Классификация блокчейн-решений для бизнеса. Теория и практика

About Ethereum.. Среди многих блокчейн платформ созданных за последние 7-10 лет стоит отдельно отметить Ethereum. Для меня это стало первым доказательством возможности построения DAO, как воплощения идей Свободы в новом Цифровом мире. Именно Ethereum был выбран подавляющим большинством проектов при проведении ICO в 2016-2018 годах. В 2020 все мы стали свидетелями новый волны популярности блокчейна -DeFi проекты, и вновь – Ethereum. На мой взгляд, это конечно же не случайность. Да, именно здесь выходят на поверхность проблемы с быстродействием, масштабируемостью, стоимостью транзакций и прочие верные спутники распределенных IT-решений. Но именно здесь эти проблемы принимаются сообществом, как вызовы, на которые непременно будет дан ответ. За годы существования на этой платформе создано огромное количество инструментов для разных категорий участников. Майнеры, разработчики, инвесторы, просто пользователи – все  могут выбрать наиболее удобные для себя средства, подходящие для достижения своих  целей.  Все это превращает Ethereum в экосистему, которая способна устойчиво существовать и развиваться. Занимаясь последние 5 лет разработкой блокчейн-решений, я тоже отдаю предпочтение именно этой платформе, внося таким образом свой вклад в жизнь этой экосистемы. Итак, если первый миф заключается в том, что системы децентрализованные и/или распределённые (далее – ДРС) смешиваются с централизованными, хотя "для распределённых систем характерно распределение функций, ресурсов между множеством элементов (узлов) и отсутствие единого управляющего центра, поэтому выход из строя одного из узлов не приводит к полной остановке всей системы", - то есть определяющим является именно отсутствие управляющего центра, что и вытекает из определения; то второй миф ещё более закоснелый и держится на протяжении всей истории блокчейн-решений, то есть более 10 лет. Звучит миф так: "блокчейн - это медленно". Пожалуй, с опровержения и начнём, а затем - перейдём к классификации, которая поможет всем, кто хочет выбрать для себя / своего бизнеса ДРС (напомню: ДРС - децентрализованные и/или распределённые системы). Но скажу сразу: привести все классификации в статье не представляется возможным, поэтому ограничусь теми, которые встречались на практике. Впервые на сравнение централизованных систем и ДРС в разрезе блокчейн имплементаций (далее - будет использован именно этот аспект ДРС, хотя у DAG-подобных сервисов свой сегмент на будущее) наткнулся примерно лет 5-6 назад, когда обсуждались возможности ещё не запущенного Ethereum, в ICO которого удалось поучаствовать. Особенно сие стало заметно в 2017-2018 гг. на волне так называемое хайпа ICO/ITO/TGE и криптовалют: btc достиг уровня почти $20 000, а eth приблизился к $1350 и поток запросов вырос. Именно тогда и там впервые появился тезис о 50 000 tps у Visa, что не соответствовало реальности (см. официальный отчёт: https://cli.co/mSqvqmN). TPS - transactions per second - сколько транзакций в секунду осуществляется. Так вот никаких 50 000 у Visa нет и никогда не было: средний показатель в 2017-2018 гг. составлял от  1736 до 3942 tps: более чем в 12 раз завышенная цифра в 50 000. У MasterCard же в документации tps с показателем 10 до сих пор является нормой (см. https://cli.co/odi9-9g). Что ж, давайте проверим, как обстоят дела на 2019-2020 гг.? 138,3 млрд транзакций за год (см. отчёт https://cli.co/SD-sz0z): при этом, в 2017 - 111,2, а в 2018 - 124,3 млрд. Получаем: 138 300 000 000 / 365 / 24 / 60 / 60 = 4385 tps, что быстрее, чем в прошлом году на 443 транзакции, но всё ещё далеко от 50 000, не так ли? Собственно, по этому критерию (tps) и стоит разделить ДРС прежде всего:

1. Классические (медленные);
2. Усовершенствованные / оптимизированные (средней скорости);
3. Скоростные (или их ещё именуют высокоскоростные).

