Интернет блокчейнов

Гибридный блокчейн возник в попытке создать идеальную сеть, которая бы объединила лучшие характеристики каждого типа блокчейна. Мы уже рассказывали вам о современной типологии блокчейна: публичных, приватных и пермиссионных сетях. У каждой из них есть свои преимущества и недостатки 一 подробности вы можете узнать в этой статье. Сегодня мы рассмотрим принципы работы гибридных сетей, поговорим о концепции Web 3.0, проекте Polkadot и альтернативных решениях рынка: Hedera, Ethereum, TON.

Концепция Web 3.0 и фонд Web3

Концепцию развития интернет-технологий Web 3.0 сформулировал руководитель Netscape.com Джейсон Калаканис. Она основывается на принципе децентрализации, и первые реальные решения уже существуют: к примеру, децентрализованные браузеры Parity, Status.IM, Mist, Metamask, Brave; мессенджеры e-Chat, ySign, Tox; операционная система EOS.

Сооснователь Ethereum Гэвин Вуд предложил свое видение интернета. Совместно с фондом Web3 Foundation и Parity Technologies было проведено ICO проекта Polkadot.

Все разработки Polkadot курирует швейцарский фонд Web3 Foundation. Миссия организации 一 создание инфраструктуры для развития децентрализованных веб-протоколов.

Что же представляет собой экосистема Web3?

一 бессерверный интернет 一 децентрализованная сеть;

— пользователи могут контролировать свои персональные данные и финансовые счета;

— надежность децентрализованных P2P-сетей обеспечивается криптоэкономическими и криптографическими инструментами.

Проект Polkadot

Сеть Polkadot объединяет частные и публичные блокчейны в экосистеме Web3. Миссия проекта — трансформация существующей структуры интернета в Web3. В идеале Polkadot создаст интернет, где независимые блокчейны будут обмениваться информацией и транзакциями. Этот проект — шаг на пути к цифровому децентрализованному миру будущего.

По сути, Polkadot представляет собой архитектуру для обмена и преобразования информации между различными блокчейн-системами: публичными, приватными и пермиссионными. Транзакции могут проводиться одновременно и распределяться между блокчейнами.

Экосистема Polkadot состоит из трех разных компонентов:

• Relay chain 一 связующая сеть. Центр системы, обеспечивающий обмен транзакциями между цепями. Relay chain гарантирует консенсус и безопасность.
• Parachains 一 парачейны. «Параллельные блокчейны», которые осуществляют транзакции и переносят их в исходный блокчейн.
• Bridges 一 мосты. Ссылки на блокчейны со своим собственным консенсусом (например, Ethereum).

Участники экосистемы:

• Collators 一 коллаторы. Управляют парачейнами, собирая транзакции от пользователей. Подтверждают блоки, используя «доказательства валидности» (Proof-of-Validity). Коллаторы получают комиссии от проводимых ими транзакций и, по сути, выполняют роль майнеров.
• Validators 一 валидаторы. Их функция 一 верифицировать информацию, содержащуюся в наборе блоков парачейнов и подтверждать доказательства от коллаторов. Валидаторы участвуют в механизме консенсуса и добавляют новые блоки в цепь-ретранслятор, после чего блоки перемещаются во все парачейны, завершая транзакцию.
• Nominators 一 рекомендатели. Обеспечивают безопасность цепи-ретранслятора, подбирая надежных валидаторов.
• Fisherman 一 «рыбаки». Отслеживают операции в сети Polkadot и выявляют нарушения валидаторов, если они есть.

Ключевые задачи, которые решает Polkadot:

• Совместимость: проект создаст возможность для разных типов блокчейнов совершать транзакции и обмениваться данными и активами.
• Масштабируемость: Polkadot поддерживает работу нескольких парачейнов, каждый из которых обрабатывает множество транзакций параллельно. Это позволит сетям достичь бесконечной масштабируемости.
• Безопасность: внутри сети Polkadot действует механизм «общей безопасности», позволяющий проводить операции между блокчейнами без необходимости получения доверия. Иными словами, у сети Polkadot есть публичный компонент, который связывает все производные парачейны. Этот фактор обеспечивает безопасность, ведь публичную сеть взломать непросто.

