Виды блокчейнов

Многие уже имеют представление о том, что такое блокчейн. Однако не все знают, какие есть виды блокчейнов и зачем нужно это разделение. Давайте разбираться. Но начнем мы с основ — что такое блокчейн и как он работает.  

Что такое блокчейн

Блокчейн (технология распределенного реестра) — реестр для безопасного обмена децентрализованными данными. Информация на блокчейне хранится в электронном виде в цифровом формате. Блокчейн гарантирует точность и безопасность передачи данных без привлечения третьей стороны.

Принцип работы блокчейна

Информация собирается в группы, известные как блоки. Блоки имеют определенную вместимость. То есть при заполнении они закрываются и связываются с ранее заполненными блоками. Так образуется цепочка данных, известная как блокчейн. Новая информация, которая поступает после формирования одного блока, следует за ним и объединяется во вновь сформированный блок, который позже будет добавлен в цепочку. Каждый блок имеет криптографический хеш предыдущего блока, метку времени и данные транзакции. Для проверки транзакций и обеспечения безопасности сети в блокчейне имеются узлы (ноды). Это чаще всего компьютер, который запускает программное обеспечение протокола блокчейна и осуществляет подтверждение транзакции. 

Задача блокчейна — дать возможность записывать и распространять цифровую информацию, при этом убрав возможность ее редактирования и удаления. 

Блокчейн децентрализован. Его работу поддерживают все участники сети, являясь «серверами», на которых хранятся копии распределенного реестра. Если в цепочку добавляется новый блок, то он записывается на всех существующих «серверах». То есть, даже если один узел (нода) покидает сеть, то это не влияет на работоспособность блокчейна. 

Пользователь теоретически может внести изменения в копию блокчейна, размещенную на его компьютере. То есть взломать ее. Но при следующей реализации блокчейн «увидит» несанкционированное вмешательство и просто заменит неправильный блок правильным. 

Частые заблуждения о блокчейне

1. Вся информация о транзакциях общедоступна

Данные о транзакции, включая сумму, адрес отправителя, получателя и время транзакции доступны всем. При этом у пользователей нет доступа к идентифицирующей информации о пользователях, совершающих транзакцию.

2. Есть только один блокчейн

На сегодняшний день существуют десятки различных протоколов, которые могут быть названы технологиями распределенного реестра. Например, Solana, Ethereum, Ripple и BNB Smart Chain. Блокчейны могут как походить друг на друга, так и сильно различаться. 

3. Технология блокчейна используется только в криптовалютах

Это ложное убеждение. Помимо метавселенных, NFT, децентрализованных приложений, блокчейн также может использоваться в традиционных сферах, включая коммерческую, банковскую, государственную и сферу здравоохранения. 

Типы блокчейнов

Два основных вида блокчейна — частный и публичный. При этом существуют два подвида, которые объединяют их характеристики — гибридный и консорциум-блокчейн. Рассмотрим их преимущества и недостатки.

Публичный (открытый) блокчейн

Это базовый вид блокчейна, где любой пользователь с компьютером и интернетом может участвовать в валидации транзакций. То есть не существует никаких привилегий. Как описывалось ранее, копии узлов и блоков хранятся на всех компьютерах, присутствующих в сети. Вы можете сами стать узлом и выполнить проверку транзакций или записей. В таком блокчейне активно используются токены и другие цифровые активы для привлечения нод.

Плюсы:

• Надежность. Так как доступ к такому блокчейну не ограничен, то риск одобрения неверной транзакции очень низкий. Неверные блоки могут быть отклонены любым пользователем. Более того, атака на такой блокчейн потребует больших мощностей, что будет просто невыгодно мошенникам. 
• Децентрализованность. В таком блокчейне нет контролирующего органа. Информация не хранится ни в одном централизованном хранилище. Контроль за правильностью транзакций осуществляет все сообщество. 
• Общедоступный. Валидировать и просматривать блокчейн может пользователь из любой точки мира.  
• Отсутствие цензуры. Данный вид блокчейна сопротивляется цензуре с помощью широкой доступности для участников из разных уголков мира.

Минусы: 

• Анонимность. Достаточно сложно определить мошенников. Так как в сети может участвовать любой пользователь, то практически невозможно определить его намерения заранее. 
• Низкая скорость транзакций. В процессе валидации может участвовать любой пользователь, поэтому скорость одобрения транзакций значительно увеличивается.  
• Низкая энергоэффективность. Общесетевая проверка транзакций требует большого количества энергии и больших мощностей.  
• Низкая производительность и масштабируемость. 

