Пятое поколение технологии блокчейна

Эволюция фундаментальных технологий, таких как компьютер, мобильная связь и Интернет, не была быстрым процессом. Первое поколение компьютеров (1940-1956) началось с большой вакуумной трубки.

Со временем стало возможным системное изучение эволюции ЭВМ и их разделение на на пять поколений:

Сегодня компьютеры намного продвинулись вперед: при их меньшей стоимости они более мощные, более эффективные, более компактные и т.д. По мере развития технологий появляются мощные машины с искусственным интеллектом (ИИ), которые делают человеческую жизнь легче.

Все основополагающие технологии (упомянутые ранее) в цифровом мире стали основой для рождения технологии блокчейна, то есть еще одного прорыва в цифровом мире.

Эра блокчейн-технологий началась с Сатоши Накамото, который изобрел эту технологию для внедрения биткоина в 2009 году. Пять поколений технологии блокчейна классифицируются следующим образом:

Блокчейн-сеть Bitcoin – это блокчейн-технология 1-го поколения, которая следует консенсусному алгоритму Proof-of-Work («доказательство работы», или сокращенно PoW). Bitcoin стал триггером для появления множества других альткоинов, таких как Ethereum, Litecoin и т.д.

В своей основе, блокчейн-сеть Bitcoin была создана для совершения транзакций с биткоинами путем формирования неизменных данных в распределенном реестре, но со временем технология блокчейна перестала ограничиваться только финансовым инструментом.

Такие производные технологии, как смарт-контракт, блокчейн на основе консенсусного алгоритма Proof-of-Stake («доказательство доли», или PoS), Mixed Bag: BC2BC и блокчейн-сети с поддержкой искусственного интеллекта, доказали, что технология блокчейна – это больше, чем просто финансовый инструмент.

У блокчейна Bitcoin есть ряд недостатков, а именно: вызывающие неоднозначную реакцию в обществе энергозатраты на запуск майнингового оборудования, дорогостоящие риги для майнинга и пресловутая проблема масштабируемости.

Но несмотря на все свои недостатки, блокчейн-сеть Bitcoin имеет и достоинства.

Следующее после биткоина поколение блокчейн-технологии началось с запуска блокчейн-сети Ethereum в 2015 году. Впервые разработчики с помощью блокчейн-сети Ethereum внедрили смарт-контракты, самоисполняющиеся и полностью автоматизированные программы.

Ethereum стал первой блокчейн-сетью, которая способствовала эволюции децентрализованных финансов (DeFi). Так, MakerDAO был первым приложением DeFi, предлагающим финансовые услуги исключительно на базе смарт-контрактов, которые были технологией нового уровня, дающей финансовую свободу каждому.

Механизм работы смарт-контракта в Ethereum. Источник - ResearchGate

Помимо финансового сектора, блокчейн-сеть Ethereum используется в таких сферах, как:

• Блокчейн-голосование для предотвращения фальсификаций на выборах
• Просмотр веб-страниц
• Игры
• Реклама
• Управление личными данными
• Управление цепочками поставок

Блокчейны Bitcoin и Ethereum основаны на алгоритме консенсуса PoW, и обе сети имеют всем известные проблемы: недостаточная масштабируемость и чрезмерное потребление энергии, требуемое для запуска майнингового оборудования. Другие блокчейн-сети, как, например, ETC, имели высокую подверженность атакам 51%.

Третье поколение блокчейн-сетей, таких как NANO, Banano, Cardano и т.д., было способно решить сохраняющиеся проблемы в блокчейн-сетях второго поколения, такие как масштабируемость, атака 51%, высокое энергопотребление, интероперабельность, устойчивость и т.д.

Самым важным моментом является то, что блокчейн-сети, основанные на алгоритме консенсуса Proof-of-Stake, такие как Cardano, подпадают под эту категорию. Если взять для примера сеть Cardano, то ее разработчики попытались создать стабильную блокчейн-экосистему.

Четвертое поколение технологии блокчейна

Первые три поколения помогли расширить функционал и применимость технологии блокчейна, но по-прежнему не смогли ускорить массовое внедрение этой технологии в финансовом, промышленном, институциональном и государственном секторах из-за высокой стоимости и сложности их внедрения.

