Sex myter om blockchain och Bitcoin, eller varför det inte är en så effektiv teknologi

Artikelns författare är Alexey Malanov, expert inom utvecklingen av antivirus teknologi på "Kaspersky Lab".

Jag har flera gånger hört åsikten att blockchain är något fantastiskt, en revolution, och att framtiden tillhör det. Jag måste tyvärr göra dig besviken om du trodde på det.

Förtydligande: I detta inlägg kommer vi att diskutera den variant av blockchain-teknologin som används i kryptovalutan Bitcoin. Det finns andra tillämpningar och implementeringar av blockchain, i några av dem har vissa brister av "klassisk blockchain" åtgärdats, men de bygger vanligtvis på samma principer.

Om Bitcoin i allmänhet

Själva Bitcoin-teknologin anser jag vara revolutionerande. Tyvärr används Bitcoin för ofta för kriminella ändamål och som specialist inom informationssäkerhet gillar jag det inte alls. Men när det kommer till teknologier är det en uppenbar framsteg.

Alla komponenter i Bitcoin-protokollet och idéerna som ligger till grund för det var egentligen kända redan före 2009 år, men att sammanfoga allt och få det att fungera lyckades just Bitcoinens skapare 2009. Under nästan 9 år av implementering har endast en kritisk sårbarhet upptäckts: en angripare fick tillgång till 92 miljarder bitcoins på ett konto, och att åtgärda detta krävde att hela den finansiella historien backades upp en dag. Trots detta är en sårbarhet på så lång tid ett respektabelt resultat, jag hyser stor respekt.

Bitcoins skapare hade en uppgift: att få detta att fungera på ett sätt där det inte finns något centrum och ingen litar på någon. Skaparna lyckades med uppgiften, de elektroniska pengarna fungerar. Men de lösningar de valde är fruktansvärda i sin ineffektivitet.

Jag vill genast klargöra att syftet med detta inlägg inte är att diskreditera blockchain. Det är en användbar teknologi som redan hittar och kommer definitivt att hitta många fantastiska tillämpningar. Trots sina brister har den också unika fördelar. Men i jakten på sensationalism och revolutionär kraft fokuserar många på teknologiens fördelar och glömmer ofta att objektivt bedöma den verkliga situationen, och ignorerar nackdelarna. Därför anser jag att det är bra för variationens skull att fokusera på just nackdelarna.

Ett exempel på en bok där författaren har stora förhoppningar på blockchain. I texten nedan kommer det att finnas citat från denna bok.

Myten 1: Blockchain är en gigantisk distribuerad dator.

Citat nr 1: "Blockchain kan bli 'Ockhams rakkniv', det mest effektiva, direkta och naturliga medlet för att samordna all mänsklig och maskinell aktivitet, motsvarande den inneboende strävan efter balans."

Om du inte har fördjupat dig i principerna för hur blockchain fungerar, utan bara hört om denna teknik, kan du ha fått intrycket av att blockchain är någon sorts distribuerad dator som utför distribuerade beräkningar. Som om noder över hela världen samlar på sig något större bit för bit.

Denna uppfattning är helt felaktig. I själva verket gör alla noder som stöder blockchain exakt samma sak. Miljontals datorer:

1. Verifierar samma transaktioner enligt samma regler. Utför identiskt arbete.
2. Antecknar i blockchain (om de har tur och får möjlighet att skriva) exakt samma saker.
3. Lagrar hela historien för all tid, densamma, en för alla.

Inga parallelliseringar, ingen synergi, inget ömsesidigt stöd. Bara duplicering, och det miljoner gånger om. Varför detta är nödvändigt kommer vi att diskutera nedan, men effektiviteten, som du ser, är obefintlig. Snarare tvärtom.

Myten 2: Blockchain är evig. Allt som skrivs in i den kommer att finnas kvar för alltid.

Citat nr 2: "Under spridningen av decentraliserade applikationer, organisationer, företag och samhällen kan många nya typer av oförutsägbart och komplext beteende, liknande artificiell intelligens (AI), uppstå."

Ja, som vi har konstaterat, lagrar varje fullständig klient i nätverket hela historien av alla transaktioner, och det har redan samlats mer än 100 gigabyte data. Detta motsvarar hela lagringskapaciteten hos en billig bärbar dator eller den senaste smarttelefonen. Och ju fler transaktioner som görs i Bitcoin-nätverket, desto snabbare växer volymen. Stora delar har tillkommit under de senaste åren.

Ökningen av blockchain-volym. Källa

Och Bitcoin hade också tur — dess konkurrent, Ethereum-nätverket, har redan under de två år efter lanseringen och sex månaders aktiv användning i blockkedjan samlat på sig 200 gigabyte. Så i den nuvarande verkligheten är blockkedjans evighet begränsad till ett tiotal år — tillväxten av hårddiskar hinner verkligen inte ikapp den växande storleken på blockkedjan.

Men förutom att detta måste lagras, måste det också laddas ner. Alla som har försökt använda en fullständig lokal plånbok för någon kryptovaluta har med förvåning upptäckt att de inte kan genomföra eller ta emot betalningar förrän hela den angivna mängden har laddats ner och verifierats. Du har tur om den här processen bara tar ett par dagar.

