Блокчейн — это распределенный реестр с растущими списками записей ( блоков ), которые надежно связаны друг с другом с помощью криптографических хешей . [1] [2] [3] [4] Каждый блок содержит криптографический хеш предыдущего блока, временную метку и данные транзакции (обычно представленные в виде дерева Меркла , где узлы данных представлены листьями). Поскольку каждый блок содержит информацию о предыдущем блоке, они фактически образуют цепочку (сравните структуру данных связанного списка ), причем каждый дополнительный блок ссылается на предшествующие ему. Следовательно, транзакции блокчейна необратимы, поскольку после их записи данные в любом данном блоке не могут быть изменены задним числом без изменения всех последующих блоков.
Блокчейны обычно управляются одноранговой (P2P) компьютерной сетью для использования в качестве публичного распределенного реестра , где узлы коллективно придерживаются протокола консенсусного алгоритма для добавления и проверки новых блоков транзакций. Хотя записи блокчейна не являются неизменяемыми, поскольку возможны форки блокчейна , блокчейны могут считаться безопасными по своей конструкции и служить примером распределенной вычислительной системы с высокой византийской отказоустойчивостью . [5]
Блокчейн был создан человеком (или группой людей), использовавшим имя (или псевдоним ) Сатоши Накамото в 2008 году, чтобы служить публичной распределенной бухгалтерской книгой для транзакций криптовалюты биткойн , на основе предыдущих работ Стюарта Хабера , У. Скотта Сторнетты и Дэйва Байера . [6] Реализация блокчейна в биткойне сделала его первой цифровой валютой, решившей проблему двойных трат без необходимости в доверенном органе или центральном сервере . Дизайн биткойна вдохновил другие приложения [3] [2] и блокчейны, которые доступны для чтения общественности и широко используются криптовалютами . Блокчейн можно считать типом платежной системы . [7]
Частные блокчейны были предложены для использования в бизнесе. Computerworld назвал маркетинг таких приватизированных блокчейнов без надлежащей модели безопасности «чудодейственным маслом»; [8] однако другие утверждают, что разрешенные блокчейны, если они тщательно спроектированы, могут быть более децентрализованными и, следовательно, более безопасными на практике, чем неразрешенные. [4] [9]
Криптограф Дэвид Чаум впервые предложил протокол, подобный блокчейну, в своей диссертации 1982 года «Компьютерные системы, созданные, поддерживаемые и пользующиеся доверием взаимно подозрительных групп». [10] Дальнейшая работа над криптографически защищенной цепочкой блоков была описана в 1991 году Стюартом Хабером и У. Скоттом Сторнеттой . [4] [11] Они хотели реализовать систему, в которой временные метки документов не могли быть подделаны. В 1992 году Хабер, Сторнетта и Дэйв Байер включили в проект деревья Меркла , что повысило его эффективность, позволив собирать несколько сертификатов документов в один блок. [4] [12] Под их компанией Surety их хэши сертификатов документов публиковались в The New York Times каждую неделю с 1995 года. [13]
Первый децентрализованный блокчейн был концептуализирован человеком (или группой людей), известным как Сатоши Накамото, в 2008 году. Накамото существенно улучшил дизайн, используя метод, подобный Hashcash, для временной отметки блоков, не требуя их подписания доверенной стороной, и введя параметр сложности для стабилизации скорости, с которой блоки добавляются в цепочку. [4] В следующем году дизайн был реализован Накамото в качестве основного компонента криптовалюты биткойн , где он служит публичной книгой для всех транзакций в сети. [3]
В августе 2014 года размер файла блокчейна биткоина, содержащего записи всех транзакций, произошедших в сети, достиг 20 ГБ ( гигабайт ). [14] В январе 2015 года размер вырос почти до 30 ГБ, а с января 2016 года по январь 2017 года размер блокчейна биткоина вырос с 50 ГБ до 100 ГБ. К началу 2020 года размер реестра превысил 200 ГБ. [15]
Слова «блок» и «цепь» использовались по отдельности в оригинальной статье Сатоши Накамото, но в конечном итоге к 2016 году они были популяризированы как одно слово — «блокчейн». [16]
По данным Accenture , применение теории диффузии инноваций предполагает, что уровень внедрения блокчейнов в сфере финансовых услуг достиг 13,5% в 2016 году, таким образом, достигнув фазы ранних последователей . [17] В 2016 году отраслевые торговые группы объединились для создания Глобального форума по блокчейну по инициативе Палаты цифровой торговли .