Блокчейны четвертого поколения во многом решили основные проблемы, наблюдавшиеся в блокчейнах предыдущих поколений. Ниже приведены достоинства, которыми обладают блокчейны 4-го поколения:

• Высокая эффективность обработки транзакций благодаря большей масштабируемости и более низким затратам.
• Высокая степень защиты: устойчивость к атакам SYBIL, DDoS и 51%.
• Простота в использовании для большинства бизнес-приложений.
• Использование технологии Hashgraph, которая отвечает за справедливость в механизме консенсуса.

Для лучшего понимания технологии блокчейна четвертого поколения приведем несколько примеров революционных для своего времени блокчейн-сетей:

EOS

Блокчейн EOS основан на модели «делегированного доказательства доли» (DPoS), по которой коллективным голосованием дольщиков EOS в режиме реального времени выбираются валидаторы для добавления нового блока в блокчейн.

Последняя версия блокчейна EOS, способная обрабатывать миллионы транзакций в секунду, вышла в июне 2018 года. Самым главным достижением этой блокчейн-сети является то, что она убрала комиссионные сборы. Отсутствие комиссий за транзакции в блокчейне EOS как раз-таки и позволяет применять эту сеть в реальном мире.

Автор – LeewayHertz

Ниже приведены ключевые особенности блокчейн-сети EOS, которые выгодно отличают ее от других блокчейнов предыдущих поколений:

• Поддержка миллионов пользователей в режиме реального времени;
• Бесплатное использование;
• Простота обновления и исправления ошибок в смарт-контрактах приложений, работающих на блокчейне EOS;
• Малое время ожидания (задержки) транзакций, что является гарантом надежности блокчейн-услуг;
• Последовательное и параллельное выполнение операций;
• Отображение разрешений (прав доступа);
• Атомарные транзакции с несколькими счетами путем формирования одного и того же шарда;
• Поддержка замораживания счетов, восстановления украденных ключей и межсетевых коммуникаций.

Polkadot

Сетевой протокол Polkadot – это блокчейн другого уровня, который сделал возможным передачу по сети как токенов, так и произвольных данных.

Polkadot — это шардированный блокчейн, который соединяет несколько цепочек в одной сети, позволяя им безопасно обмениваться данными и параллельно обрабатывать транзакции.

Блокчейн работает по консенсусному алгоритму PoS BFT и способен обрабатывать 1000 транзакций в секунду. Четырьмя основными акционерами сети являются валидаторы, номинаторы, коллекторы и рыбаки.

Блокчейн Polkadot

Ниже приведено несколько уникальных особенностей блокчейна Polkadot:

• Экосистема Polkadot позволяет создавать частные и публичные блокчейны на базе основной блокчейн-сети Polkadot.
• Основная сеть Polkadot остается единой сетью, позволяющей коммуницировать нескольким разным блокчейнам, и эта особенность способствует интероперабельности между блокчейнами.
• Валидаторы могут управлять сразу несколькими блокчейнами благодаря улучшенной масштабируемости экосистемы Polkadot.
• Удобство пользовательского интерфейса сети Polkadot позволяет использовать ее во многих сферах жизни. Даже правительство может использовать этот блокчейн для различных целей.
• Polkadot не разрешает форки. Это значит, что интеграция новых функций и исправление ошибок могут быть сделаны без форков.
• Эта сеть имеет повышенную степень безопасности.

Пятое поколение технологии блокчейна

Сегодня очень многие эксперты не берутся рассматривать пятое поколение технологии блокчейна. Они аргументируют это тем, что блокчейн пятого поколения - это полностью поддерживаемый исскуственным интеллектом блокчейн, но учитывая темпы развития технологий, поддерживающих быстро развивающийся блокчейн, быть может, самое время рассмотреть проблематику блокчейнов 5-го поколения для системного подхода к изучению этой технологии.

Разработчики некоторых блокчейн-проектов, таких как Free TON, Propersix и Relictum Pro, независимо друг от друга заявили, что они создали блокчейн-технологию 5-го поколения с поддержкой искусственного интеллекта (ИИ), и криптосообщество теперь может вести дискуссии о том, соответствуют ли они стольким параметрам блокчейн-технологии 5-го поколения или нет.

Несмотря на значительные улучшения в блокчейнах четвертого поколения, перед ними все еще стоят серьезные задачи, как то обеспечение взаимодействия сложных данных для последующей их передачи по сети, полного бэкенд-контроля над целостностью и безопасностью системы, высокой масштабируемости за счет шардинга и тесной связи блокчейнов (Почти все блокчейны 4-го поколения не имеют этой тесной связи).