Du undrar kanske, går det inte att lagra detta allt, eftersom det ju är samma sak, på varje nod i nätverket? Jo, men då blir det för det första inte en peer-to-peer blockkedja längre, utan en traditionell klient-server-arkitektur. För det andra tvingas klienterna att lita på servrarna. Alltså försvinner idén om "att inte lita på någon", vilket var en av de anledningar till att blockkedjan överhuvudtaget uppfanns.

Användarna av Bitcoin har länge delats upp i entusiaster som "lider" och laddar ner allt och vanliga människor som använder onlineplånböcker, litar på servern och som i princip inte bryr sig om hur det fungerar.

Myten 3: Blockkedjan är effektiv och skalbar, vanliga pengar kommer att försvinna

Citat nr 3: “Kombinationen av "blockkedjeteknologi + personlig koppling av organismen" kommer att möjliggöra kodning och tillgängliggörande i ett standardiserat komprimerat format av alla människors tankar. Data kan fångas genom att skanna hjärnbarken, EEG, gränssnitt mellan hjärna och dator, kognitiva nanorobotar osv. Tänkande kan representeras som kedjor av block, där nästan hela den subjektiva erfarenheten hos en människa kan registreras och kanske även medvetandet. Efter registrering i blockkedjan kan olika komponenter av minnen administreras och överföras - till exempel för att återställa minnet vid sjukdomar som åtföljs av amnesi.

Om varje nod i nätverket gör samma sak, är det uppenbart att hela nätverks kapacitet är lika med kapaciteten för en enda nod. Och vet ni vad den är? Bitcoin kan hantera maximalt 7 transaktioner per sekund – totalt.

Dessutom registreras transaktionerna i Bitcoin-blockkedjan endast en gång var tionde minut. Och efter att en post har skapats är det vanligt att vänta ytterligare 50 minuter för pålitlighet, eftersom poster regelbundet rullar tillbaka. Tänk dig nu att du behöver köpa tuggummi med bitcoins. Du får stå i affären i en timme, tänk lite.

I den globala skalan är det redan löjligt, när Bitcoin knappt används av vart tusende människa på jorden. Med sådan transaktionshastighet kommer det inte att gå att öka antalet aktiva användare. För jämförelse: Visa hanterar tusentals operationer per sekund och kan lätt öka kapaciteten vid behov eftersom traditionella bankteknologier är just skalbara.

Även om vanliga pengar skulle försvinna, skulle det uppenbarligen inte vara för att de ersätts av blockkedjelösningar.

Myt 4: Miners säkerställer nätverkets säkerhet

Citat nr 4: "Självständiga företag i molnet som drivs på blockchain och arbetar utifrån smarta kontrakt skulle kunna ingå elektroniska avtal med berörda organisationer, exempelvis regeringar, för att registrera sig under vilken jurisdiktion de vill arbeta under."

Du har säkert hört talas om miners, om de stora miningfarmerna som byggs nära kraftverk. Vad gör de? De bränner elektricitet i 10 minuter förgäves, "skakar" blocken tills de blir "vackra" och kan inkluderas i blockkedjan (vad "vackra" block är och varför de "skakas", berättade vi i föregående inlägg). Detta behövs för att skriva om den finansiella historien ska ta lika lång tid som att skriva den (förutsatt att du har samma sammanlagda kapacitet).

El förbrukas i samma mängd som en stad med 100 000 invånare. Men lägg också till den dyra utrustningen som enbart är lämplig för mining. Miningprincipen (den så kallade proof-of-work) är identisk med begreppet "bränna mänskliga resurser".

Blockchainoptimister gillar att säga att gruvarbetare inte bara utför meningslöst arbete, utan att de säkerställer stabilitet och säkerhet i Bitcoin-nätverket. Det är sant, men problemet är att gruvarbetare skyddar Bitcoin från andra gruvarbetare.

Om antalet gruvarbetare var tusen gånger färre och det brändes tusen gånger mindre elektricitet, skulle Bitcoin fungera lika bra – samma block var tionde minut, samma antal transaktioner, samma hastighet.

När det gäller blockchain-lösningar finns det en risk för "51%-attack". Kärnan i attacken ligger i att om någon kontrollerar mer än hälften av all miningkraft, kan de hemligt skriva en alternativ finansiell historia där de inte har överfört sina pengar till någon. Och sedan visa alla sin version – och det blir verklighet. På så sätt kan de spendera sina pengar flera gånger. Traditionella betalningssystem är inte utsatta för en sådan attack.

Det visar sig att Bitcoin blivit ett offer för sin egen ideologi. "Överskotts" gruvarbetare kan inte sluta bryta eftersom risken ökar för att någon kommer att kontrollera mer än hälften av den återstående kraften. Så länge det är lönsamt att bryta är nätverket stabilt, men om situationen förändras (till exempel på grund av att elektricitet blir dyrare), kan nätverket möta omfattande "dubbla utgifter."

