Сайдчейны и Lightning — Биткойн примеряет обновки
Что в Биткойне особенно нравится техническим журналистам вроде меня, так это то, что он постоянно окружен сенсациями и шоу, но при этом чрезвычайно интересен и с инженерной точки зрения. С одной стороны, Ричард Брэнсон (Richard Branson) несколько недель назад провел на своем острове в Карибском море “блокчейн-саммит“, а летчик-криптогик пропагандирует криптовалюты с помощью биткойн-самолета, с другой — разработчики предлагают целый ряд интереснейших инноваций, расширяющих возможности блокчейна.
Как вам наверняка известно, блокчейн — это распределенный пиринговый журнал, для обслуживания которого используется криптографический алгоритм подтверждения работы, реализованный загадочным Сатоши Накамото, который в 2009 году и создал Биткойн, первую в мире блокчейн-сеть (а одновременно протокол, приложение и валюту).
Большинству людей Биткойн до сих пор кажется чем-то таинственным, а многие даже еще не стали воспринимать его всерьез. Однако криптовалютным энтузиастам старый добрый Биткойн успел наскучить — им уже недостаточно его возможностей! Объяснить, чем криптовалюты настолько увлекают, непросто: у меня есть инженерный диплом от престижного института и я зарабатываю на хлеб разработкой ПО, но все равно многое в криптовалютах при первом знакомстве с ними было для меня непонятно и я по сей день не до конца разобрался с некоторыми нюансами. Что ж, похоже, расслабиться мне удастся нескоро, потому что разработчики Биткойна не теряли время даром.
Альфа-сайдчейн
Распределенная сеть биткойн-майнеров выполняет квадриллионы операций в секунду для поддержания целостности блокчейна. Другим блокчейнам далеко до такой степени защиты, но зато они позволяют гораздо быстрее внедрять различные инновации. Сайдчейны, предложенные и разработанные стартапом Blockstream, объединяют лучшие черты обоих подходов, позволяя создавать новые блокчейны, прикрепленные к блокчейну Биткойна. Активы можно переводить с главного блокчейна в сайдчейны и обратно, а безопасность и надежность сайдчейнов обеспечивают биткойн-майнеры путем объединенного майнинга.
Разработчики сайдчейнов видят будущее криптовалют как глобальную децентрализованную сеть из многих блокчейнов — каждый со своим протоколом, правилами и функциональностью, — защищенных майнинг-сетью Биткойна и обеспеченных Биткойном подобно тому как доллар США был когда-то обеспечен золотом. Сайдчейны можно также использовать для тестирования потенциальных изменений блокчейна Биткойна.
Длительное время сайдчейны оставались лишь задумкой, но теперь нам доступна первая альфа-версия так называемых “сайдчейн-элементов” от Blockstream. Помимо прочих, в ней реализованы следующие функции.
Конфиденциальные транзакции. В настоящее время все биткойн-транзакции общедоступны, хотя и псевдонимны. Конфиденциальные транзакции скрывают сведения о переводимой сумме, оставляя их доступными только отправителю, получателю и (возможно) другим указанным пользователям. Из-за этого транзакция значительно увеличивается в размере, но зато она включает специальное поле, которое можно использовать для хранения метаданных, и все же остается меньше, чем в Zerocoin. Имейте в виду, что эта функция не настолько конфиденциальна, как Zerocash (криптовалюта, которая с помощью удивительных zk-снарков скрывает и сумму, и участников транзакции, но требует выполнения некоторых дополнительных действий).
Отделенные свидетели. Нынешний алгоритм подписания биткойн-транзакций сложен и имеет недостатки, такие как изменчивость (malleability) транзакций. Отделенные свидетели устранят эту проблему, что позволит сделать многие биткойн-приложения гораздо более эффективными и откроет возможности для еще более интересных инноваций, таких как Lightning Network (см. ниже).
Новые коды операций. Каждая биткойн-транзакция на самом деле представляет собой мини-сценарий на встроенном языке программирования. Новые коды операций расширяют этот язык, добавляя в него новые типы транзакций, такие как лотерейные розыгрыши, платежи случайно выбранным получателям и т. д.
Страхование активов. Эта новая функция позволит выпускать на сайдчейне активы (ваучеры, купоны, акции, облигации и т. д.), которые, подобно Биткойну, можно будет безопасно передавать (продавать) другим пользователям. Уверен, не за горами тот день, когда состоится первое IPO посредством “stockbase-транзакции” (по аналогии с coinbase-транзакцией, с помощью которой майнер эмитирует биткойны, награждая ими себя за найденный блок, — прим. перев.).
Разработчики из Blockstream выпустили альфа-сайдчейн со всеми этими возможностями (кроме последней), прикрепленный к тестовой биткойн-сети, которая используется для тестирования биткойн-приложений без риска навредить главной сети. Поскольку изменение биткойн-протокола, позволяющее криптографически обезопасить программный перенос ценности между блокчейном Биткойна и сайдчейнами, еще не реализовано, в настоящее время такие переводы осуществляются с помощью нескольких внешних организаций. Если (когда) такое изменение будет выполнено, сайдчейны откроют широчайшие возможности для экспериментов в такой же децентрализованной среде, как сама биткойн-сеть.
Lightning Network
Но это еще не все! Другая группа разработчиков вынесла на суд общественности не менее радикальное предложение — сеть Lightning Network, с помощью которой можно будет выполнять большинство биткойн-транзакций вне блокчейна, не жертвуя безопасностью. Казалось бы, это странно: все верные сторонники и технически образованные пользователи Биткойна уже привыкли к тому, что журналисты превозносят достоинства блокчейна, с которым Биткойн неразрывно связан, а теперь вдруг речь почему-то зашла о полностью безопасных транзакциях вне блокчейна. Как так?
А вот так. Сеть Lightning Network позволит создавать “микроплатежные каналы”, по которым можно будет безопасно выполнять многие биткойн-транзакции без взаимодействия с блокчейном, за исключением первоначальной транзакции, создающей канал. Контрагентского риска при этом нет: если одна из сторон откажется от сотрудничества и (или) не ответит в оговоренное время, можно будет закрыть канал и перевести не до конца обработанные транзакции на блокчейн, чтобы уладить все вопросы.
Такие платежи были бы почти мгновенными, в отличие от текущих биткойн-транзакций, на полное подтверждение которых в блокчейне требуется целый час. Более того, платежи можно было бы маршрутизировать по пересекающимся каналам подобно пакетам в Интернете, так что вместо создания канала для каждого нового контрагента вы могли бы поддерживать открытыми каналы к нескольким надежным посредникам, отправляя/получая деньги через них. Теоретически такая распределенная микроплатежная сеть позволила бы обрабатывать “миллиарды биткойн-транзакций в сутки” с минимальной нагрузкой на блокчейн и минимальными комиссиями (нулевыми в случае каналов, напрямую связывающих контрагентов).
Lightning Network также требует изменения существующего биткойн-протокола (достаточно софт-форка, т. е. существующий блокчейн останется действительным) и, как вы уже, наверное, догадались, создания сайдчейна. А одно из необходимых изменений, устранение изменчивости транзакций, реализуется с помощью отделенного свидетеля из сайдчейн-элементов…
Пока что оба проекта очень молоды, но уже ясно, что нас ждут весьма интересные времена.
Джон Эванс (Jon Evans)
http://bitnovosti.com/2015/06/26/down-the-blockchain-rabbit-hole/