Альтернативы блокчейна или виды распределенного реестра

Технология распределенного реестра (Distributed Ledger Technology) — способ управления цифровыми базами данных, при котором информация содержится на разных устройствах. На сегодняшний день наиболее применимые виды DLT включают: блокчейн, хешграф, голочейн и DAG. Прежде чем перейдем к подробному описанию каждого из типов, остановимся на характеристиках, которые объединяют их в одно понятие. 

В распределенных реестрах данные хранятся децентрализованным образом: за информацию отвечает большое количество компьютерных узлов (нод), составляющих цельный реестр и содержащих его общую копию. Под децентрализацией в этом случае стоит понимать лишь наличие одной и той же информации на разных устройствах, ведь узлы могут принадлежать одной компании. 

Записи в базе данных обновляются с помощью механизмов консенсуса. Благодаря этому изменения, принятые одним из операторов узлов, отображаются в общем реестре. 

Блокчейн — самый известный вид распределенного реестра, который получил широкое распространение в криптовалютной отрасли после запуска биткоина. Его основными элементами являются транзакции, которые записываются в сеть валидаторами, образуя неразрывную цепь из блоков. Цепная структура — исключительная особенность блокчейна. Помимо основной информации, в транзакциях содержится дата их совершения, анонимная цифровая подпись отправителя.

Блоки подкрепляются хеш-функцией, которая позволяет идентифицировать и синхронизировать записи, различая и отделяя их друг от друга. Также блокчейн использует криптографию и неизменяемость для внесенных данных. Это необходимо для безопасности реестра.

Как правило, функционирование всей системы поддерживается токенами, которые необходимы для проверки транзакций, вознаграждения валидаторов и других процессов внутри сети. 

В отличие от блокчейна, Hashgraph записывает транзакции не в блоки, а в «события», которые хранятся в параллельной структуре с одной и той же временной меткой. Этот распределенный реестр также предполагает неизменяемость данных. Hashgraph появился в публичном доступе для использования в 2018 году, технология разработана компанией Swirlds. 

Передача информации происходит с помощью протокола Gossip, который функционирует подобно распространению слухов. Узел передает транзакцию нодам, которые рядом, а те отправляют ее дальше. Спустя несколько минут вся сеть знает о новых данных, которые необходимо добавить. Затем с помощью протокола голосования ноды проверяют транзакции и записывают в реестр.

Но главная особенность заключается в другом. По мере того, как информация вносится в параллельную структуру, транзакции отменяются. Таким образом, данные в хэшграфе не хранятся вечно. Поэтому для обеспечения его работы необходимо несколько гигабайт памяти в хранилище для одного узла.  

DAG (Directed Acyclic Graph) переводится как направленный ациклический граф. Масштабируемость этого распределенного реестра улучшается по мере расширения сети. Происходит это благодаря инструменту бесплатных нано-транзакций. Следовательно, чем больше транзакций обрабатывается сетью, тем она быстрее это делает.

Ациклический граф появился в 2015 году, впервые он применился платформой NXT, которая занимается запуском конфиденциальных и защищенных децентрализованных приложений. 

Все узлы DAG могут добавлять транзакции в реестр и предлагать свою кандидатуру для подтверждения. Однако для последнего процесса необходимо проверить несколько предыдущих транзакций. В такой вид реестра встроен автоматический алгоритм, который произвольно выбирает, какие данные будет анализировать нода. Затем все транзакции узла объединяются в ветвь, длина которой влияет на ее авторитетность и возможности в сети. 

Holochain — проект распределенного реестра, который позиционирует себя как платформу с открытым исходным кодом для  разработки одноранговых приложений. В интернете с 2016 года. 

У данной технологии особая философия. Вместо того, чтобы акцентировать внимание на данных, ее создатели выбрали агентоориентированный подход, который отыгрывает роль механизма консенсуса. Это значит, что каждый компьютерный узел имеют свою базу данных для независимой работы. А вместе ноды составляют общую глобальную сеть. С каждым новым узлом, который подключается к распределенному реестру, нагрузка уменьшается, а место для вычислений увеличивается. Поэтому Holochain отличается неограниченной масштабируемостью. 

Информация узлов хранится в децентрализованной хеш-таблице, которая защищена специальным криптографическим ключом. Действительные ноды имеют свои ДНК-идентификаторы, которые позволяют предотвратить попытку взлома, так как неопознанные агенты быстро вычисляются. Помимо этого, на платформе Holochain нет комиссионных. 

DLT можно сравнить с шаблоном, которым пользуются для разработки более детализированных баз данных с уникальными параметрами. Каждый новый вид пытается решить проблемы предыдущего, но все они строятся на общей модели под названием “Распределенный реестр”. Механизм DLT, в свою очередь, базируется на децентрализации данных и создан в качестве альтернативы централизованным реестрам. 

Считается, что распределенные реестры лучше защищают от потери и нежелательного изменения данных, являются более прозрачными и безопасными, чем их предшественники. Но далеко не все организации принимают новые технологии. Большинство компаний предпочитают пользоваться классическими базами данных, так как считают, что их проще контролировать, что они более эффективны и лучше обеспечивают конфиденциальность.