Текст книги "Блокчейн для бизнеса"

Мета-технология

Блокчейн – это мета-технология, потому что она влияет на другие технологии и, в свою очередь, состоит из нескольких технологий. Это как объединение компьютеров и сетей, которые построены на основе интернета. Изучая архитектурные слои блокчейна, вы обнаруживаете, что он состоит из нескольких частей: базы данных, программного приложения, нескольких компьютеров, подключенных друг к другу, клиентов, имеющих доступ к нему, программной среды, на которой он основан, инструментов для контроля над ним и других частей (которые будут рассмотрены в главе 6).

Блокчейн – это не просто новая технология. Это технология, которая бросает вызов другим существующим программным технологиям, поскольку она может заменить или дополнить существующую практику. По сути, это технология, которая изменяет другую технологию.

В прошлый раз мы были свидетелями такой каталитической технологии в период появления всемирной паутины. Сеть также изменила способ создания программных приложений, она принесла с собой новые программные технологии, которые бросали вызов и заменяли предыдущие. В 1993 году HTML, язык разметки, изменил публикацию. В 1995 году Java, язык программирования Web, изменил программирование. Несколькими годами ранее TCP/IP, компьютерный сетевой протокол, начал менять сетевое взаимодействие, делая его полностью совместимым во всем мире.

С точки зрения разработки программного обеспечения, одним из самых больших изменений в парадигме, на которые претендует блокчейн, является брошенный им вызов функции и монополии традиционной базы данных в том виде, как мы ее знаем в настоящее время. Поэтому нам нужно понять, как блокчейн заставляет нас глубоко переосмысливать существующие конструкции базы данных.

Блокчейн изменяет способ написания приложений через новую форму языков сценариев, которые могут программировать бизнес-логику как «умные» контракты, которые применяются на блокчейне.

Программное обеспечение, теория игр и криптография

Другой способ попытаться понять блокчейн состоит в том, чтобы рассматривать его как триаду, объединяющую известные нам области: 1) теорию игр, 2) науку криптографию и 3) разработку программного обеспечения. Отдельно эти сферы существовали в течение длительного времени, но впервые они пересеклись вместе и гармонично преобразились в рамках технологии блокчейна.

Теория игр – это «изучение математических моделей конфликта и сотрудничества между разумными мыслящими людьми, принимающими решения». (4) И это связано с блокчейном, потому что блокчейн биткоина, первоначально придуманный Сатоши Накамото, должен был решить известную головоломку теории игр – «задачу византийских генералов»[3]3
  В криптологии: задача взаимодействия нескольких удаленных абонентов, которые получили приказы из одного центра. – Прим. перев.


[Закрыть].

Решение этой задачи заключается в том, чтобы гарантировать победу за счет смягчения последствий любых попыток небольшого числа нечестных генералов солгать о координации своих сил в атаке.

Это достигается путем процесса проверки работы, которая была осуществлена при обработке отправленных сообщений, и ограничения времени для необходимого просмотра сообщений, обеспечивающего их достоверность. Учитывать «отказоустойчивость византийской схемы» важно, поскольку она начинается с предположения, что вы не можете доверять кому-либо, и тем не менее система обеспечивает уверенность в том, что транзакция прошла и безопасно достигла контрагента, не пострадав от потенциальных атак, – это основано на доверии к сети.

Этот новый метод достижения безопасности в завершении транзакции имеет фундаментальные последствия, поскольку он ставит под вопрос существование и роль нынешних доверенных посредников, которые традиционно занимаются проверками транзакций. Это заставляет нас задуматься над экзистенциальным вопросом: зачем нам центральная власть для обеспечения центрального доверия, если мы сможем достичь такой же достоверности, когда транзакция перемещается от одного партнера к другому через сеть, в которую «встроено» доверие?

Криптографическая наука используется во многих местах для обеспечения безопасности блокчейна, и она опирается на три базовых концепта: хэширование, ключи и цифровые подписи. «Хэш» – это уникальный «отпечаток пальца», который помогает без необходимости фактического просмотра проверить, что определенная часть информации не была изменена. Ключи используются по крайней мере в комбинации двух сфер: публичной и частной. Для аналогии представьте дверь, которая нуждается в двух ключах, чтобы ее открыть. В этом случае открывающий ключ используется отправителем для шифрования информации, которая может быть расшифрована только владельцем закрывающего ключа. Вы никогда не раскрываете свой личный ключ. Цифровая подпись – это математическое вычисление, которое используется для подтверждения подлинности (цифрового) сообщения или документа.

