На данный момент расплодилость почти девять тысяч различных криптовалют, основная часть которых относится к скам проектам, так называемым шиткоинам. Биткоин все еще доминирует на рынке (~40% от общей капитализации), но заметна тенденция к снижению этой доминации. В первую очередь такая тенденция создается за счет устаревания технологии биткоина и появления более современных технологичных криптовалют. В данной статье на примере разных по технологии криптовалют попробую найти самую продвинутую и соответственно перспективную.
Все представленные криптовалюты входят в главный топ по капитализации (~70% от всего рынка) и захватывают все поколения криптовалют: от самой первой (Bitcoin, запуск в 2009 ), до одной из самых молодых (Elrond - 2020).
Алгоритмы консенсуса
Консенсус — это безопасный отказоустойчивый механизм, используемый для достижения соглашения о состоянии сети блокчейна. Это включает в себя проверку и аутентификацию каждой транзакции, которая становится частью нового блока. Проще говоря, консенсус гарантирует, что данные, которые станут частью реестра, являются действительными, подлинными, и другие участники подтвердили их подлинность. Как правило, для этого есть два подхода:
- PoW (proof of work - доказательство работы) - алгоритм с интенсивными вычислениями, который гарантирует, что майнеры могут проверить новый блок транзакций только в том случае, если узлы сети коллективно согласны с тем, что хэш блока, предоставленный майнером в качестве доказательства его работы, является точным, проще говоря, когда пользователь инициирует транзакцию, майнеры пытаются решить головоломку, чтобы проверить ее. Устаревший, но надежный алгоритм. Etherium (ETH) уже объявил, что в 2022 переходит на PoS
- PoS (proof of stake - доказательство доли владения) - альтернатива PoW, которая не требует больших вычислительных ресурсов. Вместо того, чтобы иметь майнеров с мощным аппаратным обеспечением, следующий производитель блоков выбирается алгоритмом и на основе доли каждого валидатора. Этот процесс доверяет валидаторам с наибольшей долей в том, что они будут действовать ответственно для всей сети. Валидаторы, которые будут действовать злонамеренно, потеряют часть своей доли.
Фундаментальное отличие алгоритмов PoS и PoW — принцип выбора участника, которому достанется право добавить в цепь новый блок. В сетях с PoW желающие добавить блок наперегонки решают криптографическую головоломку, а первый разгадавший добавляет свой блок и получает вознаграждение. В PoS участники ставят на кон токены, чтобы получить шанс добавить блок. Чем больше ставка — тем больше шансов. Но если в PoW майнеры получают предопределенную награду за создание блока и комиссии с каждой вошедшей в блок транзакции, в PoS вознаграждение ограничивается только комиссиями с транзакций.
Платформы PoS имеют несколько форм, которые описаны ниже. Для некоторых, как делегатор, вы можете делегировать свою ставку валидатору (проявите должную осмотрительность), что увеличит общую ставку, и вы будете получать % от вознаграждения за стейкинг — интересный пассивный доход.
- RPCA - все узлы в P2P-сети постоянно пингуют друг друга и «голосуют» за лидера, у которого находится правильная версия базы транзакций. Затем все узлы синхронизируют свои базы с лидером и ждут нового голосования. Чтобы стать лидером, необходимо получить большинство голосов в сети. Потенциальному злоумышленнику практически невозможно это сделать, при условии, что сеть достаточно большая.
- DPoS (Delegated PoS) - участники по собственному желанию выдвигают кандидатуры на роль валидатора — полного узла сети, который проверяет и добавляет блоки за вознаграждение. Остальные участники голосуют за кандидатов токенами, а вес голосов распределяется согласно количеству внесенных монет. По результатам голосования формируется пул валидаторов. Специальный алгоритм формирует очередь валидаторов и поочередно дает им время на добавление блока. Если узел не успевает добавить блок, право переходит следующему участнику в очереди. Когда очередь кончается, алгоритм заново формирует пул валидаторов и распределяет места.