В мае 2018 года Gartner обнаружил, что только 1% ИТ-директоров указали на какое-либо внедрение блокчейна в своих организациях, и только 8% ИТ-директоров находились в краткосрочной перспективе «планируя или [рассматривая] активное экспериментирование с блокчейном». [18] В 2019 году Gartner сообщил, что 5% ИТ-директоров считали, что технология блокчейна «меняет правила игры» для их бизнеса. [19]
Блокчейн — это децентрализованный , распределенный и часто публичный цифровой реестр, состоящий из записей, называемых блоками , которые используются для записи транзакций на многих компьютерах, так что любой задействованный блок не может быть изменен задним числом без изменения всех последующих блоков. [3] [20] Это позволяет участникам проверять и проверять транзакции независимо и относительно недорого. [21] База данных блокчейна управляется автономно с использованием одноранговой сети и распределенного сервера временных меток. Они аутентифицируются посредством массового сотрудничества , поддерживаемого коллективными личными интересами . [22] Такая конструкция способствует надежному рабочему процессу , когда неопределенность участников относительно безопасности данных незначительна. Использование блокчейна устраняет характеристику бесконечной воспроизводимости из цифрового актива . Он подтверждает, что каждая единица стоимости была передана только один раз, решая давнюю проблему двойных расходов . Блокчейн был описан как протокол обмена стоимостью . [23] Блокчейн может поддерживать права собственности , потому что при правильной настройке для детализации соглашения об обмене он предоставляет запись, которая обязывает к предложению и принятию . [ необходима ссылка ]
Логически блокчейн можно рассматривать как состоящий из нескольких слоев: [24]
Блоки содержат пакеты действительных транзакций , которые хэшируются и кодируются в дерево Меркла . [3] Каждый блок включает криптографический хэш предыдущего блока в блокчейне, связывая их. Связанные блоки образуют цепочку. [3] Этот итеративный процесс подтверждает целостность предыдущего блока, вплоть до начального блока, который известен как блок генезиса (Блок 0). [26] [27] Чтобы гарантировать целостность блока и данных, содержащихся в нем, блок обычно имеет цифровую подпись . [28]
Иногда отдельные блоки могут создаваться одновременно, создавая временную вилку . В дополнение к безопасной истории на основе хэша , любой блокчейн имеет определенный алгоритм для оценки различных версий истории, так что одна с более высоким баллом может быть выбрана среди других. Блоки, не выбранные для включения в цепочку, называются сиротскими блоками. [27] Пиры, поддерживающие базу данных, время от времени имеют разные версии истории. Они хранят только известную им версию базы данных с самым высоким баллом. Всякий раз, когда пир получает версию с более высоким баллом (обычно старую версию с одним добавленным новым блоком), он расширяет или перезаписывает свою собственную базу данных и повторно передает улучшение своим пирам. Никогда не бывает абсолютной гарантии, что какая-либо конкретная запись останется в лучшей версии истории навсегда. Блокчейны, как правило, создаются для добавления баллов новых блоков к старым блокам и получают стимулы для расширения новыми блоками, а не для перезаписи старых блоков. Таким образом, вероятность замены записи уменьшается экспоненциально [29] по мере того, как на нее надстраивается больше блоков, в конечном итоге становясь очень низкой. [3] [30] : гл. 08 [31] Например, биткойн использует систему доказательства работы , где цепочка с наибольшим кумулятивным доказательством работы считается сетью действительной. Существует ряд методов, которые можно использовать для демонстрации достаточного уровня вычислений . В блокчейне вычисления выполняются избыточно, а не традиционным раздельным и параллельным способом. [32]
Время блока — это среднее время, которое требуется сети для генерации одного дополнительного блока в блокчейне. К моменту завершения блока включенные данные становятся проверяемыми. В криптовалюте это практически момент совершения транзакции, поэтому более короткое время блока означает более быстрые транзакции. Время блока для Ethereum установлено между 14 и 15 секундами, тогда как для биткойна оно составляет в среднем 10 минут. [33]
Хард -форк — это изменение в протоколе блокчейна, которое не является обратно совместимым и требует от всех пользователей обновить свое программное обеспечение, чтобы продолжить участие в сети. При хард-форке сеть разделяется на две отдельные версии: одну, которая следует новым правилам, и другую, которая следует старым правилам.
Например, Ethereum был подвергнут хард-форку в 2016 году, чтобы «сделать целостным» инвесторов в The DAO , который был взломан путем эксплуатации уязвимости в его коде. В этом случае форк привел к разделению, создав цепочки Ethereum и Ethereum Classic . В 2014 году сообществу Nxt было предложено рассмотреть хард-форк, который привел бы к откату записей блокчейна, чтобы смягчить последствия кражи 50 миллионов NXT с крупной криптовалютной биржи . Предложение о хард-форке было отклонено, и часть средств была возвращена после переговоров и выплаты выкупа. В качестве альтернативы, чтобы предотвратить постоянный раскол, большинство узлов, использующих новое программное обеспечение, могут вернуться к старым правилам, как это было в случае раскола биткоина 12 марта 2013 года. [34]
Более поздний пример хардфорка — Bitcoin в 2017 году, который привел к разделению и созданию Bitcoin Cash . [35] Разделение сети произошло в основном из-за разногласий по поводу того, как увеличить количество транзакций в секунду, чтобы удовлетворить спрос. [36]Сохраняя данные в своей одноранговой сети , блокчейн устраняет некоторые риски, связанные с централизованным хранением данных. [3] Децентрализованный блокчейн может использовать передачу сообщений ad hoc и распределенную сеть . [37]
