Крипто-эволюция: от ВТС до Proof-of-Authority

С момента появления Bitcoin криптоиндустрия продолжает активно развиваться. Изменения, которые происходили в этой сфере, были настолько значимыми, что возникло понятие "поколение блокчейна". К апрелю 2023 года уже было достигнуто пять важных этапов в развитии сетей с распределенным реестром.

Появление технологии

Одним из первых этапов стало появление идеи хранить данные в цепочке разрозненно. Она была оформлена в 1979 году Ральфом Мерклом. Он зарегистрировал патент на прообраз криптосетей - хеш-дерево, которое в теории блокчейна носит фамилию разработчика.

В 1991 году было придумано соединить хеши в цепочку, где конец последней ячейки становился частью следующего блока. В 1998 году инженер-программист Вей Дай представил прототип цифровой валюты - B-money, а юниты криптомонеты Ethereum были названы в его честь - Gwei. В настоящее время они используются для оплаты комиссий за транзакции сети ERC-20.

Эпоха Биткоина

15 лет назад появился блокчейн Bitcoin. Это название стало нарицательным, и в 2023-м о нем знают даже люди далекие от криптоиндустрии. Возможность передавать средства без участия централизованных посредников произвели революцию во всем финансовом секторе. В новой системе транзакции проводились анонимно, а данные было невозможно подделать — эти особенности вызвали ажиотаж сначала среди фанатов технических ноу-хау, а позже и у простых инвесторов.

Код Биткоина был написан на языке C++. Другие разработчики вдохновились идеей и стали создавать на его фундаменте собственные сети — Litecoin, Monero и другие. Все они работали на консенсусе Proof-of-Work.

Это доказательство подлинности операции в сети с помощью работы вычислительной техники. Другими словами, цифровые монеты блокчейнов добывались и поддерживались за счет майнинга.

Первое поколение криптосетей не лишено изъянов:

Дорогостоящие комиссии. Распространение криптовалюты в массах увеличивалось, цена газа вслед за ними повышалась. Размер сборов в сетях оставался неизменным, а фактическая стоимость при переводе в фиатный эквивалент увеличивалась в геометрической прогрессии.

Медленные транзакции. Любое последующее обновление системы (софт- и хардфорки) было направлено на увеличение пропускной способности. Разработчикам не удалось избавиться от всех недостатков: масштабируемость приводила к уязвимостям. Такие решения было ненадежно использовать.

Передача цифровых денег была единственной функцией. Большинство пользователей не представляли до конца как виртуальные валюты могут им пригодиться в обычной жизни.

Угроза внешней среде. Чем дольше PoW-сеть функционирует, тем мощнее требуется оборудование для ее работы. Это требует высоких финансовых и энергетических затрат.

Эпоха Ethereum

Появление технологии смарт-контрактов принципиально изменила рынок. Они решили одну из проблем — функциональность блокчейна. Сеть Ethereum возникла в 2014-м. Самой важной особенностью новой системы стало появление особых криптодоговоров.

Новинка рынка – Ethereum, позволяла участникам создавать условия для проведения сделок. Сеть автоматически обеспечивала их исполнение. Затем обе стороны подписывались в смарт-контракте, и транзакция подтверждалась в цепочке.

На первый взгляд, очень простая функция, оказалась серьезным шагом в модернизации системы. Через смарт-контракты индустрия получила новые возможности:

Выпуск индивидуальных токенов на базе материнской сети.
Создание побочных блокчейн-цепочек и протоколов.
Появление самостоятельных платформ — бирж, кошельков, приложений.

За 9 лет с момента появления смарт-контракты помогли создать широкую инфраструктуру для сложной и узконаправленной технологии.

Однако, у этого поколения также были недостатки. Ethereum был частью первой эпохи и унаследовал три важные проблемы — неэкологичность, малое число транзакций и дорогие комиссии.

В дальнейшем справиться получилось только с первой сложностью. К 2022 году разработчики отказались от PoW-добычи и перевели сеть на консенсус доказательства Proof-of-Stake.