Можно было бы назвать проще: медленные, средние, скоростные. Но дело в том, что один и тот же блокчейн в разных случаях может относится к разным категориям, если подойти сугубо утилитарно: скажем, платёжные каналы (Lighting Network, например) ускоряют взаимодействие и достаточно сильно и никто не запрещает использовать такой подход, скажем, для развёртывания программ лояльности. К тому же высокие скорости нужны в очень ограниченном спектре отраслей, рынков, ниш. Высокочастотный трейдинг? Да, конечно. Общение IoT-устройств? Безусловно, с учётом того, что их - уже десятки миллиардов. Банковские транзакции? Нет, они и сегодня проходят "мгновенно" лишь для пользователя конечного: на деле чарджбек можно организовать в течение 180 дней, но даже межбанковский процессинг далёк от понятия секунды, не говоря про SWIFT и прочие международные системы. Мы привыкли видимое выставлять за существующее, а желаемое - за реализованное. И всё.

В связи с этим - далеко не полный список блокчейн-решений:

• Algorand
• Binance Chain
• Bitcoin
• Bitshares
• Cardano
• Cosmos
• Cyber
• Dash
• EOS
• Ethereum
• Ethereum Classic
• Hyperledger
• Lisk
• Litecoin
• Monero
• Nem
• Neo
• Ntx
• Polkadot
• Qtum
• Steem
• Stellar
• Tendermint
• Tezos
• ThePower
• Tron
• Waves
• XRP Ledger
• Zcash
• Zilliqa

Каналы Ethereum, Graphene-семейство (хотя исторически его бы правильней назвать Bitshares-семейством), XRP Ledger, The Power и другие уже могут соперничать с Visa. Скажем, теоретический показатель Bitshares tps, который и нужно сопоставлять с 50 000 tps Visa, равняется 100 000, а у The Power это и вовсе 1 000 000. Да, много проблем (вопросов) не решённых с шардингом, с созависимостью нод в широком смысле, с атаками, направленными на компрометацию системы и т.д., но это уже следующий аспект для сравнения. У самого списка выше тоже есть трудность: она в том, что этот перечень кажется чересчур однородным, на самом деле всё куда сложнее:

1. Скажем, Tendermint - Cosmos - Binance Chain (и ещё ряд других) - ДРС одного семейства. Как, например, Bitshares, Steem, Golos (до перехода на форк EOS - CyberWay, потому как сейчас это Dapp и не более), Hive, EOS, VIZ - всё это блокчейны Graphene-семейства. И это при том, что, если брать исторический аспект, Bitshares появились раньше и Graphene стал Bitshares 2.0, но сейчас принято говорить о Graphene-семействе и экосистеме, выделяя Bitshares в отдельную ДРС, как и EOS или Steem, VIZ. При этом эволюционная составляющая во второй подгруппе (графен-семейство) более очевидна, чем в первой, поскольку там речь идёт скорее о горизонтальном расслоении, а во втором - именно о пошаговом улучшении или, как минимум, изменении (модификации) разных ДРС.
2. Многие решения (Dash, Litecoin и другие) вышли как форки, например, Bitcoin, но затем стали полностью самостоятельными и на сегодня их стоит рассматривать именно в этом ракурсе: более того, "вместо применения алгоритма SHA-256 (из семейства Secure Hash Algorithm) или scrypt, в Dash с целью доказательства выполнения работы последовательно применяются 11 различных функций хеширования", - что навряд ли можно обойти вниманием при разграничении ДРС.
3. Сам по себе список навряд ли можно назвать полным или даже стремящимся к завершённости, потому как: в любой момент форк может уйти в полное самостоятельное плавание (как в п. 2); любая альфа/бета версия - превратится в полноценный релиз (как в случае с The Power); безусловно, найдутся и те, кто закрытые/проприетарные/частные/корпоративные "блокчейн"- решения захочет добавить в список (скажем, как быть с XRP Ledger  - до сих пор не ясно: это гремучая смесь закрытости и компромиссов с open source сообществом); есть и другие ограничения, поэтому ниже буду использовать скорее показательные примеры, нежели окончательную градацию по тому или иному критерию. К тому же: Hyperledger имеет ряд "версий" (Fabric, Iroha и другие), которые по существу представляют собой фреймворки, но при этом имеют ряд существенных отличий, которые в других случаях кто-то бы назвал отдельными ДРС.
4. Мультиблокчейны (Cosmos, Polkadot и другие) и вовсе требуют отдельной колонки, поскольку трудности интероперабельность (коротко:  способность свободно обмениваться информацией между блокчейн цепями) представляют собой целый пласт оснований для классификации, а надстройка над Tendermint в виде IBC (https://cosmos.network/ibc) оптимизирует Cosmos настолько, что это можно считать более существенным фактором оптимизации, нежели форк Ethereum от Ethereum Classic.
5. Наконец, ряд ДРС имеют первичную функциональную направленность: скажем, Monero - на анонимность и приватность и нет смысла рассчитывать, что это решение уйдёт в конкуренцию с высокоскоростными ДРС.

