Новые финансы: блокчейн, DeFi, Web3 и криптовалюты - Пётр Юрьевич Левашов

• Криптовалюты, ориентированные на конфиденциальность. Некоторые цифровые активы, такие как Monero, Zcash и Dash, специально разработаны для обеспечения повышенной конфиденциальности. Данные криптовалюты опираются на передовые криптографические методы, такие как доказательство с нулевым разглашением, кольцевые подписи и смешивание (микширование), для скрытия деталей транзакций и защиты конфиденциальности пользователей.

• Решения второго уровня и протоколы конфиденциальности. Для повышения конфиденциальности существующих криптовалют было разработано несколько решений второго уровня и протоколов конфиденциальности. Например, Lightning Network для Bitcoin позволяет проводить транзакции вне цепи, а протокол Aztec для Ethereum – конфиденциальные транзакции в сети.

Безопасность и конфиденциальность являются фундаментальными составляющими криптовалют, однако и они не лишены сложностей. Такие вопросы, как безопасность кошельков, обучение пользователей и соблюдение ряда норм, требуют постоянных усилий для обеспечения безопасного и ответственного использования цифровых активов. По мере развития криптовалютной экосистемы технологические достижения и передовой опыт будут способствовать дальнейшему повышению безопасности и конфиденциальности цифровых активов, их принятию и интеграции в мировую финансовую систему.

Понимание основ технологии блокчейн

Как работает блокчейн

Технология блокчейн, лежащая в основе криптовалют, представляет собой революционный подход к хранению, проверке и защите данных децентрализованным и прозрачным способом. Для понимания работы блокчейна необходимо ознакомиться с основными принципами и компонентами, составляющими эту революционную технологию.

Блокчейн состоит из ряда связанных единиц данных, называемых блоками. Каждый блок содержит группу транзакций, представляющих собой передачу стоимости или информации между пользователями. Транзакции объединяются в блоки, которые затем последовательно проверяются и добавляются в общую цепочку – блокчейн.

Ключевым принципом технологии блокчейн является применение криптографического хеширования – математической функции, которая преобразует данные в выходной сигнал фиксированного размера, называемый хешем. Каждый блок в блокчейне содержит уникальный хеш, который действует как отпечаток пальца для блока. Когда создается новый блок, он включает в себя хеш предыдущего блока, эффективно связывая их вместе и формируя цепочку блоков.

Для поддержания безопасности и целостности блокчейна используется механизм консенсуса, гарантирующий, что все участвующие узлы согласны с достоверностью транзакций и добавлением новых блоков. К распространенным механизмам консенсуса относятся Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS). В PoW майнеры конкурируют в решении сложных математических задач, и тот, кто первым решит такую задачу, получает право добавить новый блок в цепочку. В PoS валидаторов выбирают на основе количества токенов, которыми они владеют и которые готовы использовать в качестве залога, что дает им возможность подтверждать транзакции и создавать новые блоки.

Одним из основных принципов технологии блокчейн является децентрализация, то есть контроль и принятие решений распределяются между несколькими узлами, а не выполняются центральным органом. Эта распределенная сеть узлов взаимодействует для поддержания и обеспечения безопасности блокчейна, гарантируя, что ни один субъект не может контролировать или манипулировать данными.

Как уже упоминалось, технология блокчейн обеспечивает неизменность и прозрачность благодаря своей уникальной структуре данных и криптографическим методам. Как только транзакция подтверждена и добавлена в блокчейн, она не может быть изменена или удалена, что гарантирует целостность данных. Кроме того, блокчейн, как правило, является открытым и публичным, поэтому пользователи могут просматривать и проверять всю историю транзакций.

Роль узлов

В сети блокчейн узлы играют решающую роль в обеспечении безопасности, децентрализации и общей функциональности системы. Узел представляет собой компьютер или сервер в сети, который участвует в хранении, проверке и передаче данных транзакций. Существуют различные типы узлов, каждый из которых выполняет определенные обязанности, включая полные, майнерские и облегченные узлы, также известные как узлы упрощенной проверки платежей (Simplified Payment Verification, SPV). Понимание ролей и функций этих узлов необходимо для восприятия внутренней работы сети блокчейн.

Полные узлы отвечают за поддержание полной копии блокчейна, обеспечивая децентрализованность сети и ее устойчивость к цензуре или манипуляциям. Они выполняют проверку и передачу транзакций и блоков, соблюдая правила консенсуса, помогая таким образом поддерживать целостность блокчейна и защищая сеть от вредоносных действий. Полные узлы также служат источником информации для легких узлов, которые не хранят весь блокчейн и полагаются на полные узлы для проверки транзакций.