- BPoS (Bonded PoS) - использует депонированную облигацию и метод наказания косой чертой, наказывают валидаторов, если они не проголосуют. консенсус Cosmos (ATOM) - это расширенная версия DPoS с BFT и механизмом связи. У Cosmos самые строгие требования к валидаторам в истории.
- NPoS (Nominated PoS) - используется для выбора валидаторов, которым разрешено участвовать в протоколе консенсуса. Пару раз в день система выбирает валидаторов, которые в ближайшие несколько часов будут играть ключевую роль в высокочувствительных протоколах. Их работа требует больших затрат, поскольку им необходимо выполнять дорогостоящие операции, обеспечивать высокую скорость отклика на связь и создавать долгосрочную репутацию надежного предприятия. Они также должны ставить свои DOT в качестве гарантии хорошего поведения, и эта ставка сокращается всякий раз, когда они отклоняются от своего протокола. Напротив, им хорошо платят, когда они играют по правилам. Любой узел, отвечающий этой задаче, может публично предложить себя в качестве кандидата в валидаторы. Однако по операционным причинам может быть избрано только ограниченное число валидаторов, которое, как ожидается, будет составлять сотни или тысячи.
3. DAG (Directed Acyclic Graph - направленный ациклический граф) - это
тип технологии распределенных реестров, которая отличается от
блокчейна структурой записей и асинхронностью. Блокчейн и DAG можно назвать близкими родственниками, но свои задачи они решают по-разному.
И это далеко не все виды консенсуса, используемые на данный момент.
Потребление энергии
Этот пункт вытекает из предыдущего: PoW потребляет сейчас ТераВатты электроэнергии, высокая цена видеокарт как раз обусловлена высоким спросом на оборудование у майнеров. PoS тоже требует мощностей от оборудования на обслуживание cети, но в сотни раз меньше чем для PoW.
Время блока
Любой, кто пытался перевести биткоин, знает насколько это долгая процедура. Последний раз, переводя биткоин с биржи на биржу 3 года назад, я прождал 3 часа! С эфиром ситуация похожая, год назад я ожидал перевода около часа. Критерием оценки здесь стало сравнение с оплатой кредитной/дебетовой картой на кассе магазина, подтверждение такой транзакции обычно занимает 5-10 секунд. Все, что превышает 10 секунд, в таблице имеет более низкий балл.
Транзакций в секунду
Сразу отмечу, что в лидерах сейчас Solana (SOL), она приблизилась к таким сервисам как VISA и в среднем обрабатывает по 10-20 тысяч транзакций, просто в январе 2022 в сети Solana произошел сбой, который был обусловлен критерием о котором поговорим далее в статье. Если у биткоина и эфириума эта величина меняется плавно, то вот у Solana и Elrond эти значения могут изменится довольно быстро. У Solana TPS на данный момент можно посмотреть здесь. У Ripple (XRP) это значение постоянно.
Зачисление на депозит
Время депозита отличается для каждой биржевой платформы, и я использую время депозита Kraken, потому что они задокументированы на одной странице, в то время как, например, Binance, вам нужно проверять спотовый кошелек для каждой монеты отдельно.
Это также показатель того, насколько крупные биржи доверяют конкретному блокчейну. Нашим критерием для сравнения с реальным опытом был банковский перевод. Все, что превышает 5 секунд, недопустимо.
Комиссия за транзакцию
Величина плавающая, у биткоина комиссия достигала 60$, а у эфериума аж целых 70$, что, естественно, недопустимо. У Cosmos, Avalanche и Elrond я не нашел конкретной информации о комиссиях, основывался только на комиссиях бирж, которые оказались нулевыми.
Уровень децентрализации
В блокчейне децентрализация подразумевает передачу надзора и принятия решений от централизованной ассоциации к рассредоточенной сети. Этот важный аспект блокчейна не всегда одинаков, поэтому будем использовать простой список показателей, чтобы показать уровень децентрализации каждого блокчейна.
Первоначальное распределение токенов
- Условия: Доля инсайдеров менее 25%, а публичная продажа более 25%.