Поэтому считаю необходимым сделать следующее: раскрыть ещё несколько критериев для градации, а затем описать ряд популярных ДРС, исходя из задач прикладного (бизнес) характера, потому как завершённая градация - симулякр, который ничего не расскажет о сути самих ДРС. Безусловно, одним из важнейших является распределение ДРС на PoW и PoS системы, где PoW - ДРС, которые базируются на том, что решение принимается по наибольшей произведённой работе, а в PoS - через валидацию определённых групп владельцев монет (крипто-активов, которые служат своего рода гарантийным взносом). При этом и PoS & PoW можно разделять на подвиды: как, например, DPoS, LPoS и т.д. Собственно, всё вытекает из названий: доказательство выполнения работы (PoW) и доказательство доли владения (PoS). Многие ошибочно считают, что PoS: более надёжны, экологичны и т.д., но простая истина заключается в нулевом правиле безопасности: взломать можно любую систему. Ближайший пример - противодействие через (форк) Hive захвату Steem-сообщества. Другие примеры можно почитать в цикле материалов, которые начинаются со статьи: https://cli.co/aL2pv5a. К тому же не стоит недооценивать эволюцию технологий: следующий шаг PoW лежит в мобильности, то есть в привязке к работе конкретных, носимых в первую очередь, устройств, коими обладает почти любой человек: смартфон, смарт-браслеты и прочее, а также сами устройства как акторы для ДРС. К тому же можно пойти дальше и выделить: PoA (доказательство активности); PoL (доказательство местонахождения); PoI (доказательство важности) и т.д. Поэтому я бы поднялся на уровень абстракции выше и записал следующее: PoW в широком смысле и PoO (proof of ownership - доказательство владения). Первое про то, что нужно что-то сделать, чтобы использовать итоговое решение для обёртки блоков (классический PoW, PoA, PoL и другие); второе - про владение чем-то (долей, делегированной долей и т.п.: PoS, PoI, DPoS, LPoS и др.). Опять же - классификаций алгоритмов консенсуса можно привести значительно больше и по разным критериям: https://cli.co/lqD5Ioe. И подчеркну, поскольку это крайне важно: кроме PoW все результаты владения доли имеют огромное число мало обсуждаемых недостатков, где ярким и положительным исключением является, пожалуй Proof-of-space (PoSpace) или  "proof-of-capacity" (PoC) – "способ выражения интереса к службе путём выделения … объёма памяти или дискового пространства для решения проблемы, представленной поставщиком услуг". К сожалению, маркетинг в данном случае сильнее технологии и многие компании делают, вероятно, ошибочный выбор в пользу PoO-семейства. Ещё точнее об этом сказал CTO The Power: "Консенсус при сборке блока на блокчейнах или принятии единого решения для других децентрализованных систем, это алгоритм по которому участники договариваются какой блок/решение в данный момент принять верным. Обобщенно типов консенсуса всего два: случайный, когда один из участников может предоставить проверяемое доказательство, из которого понятно, что этот участник счастливчик и имеет право утвердить блок/решение; коллегиально-алгоритмический, когда каждый из участников тем или  иным способом  голосует за общий блок/решение. При развитии большого количества проектов, начиная с (примерно) 2016 г., большинство предлагало свои "улучшения" в систему. Однако, практически все они касались не консенсуса децентрализованной системы, а оптимизации участников: понятно, чем меньше участников, тем, будет быстрее работать система.  Это направление развития и стало основным при развитии современных ДРС. И  алгоритмы с красивыми название  PoS, DPos, LPoS, PoA, PoI и прочие вдруг начали называться "алгоритмами консенсуса". В то время как более правильно их отнести к алгоритмам оптимизации работы системы". Сложно не согласится, правда ли? Но всё же сделаем попытку абстрагироваться и принять как данность обозначенную выше абстракцию о PoW & PoO. Тогда у нас есть: классификация по скорости; классификация по обобщённому консенсусу (PoW & PoO). Если же пойти ещё дальше, то стоит посмореть как раз на приставку мульти: мультиблокчейны и вообще свойство самовложенности (для DAO, Dapp, DEX) - важнейший шаг ДРС. Но можно ли сказать, что Bitcoin не интегрирован в другие решения, а, скажем, Cosmos/Polkadot - да, априори? Нет, для этого достаточно посмотреть на атомарные свопы (АС):

