Блокчейн. Схема новой экономики

Биткойн-культура: фестиваль Bitfilm

Один из индикаторов масштаба принятия новой технологии обычными людьми – ее след в массовой культуре. Возможно, фестиваль Bitflm, в котором участвуют фильмы, посвященные биткой-ну, может стать первой ласточкой внедрения криптовалют в массовое сознание. Фильмы, отобранные для фестиваля, по-своему интерпретируют биткойн и рассказывают о его влиянии. Фестиваль впервые прошел в 2013 году и получил продолжение в конце 2014 – начале 2015 года в Берлине (где находится штаб-квартира Bitflm), Сеуле, Буэнос-Айресе, Амстердаме, Рио-де-Жанейро и Кейптауне. Естественно, Bitflm позволяет зрителям голосовать за понравившийся фильм биткойнами. Фестиваль продюсирует компания Bitflm. Другое направление деятельности компании – создание роликов, рекламирующих блокчейн (рис. 2).

Цели, методология и структура этой книги

Отрасль блокчейн находится на начальной стадии развития – стадии бурного роста и инноваций. Принципы, терминология, стандарты, основные участники, нормы и отношение к тем или иным проектам – все это очень быстро меняется. Может случиться, что, оглянувшись назад через год-другой, мы сочтем нынешнюю технологию биткойна и блокчейна безнадежно устаревшей, она окажется поглощенной другой технологией или станет артефактом прошлого.

Рисунок П-2. Рекламные ролики Bitflm

Приведу один пример: сейчас активно развивается область обеспечения безопасности электронных кошельков потребителей. Это далеко не праздная тема ввиду постоянных атак хакеров, старающихся подорвать основы отрасли криптовалют. Сегодня считается, что стандарт безопасности электронного кошелька должен предусматривать мультиподпись, то есть использование множественных подписей для одобрения транзакции. Между тем большинство пользователей – а это все еще энтузиасты, а не широкая публика – пока не созрели для поддержания такого уровня безопасности.

Эта книга задумана как исследование принципов, возможностей и функциональности технологий биткойна и блокчейна, их потенциальных возможностей и последствий их внедрения. Книга ничего не пропагандирует и не отстаивает, она не дает никаких советов или прогнозов относительно жизнеспособности данной отрасли. Книга готовилась с целью представить на суд читателей наиболее передовые концепции; для изучения основ блокчейна есть много других ресурсов.

Отрасль блокчейна пребывает сейчас на начальном и незрелом этапе своей эволюции, очень многое в ней находится на стадии развития и подвержено множеству рисков. Поэтому, как бы мы ни старались, в тексте могут содержаться неточности, ведь информация имеет свойство устаревать очень быстро, буквально за считанные дни.

Мы старались дать общую картину, описать масштаб, состояние и возможности блокчейн-индустрии. Мы хотели познакомить вас с базовыми технологиями, возможностями их использования, опасностями и рисками, но что еще важнее – с основными принципами и возможностью их дальнейшего развития. Наша задача заключалась в создании всеобъемлющего обзора всего происходящего в отрасли криптовалют и попытке спрогнозировать возможности их широкого применения. Наш обзор, конечно же, неполон и может содержать технические ошибки, несмотря на тщательную проверку текста экспертами. Повторимся: он вполне может оказаться устаревшим в случае провала или, наоборот, стремительного успеха описанных здесь проектов; более того, вся отрасль биткойна и блокчейна в ее текущем состоянии может безнадежно устареть или оказаться поглощенной другими технологическими моделями.

В процессе работы над книгой мы использовали множество источников по теме биткойна и его развития. Основные источники – форумы разработчиков, подгруппы Reddit, технические документы GitHub, подкасты, средства массовой информации, YouTube, блоги и Twitter, в частности материалы отраслевой конференции по биткойну на YouTube и Slideshare, подкасты Let’s Talk Bitcoin, Consider This! Epicenter Bitcoin, канал EtherCasts (Ethereum), специализированные новостные каналы по биткойну CoinDesk, Bitcoin Magazine, Cryptocoins News, Coin Telegraph и форумы Bitcoin StackExchange, Quora.

Кроме того, мы встречались с разработчиками, общались по электронной почте и дискутировали с отраслевыми специалистами-практиками, посещали конференции и семинары по биткойну, наблюдали за торговыми сессиями пирингового криптовалютного обмена Satoshi Square.

