Метод Гарантии Доверия К Блокчейнам

В случае с криптовалютами, как первым практическим применением технологии блокчейн, такое доверие основано на согласии (консенсусе) подавляющего большинства пользователей относительно произошедших финансовых транзакций.

Следует уточнить, что согласие требуется не от обычных пользователей криптовалюты или вообще информационных систем, использующих технологию блокчейн, а от майнеров, специализирующихся на формировании следующих блоков цепочки, и держателей полной копии блокчейна.

.

По мере роста блокчейна относительное количество участников, определяющих консенсус, уменьшается.

Процесс формирования и принятия новых блоков равной модели имеет тенденцию быть централизованным.

Именно это потенциально создает ситуацию, когда доверие обычных пользователей к определенной криптовалюте или информационной системе может быть сильно пошатнуто.

На начальном этапе развития систем, использующих блокчейны, например, Биткойн, любой желающий мог присоединиться к числу лиц, участвующих в выработке консенсуса.

Сегодня правило не изменилось, но порог полноценного участия в этом процессе постепенно увеличивался.

Это заметное увеличение размеров самого блокчейна и повышение требований к вычислительной мощности.

Реальность такова, что в упомянутой системе Биткойн осталось лишь небольшое количество консенсусных игроков.

По данным сайта Blockchain.info, в этом легко убедиться.

Актуальные данные о распределении вычислительных мощностей доступны здесь.

блокчейн.

info/пулы .

Как видите, реальное количество игроков не превышает двух десятков, а доминируют всего 5-6. В случае с Биткойном более 80% вычислительных ресурсов сосредоточено в одной известной азиатской стране.

Такая ситуация открывает далеко не гипотетическую возможность манипулирования блокчейном в интересах определенной группы людей.

Но не только Биткойн, все текущие реализации информационных систем на основе блокчейна в той или иной степени страдают от этого недостатка.

Существующие и вновь предлагаемые методы доверия, такие как PoW, PoS, DPoS, PoA, PoB, PoC и т. д., также не лишены подобных проблем.

Иногда манипуляции «освящаются» значительной частью пользователей системы, как это было с откатом в Ethereum для восстановления справедливости после кражи монет в крупных размерах.

Это не только привело к форку со стороны недовольных людей, но и поставило под вопрос использование Ethereum в качестве среды для смарт-контрактов.

Лично я бы не рискнул полагаться на этот блокчейн для подтверждения, например, своих прав на квартиру или землю.

В блокчейнах, основанных на механизме консенсуса PoW, требующем огромных вычислительных мощностей и столь же огромных затрат энергии, вероятность исправления тем меньше, чем старше блок.

Но со временем PoW становится крайне дорогостоящим и неэффективным способом обеспечения доверия.

Оно защищает прошлое от «стираний», но в условиях централизации де-факто не гарантирует сохранности настоящего.

Альтернативные методы, призванные снизить зависимость от вычислительных мощностей, позволяют переписать историю блокчейна за относительно короткое время.

Ведь эти методы искусственно ограничивают количество участников консенсуса и необходимую вычислительную мощность.

Не забывайте, что блокчейн может создаваться и поддерживаться вообще без какого-либо консенсуса, например, блокчейны в независимых корпоративных информационных системах или в государственных информационных системах.

Понятно, что такие системы вообще могут обойтись без блокчейна, роль которого как раз и заключается в обеспечении степени доверия.

Если пользователь доверяет государственному учреждению в целом, то он вполне может доверять и его информационной системе.

Но от имени государства или крупной компании выступают отдельные должностные лица или сотрудники, поэтому нельзя исключать, что из-за злого умысла или простых ошибок информация будет искажена.

В цифровом мире это может обернуться катастрофой для человека.

Поэтому вопрос о степени доверия и гарантии неизменности данных становится жизненно важным.

Рано или поздно это подтолкнет государственные учреждения и частные компании к внедрению блокчейнов в свои информационные системы.

В настоящее время консенсус в блокчейне отдельной информационной системы является внутренним процессом.

Что, если мы заменим внутренний консенсус внешним консенсусом? Точнее, не консенсус в исходном смысле, а шире — делегировать подтверждение доверия другим информационным системам.

Другими словами, отдельные и независимые блокчейны добровольно обмениваются хеш-значениями генерируемых в данный момент блоков.