Майнерские узлы – это особый тип узлов в блокчейн-сетях, работающих по принципу PoW (таких как Биткоин). Эти узлы отвечают за решение сложных математических задач в процессе, называемом майнингом (от англ. mining – добыча полезных ископаемых). Майнеры – пользователи, «добывающие» криптовалюту, – соревнуются между собой, чтобы первыми найти решение и добавить новый блок в блокчейн. За свою работу майнеры получают вознаграждение в виде вновь добытой криптовалюты и платы за транзакции. Майнерские узлы играют важную роль в обеспечении безопасности сети, поскольку вычислительная мощность, которую они вкладывают в майнинг, затрудняет возможность атаковать сеть или манипулировать данными.

Облегченные узлы, или узлы упрощенной проверки платежей (SPV), представляют собой более экономичный способ взаимодействия пользователей с блокчейном. Вместо хранения всего блокчейна SPV-узлы хранят только часть данных и полагаются на полные узлы для проверки транзакций и других задач. Этот подход позволяет устройствам с ограниченными ресурсами, таким как мобильные телефоны или устройства интернета вещей (IoT), участвовать в сети и проводить транзакции. Хотя узлы SPV способствуют повышению общей доступности сети, они также зависят от полных узлов в плане безопасности и функциональности, что делает их более уязвимыми для определенных типов атак или дезинформации.

Публичные и частные блокчейны

Хотя концепция технологии блокчейн является единой для различных ее реализаций, существуют разнообразные типы блокчейна со своими особенностями и сценариями использования. Две основные категории блокчейн – это публичные и частные блокчейны, каждая из которых имеет собственные уникальные характеристики, преимущества и недостатки. Понимание различий между публичными и частными блокчейнами необходимо для определения подходящих сценариев использования и приложений для каждого типа.

Публичные блокчейны, также известные как блокчейны, не требующие права доступа, открыты и доступны для всех, у кого есть интернет. Участники, присоединившиеся к сети, могут создавать и подтверждать транзакции, а также вносить вклад в процесс консенсуса без необходимости получения разрешения от центрального органа. Примерами публичных блокчейнов являются Bitcoin, Ethereum и Litecoin.

Публичные блокчейны имеют следующие характеристики:

• децентрализация – ни один субъект не контролирует сеть или данные;

• безопасность – обеспечивает высокий уровень безопасности от атак и манипуляций за счет распределенной природы и механизмов консенсуса, таких как PoW или PoS;

• прозрачность – позволяет пользователям просматривать и проверять всю историю транзакций в сети;

• анонимность и псевдонимность – публичные блокчейны предлагают различные уровни анонимности и псевдонимности, в зависимости от конкретной реализации и особенностей конфиденциальности;

• масштабируемость и производительность – публичные блокчейны могут столкнуться с проблемами масштабируемости и производительности, поскольку растущее число пользователей и транзакций приводит к перегрузке сети и увеличению времени обработки транзакций.

Частные блокчейны, также известные как блокчейны с ограниченным доступом, представляют собой закрытые сети, для присоединения к которым и участия в них требуется разрешение центрального органа или консорциума. Такие блокчейны обычно используются предприятиями и организациями для решения конкретных задач, таких как управление цепочками поставок, межбанковские транзакции или управление данными.

Частные блокчейны обладают такими характеристиками, как:

• централизация – частные блокчейны более централизованы, чем публичные, поскольку они контролируются и поддерживаются центральным органом или группой доверенных лиц;

• безопасность и конфиденциальность – хотя частные блокчейны из-за своей централизованной природы могут быть менее безопасными, чем публичные, они предлагают улучшенную конфиденциальность и контроль доступа благодаря контролируемому доступу и расширенным функциям конфиденциальности;

• эффективность и масштабируемость – частные блокчейны способны обрабатывать большее количество транзакций с меньшими задержками и потребностями в ресурсах, чем публичные блокчейны;

• настраиваемость – частные блокчейны могут быть адаптированы к конкретным требованиям организации или консорциума, что обеспечивает большую гибкость и адаптируемость для различных сценариев использования. Это позволяет создавать блокчейн-решения, оптимизированные под конкретные бизнес-процессы и потребности сторон.

Как уже было сказано ранее, публичные и частные блокчейны обладают уникальными особенностями, преимуществами и ограничениями, которые определяют их пригодность для различных задач и ситуаций. Публичные блокчейны хорошо подходят для децентрализованных, прозрачных и безопасных систем, в то время как частные обеспечивают большую эффективность, масштабируемость и настраиваемость для корпоративных и организационных сценариев использования.

В отличие от публичных блокчейнов, частные обычно ориентированы на ограниченный круг участников, что обеспечивает большую конфиденциальность и более контролируемую среду. При этом они могут предлагать различные