сразу. В трилемму входят три элемента: децентрализация, безопасность и масштабируемость…. Трилемма позволяет сравнивать блокчейны друг с другом”. А значит? Значит и классифицировать: по соотношению безопасности, масштабируемости, децентрализации. 
3. Анализ ончейн-параметров: о простых моделях оценки криптоактивов и блокчейн-проектов писал и не раз: в том числе — через призму сетевых эффектов, поэтому могу со 100%-й уверенностью сказать, что эти подходы помогают всегда оценивать очень быстро и относительно качественно различные стартапы в режиме экспресс-анализа, но для этого же как раз и нужно уметь чётко представлять место предоставляемых ими решений в Web 3.0 как таковом. 

Если примеров недостаточно — обратитесь за данными сюда, а мы идём дальше. 

PoW. Всё?

Во-первых, вы должны понимать, что PoW в широком смысле, т.е. когда получаете награду за некую работу, идеально подходит для экономики деяния. Поэтому умереть в этом подходе сей алгоритм просто не может. Иду и майню. Сплю и майню. Занимаюсь спортом и майню. И прочее, прочее, прочее: добавьте сюда субъект-объект (SaO) и выйдет совсем гладко и со множеством разветвлений к тому же.

Во-вторых, в узком смысле, когда работа есть некая вычислительная работа со стороны неких процессоров — тоже существуют разные подходы:

• CPU-майнинг;
• GPU и смежный ему майнинг;
• ASIC-майнинг;
• Гибридные виды майнинга. 

И здесь тоже не просто: никто в мире датамайнинга и больших данных  не откажется от GPU-вычислений. Не сегодня и не завтра — точно. AI сегодня — это алгоритмы 1960-1980-х годов (за небольшими исключениями) + дорогое железо. Невероятно дорогое. А после железных войн — необоснованно дорогое. 

В-третьих, PoW, как и говорю последние 3+ года, всегда есть шанс занять важную нишу: остаться конечным децентрализованным оракулом для PoS-семейства и других, поскольку о том, что таковой нужен говорит хотя бы рождение IBC в Cosmos как надстройки над Тендерминтом и появление “рыбаков” в Polkadot как условно — отдельный класс. 

Поэтому, когда хороните PoW, вы должны, как минимум, указать:

1. Что под этим понимаете?
2. В какие сроки и в каких юрисдикциях состоятся похороны?
3. И главное: что имеет столько же разветвлённую инфраструктуру физическую — как Биткоин или же виртуальную — как Эфир?
4. Какие именно аналоги сложности как хеджирующего сеть изнутри инструмента знаете? 

Риски же понятны:

1. Псевдо-”зелёные” обвинения в неэкологичности (см. выше) — здесь всё просто: когда сопоставляются РАВНЫЕ по развитости сети — ни у кого не возникает проблем с пониманием экологичности таковых;
2. Сложность диверсификации из-за политических преград: впрочем, Казахстан, Иран, Китай, РФ доказали в разное время, что это как раз больше самопиар устаревших структур, которые ничего не решают, и их приспешников, нежели реальная угроза; 
3. Риск децентрализации (исходя из трилеммы): как раз не риск. Мой спор с Кембриджем, где противник был уверенно бит, показал, что пулы-в-Китае совсем ничего не означают на уровне оборудования, а рост TOR-нод и VPN-доступов в 2020-2022 гг. ещё раз подтвердил это. 

Хорошо. Допустим (!), здесь всё ясно. Что дальше? 

PoI, PoR, etc.

Когда вспоминаете о PoW, PoI & PoS, всегда вспоминайте заголовок вот этой старой статьи на Steem: “ЕЩЁ 25 алгоритмов консенсуса”. Вдумайтесь: ещё 25! (Основан материал на вот этом источнике: часть первая и вторая). А вы помыслили 3 (хорошо — 5, 10 — не так важно). Это раз. 