Фонд Web3 задумывался как консорциум, аналогичный Консорциуму Всемирной паутины (W3C): организация разрабатывает протокол коммуникации, который, по ее мнению, должен de facto стать стандартом при проектировании Web 3.0 (в этом Polkadot отличается от Ethereum 2.0 или блокчейн-платформы Telegram Open Network, ориентированных на конечные продукты). Разработчики сети Polkadot считают, что сеть обладает потенциалом воплотить мечту о Web 3.0 一 децентрализованном интернете — и сформировать новую глобальную цифровую экономику.

В чем же заключаются потенциальные плюсы использования Polkadot для бизнеса? Возможности сети позволят бизнесу создавать свои собственные блокчейны с учетом потребностей и задач конкретной отрасли. Решение может быть использовано в сферах здравоохранения, страхования, логистики и транспорта и многих других.

Polkadot обеспечит взаимодействие приватных и публичных блокчейнов, гарантируя их совместимость и общую безопасность.

Механика работы

Как работает сеть Polkadot? Внутри нее существует базовая сеть relay chain. К ней подключены валидаторы — ноды, которые обладают достаточно большой вычислительной мощностью. Они не хранят информацию, а лишь быстро обрабатывают ее. Второй уровень — парачейн, параллельная сеть, которая содержит бизнес-логику и данные, соответствующие определенному бизнес-кейсу. Парачейн может быть закрыт: его участники сами определяют правила подключения нод и участников, алгоритмы обновления смарт-контрактов.

Поскольку парачейн зависит от консенсуса внутри relay, то есть от большой публичной сети, все внутренние данные будут доступны валидаторам. Каким образом это происходит? К примеру, парачейн находится в условном состоянии S. Далее совершается операция — перевод токенов. При обработке смарт-контракта текущее состояние S переводится в новое за счет применения state transition function — специальной функции, которая переводит состояние парачейна из одного в другое. Данные об операции отправляются на согласование условным валидаторам из relay chain. В зависимости от решения валидатора, блок добавляется или не добавляется в систему.

Проблема безопасности передачи данных валидатору еще не решена. Гибридные сети на данном этапе — вопрос будущего. Однако уже существуют различные разработки в области шифрования данных — к примеру, инструментарий в виде zero-knowledge proof или гомоморфная криптография.

Альтернативные решения

Платформа распределенного реестра Hedera Hashgraph 一 это распределенный реестр с синхронизацией цифровых данных согласно алгоритму консенсуса, однако он не относится к блокчейнам. На данный момент платформа находится в разработке. Функционал решения также позволит создавать децентрализованные приложения и поддерживать смарт-контракты. Главное отличие Hashgraph от технологий DLT: платформа имеет высокую пропускную способность на десятки тысяч транзакций в секунду и может использоваться в системах, требующих высокой производительности и защищенности данных (например, аукционы или онлайн-игры).

Telegram Open Network (TON) 一 это блокчейн-платформа Telegram от команды Павла Дурова. Платформа защищена встроенным прокси и анонимайзером. В числе предлагаемых сервисов платформы 一 обмен сообщениями, криптовалюта Gram и многие другие.

Платформа была разработана для удобства пользователей мессенджера Telegram. Транзакции будут проходить максимально быстро 一 как у Visa и Mastercard. Блокчейн работает по принципу Proof-of-Stake, обеспечивая безопасность транзакций. Архитектура платформы TON основывается на главном блокчейне и 292 дополнительных сетях. Блокчейн будет использовать технологию шардинга, которая позволит ускорить генерацию новых блоков и скорость транзакций.

Архитектура TON похожа на решение Polkadot и включает в себя ключевые элементы:

一 Базовую публичную блокчейн-сеть, содержащую информацию о протоколе, хеше, валидаторах.

一 «Рабочие» (производственные) блокчейны, позволяющие исполнять смарт-контракты.

Подобную архитектуру можно назвать стандартным дизайном нового поколения блокчейнов.

Гибридные сети и бизнес

На данном этапе говорить о возможностях внедрения гибридных сетей в бизнес-процессы рано: актуальных решений очень мало. Сложившиеся и устоявшиеся схемы работы не предполагают полную децентрализацию бизнеса. Однако распространение технологии в обществе может привести к тому, что старые принципы сменятся новыми форматами, сделав возможной peer-to-peer-экономику.