Блокчейн и криптовалюта в системе цифровой экономики

Виктор Михайлович Мелиховский, 2020

В работе дается теоретический анализ новых явлений на денежном рынке. Криптовалюта, блокчейн, майнинг, децентрализация рассматриваются как экономические категории. Ведущей задачей исследования является поиск механизма баланса между сегментами фиатных денег и криптовалюты. Материальное обеспечение валюты оценивается как процесс восстановления полноценных денег. Книга может использоваться специалистами информационных технологий и гражданами для расширения кругозора по теории и практике денежного рынка.

2. Система блокчейни криптовалюта

2.1. Экономические признаки блокчейн-технологии

Технологической базой криптовалюты выступает система блокчейн. Она оценивается экспертами как распределенный публичный реестр для регистрации и верификации транзакций в интернет-пространстве, для создания цепочки блоков по регистрации всех действий участников и сохранения информации (базы данных) об этих процессах. «Блокчейн 1.0» повсеместно называют криптовалютой (отсюда термин — «биткоин-блокчейн»), «блокчейн 2.0» — контрактами, «блокчейн 3.0» — приложениями на том основании, что эти сферы целиком базируются на этой новой технологии. Или еще одно предложение экспертов: блокчейн — это совершенно новый способ передачи денег без участия традиционных банковских сетей, а также метод хранения данных в прозрачном и неизменном виде.

Наиболее полное, по нашему мнению на данный момент, определение предполагает выделение трех разных и взаимосвязанных понятий блокчейна. Первое: технически блокчейн есть база данных, выступающая как распределенный реестр с возможностью открытой проверки. Второе определение с позиции бизнеса: он есть обменная сеть для перемещения транзакций, стоимости, активов между равными партнерами, без помощи посредников. Третье — с позиции юридической — он есть институт проверки транзакций без участия посредников. Соглашаясь с таким подходом, я отмечаю, что для юридической требуется экономическое дополнение в виде обеспечения подтверждения прав собственности и оценки эквивалентности обмена транзакциями.

В связи с такими оценками выделяются 10 элементов структуры и соответственно функций блокчейна:

— криптовалюта,

— вычислительная инфраструктура,

— транзакционная платформа,

— децентрализованная база данных,

— распределенный реестр аккаунтов,

— платформа разработки,

— программа обеспечения с открытым исходным кодом,

— рынок финансовых услуг,

— одноранговая сеть (Р2Р),

— уровень службы доверия.

В соответствии с ними можно выделить основные признаки блокчейна как технологии и как новый способ хранения и использования данных:

1. Публичность, то есть доступность для ознакомления всем желающим.

2. Децентрализованность, то есть создание продукта — цепочки блоков не каким-то центральным органом, а независимыми майнерами для отслеживания и отражения заказанных транзакций.

3. Распределенность, то есть наличие сведений у всех участников транзакций, а не в одном центре.

4. Защищенность, то есть сведения при включении в блок не могут быть изменены и удалены. Конфиденциальность обеспечивается с помощью сложных математических приемов (кольцевая подпись, гомоморфное шифрование, доказательство с нулевым разглашением и т. д.), когда можно хранить данные и, не разглашая личную информацию, проверять сведения о транзакциях.

5. Гарантия децентрализованного доверия к базе данных, к транзакциям равных участников сетевого взаимодействия.

Блокчейн считается одной из разновидностей распределенного реестра со специфическими техническими устройствами. Именно они, в отличие от обычного распределенного реестра, формируют особые признаки: криптозащищенность, неизменяемость, наличие подписи в сообщении, формирование связанной цепочки блоков и консенсус при ее создании. При таком способе хранения данных на многих компьютерах (нодах) ведется онлайн-журнал с записями о каком-то активе и операциях с ним. Записи в блокчейне объединяются друг с другом в специальную структуру — блок. Этот блок содержит свой порядковый номер и результат обработки имеющихся в предыдущем блоке данных (особую хэш-функцию), с помощью которой можно проверить информацию.

Возникнув в 2009 году как система электронных денег для обхода государственных централизованных денежных потоков, блокчейн постоянно совершенствуется и применяется в различных отраслях деятельности. Сейчас выделяются следующие виды блокчейна в зависимости от степени открытости:

а) публичный блокчейн, когда база полностью открыта и хранится в любом компьютере, когда происходит абсолютная децентрализация,

б) сервисный (консорциумный) блокчейн, когда количество майнеров ограничено, и они договариваются между собою об условиях функционирования системы; в блоковой цепи, которая принадлежит консорциуму, процесс согласования контролируется предварительно отобранными узлами,

в) приватный блокчейн, когда количество пользователей ограничено, а база хранится распределенно только между теми компьютерами, которые включены в систему.

Например, платформа «Komodo» включает следующие интегральные функции:

— Delayed Proof-of-Work (dPos) — отложенное доказательство выполнения работы в виде цепи PoW с резервными копиями, которые записаны на блокчейн биткоина,

— BarterDex — как децентрализованный обмен одной криптовалюты на другую без участия посредника,

— Jumbir — как технология анонимности криптовалюты,

— децентрализованные ICO (diCOs) в виде решений по созданию новых ICO.