В так называемой «атаке 51%» центральный субъект получает контроль над более чем половиной сети и затем может манипулировать этой конкретной записью блокчейна по своему усмотрению, допуская двойную трату . [38]
Методы безопасности блокчейна включают использование криптографии с открытым ключом . [39] : 5 Открытый ключ (длинная, случайная на вид строка чисел) — это адрес в блокчейне. Токены стоимости, отправленные по сети, регистрируются как принадлежащие этому адресу. Закрытый ключ подобен паролю, который дает его владельцу доступ к его цифровым активам или средствам для иного взаимодействия с различными возможностями, которые сейчас поддерживают блокчейны. Данные, хранящиеся в блокчейне, обычно считаются неподверженными порче. [3]
Каждый узел в децентрализованной системе имеет копию блокчейна. Качество данных поддерживается массивной репликацией базы данных [40] и вычислительным доверием . Не существует централизованной «официальной» копии, и ни один пользователь не «доверяется» больше, чем любой другой. [39] Транзакции транслируются в сеть с помощью программного обеспечения. Сообщения доставляются по принципу наилучших усилий . Ранние блокчейны полагаются на энергоемкие майнинговые узлы для проверки транзакций, [27] добавляют их в создаваемый ими блок, а затем транслируют завершенный блок другим узлам. [30] : гл. 08 Блокчейны используют различные схемы временных меток, такие как доказательство работы , для сериализации изменений. [41] Более поздние методы консенсуса включают доказательство доли . [27] Рост децентрализованного блокчейна сопровождается риском централизации , поскольку компьютерные ресурсы, необходимые для обработки больших объемов данных, становятся дороже. [42]
Окончательность — это уровень уверенности в том, что правильно сформированный блок, недавно добавленный к блокчейну, не будет отозван в будущем (является «завершенным») и, таким образом, ему можно доверять. Большинство распределенных протоколов блокчейна, будь то proof of work или proof of stake , не могут гарантировать окончательность недавно зафиксированного блока и вместо этого полагаются на «вероятностную окончательность»: по мере того, как блок проникает глубже в блокчейн, он менее вероятно будет изменен или отменен вновь найденным консенсусом. [43]
Протоколы доказательства доли владения, основанные на византийской отказоустойчивости, подразумевают обеспечение так называемой «абсолютной окончательности»: случайно выбранный валидатор предлагает блок, остальные валидаторы голосуют за него, и, если решение квалифицированного большинства одобряет его, блок необратимо фиксируется в блокчейне. [43] Модификация этого метода, «экономическая окончательность», используется в практических протоколах, таких как протокол Casper, используемый в Ethereum : валидаторы, которые подписывают два разных блока в одной и той же позиции в блокчейне, подвергаются «срезу», при котором их доля с кредитным плечом теряется. [43]
Открытые блокчейны более удобны для пользователя , чем некоторые традиционные записи о владении, которые, хотя и открыты для общественности, все еще требуют физического доступа для просмотра. Поскольку все ранние блокчейны были без разрешения, возникли разногласия по поводу определения блокчейна. Вопрос в этом продолжающемся споре заключается в том, следует ли считать блокчейном частную систему с верификаторами, уполномоченными и авторизованными (разрешенными) центральным органом. [44] [45] [ 46] [47] [48] Сторонники разрешенных или частных цепей утверждают, что термин «блокчейн» может быть применен к любой структуре данных , которая группирует данные в блоки с метками времени. Эти блокчейны служат распределенной версией управления параллелизмом многоверсионности (MVCC) в базах данных. [49] Так же, как MVCC не позволяет двум транзакциям одновременно изменять один и тот же объект в базе данных, блокчейны не позволяют двум транзакциям тратить один и тот же единственный выход в блокчейне. [50] : 30–31 Противники говорят, что системы с разрешениями напоминают традиционные корпоративные базы данных, не поддерживая децентрализованную проверку данных, и что такие системы не защищены от вмешательства и пересмотра оператором. [44] [46] Николай Хэмптон из Computerworld сказал, что «многие внутренние блокчейн-решения будут не более чем громоздкими базами данных», и «без четкой модели безопасности к проприетарным блокчейнам следует относиться с подозрением». [8] [51]
Преимущество открытой, не требующей разрешения или публичной сети блокчейнов заключается в том, что не требуется защита от злоумышленников и контроль доступа . [29] Это означает, что приложения могут быть добавлены в сеть без одобрения или доверия других, используя блокчейн в качестве транспортного уровня . [29]
Биткоин и другие криптовалюты в настоящее время защищают свой блокчейн, требуя, чтобы новые записи включали доказательство работы. Чтобы продлить блокчейн, биткоин использует головоломки Hashcash . Хотя Hashcash был разработан в 1997 году Адамом Бэком , оригинальная идея была впервые предложена Синтией Дворк , Мони Наор и Эли Понятовски в их статье 1992 года «Ценообразование через обработку или борьба с нежелательной почтой».
В 2016 году венчурные инвестиции в проекты, связанные с блокчейном, ослабли в США, но выросли в Китае. [52] Биткоин и многие другие криптовалюты используют открытые (публичные) блокчейны. По состоянию на апрель 2018 года [обновлять]биткоин имел самую высокую рыночную капитализацию .