• АС Bitcoin есть ко множеству других решений (LTC, Ethereum и др).
• DEX-биржи также имеют интеграцию с BTC/ETH. Почему это важно? Потому как это следующий шаг интеграции: уже не столько технической, сколько экономической в первую очередь. А как быть с обёрнутым в Эфир-оболочку биткоином?
• А главное - сами мультиблокчейны добавляют "мосты" к Bitcoin быстрее/чаще всего: оно и понятно, потому как сообщество, которое у BTC весьма развито, всегда важнее и первичнее технологического фактора.

Поэтому уровень абстракции: мультиблокчейн - "простой" блокчейн с точки зрения бизнеса не имеет очевидных преимуществ, если только не будет в перспективе создано искусственного конкурентного преимущества при добавлении к той или иной экосистеме. Что действительно важно, так это два сообщества: пользователей и разработчиков. В этом смысле Hyperledger, Ethereum, Bitcoin, возможно, EOS имеют преимущества даже перед Graphene-семейством в целом: вот только программисты, создающие Voice, VIZ, Bitshares-надстройки и подобное со мной не согласятся. Отдельный пласт - имплементации на Cardano, коих с 2018 года прибавилось: правда, в сегменте b2b в первую очередь. Поэтому на сегодня предложил бы следующую дифференциацию, полезную для бизнеса:

1. Ethereum - огромное число разработчиков (ConsenSys, Parity, многие из поддерживаемых Ethereum Foundation и другие), миллионы пользователей по всей планете, развитая инфраструктура (Dapp, Dex, etc.) и т.д. По скорости в 16-20 tps данное ДРС можно отнести к первой категории. Это PoW (с переходом к синтетической PoW/PoS системе в версии 2.0 и некой условной модели PoS в недалёком будущем, кое, правда, обсуждают уже года три). Проблемы скорости и дороговизны Gas можно решить не только через каналы, но и форки, а равно и через уже известные виды оптимизации: например, для крупных корпораций - реализовать вместо PoW на GPU - PoA с носимых гаджетов, но всё это требует отдельных вложений, времени и затраченных сил. Смарт-контракты пишутся на Solidity.
2. HyperLedger (Fabric в первую очередь) - большое число разработчиков и имплементаций, но массовый зритель сюда не дошёл. Тестовая допустимая скорость 13 000 tps, достигнутая на практике 1200 tps. Это уже вторая группа по скорости, что недаром сделало решения на этой ДРС одним из лидеров для b2b-сегмента: Intel, IBM, WallMart и другие. Модульная система позволяет писать смарт-контракты на самых разных языках.
3. Cardano - отличное развитие в 2019-2020 гг. и активное сообщество разработчиков, которые имплементируют всё новые и новые решения. Скорость от 10 tps к району 250 tps вполне достижима и приближает к SWIFT, PayPal в разрезе классических систем, но при этом Cardano имеет ещё в запасе и хорошо проработанную теоретическую базу (см. Ouroboros) и растущее в 2020 году сообщество пользователей, а использование Haskell предоставляет возможности к масштабированию.

