Шест митове за блокчейн и Биткойн, или защо това не е толкова ефективна технология

Автор на статията — Алексей Маланов, експерт в отдела за развитие на антивирусни технологии на «Лабораторията Касперски»

Нееднократно съм чувал мнение, че блокчейн е нещо невероятно, пробив, и че бъдещето е в него. Бързам да ви разочаровам, ако случайно сте повярвали в това.

Уточнение: в този пост ще говорим за варианта на реализиране на технологията блокчейн, който се използва в криптовалутата Биткойн. Има и други приложения и реализации на блокчейна, в някои от тях са отстранени определени недостатъци на 'класическия блокчейн', но обикновено те са изградени на одобрени принципи.

За Биткойн като цяло

Самата технология на Биткойн считам за революционна. За съжаление, Биткойн се използва твърде често за криминални цели, и на мен, като специалист по информационна сигурност, това изобщо не ми харесва. Но ако говорим за технологиите, пробивът е налице.

Всички съставни части на протокола Биткойн и идеите, заложени в него, всъщност, бяха известни и преди 2009 година, но събитието в действителност беше успешно благодаря на авторите на Биткойн именно през 2009 г. През почти 9 години в реализирането бе открита само една критична уязвимост: в един акаунт злодей получи 92 млрд биткойни, поправката изискваше връщане на цялата финансова история с един ден. Въпреки това, наличието на само една уязвимост за такъв дълъг период е достойно постижение, свалям шапка.

Авторите на Биткойн имаха задача: да накарат всичко това да работи при условия, при които няма централно управление и никой не се доверява на никого. Те решиха задачата, електронните пари функционират. Но решенията, които взеха, са ужасно неефективни.

Веднага ще уточня, че целта на този пост не е да дискредитира блокчейна. Това е полезна технология, която вече намира и определено ще намери много страхотни приложения. Въпреки недостатъците си, тя има и уникални предимства. Но в стремежа си към сензационност и революционност много хора се концентрират само на плюсовете на технологията и често забравят да оценят трезво реалността, игнорирайки минусите. Затова считам за полезно да се разгледат именно недостатъците.

Пример на книга, в която авторът възлага големи надежди на блокчейн. По-нататък в текста ще бъдат цитати от тази книга

Мит 1: Блокчейнът е гигантски разпределен компютър

Цитата №1: «Блокчейнът може да стане „бритва на Оккам“, най-ефективното, директно и естествено средство за координация на цялата човешка и машинна дейност, отговарящо на естественото стремление към равновесие.”

Ако не сте се запознали с принципите на работа на блокчейн, а само сте чули отзиви за тази технология, вероятно сте получили впечатление, че блокчейнът е някакъв разпределен компютър, който извършва съответно разпределени изчисления. Съществува мнение, че възлите по целия свят събират на парчета нещо по-голямо.

Такова представление е коренно погрешно. В действителност, всички възли, обслужващи блокчейн, правят точно едно и също. Милиони компютри:

1. Проверяват едни и същи транзакции по едни и същи правила. Извършват идентична работа.
2. Записват в блокчейн (ако имат късмет и им е позволено да запишат) едно и също.
3. Съхраняват цялата история за всички времена, еднаква, една за всички.

Никакво разпаралеляване, никаква синергия, никаква взаимопомощ. Само дублиране, и то веднага в милионен размер. Защо е необходимо това, ще говорим по-долу, но относно ефективността, както виждате, няма такава. По-скоро обратното.

Мит 2: Блокчейнът е вечен. Всичко, което е записано в него, ще остане завинаги

Цитата №2: „В условията на разпространение на децентрализирани приложения, организации, корпорации и общества могат да се появят много нови видове непредсказуемо и сложно поведение, напомнящо изкуствен интелект (ИИ).”

Да, наистина, както установихме, всеки пълен клиент на мрежата съхранява цялата история на всички транзакции, и вече са натрупани над 100 гигабайта данни. Това е пълният обем на диска на евтин лаптоп или най-съвременен смартфон. А колкото повече транзакции се извършват в мрежата на Биткойн, толкова по-бързо расте обемът. Большата част е появила последните няколко години.

Ръст на обема на блокчейна. Източник

Биткойн имал късмет — конкурентът му, мрежата Ethereum, натрупа 200 гигабайта само за две години след старта и шест месеца активно използване в блокчейна. Така че в настоящите условия вечността на блокчейна е ограничена до десетина години — увеличаването на капацитета на твърдотелните дискове определено не успява да настигне растежа на обема на блокчейна.

Но освен че всичко това трябва да се съхранява, трябва също така да се изтегли. Всеки, който е пробвал да използва пълен локален портфейл за някоя криптовалута, с учудване открива, че не може да извършва и приема плащания, докато не се изтегли и провери целият указанный обем. Ще имате късмет, ако този процес отнеме само няколко дни.

