Блокчейн — это распределенный реестр с растущими списками записей ( блоков ), которые надежно связаны друг с другом посредством 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 ( сравнить структуру данных связанного списка ), при этом каждый дополнительный блок связан с предыдущими блоками. Следовательно, транзакции блокчейна необратимы, поскольку после их записи данные в любом блоке не могут быть изменены задним числом без изменения всех последующих блоков.
Блокчейны обычно управляются одноранговой (P2P) компьютерной сетью для использования в качестве общедоступного распределенного реестра , где узлы коллективно придерживаются протокола алгоритма консенсуса для добавления и проверки новых блоков транзакций. Хотя записи блокчейна не являются неизменяемыми, поскольку возможны его разветвления , блокчейны можно считать безопасными по своей конструкции и служить примером распределенной вычислительной системы с высокой византийской отказоустойчивостью . [5]
Блокчейн был создан человеком (или группой людей) под именем (или псевдонимом ) Сатоши Накамото в 2008 году, чтобы служить общедоступным распределенным реестром для транзакций криптовалюты биткойн , на основе предыдущей работы Стюарта Хабера , У. Скотта Сторнетты и Дэйв Байер . [6] Внедрение блокчейна в биткойн сделало его первой цифровой валютой, решившей проблему двойных расходов без необходимости в доверенном органе или центральном сервере . Дизайн биткойна вдохновил другие приложения [3] [2] и блокчейны, которые доступны для чтения публике и широко используются криптовалютами . Блокчейн можно рассматривать как разновидность платежной системы . [7]
Частные блокчейны были предложены для использования в бизнесе. Computerworld назвал маркетинг таких приватизированных блокчейнов без надлежащей модели безопасности «змеиным маслом»; [8] однако другие утверждают, что разрешенные блокчейны, если они тщательно спроектированы, могут быть более децентрализованными и, следовательно, более безопасными на практике, чем неразрешенные блокчейны. [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 В. Скоттом Сторнеттой . [4] [11] Они хотели реализовать систему, в которой временные метки документов нельзя было бы подделать. В 1992 году Хабер, Сторнетта и Дэйв Байер включили в проект деревья Меркла , что повысило его эффективность, позволив собрать несколько сертификатов документов в один блок. [4] [12] Под руководством их компании Surety хэши сертификатов их документов публикуются 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 маркировки блоков без необходимости их подписи доверенной стороной и введение параметра сложности для стабилизации скорости добавления блоков в цепочку. [4] Этот дизайн был реализован в следующем году Накамото в качестве основного компонента криптовалюты биткойн , где он служит общедоступным реестром 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 биткойнов вырос с 50 ГБ до 100 ГБ. К началу 2020 года размер реестра превысил 200 ГБ. [15]
Слова «блок» и «цепочка» использовались отдельно в оригинальной статье Сатоши Накамото, но в конечном итоге к 2016 году были популяризированы как одно слово « блокчейн». [16]
По данным Accenture , применение теории распространения инноваций предполагает, что уровень внедрения блокчейнов в финансовых услугах в 2016 году достиг 13,5%, таким образом достигнув фазы ранних пользователей . [17] Отраслевые торговые группы объединились для создания Глобального форума блокчейна в 2016 году по инициативе Палаты цифровой торговли .
В мае 2018 года компания Gartner обнаружила, что только 1% ИТ-директоров указали на какое-либо внедрение блокчейна в своих организациях, и только 8% ИТ-директоров в краткосрочной перспективе «планировали или [рассматривали] активные эксперименты с блокчейном». [18] В 2019 году компания Gartner сообщила, что 5% ИТ-директоров считали, что технология блокчейна «изменила 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 меток времени. Их подлинность подтверждается массовым сотрудничеством , основанным на коллективных интересах . [22] Такая конструкция обеспечивает надежный рабочий процесс , в котором неопределенность участников относительно безопасности данных незначительна. Использование блокчейна устраняет свойство бесконечной воспроизводимости цифрового актива . Это подтверждает, что каждая единица стоимости была переведена только один раз, решая давнюю проблему двойных расходов . Блокчейн описывается как протокол обмена ценностями . [23] Блокчейн может сохранять права собственности , поскольку при правильной настройке для детализации соглашения об обмене он обеспечивает запись, которая обусловливает предложение и принятие . [ нужна цитата ]
Логично, что блокчейн можно рассматривать как состоящий из нескольких слоев: [24]
Блоки содержат пакеты действительных транзакций , которые хешируются и кодируются в дереве Меркла . [3] Каждый блок включает в себя криптографический хэш предыдущего блока в цепочке блоков, связывающий их. Связанные блоки образуют цепочку. [3] Этот итерационный процесс подтверждает целостность предыдущего блока, вплоть до исходного блока, который известен как исходный блок (Блок 0). [26] [27] Чтобы гарантировать целостность блока и содержащихся в нем данных, блок обычно подписывают цифровой подписью . [28]