Криптография основана на государственной/частной гегемонии, которая представляет собой инь-ян блокчейна: публичная видимость, но частная инспекция. Это немного похоже на ваш домашний адрес: вы можете публиковать его, но это не дает никакой информации о том, как выглядит ваш дом внутри. Вам понадобится ваш личный ключ, чтобы войти в ваш частный дом, а поскольку вы задекларировали определенный адрес в качестве своего, никто не сможет присвоить его себе.

Хотя концепции криптографии существуют уже давно, инженеры-программисты наслаждаются сочетанием ее с инновациями теории игр, чтобы создать общие конструкции блокчейна, где кажущаяся неопределенность компенсируется подавляющей математической достоверностью.

База данных vs. Реестра

У нас есть транзакции, которые могут быть проверены без участия третьей стороны. Теперь вы думаете: а как насчет баз данных? Мы всегда считали, что базы данных являются надежными хранилищами активов.

В случае блокчейна реестр – это неопровержимая запись, которая содержит подтверждение транзакций блокчейном.

Давайте рассмотрим это на примере ситуации: база данных против блокчейна (реестра).

Когда вы открываете банковский счет, в действительности вы отказываетесь от своих прав в этом «аккаунте». На самом деле банк дает вам иллюзию доступа и видимости активности в нем. Каждый раз, когда вы хотите переместить деньги, заплатить кому-то или внести деньги, банк дает вам явный доступ, потому что вы оказали им неявное доверие, допустив к своим делам. Но этот «доступ» также является еще одной иллюзией. В действительности это доступ к записи в базе данных, которая говорит, что у вас есть такая-то сумма денег. Опять же они обманули вас, дав вам иллюзию, что вы «владеете» этими деньгами. Но банк обладает высшим авторитетом, потому что у него есть база данных, которая указывает на эту запись, которая говорит, что у вас есть деньги, а вы лишь предполагаете, что они у вас есть.

Банковское дело сложное, но я попытался через упрощенные иллюстрации подчеркнуть тот факт, что данный банк в рамках некой иерархии обладает контролем для предоставления или отказа в доступе к деньгам, которые он удерживает.

Такая же концепция применима к любым цифровым активам (акциям, облигациям, ценным бумагам), которые финансовое учреждение может держать от вашего имени.

Перейдем к блокчейну.

Тот же самый сценарий можно осуществить без всех описанных выше сложностей.

Один пользователь может отправить деньги другому пользователю через специальный кошелек, а блокчейн осуществит аутентификацию, валидацию и передачу, как правило, в течение десяти минут, с обменом криптовалюты или без него.

Такова магия блокчейна в ее простейшей форме. Вот почему я предлагаю всем, кто собирается участвовать в реализации блокчейна, попробовать выполнить транзакции этого типа со своим собственным кошельком, либо загрузив одну из многих доступных версий, либо подписавшись на локальный биткоин-обмен, который есть везде, где бы вы ни жили. Как только вы это сделаете, вы поймете истинный смысл слова «без посредников» и начнете сомневаться в том, что нам все еще нужны нынешние посредники.

Оглянемся назад, чтобы лучше видеть перспективу

Итак, как же блокчейн вписывается в общий контекст различных этапов развития технологий?

В 2003 году Николас Карр (Nicholas G. Carr) опубликовал в Harvard Business Review статью «Не имеет значения» (6), которая потрясла корпоративные круги информационных технологий и поставила под сомнение их стратегическую значимость. Он написал:

«То, что делает ресурс поистине стратегическим, что дает ему основы для устойчивого конкурентного преимущества – это не распространенность, а дефицит. Вы получаете преимущество над соперниками, только имея или делая то, чего они не имеют или не могут делать. К настоящему времени основные функции хранения данных, обработки данных и передачи данных в IT-среде стали доступными для всех».