Разрешенные блокчейны используют уровень контроля доступа для управления тем, кто имеет доступ к сети. [53] Утверждается, что разрешенные блокчейны могут гарантировать определенный уровень децентрализации, если они тщательно спроектированы, в отличие от неразрешенных блокчейнов, которые на практике часто централизованы. [9]
Николай Хэмптон утверждал в Computerworld, что «нет необходимости в атаке «51 процент» на частный блокчейн, поскольку частный блокчейн (скорее всего) уже контролирует 100 процентов всех ресурсов создания блоков. Если бы вы могли атаковать или повредить инструменты создания блокчейна на частном корпоративном сервере, вы могли бы эффективно контролировать 100 процентов их сети и изменять транзакции так, как вам хотелось бы». [8] Это имеет ряд особенно серьезных неблагоприятных последствий во время финансового кризиса или долгового кризиса , такого как финансовый кризис 2007–2008 годов , когда политически влиятельные субъекты могут принимать решения, которые выгодны одним группам за счет других, [54] и «блокчейн биткоина защищен огромными усилиями группового майнинга. Маловероятно, что какой-либо частный блокчейн будет пытаться защитить записи, используя гигаватты вычислительной мощности — это требует много времени и затрат». [8] Он также сказал: «Внутри частного блокчейна также нет «гонки»; нет стимула использовать больше мощности или находить блоки быстрее, чем конкуренты. Это означает, что многие внутренние блокчейн-решения будут не более чем громоздкими базами данных». [8]
Анализ публичных блокчейнов становится все более важным с ростом популярности биткоина , эфириума , лайткоина и других криптовалют . [55] Блокчейн, если он публичный, предоставляет любому желающему доступ к наблюдению и анализу данных цепочки, при условии наличия у него знаний. Процесс понимания и доступа к потоку криптовалют был проблемой для многих криптовалют, криптобирж и банков. [56] [57] Причиной этого являются обвинения в том, что криптовалюты на основе блокчейна позволяют осуществлять незаконную торговлю наркотиками, оружием, отмывать деньги и т. д. на темном рынке . [58] Распространенное мнение заключалось в том, что криптовалюта является частной и неотслеживаемой, что побуждает многих субъектов использовать ее в незаконных целях. Сейчас это меняется, поскольку специализированные технологические компании предоставляют услуги отслеживания блокчейнов, что делает криптобиржи, правоохранительные органы и банки более осведомленными о том, что происходит с криптофондами и фиатно -криптобиржами. Некоторые утверждают, что это развитие привело к тому, что преступники стали отдавать приоритет использованию новых криптовалют, таких как Monero . [59] [60] [61]
В апреле 2016 года Standards Australia представила Международной организации по стандартизации предложение рассмотреть возможность разработки стандартов для поддержки технологии блокчейн. Это предложение привело к созданию Технического комитета ISO 307, Технологии блокчейна и распределенного реестра. [62] Технический комитет имеет рабочие группы, занимающиеся терминологией блокчейна, эталонной архитектурой, безопасностью и конфиденциальностью, идентификацией, смарт-контрактами, управлением и совместимостью для блокчейна и DLT, а также стандартами, специфичными для отраслей промышленности и общими государственными требованиями. [63] [ необходим неосновной источник ] Более 50 стран участвуют в процессе стандартизации совместно с внешними связями, такими как Общество всемирных межбанковских финансовых телекоммуникаций (SWIFT), Европейская комиссия , Международная федерация геодезистов , Международный союз электросвязи (МСЭ) и Европейская экономическая комиссия ООН (ЕЭК ООН). [63]
Многие другие национальные органы стандартизации и открытые органы стандартизации также работают над стандартами блокчейна. [64] К ним относятся Национальный институт стандартов и технологий [65] (NIST), Европейский комитет по электротехнической стандартизации [66] (CENELEC), Институт инженеров по электротехнике и электронике [67] (IEEE), Организация по развитию стандартов структурированной информации ( OASIS ) и некоторые отдельные участники Целевой группы по инжинирингу Интернета [68] (IETF).
Хотя большинство реализаций блокчейна децентрализованы и распределены, Oracle запустила функцию централизованной таблицы блокчейна в базе данных Oracle 21c . Таблица блокчейна в базе данных Oracle 21c — это централизованный блокчейн, который обеспечивает неизменяемую функцию. По сравнению с децентрализованными блокчейнами, централизованные блокчейны обычно могут обеспечить более высокую пропускную способность и меньшую задержку транзакций, чем распределенные блокчейны на основе консенсуса. [69] [70]
В настоящее время существует как минимум четыре типа сетей блокчейнов — публичные блокчейны, частные блокчейны, консорциумные блокчейны и гибридные блокчейны.
Публичный блокчейн не имеет абсолютно никаких ограничений доступа. Любой, у кого есть подключение к Интернету, может отправлять транзакции в него, а также стать валидатором (т. е. участвовать в выполнении протокола консенсуса ). [71] [ самостоятельно опубликованный источник? ] Обычно такие сети предлагают экономические стимулы для тех, кто защищает их и использует какой-либо тип алгоритма proof-of-stake или proof-of-work .
Некоторые из крупнейших и наиболее известных публичных блокчейнов — это блокчейн биткойна и блокчейн Ethereum.
Частный блокчейн имеет разрешение. [53] К нему нельзя присоединиться, если его не пригласят администраторы сети. Доступ участников и валидаторов ограничен . Чтобы различать открытые блокчейны и другие одноранговые децентрализованные приложения баз данных, которые не являются открытыми ad-hoc вычислительными кластерами, для частных блокчейнов обычно используется термин «распределенный реестр» (DLT).
Гибридный блокчейн сочетает в себе централизованные и децентрализованные функции. [72] Точная работа цепочки может различаться в зависимости от того, какие части централизации и децентрализации используются.
Сайдчейн — это обозначение для реестра блокчейна, который работает параллельно с первичным блокчейном. [73] [74] Записи из первичного блокчейна (где указанные записи обычно представляют собой цифровые активы ) могут быть связаны с сайдчейном и из него; это позволяет сайдчейну работать независимо от первичного блокчейна (например, используя альтернативные средства ведения записей, альтернативный алгоритм консенсуса и т. д.). [75] [ нужен лучший источник ]
Консорциумный блокчейн — это тип блокчейна, который сочетает в себе элементы как публичных, так и частных блокчейнов. В консорциумном блокчейне группа организаций объединяется для создания и эксплуатации блокчейна, а не одна организация. Члены консорциума совместно управляют сетью блокчейнов и отвечают за проверку транзакций. Консорциумные блокчейны являются разрешенными, что означает, что только определенные лица или организации могут участвовать в сети. Это позволяет лучше контролировать, кто может получить доступ к блокчейну, и помогает гарантировать конфиденциальность конфиденциальной информации.