- Штрафы для инсайдеров: Ripple (99,8%), Polkadot (33%), Avalanche (42%), Solana (48%)
- Штраф за недостаточную публичную продажу: Ripple, Polkadot, Avalanche, Solana
Затраты на запуск узла/валидатора
- Условия: Запуск прибыльной ноды по разумной цене (<10 тысяч долларов в год) и без необходимости в специализированном аппаратном обеспечении.
Наказание:
- Solana — Принимая во внимание стоимость сервера/экземпляра (высокие характеристики), плату за голосование и инфляцию, вам нужно поставить на карту 65–100 000 SOL (~ 15 млн долларов), чтобы ваш узел был прибыльным, потому что большая часть стоимости запуска тратится. по транзакциям консенсуса/голосования (1,1 SOL/день/валидатор).
Публичное управление в сети
- Условия: Сообщество (владельцы/стейкеры) должно иметь право участвовать в управлении цепочкой и голосовать по ключевым предложениям в цепочке.
- Наказание: Bitcoin, Ethereum, Cardano, Elrond, Avalanche, Solana
По-хорошему без всех этих условий XRP можно называть централизованной валютой, все-таки слишком большой процент средств находится у создателей, но учитывая, что эта доля постоянно падает и существет публичное управление сетью, сделаю скидку данной криптовалюте. А вот Solana скидку делать не буду, так как знаю про спекулятивное продвижение биржей FTX, которая недавно взлетела за счет несправедливого распределения стейблкоина USDT.
Смарт контракты
Смарт-контракт на самом деле представляет собой самовыполняющуюся программу, хранящуюся в блокчейне, которая может выполняться распределенным и децентрализованным образом. Поскольку эта программа является частью блокчейна, она делает ее неизменной, поэтому ни один злоумышленник не может изменить ее код.
Обычно он используется как форма соглашения между покупателем и продавцом (если это, то это или услуга условного депонирования), но в наши дни некоторые блокчейны позволяют вам писать целые децентрализованные приложения (dApps).
Для всего, кроме программы «если это, то это», я скорее использую термин dApps, поскольку называть их контрактами, на мой взгляд, неточно.
Solidity EVM имеет ограниченный язык и дорог в исполнении. Wasm (WebAssembly) — идеальное решение, на мой взгляд, поскольку вы можете использовать несколько языков (C, Go, Rust, Swift, …) и запускать их в своем браузере.
Из-за большой поверхности атаки оценка EVM ниже, поскольку написание безопасных контрактов затруднено, и каждый месяц вы можете найти в новостях информацию об эксплуатации контракта EVM, где было перекачано XX миллионов. Из-за сложности API Solana BPF поверхность атаки становится еще больше. Надлежащий аудит безопасности любого кода блокчейна абсолютно необходим.
Децентрализованные приложения (dApps)
dApps используют смарт-контракты в качестве серверной части. Это слой, который может принести сервисы, приложения, конфиденциальность и хороший пользовательский опыт в блокчейн. Обычно в блокчейне находится только самая важная часть кода dApp (владение активами и т. д.), но это более историческая причина, вызванная ограничениями блокчейнов второго поколения, таких как Ethereum.
Наличие dApp в блокчейне имеет несколько преимуществ, но также и проблемы.
Плюсы
* Неизменяемый код — нельзя изменить
* Нулевое время простоя — выполняется активными узлами цепи
* Ненадежные и прозрачные вычисления
* Устойчивость к цензуре
Минусы
* Неизменяемый код — сложное обслуживание, обновление и исправление
* Перегрузка сети — dApp с интенсивными транзакциями может повлиять на всю цепочку блоков (особенно без решения для масштабирования)
* Накладные расходы на производительность — ресурсоемкие dApp могут перегружать узлы (не большая проблема для блокчейнов PoS )
Очевидно, что самое главное — писать контракты/децентрализованные приложения безопасным и безошибочным образом, потому что их нельзя легко исправить. Также могут быть другие причины для изменения кода dApp (например, обновление блокчейна). Решения существуют и в идеале заранее проверяют, какие варианты возможны в блокчейне, который вы выбираете для своего dApp.