Примеры публичных блокчейнов: Ethereum, Cardano, Bitcoin

Частный блокчейн 

Как следует из названия, не каждый имеет доступ к валидации транзакций в рамках частного блокчейна. При этом видеть транзакции может любой пользователь. В данном случае блокчейн превращается в частично централизованную систему, где исчезают принципы равноправия и полной открытости. Здесь использование токенов и цифровых активов также возможно, но применяется реже, чем в открытом блокчейне. 

Чтобы получить доступ к валидации блоков, пользователю нужно запросить разрешение у владельца блокчейна. В таком блокчейне есть распределение ролей. То есть определено, какой вклад может внести конкретный участник и к чему он может иметь доступ. 

При получении доступа к валидации блоков может быть использована проверка личности, вместо того, чтобы владелец сети самостоятельно утверждал каждого пользователя. 

Плюсы:

• Высокий уровень безопасности. Каждый участник блокчейна одобряется владельцем, поэтому отследить мошеннические действия намного легче. 
• Высокий уровень конфиденциальности. Для доступа к редактированию блокчейна требуется разрешение. 
• Высокая производительность и масштабируемость из-за ограниченного количества узлов.  
• Высокая адаптированность. Данный тип блокчейна может быть настроен и адаптирован под потребности организации. 

Минусы: 

• Коррупция и противоправные действия. Идея блокчейна — децентрализация и открытость. Частный блокчейн в какой-то степени централизован, что создает условия для мошеннических действий. 
• Возможность сговора и изменения настроек. Ноды могут договориться и изменить настройки в своих интересах. 
• Отмена консенсуса. Владельцы и операторы могут изменить правила консенсуса, неизменности и майнинга. 
• Регулирование и цензурирование. Блокчейны данного типа подлежат регулированию и цензуре. В особенности это касается компаний, которые работают по определенным правилам и в соответствии с определенными положениями. 

Примеры частных блокчейнов: Ripple, Hyperledger Fabric, Quorum

Гибридный блокчейн

Это вид блокчейна, в котором присутствуют частные и публичные системы разрешений. То есть создатель может ограничивать доступ к определенным данным в блокчейне, но поддерживать децентрализованный характер через открытый доступ к другим, например, с помощью смарт-контрактов*.  

*Смарт-контракт — компьютерный алгоритм, который используется для формирования, предоставления и управления информацией о владении. 

В данном виде блокчейна один владелец. Он не может вносить изменения в данные или транзакции, но может менять правила, когда это необходимо. 

Плюсы: 

• Высокая безопасность. Чтобы принять участие в валидации сети, нужно получить доступ. Таким образом, риск того, что в сети окажется потенциальный мошенник, снижается. 
• Конфиденциальность. Компания не переживает за утечку информации. При этом она может делать часть информации публичной, например, для взаимодействия со своими акционерами. 
• Высокий уровень масштабируемости и низкие комиссии. Ограниченное количество узлов обеспечивает более высокую скорость и низкую цену транзакций.  
• Хороший уровень энергоэффективности. Задействовано меньшее количество нод, чем в открытом блокчейне, поэтому потребление энергии значительно ниже. 

Минусы: 

• Анонимность. Личность участника сети защищена от других пользователей, если только он не осуществляет транзакцию. Это является минусом для сети, так как увеличивает риски незаконных действий. 
• Возможность скрыть информацию. Владелец блокчейна решает, какая информация будет доступна пользователю. 

Пример гибридного блокчейна: XinFin

Блокчейн-консорциум

Таким блокчейном управляет группа компаний, которые несут ответственность за функционирование блокчейна и определение прав доступа. Компании объединяются благодаря общей цели.

Плюсы:

• Высокий уровень безопасности и масштабируемости. В данном типе блокчейна меньшее количество узлов, поэтому он становится более безопасным и масштабируем. 
• Хороший уровень энергоэффективности. Так как в блокчейн-консорциуме задействовано меньше нод, чем в открытом блокчейне, то потребление энергии значительно ниже. 
• Децентрализация. По сравнению с частным блокчейном, который контролируется единолично, блокчейн-консорциум управляется несколькими лицами (компаниями), поэтому уровень децентрализации, хоть и ограниченной, несколько выше. 

Минусы:

• Противоправные действия. Несмотря на то, что данный тип предполагает смешанный доступ к данным и управляется несколькими организациями, достижение консенсуса между участниками возможно для осуществления незаконных действий.  
• Ограниченный доступ к информации. Консорциум определяет права доступа к информации, поэтому есть риск сокрытия важной информации.
• Легкий процесс внесения изменений. При достижении консенсуса между нодами внести изменения несложно. 

Пример блокчейн-консорциума: Energy Web Foundation и IBM Food Trust