Консорциумные блокчейны обычно используются в отраслях, где нескольким организациям необходимо сотрудничать для достижения общей цели, например, в управлении цепочками поставок или финансовых услугах. Одним из преимуществ консорциумных блокчейнов является то, что они могут быть более эффективными и масштабируемыми, чем публичные блокчейны, поскольку количество узлов, необходимых для проверки транзакций, обычно меньше. Кроме того, консорциумные блокчейны могут обеспечить большую безопасность и надежность, чем частные блокчейны, поскольку члены консорциума работают вместе для поддержания сети. Некоторые примеры консорциумных блокчейнов включают Quorum и Hyperledger . [76]
Технология блокчейн может быть интегрирована в несколько областей. Основное применение блокчейнов — это распределенный реестр для криптовалют, таких как биткойн ; также было несколько других операционных продуктов, которые созрели из доказательства концепции к концу 2016 года . [52] По состоянию на 2016 год некоторые предприятия тестировали технологию и проводили низкоуровневое внедрение, чтобы оценить влияние блокчейна на организационную эффективность в их бэк-офисе . [77]
В 2019 году было подсчитано, что в технологию блокчейн было инвестировано около 2,9 млрд долларов, что на 89% больше, чем годом ранее. Кроме того, International Data Corp подсчитала, что корпоративные инвестиции в технологию блокчейн к 2022 году достигнут 12,4 млрд долларов. [78] Кроме того, по данным PricewaterhouseCoopers (PwC), второй по величине сети профессиональных услуг в мире, технология блокчейн может генерировать годовую стоимость бизнеса более 3 триллионов долларов к 2030 году. Оценка PwC дополнительно подкреплена исследованием, которое они провели в 2018 году, в котором PwC опросила 600 руководителей предприятий и определила, что 84% имеют по крайней мере некоторую подверженность использованию технологии блокчейн, что указывает на значительный спрос и интерес к технологии блокчейн. [79]
В 2019 году радио- и подкаст-сериал BBC World Service «Пятьдесят вещей, которые сделали современную экономику» определил блокчейн как технологию, которая будет иметь далеко идущие последствия для экономики и общества. Экономист, журналист и телеведущий Financial Times Тим Харфорд обсудил, почему базовая технология может иметь гораздо более широкое применение, а также проблемы, которые необходимо преодолеть. [80] Его первая трансляция состоялась 29 июня 2019 года.
Количество блокчейн-кошельков выросло в четыре раза и достигло 40 миллионов в период с 2016 по 2020 год. [81]
В статье, опубликованной в 2022 году, обсуждалось потенциальное использование технологии блокчейн в устойчивом управлении . [82]
Большинство криптовалют используют технологию блокчейн для записи транзакций. Например, сеть биткоина и сеть Ethereum основаны на блокчейне.
Преступное предприятие Silk Road , действовавшее на Tor , использовало криптовалюту для платежей, часть которой федеральное правительство США изъяло в ходе исследования блокчейна и конфисковало. [83]
Правительства имеют смешанную политику в отношении законности владения криптовалютами гражданами или банками. Китай внедряет технологию блокчейна в нескольких отраслях, включая национальную цифровую валюту , запущенную в 2020 году. [84] Чтобы укрепить свои валюты, западные правительства, включая Европейский союз и Соединенные Штаты, инициировали аналогичные проекты. [85]
Смарт-контракты на основе блокчейна — это контракты, которые могут быть частично или полностью выполнены или обеспечены без человеческого взаимодействия. [86] Одной из основных целей смарт-контракта является автоматизированное депонирование . Ключевой особенностью смарт-контрактов является то, что им не нужна доверенная третья сторона (например, доверительный управляющий), которая выступала бы в качестве посредника между договаривающимися сторонами — сеть блокчейна сама исполняет контракт. Это может уменьшить трение между сторонами при передаче стоимости и впоследствии может открыть дверь к более высокому уровню автоматизации транзакций. [87] В обсуждении персонала МВФ от 2018 года сообщалось, что смарт-контракты на основе технологии блокчейна могут снизить моральные риски и оптимизировать использование контрактов в целом, но «пока не появилось жизнеспособных систем смарт-контрактов». Из-за отсутствия широкого использования их правовой статус был неясен. [88] [89]
По данным Reason , многие банки выразили заинтересованность во внедрении распределенных реестров для использования в банковской сфере и сотрудничают с компаниями, создающими частные блокчейны; [90] [91] [92] Согласно исследованию IBM , проведенному в сентябре 2016 года , это происходит быстрее, чем ожидалось. [93]
Банки заинтересованы в этой технологии не в последнюю очередь потому, что она может ускорить работу систем расчетов в бэк-офисах . [94] Более того, поскольку индустрия блокчейнов достигла ранней зрелости, институциональное понимание возросло и стало заключаться в том, что она, по сути, является инфраструктурой совершенно новой финансовой индустрии со всеми вытекающими отсюда последствиями. [95]
Такие банки , как UBS, открывают новые исследовательские лаборатории, посвященные технологии блокчейна, чтобы изучить, как блокчейн может использоваться в финансовых услугах для повышения эффективности и снижения затрат. [96] [97]
Немецкий банк Berenberg считает, что блокчейн — это «чрезмерно разрекламированная технология», у которой было много «доказательств концепции», но которая по-прежнему сталкивается с серьезными проблемами и имеет очень мало историй успеха. [98]
Блокчейн также породил первоначальные предложения монет (ICO), а также новую категорию цифровых активов, называемых предложениями токенов безопасности (STO), также иногда называемыми предложениями цифровых ценных бумаг (DSO). [99] STO/DSO могут проводиться в частном порядке или на публичной, регулируемой фондовой бирже и используются для токенизации традиционных активов, таких как акции компаний, а также более инновационных, таких как интеллектуальная собственность, недвижимость, [100] искусство или отдельные продукты. Ряд компаний активно работают в этой сфере, предоставляя услуги для соответствующей токенизации , частных STO и публичных STO.
