Криптовалюта

Что такое DLT?

Блокчейн

Различные типы блокчейна

Блокчейн был изобретен более десяти лет назад, и когда Биткойн стал популярным, он изменил то, как мир видел онлайн-транзакции и цифровые валюты. И наряду с блокчейном Биткойна появились другие технологии распределенного реестра (DLT), которые нашли применение в различных отраслях, таких как финансы, здравоохранение, недвижимость.

В этой статье я объясню различные типы блокчейна и их основы. И вместе с этим мы перейдем к различным протоколам, используемым для достижения консенсуса.

Что такое DLT?

DLT — это цифровая система для записи транзакций активов, в которой транзакции и детали записываются в нескольких узлах одновременно.

DLT, в отличие от традиционных баз данных, не хранит информацию централизованно. Он распределен, децентрализован, распределен по нескольким узлам, каждый из которых содержит одну и ту же информацию. Эта децентрализация обеспечивает лучшую безопасность, прозрачность, и сторонам, использующим ее, не нужно доверять друг другу, только протоколу.

Распределенный реестр можно использовать для записи таких данных, как реестр, транзакции и многое другое. Алгоритм консенсуса используется для проверки данных и обеспечения работы децентрализации, что делает ее зачастую более безопасной, чем централизованное решение. Мы скоро перейдем к различным механизмам, используемым для достижения консенсуса.

Термины DLT и blockchain часто используются взаимозаменяемо, но блокчейн является одним из видов реализации DLT.

Что такое блокчейн?

Блокчейн — это общий, неизменяемый реестр для записи транзакций таким образом, что это затрудняет или делает невозможным изменение, взлом или обман системы.

Блокчейн формируется блоками, сцепленными вместе. Каждый блок объединяет транзакции вместе с фактической меткой времени, криптографическим хэшем предыдущего и текущего блока. Каждый дополнительный блок усиливает предыдущие, так как взлом одного блока требует, чтобы каждый последующий блок также был взломан.

Как блокчейн достигает консенсуса?

Одна из проблем блокчейна заключается в том, как выяснить, какие транзакции являются законными и должны быть добавлены в блокчейн? Это называется «Проблема византийских генералов».

Теперь представьте, что несколько генералов со своими армиями окружают город, и чтобы успешно завоевать его, им нужно атаковать вместе. Чтобы скоординировать эту атаку, они должны отправить между собой мессендж и достичь консенсуса о том, когда атаковать. Но каким посланникам следует доверять? И как вы можете быть уверены, что ваше сообщение пришло?

Блокчейны делают это, используя различные механизмы консенсуса. Это протоколы, которые обеспечивают синхронизацию всех узлов и проверяют законные транзакции. Даже если злоумышленники и коррумпированные субъекты пытаются изменить транзакции, если они не являются большинством, механизм консенсуса, принятый всеми узлами, заботится о проверке законных транзакций.

Различные механизмы консенсуса блокчейна

Принятый механизм консенсуса зависит от желаемого результата для каждого конкретного блокчейна. Наибольшее влияние на принятие решения о том, какой механизм консенсуса выбрать, оказывает «трилемма масштабируемости».

Trilemma Scalability, термин, придуманный Виталиком Бутериным (основателем Ethereum), относится к широко распространенному убеждению, что децентрализованные сети могут обеспечить только два из трех преимуществ в любой момент времени в отношении децентрализации, безопасности и масштабируемости.

Подтверждение работы

Proof of Work (PoW) — это механизм консенсуса, который Сатоши Накамото использовал для защиты Биткойна и решения «проблемы византийских генералов».

В блокчейне на основе PoW майнеры решают сложные математические головоломки с огромным количеством вычислительной мощности, чтобы добавить новый блок в блокчейн. Эта головоломка не имеет никакой другой полезности, кроме как быть доказательством того, что работа была выполнена. Итак, чтобы быстрее найти ответ и иметь больше шансов получить вознаграждение за создание нового блока, майнерам нужно больше вычислительной мощности. На блокчейне Bitcoin, в зависимости от скорости, на которой решаются алгоритмы, алгоритм автоматически регулирует сложность, поэтому блок создается в среднем каждые 10 минут.

Недостатком PoW является то, насколько он энергоемкий. Согласно индексу потребления электроэнергии биткойнами Кембриджского университета, ожидается, что майнеры биткойнов будут потреблять примерно 140 ТВт-ч энергии, что составляет примерно 0,6% от мирового потребления электроэнергии.