Хотя идеи Карра, высказанные в этой статье, энергично обсуждались в течение еще двух лет, они уже стали общим достоянием и совпали с появлением сети как новой мощной вычислительной платформы. Сеть застала IT-директоров врасплох и привела большинство из них в растерянность по крайней мере на три года, особенно потому, что многие из них были более сосредоточены на проблеме соответствия дат в 2000 году. На самом деле спад IT начался с появления сети, поскольку интернет предоставил конкурентные преимущества тем, кто освоил его раньше.

Как показано на этой схеме, верховенство IT закончилось с распространением интернета, а ему на смену придет многообещающий блокчейн.

Главные технологические эпохи

Еще один способ увидеть преемственность в развитии технологий – это посмотреть на различные этапы эволюции сети и увидеть, что блокчейн является еще одним новым этапом, основанным на одноранговых транзакциях с доверительным активом. Давайте вспомним ключевые мини-революции, которые интернет принес нам с 1994 года: личные коммуникации, самопубликации, электронная коммерция и социальные сети. Оглядываясь в прошлое, мы видим, что каждая из этих четырех фаз определялась функциями, которые брал на себя интернет: он заменил почту, печатные СМИ, цепочки поставок / обычные магазины и реальный мир.

Ирония ситуации в том, что блокчейн-приложения могут заменить любое веб-приложение. Хотя мы привыкли считать, что интернет принес нам доступность информации, свободу коммуникации и электронную коммерцию, этим функциям будут угрожать новые версии, которые опираются на одноранговые протоколы, привязанные к технологиям блокчейна.

Распакуем блокчейн

Продолжим знакомство с разными слоями блокчейна! Главный момент, который я хотел бы подчеркнуть: блокчейн – это не один пункт, предмет, тренд или свойство. Это много частей сразу, одни из них работают вместе, а другие автономно.

Когда интернет начал коммерциализироваться примерно в 1995 году, мы часто описывали его как многоцелевой феномен. В своей предыдущей книге «Открытие цифровых рынков» в 1997 году я описал интернет как имеющий «пять множественных идентификаторов» и добавил, что «преимущества каждого из них должны использоваться при разработке разных стратегий». Мировая сеть одновременно являлась сетью, платформой разработки, платформой транзакций, посредником и рынком. (В то время мы не рассматривали аспекты сообществ/социальной сети, поскольку они возникли позже.)

Блокчейн развивает эту множественность функций дальше. Он одновременно выполняет следующие десять функций:

1. Криптовалюта

2. Вычислительная инфраструктура

3. Транзакционная платформа

4. Децентрализованная база данных

5. Распределенный реестр акаунтов

6. Платформа разработки

7. Программное обеспечение с открытым исходным кодом

8. Рынок финансовых услуг

9. Одноранговая сеть

10. Уровень служб доверия.

В качестве первого шага к фундаментальному пониманию блокчейна давайте погрузимся в каждую из них.

1. Цифровая криптовалюта

Функция цифровой валюты, вероятно, является наиболее «видимым» элементом блокчейна, особенно если он является публичным, например как биткоин (BTC) или Ethereum (ETH). Криптовалюта, как правило, это экономический прокси-сервер для посреднических операций и безопасности блокчейна. Иногда он представлен маркером, который является другой формой репрезентации базовой криптовалюты.

Одной из сложных проблем с криптовалютами является их ценовая волатильность, которой достаточно, чтобы отпугнуть большинство потребителей. В статье, опубликованной в 2014 году, описывающей метод стабилизации криптовалюты, Роберт Сэмс цитировал Ника Сабо: «Основная неустойчивость биткоинов связана с изменчивостью спекуляций, которая, в свою очередь, объясняется общей неопределенностью относительно его будущего. Более эффективные механизмы ликвидности не помогают сократить реальную неопределенность». Поскольку криптовалюта приобретает все большее признание и понимание, ее будущее будет менее неопределенным, что приведет к более стабильной и плавной кривой принятия.

За пределами собственно операций блокчейнов криптовалюта аналогична любой другой валюте. Биткоин может быть продан на биржах, и его можно использовать для покупки или продажи товаров и услуг. Криптовалюта очень эффективна в блокчейн сетях, но каждый раз, когда она сталкивается с реальным миром традиционных валют (или «фиксированной валютой»), возникает трение.