Ще питате, няма ли начин да не съхраняваме всичко, след като все пак това е едно и също, на всеки възел от мрежата? Може, но тогава, на първо място, няма да е рнгоранова блокчейн, а традиционна клиент-сървърна архитектура. На второ място, клиентите ще бъдат принудени да се доверяват на сървърите. Тоест идеята да "не се доверява на никого", за която, между другото, блокчейн и бе изобретен, в този случай отпада.

Още отдавна потребителите на Биткойн се делят на ентусиасти, които "мъчени" и изтеглят всичко, и на обикновени хора, които използват онлайн портфейли, доверяват се на сървъра и на които, всъщност, не им пука как работи.

Мит 3: Блокчейн е ефективен и мащабируем, обикновените пари ще изчезнат

Цитата №3: “Комбинация от "блокчейн-технология + персонален коннектом на организма” ще позволи кодиране и предоставяне в стандартизиран компресиран формат на всички мисли на човека. Данните ще могат да се захващат чрез сканиране на кората на мозъка, ЕЕГ, интерфейси мозък-компютър, когнитивни нанороботи и т.н. Мисленето ще може да бъде представено под формата на вериги от блокове, записвайки в тях почти целия субективен опит на човека и, възможно, дори неговото съзнание. След записването в блокчейна различните компоненти на спомените ще могат да се администрират и предават — например, за възстановяване на паметта в случай на заболявания, придружавани от амнезия.

Ако всеки узел в мрежата прави същото, очевидно е, че пропускната способност на цялата мрежа е равна на пропускната способност на един единствен узел в мрежата. И знаете ли, колко точно е тя? Биткойн може да обработи максимум 7 трансакции в секунда — за всички.

Освен това, в блокчейна на Биткойн трансакциите се записват само на всеки 10 минути. А след като записа се появи, за надеждност е обичайно да се изчака още 50 минути, защото записите редовно се отменят. А сега си представете, че трябва да купите дъвка с биткойни. Ще изчакате цял час в магазина, нека помислим.

В глобален мащаб това е смешно вече сега, когато Биткойн се използва едва от всеки хиляди жители на Земята. А с такава скорост на провеждане на трансакции е трудно да се увеличи броят на активните потребители. За сравнение: Visa обработва хиляди операции в секунда и лесно може да увеличи капацитета си, тъй като класическите банкови технологии са именно мащабируеми.

Дори ако обикновените пари изчезнат, явно не поради това, че ще бъдат изместени от блокчейн решения.

Мит 4: Майнерите осигуряват безопасността на мрежата

Цитата №4: „Автономни предприятия в облака, които действат на база блокчейн и работят на основата на интелигентни договори, биха могли да сключват електронни споразумения с съответните организации, например с правителствата, за да се регистрират сами под която и да е юрисдикция, под която искат да работят.”

Вероятно сте чували за майнерите, за огромните майнинг ферми, които строят близо до електрически станции. Какво правят те? Те изразходват електричество в продължение на 10 минути, „разклащайки“ блоковете, докато не станат „красиви“ и могат да бъдат включени в блокчейна (за това какво са „красивите“ блокове и защо ги „разклащат“, разказахме в предишния пост). Това е необходимо, за да отнеме времето за презаписване на финансовата история толкова, колкото отнема написването й (при условие, че имате същата комбинирана мощност).

Изразходва се толкова електричество, колкото консумира град с 100 000 жители. Но добавете и скъпото оборудване, което е подходящо единствено за майнинг. Принципът на майнинга (така нареченото proof-of-work) е равен на концепцията за „изгаряне на ресурсите на човечеството“.

Оптимистите на блока верят, че миньорите не просто извършват безполезна работа, а осигуряват стабилност и сигурност на мрежата на Биткойн. Това е вярно, само че проблемът е, че миньорите защитават Биткойн от други миньори.

Ако миньорите бяха хиляда пъти по-малко и се изразходваше хиляда пъти по-малко електричество, Биткойн щеше да функционира съвсем не по-лошо — същият един блок на 10 минути, същото количество транзакции, същата скорост.

По отношение на блокчейн решенията съществува риск от „51% атакаСъщността на атака е, че, ако някой контролира повече от половината от всички миньинг мощности, той може тайно да пише алтернативна финансова история, в която не е предавал парите си на никого. А след това да покаже на всички своята версия — и именно тя ще стане реалност. По този начин той получава възможност да харчи парите си няколко пъти. Традиционните платежни системи не са изложени на такъв риск.

Излиза, че Биткойн е станал заложник на собствената си идеология. „Излишните“ миньори не могат да спрат да минират, защото тогава рязко ще се увеличи вероятността някой един да контролира повече от половината от останалата мощност. Докато минирането е печелившо, мрежата е стабилна, но ако ситуацията се промени (например, заради поскъпване на електричеството), мрежата може да се сблъска с масови „двойни разходи“.