Технология блокчейн, такая как криптовалюты и невзаимозаменяемые токены (NFT), использовалась в видеоиграх для монетизации . Многие игры с живыми сервисами предлагают внутриигровые возможности настройки, такие как скины персонажей или другие внутриигровые предметы, которые игроки могут зарабатывать и обменивать с другими игроками, используя внутриигровую валюту. Некоторые игры также позволяют торговать виртуальными предметами, используя реальную валюту, но это может быть незаконно в некоторых странах, где видеоигры рассматриваются как сродни азартным играм, и привело к проблемам серого рынка, таким как азартные игры со скинами , и поэтому издатели обычно избегают позволять игрокам зарабатывать реальные средства в играх. [101] Игры с блокчейном обычно позволяют игрокам обменивать эти внутриигровые предметы на криптовалюту, которую затем можно обменять на деньги. [102]
Первой известной игрой, использующей технологии блокчейна, была CryptoKitties , запущенная в ноябре 2017 года, в которой игрок мог покупать NFT за криптовалюту Ethereum, причем каждый NFT состоял из виртуального питомца , которого игрок мог скрещивать с другими, чтобы создавать потомство с комбинированными чертами в качестве новых NFT. [103] [102] Игра попала в заголовки в декабре 2017 года, когда один виртуальный питомец был продан более чем за 100 000 долларов США . [104] CryptoKitties также проиллюстрировала проблемы масштабируемости для игр на Ethereum, когда она создала значительную перегрузку в сети Ethereum в начале 2018 года, когда примерно 30% всех транзакций Ethereum [ необходимо разъяснение ] приходилось на игру. [105] [106]
К началу 2020-х годов не было прорывного успеха в видеоиграх с использованием блокчейна, поскольку эти игры, как правило, фокусируются на использовании блокчейна для спекуляций вместо более традиционных форм игрового процесса, что предлагает ограниченную привлекательность для большинства игроков. Такие игры также представляют высокий риск для инвесторов, поскольку их доходы могут быть трудно предсказать. [102] Однако ограниченный успех некоторых игр, таких как Axie Infinity во время пандемии COVID-19 , и корпоративные планы относительно контента метавселенной , подстегнули интерес к области GameFi, термина, описывающего пересечение видеоигр и финансирования, обычно подкрепленного валютой блокчейна, во второй половине 2021 года. [107] Несколько крупных издателей, включая Ubisoft , Electronic Arts и Take Two Interactive , заявили, что игры на основе блокчейна и NFT серьезно рассматриваются для их компаний в будущем. [108]
В октябре 2021 года корпорация Valve запретила размещать игры на блокчейне, в том числе те, которые используют криптовалюту и NFT , на своей цифровой витрине Steam , которая широко используется для игр на персональных компьютерах, заявив, что это было продолжением их политики запрета игр, предлагающих внутриигровые предметы с реальной ценностью. Предполагалось, что предыдущая история Valve с азартными играми , в частности с азартными играми со скинами , стала фактором, повлиявшим на решение запретить игры на блокчейне. [109] Журналисты и игроки положительно отреагировали на решение Valve, поскольку игры на блокчейне и NFT имеют репутацию мошенничества и афер среди большинства геймеров на ПК, [101] [109] а Epic Games , которая управляет магазином Epic Games Store в качестве конкурента Steam, заявила, что будет открыта для принятых игр на блокчейне после отказа Valve. [110]
Было предпринято несколько различных попыток использования блокчейнов в управлении цепочками поставок .