2. Децентрализованная вычислительная инфраструктура

Блокчейн также может рассматриваться как подход к разработке программного обеспечения, связывающий вместе несколько компьютеров, обычно подчиняющихся одному и тому же «консенсусному» процессу сообщения или записи информации, которую они содержат, и где все связанные взаимодействия проверяются с помощью криптографии.

С физической точки зрения сетевые компьютерные серверы – это то, что действительно обеспечивает блокчейн. Но разработчикам не нужно настраивать эти серверы, и это тоже является частью магии блокчейна. В отличие от интернета, где на сервер отправляется запрос HTTP (Hypertext Transfer Protocol), с помощью блокчейн-приложений сеть делает запрос к блокчейну.

3. Платформа транзакций

Блокчейн-сеть может проверять множество транзакций, связанных со стоимостью, с цифровыми деньгами или активами, которые были оцифрованы. Каждый раз, когда достигается консенсус, транзакция записывается в «блок», который является местом хранения. Блокчейн отслеживает эти транзакции, которые впоследствии могут быть проверены как состоявшиеся. Таким образом, блокчейн является гигантской платформой, способной обрабатывать как микротранзакции, так и большие ценностные транзакции.

Криптовалюта очень эффективна в сетях, но каждый раз, когда она сталкивается с реальным миром традиционных валют, возникает трение.

Если мы хотим сравнить блокчейны с другими сетями, осуществляющими транзакции, то приходит в голову в качестве критерия выбрать их пропускную способность, которая измеряется в транзакциях в секунду (TPS). Для справки: в 2015 году VISA обрабатывала в среднем по 2 тыс. TPS в своей сети VisaNet с пиковой скоростью 4000 TPS и максимальной производительностью 56 000 TPS. В течение 2015 года PayPal обработал всего 4,9 млрд платежей, что эквивалентно 155 TPS. С 2016 года блокчейн биткоина был далек от этих чисел, колебясь в пределах 5–7 TPS, но с перспективами, в значительной степени превосходящими эти показатели, благодаря достижениям в технологии побочных цепочек и ожидаемому увеличению размера блока биткоинов. Некоторые другие блокчейны быстрее биткоинов. Например, Ethereum начал с 10 TPS в 2015 году, приблизившись к 50–100 TPS в 2017 году и ориентируясь на 50 000–100 000 TPS к 2019 году. Частные блокчейны еще быстрее, потому что у них меньше требований к безопасности, и мы видим 1000–10 000 TPS в 2016 году, в 2017 году до 2000–15 000 TPS и потенциально неограниченный объем после 2019 года. Наконец, связь мощности блокчейнов с технологией кластеризованной базы данных может поднять эти пределы пропускной способности транзакций еще выше, что приведет к положительному развитию.

4. Децентрализованная база данных

Блокчейн разрушает традиционную парадигму базы данных / обработки транзакций. В 2014 году я твердо заявил, что блокчейн – это новая база данных, и предупредил разработчиков о необходимости быть готовыми все переписать.

Блокчейн похож на место, где вы наполовину публично храните любые данные в линейном контейнерном пространстве (блоке). Любой может убедиться, что вы разместили эту информацию, потому что на контейнере есть ваша подпись, но только вы (или программа) можете разблокировать то, что находится внутри контейнера, потому что только вы надежно держите секретные ключи от этих данных.

Таким образом, блокчейн ведет себя почти как база данных, за исключением того, что часть хранимой информации, ее «заголовок», является общедоступной. Правда, блокчейны – не очень эффективные базы данных, но это нормально. Их работа состоит не в замене больших баз данных, это дело разработчиков программного обеспечения – выяснить, как они могут переписать имеющиеся приложения, чтобы использовать преимущества блокчейна для проведения транзакций.

5. Общий, распределенный реестр аккаунтов

Блокчейн также представляет собой распределенный общедоступный реестр ценностей с отметками времени, который отслеживает каждую транзакцию, когда-либо обрабатывавшуюся в его сети, что позволяет компьютеру пользователя проверять достоверность каждой транзакции так, чтобы не было двойного подсчета. Этот реестр может делиться между несколькими сторонами, и она может быть частной, общественной или получастной.