Полученные хеши можно размещать в блоках в виде специальных записей, специальных транзакций.

Это не потребует радикальной перестройки алгоритмов работы блокчейн-систем, но обеспечит доверие по принципу полный залог .

В вольном русском переводе это звучит так «взаимная ответственность» .

Такой добровольный обмен хэшами решает ряд проблем.

Во-первых, участие любой информационной системы в этом обмене дает понять ее пользователям, что они получают гарантии неизменности информации, ранее введенной в блокчейн этой системы.

Действительно, благодаря взаимному обмену хэшами и открытости самих хэшей легко проверить, вносились ли «ретроспективно» какие-либо корректировки в записи базы данных.

Особенно это важно для проектов, не предполагающих конкуренции среди майнеров.

Например, для корпоративных и государственных блокчейнов.

Сам факт участия любого блокчейна в такой цифровой системе «взаимной ответственности» делает его привлекательным для пользователя.

Во-вторых, отпадает необходимость в бешеной гонке вычислительных мощностей, поскольку гарантия поддержания основной ветки блокчейна передается внешним системам.

При этом практически полностью исключается возможность сговора между участниками при добровольном взаимном обмене хэшами.

Чем их больше, тем меньше вероятность закулисного соглашения.

Ситуация возвращается к своим корням на новом качественном уровне; вместо равенства между пользователями внутри системы, как основы консенсуса, возникает равенство между системами.

В-третьих, становится возможным создание блокчейн-систем различной топологии, не ограничиваясь нынешним «плоским» P2P. Благодаря делегированию доверия можно создавать «многомерные» структуры, например, иерархически централизованные системы с единым центром формирования блоков.

Это решит проблему низкой скорости транзакций, присущей, скажем, Биткойну.

Наличие различных топологических схем позволит внедрить технологию блокчейн в существующие корпоративные, общественные и государственные информационные системы без их радикальной реструктуризации.

Можно также перечислить перспективы, которые открываются при внедрении механизма взаимного обмена хэшами между независимыми блокчейнами, но особо отмечу возможность перехода к новому качеству смарт-контрактов.

В принципе, независимые блокчейны могут напрямую обмениваться хэшами текущих блоков, как показано на рисунке:



Такая схема вполне возможна, но она имеет ряд ограничений.

Во-первых, низкая масштабируемость.

С увеличением количества участников возникнет множество организационных и технических проблем по их взаимодействию.

Во-вторых, даже при двух участниках возникает проблема синхронизации, поскольку период формирования блоков в каждом блокчейне разный, отличающийся иногда на порядок.

В-третьих, не совсем очевиден процесс контроля достоверности данных со стороны пользователя.

Независимый обменный центр (DLT Trust) в форме некоммерческой и общественной организации способен смягчить эти проблемы.

Принцип его работы довольно прост. Некоторый блокчейн А после формирования следующего блока отправляет свой хеш в этот обменный центр и в ответ получает текущие хэши других блокчейнов (В и С) на текущий момент. Блокчейн записывает полученные хеши в следующий блок в виде специальной транзакции.

Таким образом достигается распределенное хэш-хранилище, дублированное количеством участников обмена.

В настоящее время рассматриваются два варианта хранения: отдельная запись для каждого блокчейна или запись результирующего хеша, полученного с помощью алгоритма дерева Меркла.

Механизм проверки валидности хеша любого блока любого блокчейна прозрачен для пользователя, который хочет убедиться в неизменности данных в конкретном блоке.

Для этого он отправляет в систему DLT Trust запрос, содержащий атрибуты интересующего его блока.

Используя указанные атрибуты, система ищет подтверждение хэш-значения выбранного блока в соответствующих блоках других блокчейнов.

Если все совпадает, пользователь получает сообщение о том, что ранее записанные данные не изменились.

Этот механизм способен обнаружить факт подмены данных, например, в блокчейнах, сформированных без внутреннего консенсуса или в условиях ограниченного внутреннего консенсуса.

Владелец такого блокчейна имеет возможность изменить интересующую его запись и перестроить блокчейн заново, начиная с измененного блока, чтобы сохранить целостность цепочки, но с новыми значениями.

Наличие копий хэшей предыдущей версии блокчейна во многих независимых других блокчейнах делает эту операцию бессмысленной.

Достаточно одного факта несоответствия, чтобы пользователи навсегда потеряли доверие к такой информационной системе.

УПД.