Децентрализованные биржи (DEX)
Децентрализованные биржи — это открытые рынки для токенов или активов на основе блокчейна. Они напрямую связывают покупателей и продавцов без посредников. Они используют свой код для защиты транзакций, поэтому, когда обе стороны соблюдают правила, транзакции завершаются.
Типичный вариант использования — покупка/продажа токенов. Вы будете хранить токены/активы в DEX и делать предложение. Покупатели будут хранить свои токены/активы в DEX и делать ставки. В случае успешной сделки токены/активы переходят с одной стороны на другую. В противном случае средства возвращаются их владельцам. Между ними никто не сидит, и все защищено кодом смарт-контракта. Честная сделка. Вам не нужны никакие посредники/трейдеры/банки или собственные узлы в блокчейне для покупки/обмена/торговли криптовалютой. Многие сервисы называют себя DEX, но у них нет ни одной строчки кода, выполняемого из блокчейна. В таком случае это не имеет ничего общего с децентрализацией.
Децентрализованные финансы (DeFi)
DeFi — это еще одна услуга, предоставляемая dApp/contract. DeFi предоставляет доступ к децентрализованным банковским и финансовым услугам для всех.
Типичными услугами являются кредитование и заимствование, страхование, торговля синтетическими активами, рынки предсказаний и т. д. В качестве вознаграждения за депонированную валюту обычно выдаются токены платформы DeFi (доходное фермерство, добыча ликвидности), которые вы можете использовать на некоторых платформах в качестве токена управления. и проголосовать за будущее платформы.
Если вы держите криптовалюту и не планируете ее продавать в ближайшее время, это хороший вариант пассивного дохода.
Управление по цепочке/голосование
Управление в блокчейнах позволяет токенам/заинтересованным сторонам голосовать за предложения, которые определят будущее блокчейн-платформы и послужат сигналом для следующих шагов.
Это может быть связано с высвобождением средств для новых проектов, внедрением новых обновлений цепочки или изменением параметров блокчейна, что может происходить даже динамически без изменения кода.
Голоса/решения заинтересованных сторон записываются в блокчейн и неизменны.
Человекочитаемые адреса
Одной из текущих проблем с точки зрения взаимодействия с пользователем является формат адреса блокчейна, который представляет собой скорее криптографический хэш или UUID в базе данных, чем что-либо, что можно назвать «адресом».
Некоторые платформы используют BSN (служба имен блокчейна) в качестве псевдонимов, которые затем связываются с адресом. Наличие одного и того же сервиса, работающего в других блокчейнах (посредством смарт-контракта), позволяет вам иметь одно имя для нескольких разных блокчейнов. Вместо того, чтобы вводить IP-адрес в браузер, вы также используете доменное имя, которое затем на бэкэнде преобразуется в IP-адрес.
Аналогичные проблемы и с банковскими счетами. Для международных переводов все еще сложнее (IBAN/BIC, SWIFT + название/адрес банка/…). Проверка всех этих деталей, чтобы убедиться, что вы не отправите деньги кому-либо еще, является плохим пользовательским опытом.
Управление цифровой индетификацией
Цифровая идентификация и проверка — одни из самых многообещающих возможностей блокчейна. Вы можете использовать его в качестве доказательства своей личности, пройти аутентификацию в dApps, а в будущем также появятся услуги KYC. Подтверждение вашей цифровой личности может быть достигнуто, например, доверенными органами, управляющими своими собственными узлами в сети блокчейн, которые будут подписывать/проголосовать за вашу личность. Подлинность этой транзакции также будет проверяться и храниться в блокчейне.
Затем вы можете использовать свой кошелек в качестве токена аутентификации для любой другой службы, смарт-контракта, dApp и т. д.