Иногда отдельные блоки могут создаваться одновременно, создавая временную вилку . В дополнение к безопасной истории на основе хеша , любой блокчейн имеет определенный алгоритм для оценки различных версий истории, чтобы можно было выбрать одну из них с более высоким рейтингом среди других. Блоки, не выбранные для включения в цепочку, называются сиротами. [27] Партнеры, поддерживающие базу данных, время от времени имеют разные версии истории. Они сохраняют только известную им версию базы данных с самым высоким рейтингом. Всякий раз, когда одноранговый узел получает версию с более высоким рейтингом (обычно старую версию с добавленным одним новым блоком), он расширяет или перезаписывает свою собственную базу данных и повторно передает улучшение своим одноранговым узлам. Никогда не существует абсолютной гарантии, что какая-то конкретная запись навсегда останется в лучшей версии истории. Блокчейны обычно создаются таким образом, чтобы добавлять количество новых блоков к старым, и им даются стимулы расширяться за счет новых блоков, а не перезаписывать старые блоки. Таким образом, вероятность замены записи уменьшается экспоненциально [29] по мере того, как поверх нее строится больше блоков, и в конечном итоге становится очень низкой. [3] [30] : гл. 08 [31] Например, Биткойн использует систему доказательства работы , где цепочка с наибольшим совокупным доказательством работы считается сетью действительной. Существует ряд методов, которые можно использовать для демонстрации достаточного уровня вычислений . Внутри блокчейна вычисления выполняются избыточно, а не традиционным сегрегированным и параллельным способом. [32]
Время блока — это среднее время, необходимое сети для генерации одного дополнительного блока в блокчейне. К моменту завершения блока включенные данные становятся проверяемыми. В криптовалюте практически именно в это время происходит транзакция, поэтому более короткое время блока означает более быстрые транзакции. Время блокировки для Ethereum установлено на уровне 14–15 секунд, а для биткойнов оно составляет в среднем 10 минут. [33]
Хард -форк — это изменение протокола блокчейна, которое не имеет обратной совместимости и требует от всех пользователей обновления своего программного обеспечения, чтобы продолжить участие в сети. При хардфорке сеть разделяется на две отдельные версии: одну, которая следует новым правилам, и другую, которая следует старым правилам.
Например, в 2016 году был проведен хард-форк Ethereum , чтобы «объединить» инвесторов в The DAO , который был взломан с использованием уязвимости в его коде. В данном случае форк привел к разделению цепочек Ethereum и Ethereum Classic . В 2014 году сообществу Nxt было предложено рассмотреть возможность хард-форка, который привел бы к откату записей блокчейна, чтобы смягчить последствия кражи 50 миллионов NXT с крупной криптовалютной биржи . Предложение о хард-форке было отклонено, а часть средств была возвращена после переговоров и выплаты выкупа. В качестве альтернативы, чтобы предотвратить постоянное разделение, большинство узлов, использующих новое программное обеспечение, могут вернуться к старым правилам, как это было в случае разделения биткойнов 12 марта 2013 года. [34]
Более свежий пример хард-форка — Биткойн в 2017 году, в результате которого произошел раскол, создавший Bitcoin Cash . [35] Раскол сети произошел главным образом из-за разногласий по поводу того, как увеличить количество транзакций в секунду, чтобы удовлетворить спрос. [36]Храня данные в своей одноранговой сети , блокчейн устраняет некоторые риски, связанные с централизованным хранением данных. [3] Децентрализованный блокчейн может использовать специальную передачу сообщений и распределенную сеть . [37]
В ходе так называемой «атаки 51%» центральный объект получает контроль над более чем половиной сети и затем может манипулировать этой конкретной записью блокчейна по своему желанию, допуская двойное расходование . [38]
Методы безопасности блокчейна включают использование криптографии с открытым ключом . [39] : 5 Открытый ключ (длинная случайная строка чисел) — это адрес в блокчейне. Токены значений, отправляемые по сети, записываются как принадлежащие этому адресу. Закрытый ключ подобен паролю, который дает его владельцу доступ к своим цифровым активам или средствам иного взаимодействия с различными возможностями, которые теперь поддерживают блокчейны. Данные, хранящиеся в блокчейне, обычно считаются неточными. [3]