Структура книги предусматривает обсуждение уже сформировавшихся уровней технологии биткойна и блокчейна: Блокчейн 1.0, 2.0 и 3.0. Сначала мы рассказываем о базовых определениях и принципах технологии биткойна и блокчейна, а также о валютах и денежных расчетах как основе приложений Блокчейн 1.0.

Затем вы узнаете о Блокчейн 2.0 – рыночных и финансовых приложениях, выходящих за рамки валют, в частности о контрактах. Далее обсуждается потенциал Блокчейна 3.0 – применений блокчейна, не укладывающихся в рамки финансовых транзакций, экономики и рынков. В эту обширную область входит применение блокчейна для достижения общественно-полезных целей, например для децентрализации управления, а также для вывода организаций, таких как WikiLeaks и службы ICANN и DNS, из-под репрессивных политических юрисдик-ций с переносом в децентрализованное облако; защита интеллектуальной собственности; проверка цифровой индивидуальности и аутентификация. Мы также остановимся еще на одном классе приложений – Блокчейн 3.0, где блокчейн-технология предлагает преимущества масштабируемости, эффективности, организации и координации в области науки, геномики, здравоохранения, образования, публикации научных статей, разработки, обучения и культуры. Наконец, представлены продвинутые концепции, такие как демереджевые (стимулирующие) валюты и их применение в контексте крупномасштабного развертывания блокчейн-технологий.

Глава 1

Блокчейн: фундамент для криптовалют (Блокчейн 1.0)

Стек технологий: блокчейн, протокол, валюта

Термин «биткойн» (Bitcoin) может ввести в заблуждение, поскольку биткойном принято считать три разные вещи.

Во-первых, биткойн – это базовая платформа блокчейн-технологии.

Во-вторых, биткойном называется работающий на основе этой базовой технологии протокол, описывающий, как именно происходит перевод активов в цепочке блоков.

В-третьих, биткойн – это цифровая криптовалюта, самая первая и самая популярная из известных на сегодня криптовалют.

В таблице 1–1 показано, чем различаются эти понятия. Нижний уровень – это базовая блокчейн-технология. Блокчейн как цепочка блоков транзакций – это распределенный, общедоступный и совместно используемый всеми узлами сети реестр или журнал записей, содержащий данные о транзакциях. Журнал обновляется майнерами и отслеживается всеми желающими, но при этом никем не контролируется. Он подобен гигантской общедоступной таблице, которая периодически обновляется и подтверждает уникальность цифровых операций перевода денежных средств.

Средним уровнем стека является протокол – пакет программ, который переводит средства путем внесения транзакций в блокчейн (журнал записей). Наконец, третий уровень – это сама валюта под названием «биткойн», в транзакциях и на биржах используется обозначение BTC или Btc. Среди сотни криптовалют биткойн – не только самая первая, но и самая популярная. Среди прочих следует отметить Litecoin, Dogecoin, Ripple, NXT, и Peercoin. Перечень и котировки основных альткойнов можно найти на сайте http://coinmarketcap.com/.

Таблица 1–1. Уровни стека блокчейн-технологий на примере биткойна

Важно понимать, что общая структура любой современной криптовалютной системы формируется всеми тремя уровнями (блокчейн, протокол и валюта). Каждая монета представляет собой одновременно валюту и протокол, она может иметь собственный распределенный журнал записей или использовать распределенный блокчейн биткойна. Например, криптовалюта Litecoin использует Litecoin-протокол, работающий с блокчей-ном Litecoin, – по сути, это клон биткойна, в котором слегка изменены некоторые функции.

Отдельный блокчейн означает, что у монеты имеется собственный децентрализованный журнал записей с такой же структурой и форматом, что и распределенный журнал записей биткойна.

Другие протоколы, например Counterparty, имеют собственную валюту (XCP), но используют блокчейн биткойна, то есть транзакции XCP регистрируются в распределенном журнале записей биткойна. Таблицу с описанием характеристик проекта Crypto 2.0 можно найти по адресу: http://bit.ly/crypto_2_0_comp.