Блокчейн PoW имеет тенденцию иметь высокие оценки по децентрализации и безопасности, но низкие по масштабируемости.

Доказательство доли

Proof of Stake (PoS) — это механизм консенсуса, при котором только сетевые субъекты, имеющие финансовую долю в сети, могут добавлять блоки в блокчейн. Пользователи могут поставить свои токены, чтобы стать валидатором (кем-то, кто может производить блоки), что означает, что они блокируют свои токены на определенное время. После этого они имеют право производить блоки. В качестве награды они также получают токены, как и майнинг в блокчейне PoW. Они обычно получают транзакционные сборы вместе с фиксированным вознаграждением.

Если злоумышленник попытается манипулировать транзакциями, он рискует потерять все, что поставил на карту, чтобы стать валидаторам. Таким образом, каждый валидатор заинтересован в обеспечении безопасности сети. Он также более экологичен, чем PoW, поскольку вместо того, чтобы использовать вычислительную мощность для проверки транзакций, валидаторы должны просто хранить монеты блокчейна, на котором они проверяются.

Делегированная PoS

Делегированное доказательство доли (DPoS) является очень быстрым механизмом консенсуса. Чтобы достичь повышенной масштабируемости, он жертвует некоторой децентрализацией и безопасностью.

В системе DPoS пользователи могут ставить свои монеты, чтобы проголосовать за определенное количество делегатов. Делегаты голосуют за управление системой и за предложение основных изменений. Делегаты, получившие наибольшее количество голосов, получают возможность создавать блоки и вознаграждаются за создание этих блоков. Как и в случае с PoS, они либо оплачиваются из транзакционных сборов, либо им выплачивается фиксированное количество монет.

Избрание делегатов является непрерывным процессом, поэтому то, кто является главными делегатами, может постоянно меняться. Если выбранный узел плохо себя ведет или не работает эффективно, он будет быстро исключен и заменен другим.

Альтернативные механизмы консенсуса

Механизмы консенсуса, приведенные выше, являются наиболее часто используемыми. Тем не менее, в зависимости от требований, блокчейну может потребоваться другой протокол консенсуса. Вот список с альтернативными механизмами консенсуса:

  • Доказательство авторитета
  • Подтверждение вместимости
  • Доказательство прошедшего времени
  • Удостоверение личности
  • Доказательство авторитета
  • Подтверждение деятельности
  • Практическая византийская отказоустойчивость
  • Асинхронная византийская отказоустойчивость

Механизм консенсуса, используемый популярными криптовалютами

Механизм консенсусаКриптовалюта
Подтверждение работыБиткоин, Эфириум, Лайткоин, Догекоин
Доказательство долиСтеллар, Эфириум 2.0
Делегированное доказательство доли участияТрон, ЭОС
Доказательство авторитетаВеЧейн
Что такое DLT

Как решить трилемму масштабируемости?

В децентрализованной экосистеме пока нет решения для трилеммы для протоколов уровня 1. Уровень 1 относится к протоколам блокчейна, таким как Bitcoin, Litecoin и Ethereum.

Пока что решение заключается в протоколах уровня 2. Они работают поверх блокчейна уровня 1 и часто создаются для улучшения масштабируемости, скорости транзакций и эффективности. Lightning Network является примером решения уровня 2, построенного поверх Bitcoin.

Эти решения достигают децентрализации, безопасности и масштабируемости часто за счет пакетных транзакций и периодического их размещения в блокчейне уровня 1. Тысячи транзакций могут быть сделаны, и только конечное состояние передается в расчетный слой, такой как Bitcoin или Ethereum.

Различные типы блокчейнов

Благодаря своей адаптивности и простоте использования, различные отрасли промышленности начали включать технологию блокчейн в свои системы. И поскольку каждая отрасль функционирует по-своему уникально, различные типы блокчейна эволюционировали. Именно необходимость соответствовать динамическим потребностям различных секторов привела к внедрению различных типов блокчейна.

Публичный блокчейн

Как следует из названия, публичный блокчейн — это неограничительная система распределенного реестра без разрешений.