Каждый узел в децентрализованной системе имеет копию блокчейна. Качество данных поддерживается за счет массовой репликации базы данных [40] и вычислительного доверия . Никакой централизованной «официальной» копии не существует, и ни одному пользователю «доверяют» больше, чем любому другому. [39] Транзакции передаются в сеть с помощью программного обеспечения. Сообщения доставляются максимально эффективно . Ранние блокчейны полагались на энергоемкие узлы майнинга для проверки транзакций, [27] добавляли их в создаваемый блок, а затем транслировали завершенный блок другим узлам. [30] : гл. 08 Блокчейны используют различные схемы отметок времени, такие как доказательство выполнения 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 в блокчейн, не будет отозван в будущем («завершен») и, следовательно, ему можно доверять. Большинство распределенных протоколов блокчейна, будь то доказательство работы или доказательство доли , не могут гарантировать окончательность только что зафиксированного блока и вместо этого полагаются на «вероятностную окончательность»: по мере того, как блок проникает глубже в блокчейн, вероятность его изменения или изменения снижается. отменено вновь достигнутым консенсусом. [43]
Византийские протоколы доказательства доли, основанные на отказоустойчивости, призваны обеспечить так называемую «абсолютную окончательность»: случайно выбранный валидатор предлагает блок, остальные валидаторы голосуют за него, и, если решение подавляющего большинства одобряет его, блок необратимо блокируется. зафиксировано 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 «слэшингу», где их доля с использованием заемных средств конфискована. [43]
Открытые блокчейны более удобны для пользователя, чем некоторые традиционные записи о собственности, которые, хотя и открыты для публики, по-прежнему требуют физического доступа для просмотра. Поскольку все ранние блокчейны были закрытыми, возникли разногласия по поводу определения блокчейна. Вопрос в этой продолжающейся дискуссии заключается в том, следует ли считать блокчейном частную систему с верификаторами, назначенными и авторизованными (разрешенными) центральным органом власти. [44] [45] [46] [47] [48] Сторонники разрешенных или частных цепочек утверждают, что термин «блокчейн» может применяться к любой структуре данных , которая группирует данные в блоки с отметкой времени. Эти блокчейны служат распределенной версией управления многоверсионным параллелизмом (MVCC) в базах данных. [49] Точно так же, как MVCC не позволяет двум транзакциям одновременно изменять один и тот же объект в базе данных, блокчейны не позволяют двум транзакциям использовать один и тот же выход в блокчейне. [50] : 30–31 Противники говорят, что разрешенные системы напоминают традиционные корпоративные базы данных, не поддерживающие децентрализованную проверку данных, и что такие системы не защищены от вмешательства и изменения со стороны оператора. [44] [46] Николай Хэмптон из Computerworld заявил, что «многие собственные блокчейн-решения будут представлять собой не что иное, как громоздкие базы данных», и «без четкой модели безопасности к проприетарным блокчейнам следует относиться с подозрением». [8] [51]
Преимущество открытой, не требующей разрешения или общедоступной 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]
Биткойн и другие криптовалюты в настоящее время защищают свою цепочку блоков, требуя, чтобы новые записи включали подтверждение работы. Чтобы продлить блокчейн, Биткойн использует головоломки Hashcash . Хотя Hashcash был разработан в 1997 году Адамом Бэком , первоначальная идея была впервые предложена Синтией Дворк , Мони Наор и Эли Понятовски в их статье 1992 года «Ценообразование посредством обработки или борьбы с нежелательной почтой».
В 2016 году венчурные инвестиции в проекты, связанные с блокчейном, снизились в США, но выросли в Китае. [52] Биткойн и многие другие криптовалюты используют открытые (публичные) блокчейны. По состоянию на апрель 2018 года [обновлять]биткойн имеет самую высокую рыночную капитализацию .
Разрешенные блокчейны используют уровень контроля доступа для управления тем, кто имеет доступ к сети. [53] Утверждалось, что разрешенные блокчейны могут гарантировать определенный уровень децентрализации, если они тщательно разработаны, в отличие от неразрешенных блокчейнов, которые на практике часто централизуются. [9]
Николай Хэмптон утверждал в Computerworld , что «также нет необходимости в атаке «51 процента» на частный блокчейн, поскольку частный блокчейн (скорее всего) уже контролирует 100 процентов всех ресурсов создания блоков. Если бы вы могли атаковать или повредить блокчейн инструментов создания на частном корпоративном сервере, вы можете эффективно контролировать 100 процентов их сети и изменять транзакции по своему усмотрению». [8] Это имеет ряд особенно глубоких негативных последствий во время финансового кризиса или долгового кризиса , такого как финансовый кризис 2007–2008 годов , когда политически влиятельные игроки могут принимать решения, которые благоприятствуют одним группам за счет других, [54] и « Блокчейн биткойнов защищен масштабными групповыми усилиями по майнингу. Маловероятно, что какой-либо частный блокчейн попытается защитить записи, используя гигаватты вычислительной мощности — это отнимает много времени и дорого». [8] Он также сказал: «Внутри частного блокчейна также нет «гонки»; нет стимула использовать больше мощности или обнаруживать блоки быстрее, чем конкуренты. Это означает, что многие собственные блокчейн-решения будут не чем иным, как громоздкими базами данных. ." [8]