Для справки: в начале 2019 года токен комоды «KMD» торговался на уровне 0,781 доллара за единицу, капитализация монеты превышала 87 миллионов долларов, суточный объем торгов оставил более 4 миллионов долларов. KMD была введена в эксплуатацию в 2018 году. Экосистема монеты, по мнению экспертов, рассчитана на многосетевую архитектуру, и сеть применяется для децентрализованных бирж с поддержкой атомарных свопов, которые дают возможность пользователям проводить сделки любого масштаба без привлечения посредников.

В Сети появляются сведения о дальнейших разработках системы распределенного реестра. Сохраняется ориентация на соблюдение трех известных признаков блокчейна: подтверждение информации, сложность вычислений, перепроверка несколькими участниками несколько раз сведений о транзакциях для оценки их подлинности. Но правила работы уточняются и разрабатываются новые.

Прежде всего, одного уровня блокчейна уже недостаточно для эффективной деятельности. Например, в основе архитектуры криптовалюты Zold (выпуск в мае 2018) лежат особые принципы — множество кошельков со своими отдельными журналами транзакций, которые собираются в единую картину только в момент проведения платежа на компьютере клиента, а затем направляются в сеть для соединения и хранения. Результаты проверки показали, что таким способом проводить несколько тысяч транзакций в секунду. Для сравнения, сеть VISA обрабатывает в среднем 1800 tps, Bitcoin — 7 tps, Ethereum — 14 tps.. В то время как в валютах с блокчейн-архитектурой платежи ждут своей очереди в memory pool, после чего последовательно попадают в цепочку блоков. То есть, в Zold — параллельная обработка платежей, а в криптовалютах, основанных на блокчейн-принципах, — последовательная. Это позволяет экономить ресурсы. Транзакции в Zold дешевле по сравнению с популярными криптовалютами: по данным на конец 2018 года, 1000 транзакций Bitcoin стоят $500, Ethereum — $300, а Zold — $4. Удешевить транзакцию в Zold удалось благодаря упрощению процедуры майнинга, которая использует принцип Proof-of-Work. Всего сейчас насчитывается шесть уровней блокчейна, а такое явление названо процессом «сайдчейна» — многослойного блокчейна.

Далее, выявлены недостатки протокола Proof-of-Work (доказательство работы): высокая затратность, недостаточная энергоемкость в блоке, сохранение возможности двойной траты монет. Для их преодоления наметился переход к протоколу POS. Новое состоит в том, что в сети случайным порядком выбирается майнер, который подтверждает правильность транзакций. Но ему приходится вносить залог («заморозка» ресурса) для страховки своей честности (доверяй, но страховка не мешает). Одновременно наметился переход на DPOS — консенсус, когда майнеры выбираются не сетью, а пользователями при сохранении правила заморозки ресурса.

Совершенствование блокчейна происходит постоянно и связано с необходимостью изменения правил работы сети. Если изменения несущественные, то этот процесс называют софтфорком, а если серьезные, то — хардфорком (в переводе — жесткая развилка), что ставит перед пользователем выбор, по какому варианту следовать дальше — по старому или по новому. Во втором случае чаще всего происходит создание новой криптовалюты, что сопровождается ее майнингом и выходом на рынок. Эмитент может под этот новый проект организовать ICO и выпустить для продажи токены. Иными словами, периодические изменения правил работы сети делают блокчейн гибкой системой, готовой к приспособлению к новой ситуации на финансовых и информационных рынках.

Поиски вариантов совершенствования различны, Например, эксперты выделялют четыре проекта совершенствования технологии блокчейна для криптовалюты. Первый — проект Lightning Network, который появился еще в 2015 году. По сути — это децентрализованная система каналов для микроплатежей. когда в блокчейн записывается не каждая отдельная операция, а сразу баланс канала, что значительно снижает нагрузку на блокчейн биткоина. Второй — это проект IOST, когда разработчики решили использовать уникальную систему шардинга. Шардинг — это разделение базы данных на множество более мелких, и, соответственно, легче управляемых баз, называемых шардами (shard — черепок, осколок). Для этого в IOST используют собственный метод шардинга — «эффективным распределенным шардингом». Такой подход уменьшает нагрузку на обработку транзакций на отдельном узле, а также увеличивает общую пропускную способность. Третий — это проект в команде Enigma под названием «секретные контракты». Они очень похожи на обычные смарт-контракты, но с таким отличием: данные, проходящие через секретные контракты в Enigma, обрабатываются узлами, но узлы их «не видят». Это достигается путем разделения смарт-контракта на части, которые затем зашифровываются по-отдельности, а после обработки объединяются обратно. Этот процесс называется «безопасной раздельной обработкой». Четвертый — это проект Ark по организации совместимости между разными блокчейнами. Новые блокчейны построены на различной архитектуре, и они не могут общаться между собой. Сейчас единственный способ перевести активы из одного блокчейна в другой — это централизованный обменник. Для достижения совместимости в Arc разработали собственную технологию под названием SmartBridge («умный мост»), что SmartBridge позволяет блокчейнам связываться и обмениваться данными друг с другом — для интеграции необходимо добавить в блокчейн-проект небольшой фрагмент кода.

Конец ознакомительного фрагмента.