Мит 5: Блокчейнът е децентрализиран и затова неизменим

Цитата №5: “За да стане пълноценна организация, децентрализираното приложение трябва да съдържа по-сложна функционалност, например, конституция”.
Може да ви се струва, че тъй като блокчейнът се съхранява на всеки възел в мрежата, службите не могат да затворят Биткойн, ако пожелаят, защото няма централен сървър или нещо подобно — няма до кого да се обърнат, за да затворят. Но това е илюзия.

Всъщност всички „независими“ миньори са обединени в пулове (по същество, картели). Те трябва да се обединят, защото е по-добре да имат стабилен, но малък доход, отколкото огромен, но веднъж на 1000 години.

Разпределение на мощностите на Биткойн по пулове. Източник

Както виждате на диаграмата, големите пулове са около 20, а само 4 от тях контролират над 50% от цялата мощност. Достатъчно е да почукате на четири врати и да получите достъп до четири управляващи компютъра, за да можете в мрежата на Биткойн да харчите едни и същи биткойни повече от веднъж. А такава възможност, както разбирате, би обезценило биткойна. И тази задача е напълно осъществима.

Разпределение на майнинга по държави. Източник

Но заплахата е още по-реална. По-голямата част от пуловете заедно с изчислителните им мощности са в една и съща страна, което опростява потенциалното поемане на контрол над Биткойн.

Мит 6: Анонимността и откритостта на блокчейна — това е добре.

Цитата №6: „В ерата на блокчейна традиционното „правителство 1.0” до голяма степен става остаряла модель и се появяват възможности за преход от наследените ни структури към по-персонализирани форми на управление.”

Блокчейнът е открит, всички виждат всичко. Така че в Биткойн няма анонимност, а има „псевдонимност”. Например, ако злонамерен потребител иска откуп на портфейл, всички разбират, че портфейлът принадлежи на „лошия”. А тъй като за транзакциите с този портфейл може да следи всеки, злодеят не може лесно да използва получените биткойни, защото ако някъде се разкрие самоличността му, ще бъде арестуван. Почти на всички борси за обмен на обикновени пари е нужно да преминеш идентификация.

Затова злонамерените потребители използват така наречения „миксер”. Миксерът смесва мръсни пари с голямо количество чисти и по този начин ги „пере”. Злодеят плаща голяма такса за това и рискува много, защото миксерът е или анонимен (и може да избяга с парите), или вече под контрол на някой влиятелен (и може да предаде властите).

Но да оставим проблемите на престъпниците, каква е лошата страна на псевдонимността за честните потребители? Ето един прост пример: аз превеждам на мама малко биткойни. След това тя знае:

1. Колко пари имам общо по всяко време.
2. Колко и, най-важното, за какво точно съм ги харчил през цялото време. Какво съм купувал, в коя рулетка съм играл, който политик съм подкрепял ‘анонимно’.

Или ако съм върнал дълга на приятел за лимонада, то той вече знае всичко за моите финанси. Считате ли, че това е глупост? А какво ще кажете за идеята да разкриете финансовата история на кредитната си карта? Не само миналото, а и всичкото бъдеще.

Ако за физически лица това е още някак приемливо (все пак, може да искат да бъдат "прозрачни"), то за компаниите е фатално: всички тяхни контрагенти, покупки, продажби, клиенти, обеми на фактури и всичко останало — става публично. Прозрачността на финансите е, може би, един от най-големите недостатъци на Биткойн.

Заключение

Цитата №7: „Не е изключено, че именно блокчейн-технологиите ще станат горния икономически слой на органично свързания свят на разнообразни изчислителни устройства, сред които - носими компютърни устройства, сензори от "интернет на нещата".
Посочих шест основни критики към Биткойн и използваната в него версия на блокчейна. Може да питате, защо научихте това от мен, а не по-рано от някой друг? Наистина ли никой не вижда проблемите?

Някой е заслепен, някой просто не разбира, как работи, а някой вижда и осъзнава всичко, но просто не му е изгодно да пише за това. Помислете сами, много от онези, които купиха биткойни, започват да ги рекламират и пропагандират. Някаква пирамида излиза. Зачем да пишете, че технологиите имат недостатъци, ако разчитате на покачване на цените?

Да, Биткойн има конкуренти, които се опитват да решат определени проблеми. И макар някои идеи да са много добри, в основата им все още лежи блокчейн. Да, съществуват и други, не парични приложения на технологията блокчейн, но ключовите недостатъци на блокчейна остават и там.

Сега, ако някой ви каже, че изобретението на блокчейна е сравнимо по важност с изобретението на Интернет, отнесете се към това с известна доза скептицизъм.

Източник: habr.com