Анализ публичных блокчейнов становится все более важным с ростом популярности биткойнов , Ethereum , litecoin и других криптовалют . [55] Блокчейн, если он общедоступен, предоставляет любому желающему доступ для наблюдения и анализа данных цепочки, при условии, что у него есть ноу-хау. Процесс понимания и доступа к потоку криптовалюты был проблемой для многих криптовалют, криптобирж и банков. [56] [57] Причиной этого являются обвинения в том, что криптовалюты с поддержкой блокчейна способствуют незаконной торговле на тёмном рынке наркотиками, оружием, отмыванию денег и т. д. [58] Распространено мнение, что криптовалюта является частной и неотслеживаемой, что приводит к тому, что многие субъекты использовать его в незаконных целях. Ситуация меняется, и теперь специализированные технологические компании предоставляют услуги отслеживания блокчейна, благодаря чему криптобиржи, правоохранительные органы и банки лучше осведомлены о том, что происходит с криптофондами и биржами криптовалют . Некоторые утверждают, что это развитие привело к тому, что преступники стали уделять приоритетное внимание использованию новых криптовалют, таких как Monero . [59] [60] [61]
В апреле 2016 года Standards Australia представила в Международную организацию по стандартизации предложение рассмотреть возможность разработки стандартов для поддержки технологии блокчейн. Это предложение привело к созданию Технического комитета ISO 307 по технологиям блокчейна и распределенного реестра. [62] В техническом комитете есть рабочие группы, занимающиеся терминологией блокчейна, эталонной архитектурой, безопасностью и конфиденциальностью, идентификацией, смарт-контрактами, управлением и функциональной совместимостью блокчейна и распределенного реестра, а также стандартами, специфичными для отраслей промышленности, и общими правительственными требованиями. [63] [ необходим неосновной источник ] Более 50 стран участвуют в процессе стандартизации вместе с внешними связями, такими как Общество всемирных межбанковских финансовых телекоммуникаций (SWIFT), Европейская комиссия , Международная федерация геодезистов , Международная телекоммуникационная организация. Союза (МСЭ) и Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК ООН). [63]
Многие другие национальные органы по стандартизации и органы открытых стандартов 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 Advancement of Structured Information Standards ( OASIS ) и некоторыми отдельными участниками Internet Engineering Task Force [68] (IETF).
Хотя большая часть реализации блокчейна децентрализована и распределена, Oracle запустила функцию централизованной таблицы блокчейна в базе данных Oracle 21c . Таблица блокчейна в базе данных Oracle 21c представляет собой централизованную цепочку блоков, обеспечивающую неизменяемую функцию. По сравнению с децентрализованными блокчейнами, централизованные блокчейны обычно могут обеспечить более высокую пропускную способность и меньшую задержку транзакций, чем распределенные блокчейны, основанные на консенсусе. [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 человек, имеющий подключение к Интернету , может отправлять на него транзакции , а также стать валидатором (т. е. участвовать в исполнении протокола консенсуса ). [71] [ собственный источник? ] Обычно такие сети предлагают экономические стимулы для тех, кто их защищает, и используют тот или иной алгоритм «доказательства доли» или «доказательства работы» .
Некоторые из крупнейших и наиболее известных публичных блокчейнов — это блокчейн биткойнов и блокчейн Ethereum.
Частный блокчейн разрешен. [53] К нему нельзя присоединиться без приглашения администраторов сети. Доступ участников и валидаторов ограничен . Чтобы различать открытые блокчейны и другие одноранговые децентрализованные приложения баз данных, которые не являются открытыми специальными вычислительными кластерами, для частных блокчейнов обычно используется терминология Распределенный реестр (DLT).
Гибридный блокчейн сочетает в себе централизованные и децентрализованные функции. [72] Конкретное функционирование цепочки может варьироваться в зависимости от того, какие части централизации и децентрализации используются.
Сайдчейн — это обозначение реестра блокчейна, который работает параллельно с основным блокчейном. [73] [74] Записи из первичного блокчейна (где указанные записи обычно представляют собой цифровые активы ) могут быть связаны с боковой цепочкой и из нее; это позволяет боковой цепи в противном случае работать независимо от основного блокчейна (например, используя альтернативные средства ведения учета, альтернативный алгоритм консенсуса и т. д.). [75] [ нужен лучший источник ]
Блокчейн консорциума — это тип блокчейна, который сочетает в себе элементы как общедоступного, так и частного блокчейна. В блокчейне консорциума группа организаций объединяется для создания и управления блокчейном, а не как единое целое. Члены консорциума совместно управляют сетью блокчейнов и отвечают за проверку транзакций. Блокчейны консорциума разрешены, а это означает, что только определенным лицам или организациям разрешено участвовать в сети. Это позволяет лучше контролировать, кто может получить доступ к блокчейну, и помогает гарантировать конфиденциальность конфиденциальной информации.