Как видно из описания выше - HyperLedger (Fabric) хотя и имеет собственный язык разработки, фактически предоставляет возможность написания на разных языках, тогда как Ethereum привязан к Solidity - не самому развитому скриптовому языку. И тот, и другой подход имеет свои плюсы и минусы: примерно как есть любители китайской кухни, когда все ингредиенты смешиваются, рождая новое блюдо, а есть любители французской, когда каждый ингредиент чувствуется в блюде отдельно: много было разговоров о том, что Solidity не разовьётся, но в итоге к 2020 году комьюнити программистов сильно выросло, а многие "более гибкие" платформы так и не вышли из beta-версий. Но это - технология: а что же с финансами? Здесь всё ещё сложнее и разнообразней одновременно. Во-первых, ICO уступили место IEO ненадолго: DeFi стали новым, что называется, хайпом, то есть породили ажиотаж среди масс. Оно и понятно: лёгкие деньги на процентах через залог основных активов (ETH, DAI, BTC, USDt). Не готов обсуждать плюсы и минусы рынка: для этого будет отдельный материал. Важно, что он есть и развивается семимильными шагами: точнее - так кажется многим. Поэтому сегодня у бизнеса появилось несколько альтернативных решений:

1. Классический краудфандинг, где токены - хорошее дополнение, но не подспорье.
2. ICO/IEO в разных модификациях и названиях (ITO/TGE и прочее) - способ всем уже понятный, но мало используемый из-за необоснованной дискредитации рынка.
3. DeFi-рынок как возможность получения децентрализованного кредита, залога или даже лизингового решения: проблема в том, что для реального сектора экономики опять "забыли" выделить место.
4. Варианты объединённые.

В теории - всё прекрасно. На практике:

• Всё определяется через наличие толковых разработчиков на Rust/Solidity, реже Си++/Haskell, и потому именно предпочтения отдаются не самым логичным, масштабируемым, а самым простым решениям (как раз таки Solidity).
• Свопы, ликвидность, виды отложенного исполнения смарт-контрактов и прочие термины сбивают с толку, а потому, опять же, побеждает самый массовый с позиции маркетинга, бренда сегмент, что отнюдь не означает простоты, безопасности и т.д. Отсюда - постоянные потери в DeFi-сегменте и технологическое топтание на месте с Ethereum 2.0.
• Юридические обвязки обрываются на полпути или стоят дорого для истинных стартапов, но при этом не несут в себе явной оптимизации или же каких-то видимых преимуществ: полноценное DAO с уникальной или даже встроенной в некую пседоглобальную сеть DeFi, имеющее хоть какую-то ликвидность через DEX-решения выглядит куда интересней, чем дорогая регистрация в Швейцарии, Лихтенштейне и/или Японии с тратами на постоянный аудит, содержание офиса, ненужных работников, банковское обслуживание (да ещё и с возможным переходом на отрицательные ставки по депозитам) и т.д.
• И прочее, прочее, прочее.