Двойное расходование и задача византийских генералов

Даже если оставить в стороне потенциал использования биткойна и блокчейн-технологии, биткойн, безусловно, является серьезным фундаментальным прорывом в области информатики – результатом 20 лет исследований в области цифровых валют и 40 лет исследований в области криптографии, над которыми работали тысячи ученых всего мира[23]. Биткойн стал решением давней проблемы цифровых наличных денег – проблемы двойного расходования (double-spend problem). До появления криптографии блокчейна цифровую наличность (digital cash)[24], как и любой другой цифровой актив, можно было бесконечно копировать – как, например, мы можем сегодня бессчетное количество раз копировать вложение в электронной почте. При этом без специального посредника невозможно было подтвердить, что та или иная партия денег не была уже израсходована ранее. Функцию посредника выполняла доверенная третья сторона: банк или платежная система вроде PayPal, которая хранила журнал записей, гарантирующий, что каждая единица цифровых денег может быть потрачена только один раз, тем самым предотвращая двойное расходование.

Проблема двойного расходования аналогична давно сформулированной математической проблеме – так называемой «Задаче византийских генералов»[25], суть которой состоит в том, что несколько генералов перед сражением, не доверяя друг другу, должны как-то согласовать свои действия[26].

Блокчейн решает проблему двойного расходования, объединяя технологию однорангового обмена файлами BitTorrent и шифрование с открытым ключом, тем самым создавая новый вид цифровых денег. Собственность на монеты регистрируется в открытом журнале записей и подтверждается криптографическими протоколами и сообществом майнеров. Блокчейн не требует доверия в том смысле, что в процессе транзакции пользователю нет нужды доверять контрагенту или посреднику. Необходимо лишь доверять системе – программной реализации блокчейн-протокола.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Одноранговый, децентрализованный или пиринговый (англ. peer-to-peer, P2P – равный к равному) обмен файлами – это обмен файлами в сети, основанной на равноправии участников. Часто в такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и выполняет функции сервера. В отличие от архитектуры клиент-сервера такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов. Участниками сети являются пиры. – Прим. ред.

2

Kayne, R., «What Is BitTorrent?», сайт wiseGEEK, 25 декабря 2014 г., http://www.wisegeek.com/what-is-bittorrent.htm#-didyouknowout

3

Beal, V., «Public-key encryption», Webopedia, http://www.we-bopedia.com/TERM/P/public_key_cryptography.html

4

Криптографическая система с открытым ключом (или асимметричное шифрование, асимметричный шифр) – система шифрования и/или электронной подписи (ЭП), при которой открытый ключ передается по открытому (то есть незащищенному, доступному для наблюдения) каналу и используется для проверки ЭП и для шифрования сообщения. Для генерации ЭП и для расшифровки сообщения используется закрытый ключ. – Прим. ред.

5

ICANN – Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, Корпорация по управлению доменными именами и IP-адресами. – Прим. ред.

6

Knight, H., Evangelista, B., «S. F., L. A. Threaten Uber, Lyft, Sidecar with Legal Action», сайт SFGATE, 25 сентября 2014 г., http://m.sfgate.com/bayarea/article/S-F-L-A-threaten-Uber-Lyft-Sidecar-with-5781328.php

7

В частности, речь идет о персональной геномике – разделе науки, связанном с секвенированием и анализом генома человека. После расшифровки генотипа его можно проанализировать для определения вероятности риска заболеваний человека. – Прим. ред.

8

Knight, H., Evangelista, B., «S. F., L. A. Threaten Uber, Lyft, Sidecar with Legal Action», сайт SFGATE, 25 сентября 2014 г., http://m.sfgate.com/bayarea/article/S-F-L-A-threaten-Uber-Lyft-Sidecar-with-5781328.php

9

Великая хартия вольностей (лат. Magna Carta, также Magna Charta Libertatum) – политико-правовой документ, составленный в июне 1215 года на основе требований английской знати к королю Иоанну Безземельному и защищавший ряд юридических прав и привилегий свободного населения средневековой Англии. Состоит из 63 статей, регулировавших вопросы налогов, сборов и феодальных повинностей, судоустройства и судопроизводства, прав английской церкви, городов и купцов, наследственного права и опеки. Ряд статей Хартии содержал правила, целью которых было ограничение королевской власти путем введения в политическую систему страны особых государственных органов – общего совета королевства и комитета двадцати пяти баронов, обладавшего полномочиями предпринимать действия по принуждению короля к восстановлению нарушенных прав; в силу этого данные статьи получили название конституционных. – Прим. ред.

10

Нельзя полностью исключить ситуацию равенства хешей у двух разных файлов, но число 64-символьных хешей намного больше числа файлов, которое человечество сможет создать в обозримом будущем. Это похоже на криптографический стандарт, заключающийся в том, что схему можно взломать, но вычисления займут время, которое превышает время существования Вселенной.