Блокчейны консорциума обычно используются в отраслях, где нескольким организациям необходимо сотрудничать для достижения общей цели, например, в управлении цепочками поставок или финансовых услугах. Одним из преимуществ блокчейнов консорциумов является то, что они могут быть более эффективными и масштабируемыми, чем общедоступные блокчейны, поскольку количество узлов, необходимых для проверки транзакций, обычно меньше. Кроме того, блокчейны консорциума могут обеспечить большую безопасность и надежность, чем частные блокчейны, поскольку члены консорциума работают вместе для поддержания сети. Некоторые примеры блокчейнов консорциума включают Quorum и Hyperledger . [76]
Технология блокчейн может быть интегрирована в несколько областей. Основное использование блокчейнов — это распределенный реестр для криптовалют , таких как биткойн ; было также несколько других операционных продуктов, которые к концу 2016 года прошли проверку концепции. [52] По состоянию на 2016 год некоторые компании тестировали технологию и проводили низкоуровневое внедрение, чтобы оценить влияние блокчейна на организационную эффективность в своих бэк-офисах. . [77]
По оценкам, в 2019 году в технологию блокчейна было инвестировано около 2,9 миллиарда долларов, что на 89% больше, чем годом ранее. Кроме того, по оценкам International Data Corp, к 2022 году корпоративные инвестиции в технологию блокчейна достигнут $12,4 млрд. [78] Кроме того, по данным PricewaterhouseCoopers (PwC), второй по величине сети профессиональных услуг в мире, технология блокчейна потенциально может годовая стоимость бизнеса превысит 3 триллиона долларов к 2030 году. Оценка PwC дополнительно подкрепляется проведенным ими в 2018 году исследованием, в ходе которого PwC опросила 600 руководителей предприятий и определила, что 84% хотя бы в некоторой степени знакомы с использованием технологии блокчейна, которая указывает на значительный спрос и интерес к технологии блокчейн. [79]
В 2019 году радиостанция BBC World Service и серия подкастов « Пятьдесят вещей, которые сделали современную экономику» определили блокчейн как технологию, которая будет иметь далеко идущие последствия для экономики и общества. Экономист, журналист и телеведущий Financial Times Тим Харфорд рассказал, почему лежащая в основе технология может иметь гораздо более широкое применение и какие проблемы необходимо преодолеть. [80] Его первая трансляция состоялась 29 июня 2019 года.
В период с 2016 по 2020 год количество блокчейн-кошельков увеличилось в четыре раза до 40 миллионов. [81]
В документе, опубликованном в 2022 году, обсуждалось потенциальное использование технологии блокчейна в устойчивом управлении . [82]
Большинство криптовалют используют технологию блокчейн для записи транзакций. Например, сеть биткойн и сеть Ethereum основаны на блокчейне.
Преступное предприятие Silk Road , действовавшее на Tor , использовало криптовалюту для платежей, часть из которых федеральное правительство США конфисковало в результате исследования блокчейна и конфисковало. [83]
Правительства проводят неоднозначную политику в отношении законности своих граждан или банков, владеющих криптовалютами. 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 США, инициировали аналогичные проекты. [85]
Смарт -контракты на основе блокчейна — это предлагаемые контракты, которые могут быть частично или полностью исполнены или применены без участия человека. [86] Одной из основных целей смарт-контракта является автоматическое условное депонирование . Ключевой особенностью смарт-контрактов является то, что им не нужна доверенная третья сторона (например, доверенное лицо), которая будет действовать в качестве посредника между договаривающимися сторонами — сеть блокчейна выполняет контракт самостоятельно. Это может уменьшить разногласия между организациями при передаче ценностей и впоследствии открыть путь к более высокому уровню автоматизации транзакций. [87] В ходе дискуссии сотрудников МВФ в 2018 году сообщалось, что смарт-контракты, основанные на технологии блокчейна, могут снизить моральный риск и оптимизировать использование контрактов в целом. Но «жизнеспособных систем смарт-контрактов пока не появилось». 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] и 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 потенциально может ускорить работу расчетных систем бэк-офиса . [94] Более того, по мере того, как индустрия блокчейнов достигла ранней зрелости, институциональное понимание возросло, что, практически говоря, это инфраструктура совершенно новой финансовой индустрии, со всеми вытекающими из этого последствиями. [95]
Такие банки , как UBS, открывают новые исследовательские лаборатории, посвященные технологии блокчейна, чтобы изучить, как блокчейн можно использовать в финансовых услугах для повышения эффективности и снижения затрат. [96] [97]
Беренберг , немецкий банк, считает, что блокчейн — это «разрекламированная технология», которая прошла большое количество «проверок концепции», но все еще имеет серьезные проблемы и очень мало историй успеха. [98]
Блокчейн также привел к появлению первичных предложений монет (ICO), а также новой категории цифровых активов, называемых предложениями токенов безопасности (STO), которые также иногда называют предложениями цифровой безопасности (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 активов, таких как интеллектуальная собственность, недвижимость, [100] произведения искусства или отдельные продукты. Ряд компаний активно работают в этой сфере, предоставляя услуги по совместимой токенизации , частным и публичным STO.