Поэтому попробую составить упрощённый чек-лист подключения к ДРС, немного рассказать про DAG-подобные сервисы и перейду к условной таблице, позволяющей не просто и легко, но без лишней мороки подобрать ДРС для вашего бизнеса. Ещё в 2016-2017 гг. для экспресс-оценки проектов был разработан подход 4К (в англоязычной среде - 4T): команда, концепт, коин и код. Собственно, его и рекомендую для быстрого отделения зёрен от плевел:

1. Команда. В данном случае под ней стоит понимать как раз сообщество разработчиков: для начала можно взглянуть на Github (https://coincheckup.com/analysis/github) и активность там; изучить новостной фон и экосистему созданных приложений, а затем уже идти дальше. Отдельно стоит изучить активность сообщества в широком смысле: Reddit & Twitter в разрезе 2-5 лет дают порой больше, чем информационный шум поисковой выдачи. Какова аудитория ТОП-ресурсов, реализованных на данной ДРС? Динамика роста/падения?
2. Концепт. Речь о том, на что нацелен проект: Биткоин стал первой международной внебанковской сетью трансграничных переводов и мерилом стоимости, недаром именуемый цифровая наличность, то есть деньги для всех - и роботов, и людей; Ethereum реализовал идею смарт-контрактов, став одним из первых блокчейн 2.0-решений; VIZ - первая полноценная имплементация честного DPoS и т.д. То есть не технология-сама-по-себе, а именно идейная её составляющая: какой шаг для эволюции ДРС сделан?
3. Коин. Ни один открытый блокчейн не обходится без встроенной DDoS-защиты - без собственной монеты. Как она влияет на экосистему? Какие преимущества реализует? Насколько востребована в разных сообществах: по региональному и прочим критериям? Какова техническая сущность монеты помимо первостепенной? Скажем, если бы не тот же GAS в Эфире развитие экосистемы не было бы планомерным и после хайпа ICO и первых крипто-игр мы бы не получили DeFi и прочее.
4. Код. Альфа, бета-версия или уже релиз? Как поменялись основные параметры системы за 1-3 года (усовершенствование алгоритма консенсуса, той самой скорости транзакций, безопасности смарт-контрактов и т.д.). Технически tps как раз не имеет решающего значения, если только это не блокчейн, позиционируемый в качестве высокоскоростного. Куда важнее в случае любом создание различных паттернов автоматизации (в этом смысле подход NEM, Bitshares сильно отличается от Ethereum, а он от HyperLedger) - через смарт-контракты, шаблоны как таковые или некое подобие API; сюда же стоит отнести и множество других параметров, которые, впрочем, требуют эксперта с техническим образованием и опытом работы.

Итак, на сегодня выбор ДРС - не простая задача, но каждая команда должна понимать три важных аспекта:

1. Развитие сообщества важнее развития технологии: особенно хорошо это видно на опыте децентрализованных социальных сетей, таких как Golos, Steem, Hive и прочие. Эволюция сообщества разработчиков входит в этот пункт.
2. Будущее ДРС за интеграциями, поэтому "чистые" решения - имеют право на существования, но сильно ограничивают сегменты и уровни развития: скорее, это попытка оставить классические подходы в сфере, которая порождает свои инновации и требует изменение видения.
3. В то же время стандартные критерии выбора - никто не отменял: локализация стартапа (NEO для Китая или NEM для Латинской Америки - привычней Cardano точно); важность связки с разными сегментами (XRP Ledger для кредитных организаций или HyberLedger/Vechain для сегмента логистики); целевая аудитория (Tron как маркетинговая привязка к игровой индустрии) и т.д.

В любом случае главное - то, что ДРС на сегодня предоставляют замкнутый цикл для любого вида бизнеса и критика в аспекте неразвитости давно не подкреплена объективными аргументами и фактами. Остальное - детали, о которых продолжим разговор в следующих публикациях. Ссылки для комментариев:

• https://bitexpert.io/wiki/obzor-blokchejn-platformy-graphene/
• https://control.viz.world/media/@on1x/viz-technical-documentation/#about
• https://docs.binance.org/blockchain.html
• https://xrpcharts.ripple.com/#/metrics
• https://tronscan.org/#/blockchain/stats/txOverviewStats
• https://eosflare.io

Напомним, что вы также можете познакомиться  с еще одним материалом Владимира Попова Криптовалюты и блокчейн. Сценарии неизбежного будущего, который был опубликован в октябрьском журнале "ПЛАС".