Существует несколько различных попыток предложить услуги доменных имен через блокчейн. Эти доменные имена могут контролироваться с помощью закрытого ключа, который, как предполагается, позволяет не подвергать цензуре веб-сайты. Это также обошло бы возможность регистратора подавлять домены, используемые для мошенничества, злоупотреблений или незаконного контента. [118]
Namecoin — это криптовалюта, которая поддерживает домен верхнего уровня (TLD) «.bit». Namecoin был ответвлен от биткоина в 2011 году. TLD .bit не санкционирован ICANN , вместо этого требуя альтернативный корень DNS . [118] По состоянию на 2015 год .bit использовался 28 веб-сайтами из 120 000 зарегистрированных имен. [119] Namecoin был исключен OpenNIC в 2019 году из-за вредоносного ПО и потенциальных других юридических проблем. [120] Другие альтернативы блокчейна ICANN включают The Handshake Network , [119] EmerDNS и Unstoppable Domains . [118]
Конкретные TLD включают ".eth", ".luxe" и ".kred", которые связаны с блокчейном Ethereum через Ethereum Name Service (ENS). TLD .kred также выступает в качестве альтернативы обычным адресам криптовалютных кошельков для удобства перевода криптовалюты. [121]
Технология блокчейн может использоваться для создания постоянной, публичной, прозрачной системы реестра для сбора данных о продажах, отслеживания цифрового использования и платежей создателям контента, таким как пользователи беспроводной связи [122] или музыканты. [123] Опрос руководителей ИТ-подразделений Gartner 2019 показал, что 2% респондентов из сферы высшего образования запустили проекты по блокчейну, а еще 18% планируют академические проекты в течение следующих 24 месяцев. [124] В 2017 году IBM объединилась с ASCAP и PRS for Music для внедрения технологии блокчейна в распространение музыки. [125] Сервис Mycelia от Imogen Heap также был предложен в качестве альтернативы на основе блокчейна, «которая дает артистам больше контроля над тем, как их песни и связанные с ними данные циркулируют среди поклонников и других музыкантов». [126] [127]
Для страховой отрасли доступны новые методы распределения, такие как одноранговое страхование , параметрическое страхование и микрострахование после принятия блокчейна. [128] [129] Экономика совместного пользования и Интернет вещей также получат выгоду от блокчейнов, поскольку они вовлекают множество сотрудничающих одноранговых участников. [130] Использование блокчейна в библиотеках изучается с помощью гранта Института музейных и библиотечных услуг США. [131]
Другие проекты блокчейнов включают Hyperledger , совместную работу Linux Foundation по поддержке распределенных реестров на основе блокчейнов, с проектами в рамках этой инициативы, включая Hyperledger Burrow (от Monax) и Hyperledger Fabric (возглавляемыми IBM). [132] [133] [134] Другим является Quorum, эксклюзивный частный блокчейн от JPMorgan Chase с частным хранилищем, используемый для контрактных приложений. [135]
Oracle представила функцию таблицы блокчейна в своей базе данных Oracle 21c . [69] [70]
Блокчейн также используется в одноранговой торговле энергией . [136] [137] [138]
Легкие блокчейны или упрощенные блокчейны больше подходят для приложений Интернета вещей (IoT), чем обычные блокчейны. [139] Один эксперимент показал, что легкая сеть на основе блокчейна может вмещать до 1,34 миллиона процессов аутентификации каждую секунду, что может быть достаточно для сетей IoT с ограниченными ресурсами. [140]
Блокчейн можно использовать для обнаружения подделок, связывая уникальные идентификаторы с продуктами, документами и поставками, а также сохраняя записи, связанные с транзакциями, которые невозможно подделать или изменить. [141] [142] Однако утверждается, что технология блокчейн должна быть дополнена технологиями, которые обеспечивают прочную связь между физическими объектами и системами блокчейн, [143] а также положениями для проверки создателей контента в соответствии со стандартами KYC . [144] EUIPO создала форум по борьбе с подделками Blockathon с целью «определения, пилотирования и внедрения» инфраструктуры по борьбе с подделками на европейском уровне. [145] [146] Голландская организация по стандартизации NEN использует блокчейн вместе с QR-кодами для аутентификации сертификатов. [147]
Пекин и Шанхай входят в число городов, назначенных Китаем для испытаний приложений блокчейна с 30 января 2022 года. [148] В китайских судебных разбирательствах технология блокчейна была впервые принята в качестве метода аутентификации интернет-доказательств Интернет-судом Ханчжоу в 2019 году и с тех пор была принята другими китайскими судами. [149] : 123–125
С ростом числа появляющихся систем блокчейнов, даже тех, которые поддерживают криптовалюты, взаимодействие блокчейнов становится темой первостепенной важности. Цель состоит в том, чтобы поддерживать передачу активов из одной системы блокчейнов в другую. Вегнер [150] заявил, что « взаимодействие — это способность двух или более программных компонентов взаимодействовать, несмотря на различия в языке, интерфейсе и платформе исполнения». Таким образом, цель взаимодействия блокчейнов заключается в поддержке такого взаимодействия между системами блокчейнов, несмотря на подобные различия.
Уже существует несколько решений по обеспечению взаимодействия блокчейнов. [151] Их можно разделить на три категории: подходы к обеспечению взаимодействия криптовалют, механизмы блокчейнов и соединители блокчейнов.
Несколько отдельных участников IETF подготовили проект архитектуры взаимодействия блокчейнов. [152]
Некоторые криптовалюты используют майнинг блокчейна — одноранговые компьютерные вычисления, с помощью которых проверяются и подтверждаются транзакции. Это требует большого количества энергии. В июне 2018 года Банк международных расчетов раскритиковал использование публичных блокчейнов proof-of-work за их высокое энергопотребление. [153] [154] [155]
Ранняя обеспокоенность высоким потреблением энергии стала фактором в более поздних блокчейнах, таких как Cardano (2017), Solana (2020) и Polkadot (2020), которые приняли менее энергоемкую модель proof-of-stake . Исследователи подсчитали, что биткоин потребляет в 100 000 раз больше энергии, чем сети proof-of-stake. [156] [157]
В 2021 году исследование Кембриджского университета определило, что биткоин (121 тераватт-час в год) потребляет больше электроэнергии, чем Аргентина (121 ТВт-ч) и Нидерланды (109 ТВт-ч). [158] По данным Digiconomist, одна транзакция биткоина требует 708 киловатт-часов электроэнергии, что соответствует объему, который среднестатистическая американская семья потребляет за 24 дня. [159]