Следующие поколения блокчейнов сконцентрировались на улучшении масштабируемости, снижении стоимости комиссий или кроссчейн-переводах.

Эпоха Cardano и Solana

Первые поколения блокчейнов столкнулись с проблемами дорогих комиссий, медленных транзакций и ограниченной функциональности. В ответ на это, появилось новое поколение криптосетей, которое включает в себя Solana и Cardano.

Solana и Cardano построены на консенсусе Proof-of-Stake, который был разработан в 2017 году. Этот механизм позволил увеличить пропускную способность до 250 TPS и не требует мощного оборудования для подтверждения блоков. Подлинность хеш-подписей проверяется нодами, которые являются пользователями блокчейна со специальным программным обеспечением. За поддержку цепи они получают награду в нативных монетах.

В настоящее время, Proof-of-Stake является самым популярным видом работы криптосетей и многие известные блокчейны переходят на этот консенсус. Solana и Cardano представляют собой новую эру блокчейнов, которые могут решить проблемы первых поколений и привести криптоиндустрию к новому уровню.

Эпоха L2

Первые поколения сетей имели уникальный открытый код и носили название — L1 (Layer 1). После форков образовывались новые ответвления, которые также относились к 1-й ступени. Это происходило в целях модернизации сети для решения какой-либо фундаментальной проблемы. Например, перейти на PoS-консенсус.

У Эфириума также были глобальные разветвления — так появились монеты и L1-сети ETC и ETHW. Они продолжают функционировать в режиме абсолютной независимости от ETH. Текущие данные форка блокчейна не хранятся в главной цепи.

L2-блокчейны (или сайдчейны) — это ветки от L1-сетей. Они собирают на своей стороне часть транзакций головной цепи и подтверждают их подлинность. После завершения закрытый блок возвращается в материнский блокчейн 1-го уровня.

Например, потенциальная пропускная способность Ethereum после всех обновлений в ближайшем будущем составит 1,4 тыс. TPS. L2-решение Arbitrum в настоящий момент может обеспечить 40 тыс. TPS.

Таким образом решается одна из фундаментальных проблем Ethereum — низкая масштабируемость. Решается и еще одна трудность — уменьшение стоимости комиссии. Это достигается тем, что в L2-сетях в блок записываются до тысячи транзакций, а сборы берутся только один раз за регистрацию ячейки в L1-блокчейне. Плата за газ делится на все торговые операции в свертке (система Rollup).

Поколение Polkadot

Другие разработчики пошли другим путем — не через масштабируемость, а через взаимодействие разных криптосетей друг с другом.

Раньше монеты ETH нельзя было перевести в иную L1-цепь. Позднее были придуманы мосты для перевода. Каждое взаимодействие в парах блокчейнов 1-го уровня нужно было прописывать отдельно, и это занимало много времени. Требовалось провести тестирование, поэтапный запуск в бета-протоколах и только потом в основной ветви.

Также Layer 0 позволяет создавать собственные блокчейны (парачейны) в налаженной инфраструктуре связей с популярными цепями. К L0-сетям также относится проект Cosmos.

Заключение

Все перечисленные поколения имеют свои достоинства и недостатки.

Усиливая масштабируемость, можно потерять надежность. Так произошло с протоколом Ronin, который действует как L2-блокчейн. Из-за уязвимости соединения было потеряно более $600 млн в марте 2022 года.

Программисты, научные сотрудники в области криптографии и экономисты продолжают работать над блокчейнами нового поколения до сих пор. Они призваны исключать недостатки прежних блокчейнов.

Может быть, следующим шагом в эволюции блокчейнов станет наиболее продуманная сеть на консенсусе Proof-of-Authority. Он позволяет применять криптовалюты пользователям с минимальными знаниями о технологии. Или, вероятно, следующим прорывом станет гибрид блокчейна и нейросети, или сеть, устойчивая к квантовым вычислениям.

Не пропускайте важные новости и анонсы из мира крипты! Подпишитесь на наш телеграм канал MetaHIVE_Crypto