Технология блокчейна, такая как криптовалюты и невзаимозаменяемые токены (NFT), использовалась в видеоиграх для монетизации . Многие игры с живым сервисом 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 допускают торговлю виртуальными предметами с использованием реальной валюты, но это может быть незаконным в некоторых странах, где видеоигры считаются сродни азартным играм, и приводит к проблемам серого рынка , таким как азартные игры на скинах , и поэтому издатели обычно избегали позволять игрокам зарабатывать реальные деньги в играх. [101] Игры на блокчейне обычно позволяют игрокам обменивать эти внутриигровые предметы на криптовалюту, которую затем можно обменять на деньги. [102]
Первой известной игрой, в которой использовались технологии блокчейна, была CryptoKitties , запущенная в ноябре 2017 года, в которой игрок покупал NFT за криптовалюту Ethereum, причем каждый NFT состоял из виртуального питомца , которого игрок мог разводить с другими для создания потомства с комбинированными характеристиками в виде новых NFT. [103] [102] Игра попала в заголовки газет в декабре 2017 года, когда один виртуальный питомец был продан за более чем 100 000 долларов США . [104] CryptoKitties также проиллюстрировала проблемы масштабируемости игр на Ethereum, когда в начале 2018 года они создали значительную перегрузку сети Ethereum, при этом примерно 30% всех транзакций Ethereum [ необходимы разъяснения ] были связаны с игрой. [105] [106]
К началу 2020-х годов видеоигры, использующие блокчейн, не добились прорывного успеха, поскольку эти игры, как правило, фокусируются на использовании блокчейна для спекуляций, а не на более традиционных формах игрового процесса, что мало привлекает большинство игроков. Такие игры также представляют высокий риск для инвесторов, поскольку их доходы сложно предсказать. [102] Однако ограниченный успех некоторых игр, таких как Axie Infinity во время пандемии COVID-19 , и корпоративные планы в отношении контента метавселенной усилили интерес к области GameFi, термина, описывающего пересечение видеоигр и финансирования, обычно поддерживаемого Валюта блокчейна — во второй половине 2021 года. [107] Несколько крупных издателей, в том числе Ubisoft , Electronic Arts и Take Two Interactive , заявили, что игры на основе блокчейна и NFT находятся под серьёзным рассмотрением их компаний в будущем. [108]
В октябре 2021 года корпорация Valve запретила размещать блокчейн-игры, в том числе использующие криптовалюту и NFT , в своем сервисе цифрового магазина Steam , который широко используется для игр на персональных компьютерах, утверждая, что это является продолжением их политики запрета игр, предлагаемых в -игровые предметы, имеющие реальную ценность. Предполагалось , что предыдущая история Valve с азартными играми , в частности азартными играми на скинах , стала фактором, повлиявшим на решение запретить игры с блокчейном. [109] Журналисты и игроки положительно отреагировали на решение Valve, поскольку игры с блокчейном и NFT имеют репутацию мошенничества и мошенничества среди большинства компьютерных геймеров, [101] [109] и Epic Games , которая управляет магазином Epic Games Store , конкурирующим со Steam, заявили. что они будут открыты для принятых игр с блокчейном после отказа Valve. [110]
Было предпринято несколько различных попыток использовать блокчейны в управлении цепочками поставок .