Два — PoS не ограничивается просто доказательством (наличия замороженной) доли:

1. PoS;
2. DPoS;
3. LPoS (Waves);
4. PoSV (Proof of Stake-Velocity): Reddcoin;
5. И другие (n)PoS(x)-ы;

Поэтому, когда читаете очередной, весьма сырой, материал с критикой о неких “фейковых” (криптовалютах/алгоритмах консенсуса/прочем) этого семейства или иного, будьте любезны, укажите автору (или переводчику), что он рассмотрел едва ли n %-от от PoS-семейства, не говоря о чём-то большем. 

А вот теперь давайте краткое описание по другим. ДИСКЛЕЙМЕР: это именно прямое описание из ряда зарубежных и отечественных материалов, как сказали бы коллеги из академической среды: собственно классификация ждёт нас далеко впереди (опять же — все примеры тоже НЕ мои, а взяты как прямая компоновка, поэтому в конечном итоге всё может поменяться и сильно):

1. BFT-подобные:
   1. Byzantine Fault Tolerance: ICP.
   2. SBFT (Simplified Byzantine Fault Tolerance);
   3. Delegated Byzantine Fault Tolerance (DBFT): NEO;
   4. Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT): Hyperledger;
   5. Federated Byzantine Agreement (FBA): Stellar;
   6. HoneyBadger Byzantine Fault Tolerance (hbBFT);
   7. LFT (Loop Fault Tolerance): ICON.
2. Proof-of-reputation:
   1. Proof-of-Activity (PoA);
   2. Proof-of-Importance (PoI);
3. Proof-of-Coordinates:
   1. Proof-of-Location (PoL);
4. Proof-of-Time:
   1. Proof-of-Elapsed-Time (PoET);
   2. Proof-of-History: Solana;
   3. Proof-of-Stake-Time (PoST): Peercoin, VeriCoin;
5. Proof-of-Activity or Proof-of-Resources: 
   1. Proof-of-Research;
   2. Proof-of-Capacity (PoC): 
      1. Proof-of-Capacity: Chia;
      2. Proof-of-Space (PoSpace);
      3. PoWeight (Proof of Weight);
   3. PoC (Proof of Care): TomoCoin;
   4. Proof-of-Contribution (PoCo);
   5. PoS (Proof of Service): remChain;
   6. PoB (Proof of Believability);
   7. PoR (Proof of Retrievability): Permacoin;
   8. PoAc: Decred;
   9. PoF (Proof of Formulation): FLETA;
   10. LCPoA (Limited Confidence Proof of Activity): IZZZ;
   11. PoB (Proof of Burn): OpenBazaar;
6. Proof-of-… 

Как видно, сложностей в таком подходе — невероятно много:

1. Разные авторы могут вкладывать разное содержание и объём в схожие категории, понятия, термины: как, скажем, в Proof-of-Activity.
2. Многие концепты так и остаются концептами, как говорится: “all dressed up, nowhere to go”. И не факт, что с ними что-то изменится в ближайшее время. 
3. Но куда важнее что часто, очень часто целое и части путаются. Правда, по разным причинам:
   1. PoS может быть родовым понятием и видовым (PoS of Ethereum) одновременно. В таком смешении ничего страшного нет;
   2. Но куда важнее, когда к алгоритмам консенсуса блокчейн-решений (не путать с ДРС) примешают DAG, а потом ещё и его зависимые элементы, как… Hashgraph или Byteball (хотя это и вовсе могут быть имплементации); 
   3. Наконец, часто вообще авторы не удосуживаются дать понятие алгоритму консенсуса и мешают туда всё: алгоритмы, протоколы, конкретные имплементации, а затем без разбору начинают приводить примеры, что запутывает всех окончательно. 

Поэтому, в следующий раз, основываясь на трудах прошлых лет (не только упомянутых и уже описанных, как пример №01 или пример №02), но в равной степени — на изучении новых проектов, попробую решить следующие проблемы:

1. Дать обобщающее понятие алгоритму консенсуса для:
   1. Блокчейн-решений;
   2. ДРС — НЕ-блокчейн;
2. Представить первую версию классификацию;
3. Описать, её практические аспекты.

А пока — до!