Myten 5: Blockchain är decentraliserad och därför oförstörbar

Citat nr 5: "För att bli en fullständig organisation måste ett decentraliserat program ha mer komplex funktionalitet, till exempel en konstitution."
Det kan verka som om, eftersom blockchain lagras på varje nod i nätverket, kan inte underrättelsetjänster stänga ner Bitcoin om de vill, eftersom det inte finns någon central server eller något liknande – ingen att gå in och stänga. Men det är en illusion.

I verkligheten är alla "oberoende" gruvarbetare förenade i pooler (i praktiken karteller). De är tvungna att förena sig eftersom det är bättre att ha en stabil men liten inkomst än en stor, men en gång var tusende år.

Fördelning av Bitcoin-kraft i pooler. Källa

Som ni kan se i diagrammet kontrollerar de stora poolerna omkring 20, varav fyra av dem kontrollerar mer än 50% av all kapacitet. Det räcker med att knacka på fyra dörrar för att få tillgång till fyra styrdatorer, vilket skulle ge möjligheten att spendera samma bitcoins mer än en gång i Bitcoin-nätverket. En sådan möjlighet skulle, som ni förstår, allvarligt undervärdera bitcoin. Och detta är en fullt genomförbar uppgift.

Fördelning av mining efter länder. Källa

Men hotet är ännu mer verkligt. De flesta poolerna och deras datorkapacitet finns i ett och samma land, vilket underlättar en potentiell övertagning av kontrollen över bitcoin.

Myten 6: Anonymitet och öppenhet i blockkedjan är något positivt.

Citat nr 6: "I blockkedjans tid håller den traditionella 'regeringen 1.0' på att bli en föråldrad modell och möjligheterna att övergå från de strukturer vi ärvt till mer personliga former av styre dyker upp."

Blockkedjan är öppen, alla ser allt. Därför finns det ingen anonymitet i bitcoin, den har 'pseudonymitet'. Om till exempel en angripare kräver en lösen med en plånbok, förstår alla att plånboken tillhör den 'onda killen'. Eftersom alla kan följa transaktioner från den plånboken är det inte så lätt för bedragaren att använda de mottagna bitcoins, eftersom så fort han avslöjar sin identitet kommer han att hamna i fängelse. Nästan alla börser kräver att man identifierar sig för att byta till vanliga pengar.

Därför använder angriparna så kallade 'mixers'. Mixern blandar smutsiga pengar med många rena, och på så sätt 'tvättar' de dem. Angriparen betalar en hög avgift för detta och riskerar mycket, eftersom mixern antingen är anonym (och kan sticka iväg med pengarna) eller redan är under kontroll av någon mäktig (och kan avslöja dem för myndigheterna).

Men låt oss lämna brottslingarnas problem åt sidan, vad är pseudonymitet dåligt för ärliga användare? Här är ett enkelt exempel: jag överför lite bitcoins till min mamma. Efter detta vet hon:

1. Hur mycket pengar jag har totalt vid varje given tidpunkt.
2. Hur mycket och, framför allt, vad exakt jag har spenderat dem på under hela tiden. Vad jag har köpt, vilken roulette jag har spelat, vilken politiker jag 'anonymt' har stött.

Eller om jag betalade tillbaka en skuld till en vän för läsken, så vet han nu allt om min ekonomi. Tycker du att det är struntprat? Skulle du våga öppna din kreditkorts historik för alla? Inte bara det förflutna, utan hela framtiden också.

För privatpersoner är detta kanske okej (väl, vem som helst kanske vill vara "transparent"), men för företag är det dödligt: alla deras motparter, inköp, försäljningar, kunder, fakturabelopp och faktiskt allt — blir offentligt. Öppenhet i finanserna är nog en av de största nackdelarna med Bitcoin.

Slutsats

Citat nr 7: “Det är inte omöjligt att det är blockchain-teknologier som kommer att bli det övergripande ekonomiska lagret i en organiskt sammanlänkad värld av olika beräkningsenheter, inklusive bärbara enheter och sensorer i "sakernas internet".
Jag har listat sex huvudinvändningar mot Bitcoin och den version av blockchain som används. Du kanske frågar dig varför du får veta detta av mig och inte tidigare av någon annan? Ser verkligen ingen problematiken?

Någon är blind, någon förstår helt enkelt inte, hur det fungerar, och någon ser allt och är medveten, men det är bara olönsamt för dem att skriva om det. Tänk själv, många av dem som köpt Bitcoin börjar marknadsföra och propagera för det. En slags pyramid dyker upp. Varför skriva att teknologier har nackdelar om du räknar med att kursen stiger?

Ja, Bitcoin har konkurrenter som har försökt lösa vissa problem. Och även om vissa idéer är mycket bra, ligger det fortfarande en blockchain i grunden. Ja, det finns andra, icke-monetära tillämpningar av blockchain-teknologin, men de centrala nackdelarna med blockchain kvarstår även där.

Nu, om någon säger till dig att uppfinningen av blockchain är jämförbar med betydelsen av uppfinningen av Internet, ta detta med en rejäl dos skeptisk.

Källa: habr.com