Существует несколько различных попыток предложить услуги доменных имен через блокчейн. Эти доменные имена можно контролировать с помощью закрытого ключа, который позволяет создавать веб-сайты, не подлежащие цензуре. Это также обошло бы возможность регистратора блокировать домены, используемые для мошенничества, злоупотреблений или незаконного контента. [118]
Namecoin — это криптовалюта, поддерживающая домен верхнего уровня (TLD) «.bit». Namecoin был создан из биткойна в 2011 году. TLD .bit не санкционирован ICANN , вместо этого требуется альтернативный корень DNS . [118] По состоянию на 2015 год .bit использовался 28 веб-сайтами из 120 000 зарегистрированных имен. [119] Namecoin был исключен из OpenNIC в 2019 году из-за вредоносного ПО и возможных 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 службу имен Ethereum (ENS). TLD .kred также выступает в качестве альтернативы обычным адресам криптовалютных кошельков , обеспечивая удобство перевода криптовалюты. [121]
Технология блокчейн может использоваться для создания постоянной, общедоступной и прозрачной системы учета для сбора данных о продажах, отслеживания использования цифровых технологий и платежей создателям контента, например, пользователям беспроводной связи [122] или музыкантам. [123] Опрос ИТ-директоров Gartner за 2019 год показал, что 2% респондентов из высшего образования запустили блокчейн-проекты, а еще 18% планировали академические проекты в ближайшие 24 месяца. [124] В 2017 году IBM в партнерстве с ASCAP и PRS for Music внедрила технологию 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 распространяются среди фанатов и других музыкантов». [126] [127]
После внедрения блокчейна для страховой отрасли стали доступны новые методы распределения, такие как одноранговое страхование , параметрическое страхование и микрострахование . [128] [129] Экономика совместного использования и Интернет вещей также получат выгоду от блокчейнов, поскольку в них участвует множество сотрудничающих участников. [130] Использование блокчейна в библиотеках изучается за счет гранта Института музейного и библиотечного обслуживания США. [131]
Другие проекты блокчейнов включают Hyperledger , совместную работу Linux Foundation по поддержке распределенных реестров на основе блокчейна, а проекты в рамках этой инициативы включают Hyperledger Burrow (от Monax) и Hyperledger Fabric (под руководством IBM). [132] [133] [134] Другой — Quorum, разрешенный 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]
Облегченные или упрощенные блокчейны больше подходят для приложений Интернета вещей (IoT), чем обычные блокчейны. [139] Один эксперимент показал, что легкая сеть на основе блокчейна может обрабатывать 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 путем присвоения уникальных идентификаторов продуктам, документам и отгрузкам, а также хранения записей, связанных с транзакциями, которые невозможно подделать или изменить. [141] [142] Однако утверждается, что технология блокчейна должна быть дополнена технологиями, обеспечивающими прочную связь между физическими объектами и системами блокчейна, [143] а также положениями о проверке создателей контента в духе стандартов KYC . [144] EUIPO учредил Форум по борьбе с контрафактной продукцией с целью «определить, опробовать и внедрить» инфраструктуру борьбы с контрафактной продукцией 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 проведения испытаний приложений блокчейна по состоянию на 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 применяется было принято другими китайскими судами. [149] : 123–125
С появлением растущего числа блокчейн-систем, даже тех, которые поддерживают криптовалюты, совместимость блокчейнов становится темой первостепенной важности. Целью является поддержка передачи активов из одной системы блокчейна в другую систему блокчейна. Вегнер [150] заявил, что « взаимодействие — это способность двух или более компонентов программного обеспечения взаимодействовать, несмотря на различия в языке, интерфейсе и платформе выполнения». Таким образом, целью совместимости блокчейнов является поддержка такого сотрудничества между системами блокчейнов, несмотря на такого рода различия.
Уже существует несколько решений по совместимости блокчейнов. [151] Их можно разделить на три категории: подходы к взаимодействию криптовалют, механизмы блокчейна и соединители блокчейна.
Несколько отдельных участников IETF подготовили проект архитектуры совместимости блокчейнов. [152]
Некоторые криптовалюты используют майнинг блокчейна — одноранговые компьютерные вычисления, с помощью которых транзакции проверяются и проверяются. Это требует большого количества энергии. В июне 2018 года Банк международных расчетов раскритиковал использование публичных блокчейнов с доказательством работы из- за их высокого энергопотребления. [153] [154] [155]
Ранняя обеспокоенность по поводу высокого энергопотребления стала фактором, повлиявшим на более поздние блокчейны, такие как Cardano (2017), Solana (2020) и Polkadot (2020), принявшие менее энергоемкую модель доказательства доли . Исследователи подсчитали, что Биткойн потребляет в 100 000 раз больше энергии, чем сети с доказательством доли владения. [156] [157]
В 2021 году исследование Кембриджского университета показало, что Биткойн (121 ТВт-час в год) потребляет больше электроэнергии, чем Аргентина (121 ТВт-ч) и Нидерланды (109 ТВт-ч). [158] По данным Digiconomist, для одной транзакции с биткойнами требовалось 708 киловатт-часов электроэнергии — количество, которое среднестатистическое домохозяйство в США потребляет за 24 дня. [159]
В феврале 2021 года министр финансов США Джанет Йеллен назвала Биткойн «крайне неэффективным способом проведения транзакций», заявив, что «количество энергии, потребляемой при обработке этих транзакций, ошеломляет». [160] В марте 2021 года Билл Гейтс заявил, что «Биткойн использует больше электроэнергии на одну транзакцию, чем любой другой метод, известный человечеству», добавив: «Это не очень хорошо для климата». [161]
Николас Уивер из Международного института компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли исследовал онлайн-безопасность блокчейна и энергоэффективность публичных блокчейнов с доказательством работы и в обоих случаях нашел это совершенно неадекватным. [162] [163] 31-45 ТВт-ч электроэнергии, использованной для биткойнов в 2018 году, произвело 17-23 миллиона тонн CO 2 . [164] [165] К 2022 году Кембриджский университет и Digiconomist подсчитали, что два крупнейших блокчейна с доказательством работы, Биткойн и Эфириум, вместе потребляли в два раза больше электроэнергии за один год, чем вся Швеция, что привело к выбросу до 120 миллионов тонн CO 2 в год. [166]
Некоторые разработчики криптовалют рассматривают возможность перехода от модели доказательства работы к модели доказательства доли . [167]
В октябре 2014 года Биткойн-клуб MIT при финансовой поддержке выпускников MIT предоставил студентам бакалавриата Массачусетского технологического института доступ к биткойнам на сумму 100 долларов. Уровень внедрения, как показали Каталини и Такер (2016), показал, что, когда людям, которые обычно внедряют технологии рано, предоставляется отложенный доступ, они склонны отвергать технологию. [168] Многие университеты, в том числе Массачусетский технологический институт , в 2017 году открыли кафедры, специализирующиеся на криптовалюте и блокчейне. В том же году Эдинбург стал «одним из первых крупных европейских университетов, запустивших курс блокчейна», по данным Financial Times . [169]
Мотивы принятия технологии блокчейна (аспект внедрения инноваций ) были исследованы исследователями. Например, Янссен и др. предоставили основу для анализа, [170] а Коэнс и Полл отметили, что внедрение может быть в значительной степени обусловлено нетехническими факторами. [171] Основываясь на поведенческих моделях, Ли [172] обсудил различия между усыновлением на индивидуальном и организационном уровнях.