11

Nakamoto, S., «Bitcoin v0.1 Released», сайт The Mail Archive, 9 января 2009 г., http://www.mail-archive.com/[e-mail]/msg10142.html

12

«Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System» (дата публикации неизвестна), https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

13

Nakamoto, Satoshi. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. – Прим. ред.

14

Фиатные (от лат. fat – декрет, указание), они же фидуциарные (от лат. fducia – доверие) деньги – деньги, номинальная стоимость которых устанавливается и гарантируется государством, традиционные деньги. – Прим. ред.

15

Мейнфрейм (англ. mainframe) – большой универсальный высокопроизводительный отказоустойчивый компьютер со значительным объемом оперативной и внешней памяти, используемый для интенсивной обработки данных, как правило, крупными компаниями и государственными организациями. – Прим. ред.

16

Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) – концепция вычислительной сети физических объектов («вещей»), оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. Организация таких сетей рассматривается как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, с тем чтобы частично исключить участие человека. – Прим. ред.

17

Fitbit – лидер рынка фитнес-гаджетов, являющихся частью более широкой темы, так называемого «мобильного здоровья». – Прим. ред.

18

Вывод сделан на основе: Sigal, M., «You Say You Want a Revolution? It’s Called Post-PC Computing», сайт Radar (O’Reilly), 24 октября 2011 г., http://radar.oreilly.com/2011/10/post-pc-revolution.html

19

Gartner, «Gartner Says the Internet of Things Installed Base Will Grow to 26 Billion Units By 2020», издательство «Gartner Press», 12 декабря 2013 г., http://www.gartner.com/news-room/id/2636073

20

Omohundro, S., «Cryptocurrencies, Smart Contracts, and Artifcial Intelligence», направлено для публикации в вестнике AI Matters («Ассоциация по вычислительной технике»), 22 октября 2014 г., http://steveomohundro.com/2014/10/22/cryp-tocurrencies-smart-contracts-and-artifcial-intelligence/

21

Dawson, R., «The New Layer of the Economy Enabled by M2M Payments in the Internet of Things», блог «Trends in the Living Networks», 16 сентября 2014 г., http://rossdawsonblog.com/weblog/archives/2014/09/new-layer-economy-en-abled-m2m-payments-internet-things.html

22

Petschow, K., «Cisco Visual Networking Index Predicts Annual Internet Trafc to Grow More Than 20 Percent (Reaching 1.6 Zettabytes) by 2018», пресс-релиз компании Cisco, 2014 г., http://newsroom.cisco.com/release/1426270

23

Andreessen, M., «Why Bitcoin Matters», газета The New York Times, 21 января 2014 г., http://dealbook.nytimes.com/2014/01/21/why-bitcoin-matters/?_php=true&_ type=blogs&_r=0

24

Цифровая наличность (англ. digital cash) или электронная наличность (англ. e-cash, electronic cash) – термин, который в настоящее время широко используется в платежных системах. Название связано с возможностью совершать электронные платежи аналогично оплате обычными наличными: без обязательного посредничества третьего лица. Первые криптографические протоколы электронной наличности были предложены в 1983 году Дэвидом Чаумом и Стефаном Брэндсом. – Прим. ред.

25

В вычислительной технике под «Задачей византийских генералов» понимают мысленный эксперимент, призванный проиллюстрировать проблему синхронизации состояния систем в случае, когда коммуникации считаются надежными, а процессоры – нет. В криптологии – это задача взаимодействия нескольких удаленных абонентов, которые получили приказы из одного центра. Часть абонентов, включая центр, могут быть противниками. Нужно выработать единую стратегию действий, которая будет выигрышной для абонентов. – Прим. ред.

26

Lamport, L., Shostack, R., Pease, M. (1982), «The Byzantine Generals Problem», журнал ACM Transactions on Programming Languages and Systems, том 4, № 3, с. 382–401; Philipp (псевдоним) (2014), «Bitcoin and the Byzantine Generals Problem – A Crusade Is Needed? A Revolution?», журнал Financial Cryptography, http://fnancialcryptography.com/mt/archives/001522.html; Vaurum (псевдоним) (2014).

«A Mathematical Model for Bitcoin» (запись в блоге), http:// blog.vaurum.com/a-mathematical-model-for-bitcoin/