Оракулы данных
Oracle — это форма dApp/контракта, которая обеспечивает связь между внешними (вне сети) данными и данными блокчейна. Когда вашему децентрализованному приложению нужны внешние данные (цена акций, дата/время, результаты выборов, … все, что доступно за пределами блокчейна…), потому что это просто условие для контракта, вам нужно использовать данные Oracle, потому что одни только смарт-контракты не могут этого сделать.
Представьте, что мы с другом делаем ставку на то, кто станет победителем футбольного матча. Мы оба фиксируем наши средства в смарт-контракте, и логика контракта просто передает все средства победителю. Контракт будет вызывать через API Data Oracle для сбора информации из Интернета о результатах футбольных матчей.
Data Oracle может быть централизованным (управляемым одним субъектом) или децентрализованным. В случае децентрализованного Oracle можно запрашивать несколько оракулов и несколько источников информации и сравнивать результаты, чтобы убедиться в достоверности информации. Распределенные оракулы не устраняют доверие, а скорее распределяют его между многими участниками. Не доверяйте оракулам, которые непрозрачны.
Конфиденциальность данных
Несмотря на то, что блокчейны являются общедоступными, распределенными, открытыми и доступными для проверки всем, во многих случаях вы не хотите раскрывать свои данные публично. Некоторые dApps, которые вы будете использовать, могут обрабатывать вашу PII или конфиденциальную информацию, и вы, вероятно, не хотите, чтобы эта информация записывалась в блокчейн навечно.
В таких ситуациях некоторые цепочки могут предоставить вам уровень конфиденциальности данных, иногда называемый секретными контрактами . Они могут поддерживать передачу активов с сохранением конфиденциальности, услуги DeFi, обмен данными и многое другое. Ваши данные будут зашифрованы в блокчейне или даже не будут храниться там.
Это требует от операторов узлов запуска, например, специализированного оборудования или выполнения кода в защищенных анклавах ( TEE ), поэтому даже системные администраторы или злоумышленники не смогут получить доступ к необработанной информации.
Распределенное облачное хранилище
Вообще говоря, запись файлов непосредственно в блокчейн — плохая практика.
Google Диск, OneDrive, iCloud, Dropbox и другие. Мы все знаем и используем их ежедневно, но есть и допустимые варианты использования распределенного хранилища данных. Это работает почти так же, как сети P2P/Bittorent, где один файл передается клиентам, которые затем также заполняют их. Разница здесь заключается в механизме поощрения для хранения этих файлов, их повторного заполнения и пребывания в сети 24/7.
Распределенное хранилище
- Ни один центральный орган не может удалить, изменить или подвергнуть цензуре ваши данные
- Данные распределяются между несколькими независимыми сетевыми узлами.
- Вы можете загружать фрагменты файлов с нескольких узлов (как в p2p)
- Файлам присваивается уникальный отпечаток (хеш)
- Децентрализованное хранилище хранит историю версий для каждого файла.
- Уменьшает перегрузку сети и потерю данных
- Данные в распределенном хранилище могут использоваться смарт-контрактами или децентрализованными приложениями в той же децентрализованной и распределенной среде, что и они.
Распределенные облачные вычисления
Вы заинтересованы в вычислительной мощности за небольшую цену? Это основная цель цепочек облачных вычислений. В этом сценарии у вас есть клиенты, которым нужны вычислительные ресурсы, и поставщики вычислительной мощности, которые можно арендовать. Это может быть любое частное оборудование с запасными ресурсами или выделенные машины в центрах обработки данных или облачных средах (AWS, GCP, Azure, …).
С помощью нескольких щелчков мыши вы можете развернуть свой веб-сервер, базу данных, платформу для блогов, приложение, собственный DeFi и т. д. Насколько я знаю, вы можете использовать все, что находится в форме док-контейнера.
DeClouds находятся на ранней стадии, но даже сегодня вы можете развернуть любое докеризованное приложение за несколько минут, как в AWS, GCP или Azure. Я надеюсь, что вскоре будет добавлено больше сервисов, связанных с инфраструктурой и безопасностью, поскольку у Docker гораздо большая поверхность атаки, чем у VM. Я верю, что скоро появятся специализированные ОС с усиленными гипервизорами , которые справятся с этой проблемой.