Несмотря на то что распределенный реестр транзакций является популярным способом описания блокчейнов, а некоторые рассматривают его как приложение-убийцу, это лишь одна из возможных характеристик.

6. Платформа разработки программного обеспечения

Для разработчиков блокчейн – это прежде всего набор программных технологий. Да, они лежат в основе политического и социального подкрепления (децентрализации), но они приносят с собой и технологические новшества. Появление этого нового набора средств разработки – захватывающее событие для разработчиков программного обеспечения. Блокчейн включает технологии построения нового типа приложений, децентрализованных и криптографически безопасных. Поэтому блокчейн – это новый способ создания приложений.

Кроме того, блокчейны могут иметь множество API (программных интерфейсов приложения), в том числе языков сценариев транзакций, API-интерфейсов связи P2P-узлов и клиентских API для проверки транзакций в сети. Подробнее об аспекте разработки программного обеспечения я расскажу в главе 6 этой книги.

7. Программное обеспечение с открытым исходным кодом

Большинство надежных блокчейнов являются открытыми источниками, что не только означает, что источник программного обеспечения является общедоступным, но также и то, что инновация может осуществляться совместно, поверх основного программного обеспечения.

Например, основной протокол биткоина – это открытый исходный код. С первоначального момента его создания Сатоши Накамото группа «основных разработчиков» поддерживает и продолжает постоянно его улучшать. Кроме того, тысячи независимых разработчиков внедряют инновационные продукты, услуги и приложения, которые используют преимущества протокола биткоина.

Тот факт, что программное обеспечение блокчейна является открытым исходным кодом, – это мощная характеристика. Чем более открытым является ядро блокчейна, тем сильнее станет экосистема вокруг него.

8. Рынок финансовых услуг

Деньги лежат в основе блокчейнов, основанных на криптовалюте. Если к криптовалюте будут относиться как к обычной валюте, она может стать частью финансового инструмента, что приведет к разработке целого ряда новых финансовых продуктов.

Технологии блокчейна предлагают инновационную среду с невероятными возможостями для следующего поколения финансовых услуг. По мере того как волатильность криптовалютных платежей будет снижаться, их популярность станет расти. Производные инструменты, опционы, свопы, синтетические инструменты, инвестиции, займы и многие другие традиционные инструменты будут иметь свою криптовалютную версию, поэтому возникнет новый рынок для торговли финансовыми услугами.

9. Одноранговая сеть (Р2Р)

В блокчейнах нет никакого «центра». Архитектурно базовым уровнем блокчейна является одноранговая сеть. Блокчейн подталкивает к децентрализации благодаря своим одноранговым узлам. Сеть в действительности – это компьютер. Вы проверяете транзакции друг друга на уровне одноранговой сети. По существу блокчейн может рассматриваться как вычислительное множество, которое действительно децентрализовано.

Любой пользователь может мгновенно связаться с другим пользователем, независимо от того, в какой точке вселенной тот находится, и независимо от его часов работы. Для фильтрации, блокировки или задержки транзакции между двумя или более пользователями или между узлами, которые осуществляют транзакцию, не требуется никакого посредника. Любой узел в сети может предлагать услуги на основе своих знаний о транзакциях, где бы в этой сети они ни находились.

В дополнение к созданию технической сети P2P, блокчейн также создает рынок пользователей. Блокчейн-сети и приложения на их основе формируют свою собственную (распределенную) экономику с разными показателями и динамичностью. Таким образом, блокчейны приносят с собой экономическую модель, и эту их ключевую функцию мы рассмотрим далее в этой книге.

10. Уровень служб доверия

Всем блокчейнам обычно доверяют как базовым единицам обслуживания. По сути, это и функция, и предоставляемые услуги. Но доверие не ограничивается только транзакциями. Оно распространяется на данные, услуги, процессы, идентичность, бизнес-логику, условия соглашения или физические объекты. Это относится практически ко всему, что может быть оцифровано как (интеллектуальный) актив с присущей ему или связанной с ним ценностью.

А теперь представьте себе возможный гибрид инноваций, который появится на вершине этих десяти мощных функций и характеристик. Объединив их вместе, вы начнете представлять себе невероятные возможности блокчейнов.