Он не имеет ограничений на то, кто может участвовать или быть валидатором или узлом. Никто не имеет полного контроля над сетью. Это обеспечивает безопасность данных и помогает неизменности, потому что один человек не может манипулировать блокчейном. Любой человек уполномочен получать доступ к реестру, проверять транзакции, а также заниматься майнингом.

Публичные блокчейны безопасны, прозрачны и не требуют посредников. Из-за своего публичного характера они очень устойчивы к цензуре.

Частный блокчейн

Частный блокчейн, как следует из названия, является ограничительной системой, к которой не может свободно получить доступ каждый. Частные блокчейны обычно используются в организации или на предприятиях, где только выбранные члены являются участниками блокчейн-сети. Только предварительно выбранные субъекты имеют разрешение на доступ к блокчейну. Эти сущности выбираются соответствующим органом и получают разрешение от разработчиков блокчейна при создании блокчейн-приложения.

Частные блокчейны аналогичны в использовании как публичный блокчейн, но имеют небольшую и ограничительную сеть. Частные блокчейн-сети развернуты для голосования, управления цепочками поставок, цифровой идентификации, владения активами и т. д.

Частные блокчейны быстры и более масштабируемы. Недостатками являются централизация, более низкая безопасность и доверие, требуемое оператору блокчейна.

DLT и блокчей

Консорциум

Блокчейны консорциума управляются группой, а не одной организацией. Это противоречит тому, что мы видели в частном блокчейне, которым управляет только одна организация. Более чем одна организация может выступать в качестве узла в этом типе блокчейна и обмениваться информацией или заниматься майнингом. Блокчейны консорциума обычно используются банками, правительственными организациями и т. д.

Этот подход имеет все те же преимущества, что и частный блокчейн, и может считаться подкатегорией частных блокчейнов, в отличие от отдельного типа цепочки.

Гибрид

Гибридный блокчейн представляет собой комбинацию частного и публичного блокчейна. Он сочетает в себе функции обоих, потому что он позволяет иметь публичную систему без разрешений и частную разрешенную систему. С помощью такой гибридной сети пользователи могут контролировать, кто получает доступ к каким данным, хранящимся в блокчейне. Только выбранный раздел данных или записей из блокчейна может быть разрешен к публичному доступу, сохраняя конфиденциальность остального в частной сети.

Гибридная система блокчейна является гибкой, так что пользователи могут легко присоединиться к частному блокчейну с несколькими публичными блокчейнами. Транзакция в частной сети гибридного блокчейна обычно проверяется в этой сети. Но пользователи также могут выпустить его в публичном блокчейне для проверки.

Монеты и токены без блокчейнов

Многие из самых популярных токенов и монет не имеют собственных блокчейнов. Они создаются поверх существующих.

Токены

Токены отличаются от традиционных криптовалют тем, что они не предназначены для использования в качестве валюты общего назначения. Они также создаются как смарт-контракты поверх существующих блокчейнов, таких как Ethereum, и не существуют как автономные системы. Блокчейны, такие как Polkadot и Cardano, скоро также будут иметь токены, создаваемые поверх них.

Как вы можете себе представить, существует широкий спектр вариантов использования крипто-токенов. Они могут использоваться для представления таких активов, как NFT, недвижимость, акции или облигации. Некоторые из них используются в качестве способа оплаты для использования проекта, который запустил токен.

Стейблкоины

Как следует из названия, стейблкоины — это криптовалюты, созданные с единственной целью обеспечения надежного хранения ценностей. Они появились потому, что стандартные криптовалюты, такие как биткойн и эфир, могут сильно колебаться в стоимости в течение короткого промежутка времени.

У них есть какой-то механизм, чтобы держать их стабильными, привязанными к определенному значению. Большинство из них хранят резервы этих валют в качестве гарантии стоимости токена.

Подводя черту

DLT — это новая технология, позволяющая нам создавать децентрализованные альтернативы нынешнему статус-кво. Используемый DLT и механизм консенсуса в значительной степени зависят от требований проекта или компании.

Как указано в «трилемме масштабируемости», это часто компромисс между масштабируемостью, безопасностью и децентрализацией. Очень похоже на трилемму колледжа, где нужно выбрать два между достаточным количеством сна, хорошими оценками и социальной жизнью.

Благодаря разработке и внедрению решений уровня 2 вскоре мы сможем воспользоваться преимуществами наличия всех трех, масштабируемости, безопасности и децентрализации, открывая двери для множества новых возможностей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.