Совместимость
Совместимость позволяет блокчейнам, построенным на одном и том же SDK, взаимодействовать друг с другом, клоном одного и того же блокчейна. Это похоже на IP-протокол, используемый в Интернете, который представляет собой набор стандартов, позволяющих различным устройствам взаимодействовать друг с другом, обмениваться данными и пользоваться их услугами.
Межсетевое взаимодействие
Кросс-чейн связь позволяет даже больше. Блокчейны, имеющие кросс-блокчейн, могут взаимодействовать практически с любым другим общедоступным блокчейном (должны быть выполнены некоторые условия). Не следует путать это с мостами, которые настраиваются для каждого соединения цепочки к цепочке, поэтому количество этих мостов растет в геометрической прогрессии.
Cosmos Hub может связываться и обмениваться данными между Биткойном и Эфириумом или любыми другими, даже несмотря на то, что эти блокчейны очень разные и сами по себе не имеют такой возможности. Независимые блокчейны подключены к Cosmos Hub с помощью Peg Zones. Таким образом, любой другой блокчейн, подключенный к Cosmos Hub, может обмениваться данными по единому протоколу ( IBC ) со всеми другими взаимодействующими блокчейнами или кроссчейнами.
Я использую Cosmos в качестве примера, потому что на данный момент это единственная работающая реализация такой концепции.
Это одна из самых важных возможностей, поскольку она соединяет независимые блокчейны, которые не могут нормально общаться друг с другом из-за разных алгоритмов, состава блоков, механизма гарантии и консенсуса.
Варианты масштабируемости
Масштабируемость является проблемой для большинства цепочек, поскольку общая емкость каждой сети ограничена, и по мере роста сетевых транзакций вы приближаетесь к ее пределам.
Решения для масштабирования
- Увеличение размера блока — больший блок может вместить больше транзакций, но это не идеальное решение.
- Сеть Lightning (уровень 2) — ограниченные варианты использования, скорее обходной путь для конкретных нужд. Вы устанавливаете канал между двумя объектами и берете данные вне цепочки (относительно). Когда канал будет закрыт, вы запишете конечное состояние в блокчейн.
Шардинг — разделение блокчейна на отдельные шарды. Обычно каждый узел в сети хранит все состояния, что значительно замедляет транзакцию. Шардинг позволяет хранить некоторые конкретные адреса только в определенной группе узлов (осколков), поэтому эти состояния не нужно сохранять на всех узлах. Это тот же подход, который используется в оптимизации баз данных.
- * Шардинг может представлять высокий риск для безопасности цепочек PoW . Атака 51% в цепочке с 10 шардами на самом деле приводит к тому, что вам нужно контролировать только 5,1% мощности узла для выполнения атаки (в пределах одного шарда).
Сегментация/зонирование — благодаря совместимости вы перенесете ключевые сервисы или ресурсоемкие части/части, требующие транзакций, в отдельную цепочку, которая подключена к вашей основной цепочке. Это похоже на наличие веб-уровня, уровня приложения и базы данных на отдельных серверах вместо того, чтобы иметь все роли на одном компьютере (в основной цепочке). Если вам нужно масштабироваться, вы построите еще одну зону/машину.
* Зонирование не наносит ущерба безопасности
* Зоны могут масштабироваться по горизонтали
* Вы можете создавать пользовательские зоны для конкретных миссий и подключать их к основной цепочке
- * Связанные зоны могут сохранять свое собственное состояние, которое не нужно хранить в основной цепочке
Итог
Cosmos (ATOM), находящийся на 22 месте по капитализации (~9 млрд $), является самой технологичной криптовалютой на данный момент. Напишите в комментариях, если знаете более технологичную и продуманную криптовалюту.
Подписаться на канал можно ЗДЕСЬ
Полный вариант Excel таблицы доступен на Яндекс Диск
