Альтернативи блокчейну або види розподіленого реєстру

Технологія розподіленого реєстру (Distributed Ledger Technology) — спосіб керування цифровими базами даних, у якому інформація міститься на різних пристроях. На сьогодні найчастіше застосовуються види DLT, які включають блокчейн, хешграф, голочейн і DAG. Перш ніж перейдемо до детального опису кожного з типів, зупинимося на характеристиках, які поєднують їх в одне поняття.

У розподілених реєстрах дані зберігаються децентралізовано: за інформацію відповідає велика кількість комп'ютерних вузлів (нод), що становлять цільний реєстр і містять його загальну копію. Під децентралізацією варто розуміти лише наявність однієї й тієї самої інформації на різних пристроях, адже вузли можуть належати одній компанії.

Записи бази даних оновлюються за допомогою механізмів консенсусу. Завдяки цьому зміни, прийняті одним із операторів вузлів, відображаються у загальному реєстрі.

Блокчейн — найвідоміший вид розподіленого реєстру, який набув широкого поширення в криптовалтютній галузі після запуску біткоїна. Його основними елементами є транзакції, які записуються у мережу валідаторами, утворюючи нерозривний ланцюг із блоків. Ланцюгова структура — виняткова особливість блокчейна. Крім основної інформації, в транзакціях міститься дата їх здійснення, анонімний цифровий підпис відправника.

Блоки підкріплюються хеш-функцією, яка дозволяє ідентифікувати та синхронізувати записи, розрізняючи та відокремлюючи їх один від одного. Також блокчейн використовує криптографію та незмінність для внесених даних. Це необхідно для безпеки реєстру.

Як правило, функціонування всієї системи підтримується токенами, які необхідні для перевірки транзакцій, винагороди валідаторів та інших процесів у мережі. 

На відміну від блокчейну, Hashgraph записує транзакції не в блоки, а в «події», які зберігаються в паралельній структурі з однією і тією ж міткою. Цей розподілений реєстр також передбачає незмінність даних. Hashgraph з'явився у публічному доступі для використання у 2018 році, технологія розроблена компанією Swirlds.

Передача інформації відбувається за допомогою протоколу Gossip, який функціонує подібно до поширення чуток. Вузол передає транзакцію нодам, які поряд, а ті відправляють її далі. Через кілька хвилин вся мережа знає про нові дані, які потрібно додати. Потім за допомогою протоколу голосування ноди перевіряють транзакції та записують до реєстру.

Але головна особливість полягає в іншому. В міру того, як інформація вноситься до паралельної структури, транзакції скасовуються. Таким чином, дані в хешграфі не зберігаються вічно. Тому для забезпечення його роботи необхідно кілька гігабайт пам'яті для одного вузла.

DAG (Directed Acyclic Graph) перекладається як спрямований ациклічний графік. Масштабованість цього розподіленого реєстру покращується в міру розширення мережі. Відбувається це завдяки інструменту безкоштовних нано-транзакцій. Отже, чим більше транзакцій обробляється мережею, тим швидше це відбувається.

Ациклічний граф з'явився в 2015 році, вперше він застосував платформу NXT, яка займається запуском конфіденційних та захищених децентралізованих програм.

Всі вузли DAG можуть додавати транзакції до реєстру та пропонувати свою кандидатуру для підтвердження. Однак для останнього процесу необхідно перевірити кілька попередніх транзакцій. У такий вид реєстру вбудовано автоматичний алгоритм, який довільно обирає, які дані аналізуватиме нода. Потім усі транзакції вузла об'єднуються у гілку, довжина якої впливає на її авторитетність і можливості у мережі. 

Holochain — проєкт розподіленого реєстру, який позиціонує себе як платформу з відкритим кодом для розробки однорангових додатків. В інтернеті з 2016 року.

Ця технологія має особливу філософію. Замість акцентування уваги на даних її творці обрали агентоорієнтовний підхід, який відіграє роль механізму консенсусу. Це означає, що кожен комп'ютерний вузол має свою базу для незалежної роботи. А разом ноди становлять загальну глобальну мережу. З кожним новим вузлом, який підключається до розподіленого реєстру, зменшується навантаження, а місце для обчислень збільшується. Тому Holochain відрізняється необмеженою масштабованістю.

Інформація вузлів зберігається в децентралізованій хеш-таблиці, яка захищена спеціальним криптографічним ключем. Дійсні ноди мають свої ДНК-ідентифікатори, які дозволяють запобігти спробі зламу, оскільки неопізнані агенти швидко вичисляються. Крім того, на платформі Holochain немає комісійних.

DLT можна порівняти з шаблоном, яким користуються розробники більш складних баз даних з унікальними параметрами. Кожен новий вид намагається вирішити проблеми попереднього, але вони будуються на загальній моделі під назвою “Розподілений реєстр”. Механізм DLT, у свою чергу, базується на децентралізації даних і створений як альтернатива централізованим реєстрам.

Вважається, що розподілені реєстри краще захищають від втрати та небажаної зміни даних, є більш прозорими та безпечними, ніж їхні попередники. Але не всі організації приймають нові технології. Більшість компаній вважають за краще користуватися класичними базами даних, оскільки переконані, що їх простіше контролювати, що вони більш ефективно і краще забезпечують конфіденційність.