Блокчейн Free TON пытается решить упомянутые выше задачи, с которыми сталкиваются блокчейны четвертого поколения. Давайте рассмотрим блокчейн Free TON.

Free TON

Блокчейн-проект с открытым исходным кодом TON, который в свое время забросил Telegram, считается первой блокчейн-технологией 5-го поколения, поскольку так его описал сам создатель блокчейна Николай Дуров.

В 2020 году независимая группа разработчиков, членов и валидаторов представила мультиблокчейн Free TON, который основан на оригинальном протоколе блокчейна TON, а его экосистема относится к децентрализованной автономной организации (DAO). Free TON использует алгоритм консенсуса BFT PoS, и это смешанные гомогенные / гетерогенные мультицепочечные системы с поддержкой смарт-контрактов.

По словам разработчиков, Free TON – это кластер суперкомпьютеров, предлагающих различные услуги. В блокчейн Free TON также интегрированы виртуальные машины, разработанные Telegram, что открывает возможности для широкого спектра реальных приложений для миллионов людей по всему миру.

Вот некоторые уникальные особенности Free TON, которые отличают его от других блокчейнов предыдущих поколений:

• Первый блокчейн, в который внедрена такая специальная функция, как вертикальный механизм «самовосстановления».
• Функция мгновенной маршрутизации в виде гиперкубов (IHR) позволяет блокчейну обрабатывать миллионы транзакций в секунду.
• Блокчейн имеет встроенную функцию поддержки шардинга.
• Первый тесно связанный блокчейн, поддерживающий почти мгновенную пересылку сообщений между шардами в рамках экосистемы Free TON.
• Произвольный обмен данными через блокчейн стал возможен благодаря улучшенной масштабируемости.
• Первый блокчейн, поддерживающий «Динамическое отображение», то есть автоматическое обновление данных.
• Действительно масштабируемый блокчейн общего назначения, позволяющий интегрировать блокчейн-приложения в такие сферы жизни, как каналы микроплатежей и поддержка внесетевых платежей, мультивалютные переводы, голосование на блокчейне, игры, государственные реестры, услуги, связанные с энергетикой, регистрация прав собственности и управление цепочками поставок.

Разработчики работают над внедрением новых передовых блокчейн-технологий. В будущем следующая эра компьютеров, скорее всего, начнется с квантовых компьютеров, обладающих огромными вычислительными мощностями.

Если квантовые компьютеры станут основными для использования компьютерами в будущем, то потребуются также значительные улучшения в шифровании и основанной на ИИ системе блокчейнов.

Что следует ожидать от блокчейнов в будущем?

• Полностью основанные на ИИ консенсусные алгоритмы для замены людей, исполняющих определенные роли в блокчейне, как, например, проверка транзакций, добавление новых блоков в блокчейн и т.д. Такой алгоритм консенсуса также поможет сэкономить время и снизить чрезмерное потребление энергии, как это происходит в случае Биткоина и Эфириума. Как только ИИ получает инструкции, исчезает риск предвзятости и неравенства. Таким образом, блокчейны такого рода обеспечивают честное выполнение операций и надежность, что служит несомненным плюсом для успешного их внедрения в массы.
• Горизонты использования будущей технологии блокчейна не должны ограничиваться лишь услугами, которые в настоящее время предлагаются существующими блокчейнами: блокчейны будущего должны быть в состоянии вместить «Интернет Всего» (IOX) с помощью кластера компьютеров на базе искусственного интеллекта.
• Высокотехнологичные блокчейн-архитектуры без ошибок.
• Легкий доступ к блокчейну даже с помощью смартфонов.

Заключение

Без ложного скептицизма стоит отметить, что технология блокчейна является новаторской технологией, решающей множество задач, будь то финансы, безопасность данных и многое другое, но при всем при этом она, вопреки ожиданиям, не оказывает существенного трансформационного влияния на этот мир, независимо от того, как далеко эта технология продвинулась вперед.

Кибербезопасность всегда была серьезной проблемой, влияющей на развитие и массовое внедрение технологии блокчейна. Что ж, давайте посмотрим, как что предложат нам разработчики в будущем.