В феврале 2021 года министр финансов США Джанет Йеллен назвала биткоин «крайне неэффективным способом проведения транзакций», заявив, что «количество энергии, потребляемой при обработке этих транзакций, ошеломляет». [160] В марте 2021 года Билл Гейтс заявил, что «Биткоин потребляет больше электроэнергии на транзакцию, чем любой другой метод, известный человечеству», добавив, что «это не очень хорошо для климата». [161]
Николас Уивер из Международного института компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли изучил онлайн-безопасность блокчейна и энергоэффективность публичных блокчейнов с доказательством работы, и в обоих случаях нашел их крайне неадекватными. [162] [163] 31 ТВт·ч–45 ТВт·ч электроэнергии, использованной для биткойна в 2018 году, произвели 17–23 миллиона тонн CO2 . [ 164] [165] К 2022 году Кембриджский университет и Digiconomist подсчитали, что к 2022 году два крупнейших блокчейна с доказательством работы, биткойн и Ethereum, вместе потребляли в два раза больше электроэнергии за год, чем вся Швеция, что приводило к выбросам до 120 миллионов тонн CO2 каждый год. [166]
Некоторые разработчики криптовалют рассматривают возможность перехода от модели доказательства работы к модели доказательства доли владения . [167]
В октябре 2014 года MIT Bitcoin Club при финансовой поддержке выпускников MIT предоставил студентам бакалавриата Массачусетского технологического института доступ к биткоинам на сумму 100 долларов. Показатели внедрения, изученные Каталини и Такером (2016), показали, что когда людям, которые обычно внедряют технологии на ранних этапах, предоставляется отсроченный доступ, они склонны отвергать технологию. [168] Многие университеты основали кафедры, специализирующиеся на криптовалюте и блокчейне, включая MIT , в 2017 году. В том же году Эдинбург стал «одним из первых крупных европейских университетов, запустивших курс по блокчейну», по данным Financial Times . [169]
Исследователи изучали мотивы принятия технологии блокчейна (аспект принятия инноваций ). Например, Янссен и др. предоставили структуру для анализа [170] , а Коенс и Полл указали, что принятие может быть в значительной степени обусловлено нетехническими факторами. [171] Основываясь на поведенческих моделях, Ли [172] обсудил различия между принятием на индивидуальном уровне и на организационном уровне.
Ученые в области бизнеса и управления начали изучать роль блокчейнов в поддержке сотрудничества. [173] [174] Утверждалось, что блокчейны могут способствовать как сотрудничеству (т. е. предотвращению оппортунистического поведения), так и координации (т. е. общению и обмену информацией). Благодаря надежности, прозрачности, прослеживаемости записей и неизменности информации блокчейны способствуют сотрудничеству способом, который отличается как от традиционного использования контрактов, так и от реляционных норм. В отличие от контрактов, блокчейны не полагаются напрямую на правовую систему для обеспечения соблюдения соглашений. [175] Кроме того, в отличие от использования реляционных норм, блокчейны не требуют доверия или прямых связей между участниками сотрудничества.
Необходимость внутренних аудитов для обеспечения эффективного надзора за эффективностью организации потребует изменения способа доступа к информации в новых форматах. [177] Внедрение блокчейна требует структуры для определения риска раскрытия, связанного с транзакциями с использованием блокчейна. Институт внутренних аудиторов определил необходимость внутренних аудиторов для решения этой трансформационной технологии. Требуются новые методы для разработки планов аудита, которые выявляют угрозы и риски. Исследование Фонда внутреннего аудита «Блокчейн и внутренний аудит» оценивает эти факторы. [178] Американский институт сертифицированных бухгалтеров обозначил новые роли аудиторов в результате блокчейна. [179]
В сентябре 2015 года был анонсирован первый рецензируемый академический журнал, посвященный исследованию криптовалют и блокчейн-технологий, Ledger . Первый выпуск был опубликован в декабре 2016 года. [180] Журнал охватывает аспекты математики , информатики , инженерии , права , экономики и философии , которые связаны с криптовалютами. [181] [182] Журнал призывает авторов подписывать хэш файла представленных статей в цифровой форме , который затем проставляется в блокчейне биткойнов. Авторов также просят указывать личный адрес биткойнов на первой странице своих статей для целей неотказуемости. [183]
, лежащая в основе биткойна, позволяет людям, которые не знают друг друга или не доверяют друг другу, создать надежный реестр. Это имеет последствия, выходящие далеко за рамки криптовалюты.
, лежащая в основе биткоина и других виртуальных валют, блокчейн — это открытый распределенный реестр, который может эффективно и проверяемым и постоянным образом регистрировать транзакции между двумя сторонами.
Узлы» сети — пользователи, запускающие программное обеспечение биткойнов на своих компьютерах — коллективно проверяют целостность других узлов, чтобы гарантировать, что никто не тратит одни и те же монеты дважды. Все транзакции публикуются в общем публичном реестре, называемом «цепочкой блоков».
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )основные опасения по поводу работы с системой, открытой для использования любым лицом. Многие банки сотрудничают с компаниями, создающими так называемые частные блокчейны, которые имитируют некоторые аспекты архитектуры биткоина, за исключением того, что они разработаны так, чтобы быть закрытыми и доступными только избранным сторонам. ... [но некоторые считают], что открытые и не требующие разрешений блокчейны в конечном итоге возобладают даже в банковском секторе просто потому, что они более эффективны.
блокчейнов могут быть как публичными, так и частными. Публичные блокчейны имеют много пользователей, и нет контроля над тем, кто может читать, загружать или удалять данные, и есть неизвестное количество псевдонимных участников. Для сравнения, частные блокчейны также имеют несколько наборов данных, но есть контроль над тем, кто может редактировать данные, и есть известное количество участников.
Банки, как правило, проявляют заметный интерес к использованию технологии блокчейн, поскольку это отличный способ избежать мошеннических транзакций. Блокчейн считается беспроблемным из-за дополнительного уровня безопасности, который он предлагает.
Проще говоря, стремление к децентрализованному доверию быстро превратилось в экологическую катастрофу.
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка ) 
Медиа, связанные с блокчейном на Wikimedia Commons