Ученые в области бизнеса и менеджмента 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, отслеживаемости записей и неизменности информации блокчейны облегчают сотрудничество, что 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.
Необходимость внутреннего аудита для обеспечения эффективного надзора за эффективностью организации потребует изменения способа доступа к информации в новых форматах. [177] Внедрение блокчейна требует создания структуры для выявления риска воздействия, связанного с транзакциями с использованием блокчейна. Институт внутренних аудиторов определил необходимость того, чтобы внутренние аудиторы использовали эту трансформационную технологию. Требуются новые методы для разработки планов аудита, выявляющих угрозы и риски. Эти факторы оцениваются в исследовании Фонда внутреннего аудита « Блокчейн и внутренний аудит» . [178] Американский институт сертифицированных бухгалтеров определил новые роли аудиторов в результате внедрения блокчейна. [179]
В сентябре 2015 года был анонсирован первый рецензируемый академический журнал, посвященный исследованиям в области криптовалют и блокчейн-технологий, Ledger . Первый выпуск был опубликован в декабре 2016 года. [180] Журнал охватывает аспекты математики , информатики , техники , права , экономики и философии , связанные с криптовалютами. [181] [182] Журнал призывает авторов подписывать цифровой подписью хэш файлов представленных статей, которые затем проставляются в блокчейне биткойнов. Авторов также просят указывать личный биткойн-адрес на первой странице своих статей во избежание отказа от авторства. [183]
Технология, лежащая в основе биткойна, позволяет людям, которые не знают или не доверяют друг другу, создать надежный реестр.
Это имеет последствия далеко за пределами криптовалюты.
Технология, лежащая в основе биткойнов и других виртуальных валют, блокчейн — это открытый распределенный реестр, который может эффективно, проверяемым и постоянным способом записывать транзакции между двумя сторонами.
{{cite book}}
: |work=
игнорируется ( помощь )«Узлы» сети — пользователи, запускающие программное обеспечение Биткойн на своих компьютерах — коллективно проверяют целостность других узлов, чтобы гарантировать, что никто не потратит одни и те же монеты дважды.
Все транзакции публикуются в общем публичном реестре, называемом «цепочка блоков».
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )распространенные опасения по поводу работы с системой, открытой для использования кем угодно.
Многие банки сотрудничают с компаниями, создающими так называемые частные блокчейны, которые имитируют некоторые аспекты архитектуры Биткойна, за исключением того, что они спроектированы так, чтобы быть закрытыми и доступными только избранным сторонам.
... [но некоторые полагают], что открытые и не требующие разрешений блокчейны в конечном итоге будут преобладать даже в банковском секторе просто потому, что они более эффективны.
Сети блокчейна могут быть как публичными, так и частными.
Публичные блокчейны имеют множество пользователей, и нет контроля над тем, кто может читать, загружать или удалять данные, и существует неизвестное количество псевдонимных участников.
Для сравнения, частные блокчейны также имеют несколько наборов данных, но существует контроль над тем, кто может редактировать данные, и существует известное количество участников.
Банки предпочтительно проявляют заметный интерес к использованию технологии блокчейн, поскольку она является отличным источником предотвращения мошеннических транзакций.
Блокчейн считается беспроблемным из-за дополнительного уровня безопасности, который он предлагает.
{{cite news}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )Проще говоря, стремление к децентрализованному доверию быстро превратилось в экологическую катастрофу.
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка )