1. Віртуальні монети і швейцарські ножі
2. розумні контракти
3. після міхура
4. Азбука блокчейна
5. Приклади децентралізованих додатків
6. думка експерта
7. Як будуть виглядати віруси майбутнього і системи захисту від них?

Коли Віталік Бутерін вперше дізнався про існування біткойнов, а це було в лютому 2013 року, він вирішив, що його просто розігрують. Повірити в те, що якісь цифри в базі даних можуть купуватися і продаватися за реальні гроші - при тому, що у них немає абсолютно ніякої власної цінності, - було дуже складно.

Редакція висловлює подяку прес-службі за допомогу в організації інтерв'ю.

Зараз, коли загальна капіталізація криптовалюта вимірюється десятками мільярдів доларів, Бутерін розповідає про ті часи з посмішкою. Однак ні інвестиції, ні гра на біржі не були цікаві Віталіку самі по собі. Його увагу було захоплено технологією, яка лежить в основі існування біткойнов, і ідеєю перетворити її в щось більше. За кілька років це явище виникло в платформу, яку зараз намагаються впровадити в свою роботу найбільші компанії світу і навіть уряду. Йдеться про придуманому Бутеріним «світовому комп'ютері», розподіленої системі Ethereum.

Віталік народився в Росії, в підмосковній Коломні. Коли йому виповнилося шість років, його сім'я переїхала до Канади. Ще раніше, в чотири, він познайомився зі своїм першим комп'ютером, в якому найцікавішим виявилися зовсім не ігри, а, як не дивно, табличний редактор Excel - адже його можна було програмувати. По-справжньому захопився цим заняттям Віталік пізніше: в десять років до нього в руки потрапила книга по C ++, і від табличних формул можна було перейти до створення «стрілялок» і «броділок». Після школи засновник Ethereum вступив на відділення комп'ютерних наук в канадському Університеті Ватерлоо і навіть встиг закінчити перший курс, але до цього моменту в його житті з'явився біткойн.

Життєздатність ідеї віртуальних грошей Віталік вирішив випробувати на практиці. Для самостійного Майнінг не було обчислювальних потужностей, так що довелося добувати біткойни в буквальному сенсі вручну: Віталік став писати замітки про криптовалюта на інтернет-форумі, де авторам в ній же і платили. Так він отримав свої перші п'ять біткойнов, що склало близько чотирьох доларів за тодішнім (або 20 000 за нинішнім) курсу - експеримент виявився вдалим. Втім, більш важливим його результатом стало те, що завдяки цій роботі Бутерін зайняв ідеальну позицію для спостереження за розвитком нової технології, про потенціал якої в світі тоді майже ніхто не здогадувався.

Віртуальні монети і швейцарські ножі

«Я не звинувачую Сатоси в тому, що він не винайшов Ethereum, - посміхається Бутерін. - Коли народжуються радикальні ідеї, краще випробувати їх послідовно, а не паралельно ». Сатосі Накамото, загадковий творець біткойнов, підозрював про те, що на базі тієї ж загальної ідеї в майбутньому можна буде побудувати щось більше, ніж система електронних платежів. Однак перш, ніж це могло стати предметом обговорення, користувачі повинні були повірити в саму ідею зберігання інформації в блокчейне.

Суть блокчейна, як відомо, в тому, що це розподілена база даних, існування і єдність якої підтримують незалежні один від одного агенти. Їх залучення забезпечують економічні стимули, які (і в цьому принципова інновація Сатоси) були початково вбудовані в архітектуру системи. Ті з учасників, хто підтримує на своїх комп'ютерах копії загальної бази, можуть створювати в ній нові блоки і отримувати за цю роботу невелику нагороду. Їх, власне, і називають Майнер.

Потенційно база даних на основі блокчейна може містити будь-яку інформацію, проте спочатку її єдиним призначенням було просте розподіл віртуальних монет між гаманцями учасників мережі. До 2013 року стало ясно, що це, звичайно, добре, але мало. Виявилося, що економічні стимули в блокчейн-системі дійсно працюють, а значить, вона досить надійна, щоб зберігати і іншу чутливу інформацію. З'явилися проекти, які пропонували, наприклад, записувати в блокчейн дані про приналежність інтернет-адрес, інтелектуальні права або навіть віртуальні паспорта особи.

Перші надбудови над біткойнов, як згадує Бутерін, представляли собою в кращому випадку щось на зразок швейцарського ножа: це був набір не пов'язаних один з одним інструментів, який гарний рівно до тих пір, поки хтось не придумає ще одне, нове застосування технології . Саме тоді у Віталіка і народилася ідея Ethereum: не множити вузькоспеціалізовані надбудови, а ввести в блокчейн універсальний комп'ютерний код, який може бути запрограмований на будь-яку алгорітмізіруемую завдання. Іншими словами, створити децентралізований віртуальний комп'ютер, яким володіли б все разом - і ніхто окремо.

розумні контракти

Як і у будь-якої гарної технологічної ідеї, у концепції Ethereum були свої попередники. Ще в 1996 році, задовго до появи біткойнов, американський математик угорського походження Нік Сабо запропонував концепцію розумних контрактів - формальних угод, які реалізують себе самі. Найпростішим прикладом може бути вендінговий автомат: ви вносите в нього гроші і номер товару, а він по заздалегідь відомим формальним правилам сам видає вам банку з газованою водою. Все відбувається без банків, рахунків і взагалі без будь-якої участі людей. Правда, вендінговий автомат існує лише до тих пір, поки є фірма, яка його обслуговує. А ось справжній розумний контракт, по Сабо, буде існувати в блокчейне абсолютно автономно, сам по собі. Точніше кажучи, вже існує - завдяки Сатоси і Бутеріну.

У Ethereum є два типи акаунтів: одні належать людям, інші - програмам. І ті й інші мають власні рахунки в криптовалюта, яка називається ефір, і можуть надавати її учасникам мережі. Людина, яка хоче щось отримати від програми, посилає на її адресу потрібну інформацію і деяку кількість ефіру для оплати роботи алгоритму. Потім програма по записаної в ній інструкції проводить з цими грошима заздалегідь обумовлену операцію - наприклад, збирає весь отриманий ефір і відсилає його випадковим чином одному з учасників мережі. Так ви буквально двома рядками коду отримуєте найпростішу лотерею. При всій примітивності вона буде захищена від шахрайства надійніше, ніж будь-які звичайні лотереї, адже будь-хто може перевірити коректність її роботи. Чесність роботи розумних контрактів забезпечується тим же принципом децентралізації, що і в разі криптовалюта: комп'ютери Майнер проводять обчислення незалежно один від одного, і поки більше половини учасників не змовилися вчинити підроблення, вірний результат роботи розумного контракту гарантований.

«Живучи» в блокчейне розумні контракти називаються розподіленими додатками, або DApps (Decentralized Applications). З моменту першої реалізації Ethereum в 2014 році в каталозі DApps з'явилося вже більше 600 додатків. Чесно кажучи, не всі вони принципово складніше лотереї або фінансової піраміди. Деякі з розробників розподілених додатків, використовуючи шаленої популярності теми блокчейна і Ethereum, залучають кількість інвестицій, що змушує задуматися про фінансовий міхурі. Технології блокчейна переживають зараз «кембрійський вибух», в ході якого виникає безліч дивних і загадкових істот, більшості з яких приготовлено неминуче вимирання. Проте серед усього цього зоопарку вже зараз зустрічаються додатки, які в майбутньому можуть сильно змінити нашу фінансову систему, IT-інфраструктуру і навіть повсякденне життя. І головна інтрига, звичайно, в тому, що поки майбутніх переможців не знає ніхто.

після міхура

Світ переживає бум інтересу до криптовалюта. У 2017 році перегретость ринку очевидна вже всім: і продавцям відеокарт, чиї склади спустошили початківці Майнер, і чиновникам, які намагаються вникнути в тонкощі роботи криптографії на еліптичних кривих. Мільйони доларів, які зараз через механізм продажу так званих токенов (віртуальних «жетонів» ще не працюють проектів) вливаються в Ethereum-стартапи, змушують згадати про часи тюльпанової лихоманки або буму доткомів. Виталик, однак, дивиться на всі ці ознаки кризи, що насувається спокійно. Так, багато команд залучають інвестиції на непрацюючі (а може, і непрацездатні) проекти. Так, спекулянтів це не бентежить. Так, ситуація не зовсім нормальна. «Треба просто почекати, поки бульбашка лусне», - незворушно відповідає він на питання про майбутнє. Зараз Віталіка хвилює не ажіотаж навколо платформи, а її власні внутрішні обмеження, які необхідно подолати, щоб вона запрацювала по-справжньому.

Ахіллесова п'ята будь-яких блокчейн-мереж (і Ethereum тут не виняток) - проблема масштабованості: чим більше в мережі учасників, тим важче системі працювати. Всупереч метафорі розподіленого комп'ютера насправді в блокчейн-системах кожну транзакцію обробляє кожен вузол, так що мова йде не про паралелізації, а про дублювання. Через це в якийсь момент час обробки транзакцій стає неприйнятно великим. Проблема масштабованості вже привела до поділу біткойнов на дві окремі гілки, і не можна сказати, щоб це пішло на користь іміджу криптовалюта. Коли я питаю Віталіка про те, чому до цих пір жодна з програм на базі Ethereum так і не стало по-справжньому зрілим, він чесно зізнається, що це пов'язано перш за все з обмеженнями самої платформи. «Щоб додатки заробили, потрібно, щоб ми вирішили проблему масштабованості, - говорить він. - І ми її вирішуємо, у нас є кілька стратегій: це і шардінг, тобто поділ бази, і канали станів, і тільки що опублікована система Plasma, яка дозволяє побудувати «блокчейн на блокчейне». Але поки пляшкове горлечко - це ми. Так що про майбутнє давайте поговоримо краще через рік-півтора ».

Азбука блокчейна

Блокчейн

Як і біткойн, Ethereum існує в блокчейне, тобто ланцюжку блоків. Кожен блок містить інформацію про попередньому, причому якщо виникають різночитання (ланцюг блоків починає гілкуватися), то правильною вважається найдовша ланцюжок. Це перевагу забезпечується економічними стимулами: Майнер невигідно працювати над блоками, які можуть не визнати їх колеги.

Proof-of-work і Proof-of-stake

Щоб захистити систему від повторної витрати грошей, які вже були витрачені, потрібно гарантувати, що між створенням блоків пройшов якийсь час. Зазвичай для цього використовується доказ виконання роботи (Proof-of-work), коли комп'ютер змушують виконувати складну задачу, результат якої легко перевірити. Тільки вирішивши її, майнер може отримати новий блок. Досвід біткойнов показав, що така стратегія працює, однак пов'язана з безглуздим спалюванням величезної кількості обчислювальних ресурсів. В якості альтернативи в Ethereum планується переходити на принцип Proof-of-stake, коли ймовірність отримання нового блоку пропорційна НЕ обчислювальних ресурсів, а кількістю криптовалюта на рахунку власника (ідея проста: чим більше у тебе грошей, тим менше стимулів дурити).

розумні контракти

У блоках Ethereum записується комп'ютерний код на спеціальному низкоуровневом мовою. На відміну від ранніх блокчейнов, ця мова є Тьюринг-повним, тобто на ньому можна реалізувати будь-яку алгорітмізіруемую завдання. Для зручності програмістів є кілька високорівневих мов, код яких можна транслювати в виконуваний код Ethereum.

транзакція

Спілкування розумних контрактів один з одним і з зовнішнім світом відбувається за допомогою транзакцій. Будь-яка транзакція складається з наступних частин:

• nonce (одноразовий криптографічний код, що забезпечує захист від повторів);
• gasprice (поточна ціна «бензину» для роботи автомата);
• startgas (зарезервоване кількість «бензину» для автомата);
• to (одержувач криптовалюта);
• value (кількість перекладної криптовалюта);
• data (дані, які супроводжують транзакцію - наприклад, адреса сайту, який ви хочете зареєструвати);
• v, r, s (криптографічний підпис).

Параллелизация і масштабованість

Незважаючи на образ «світового комп'ютера», вузли мережі Ethereum досі працюють не паралельно, а лише багаторазово дублюють один одного. Це означає, що загальна продуктивність мережі обмежується її найслабшим учасником. Проблема зростання - головна проблема будь-якого блокчейна, і в Ethereum її намагаються вирішити кількома способами. По-перше, існують «легкі клієнти», які довіряють перевірку транзакцій інших вузлів, користуючись тільки отриманими результатами (вони можуть працювати навіть на телефонах або, наприклад, посудомийних машинах). По-друге, це шардінг - поділ транзакцій на групи, які перевіряються паралельно різними вузлами системи, а потім зводяться воєдино. По-третє, використання своєрідного «швидкого кеша» для блокчейна, який може бути реалізований як система p2p-платежів Plasma, канали станів і т. Д. Всі ці технології поки знаходяться в розробці.

«Бензин» для автомата

Ефективність і передбачуваність роботи розумних контрактів забезпечується концепцією «бензину» (gas). «Бензин» в Ethereum - це еквівалент певної кількості обчислювальних операцій. Щоб запустити розумний контракт, йому потрібно виділити деяку кількість «бензину», після витрачання якого робота просто відкочується назад. Таким чином, навіть завис розумний контракт ніяк не вплине на працездатність всієї системи. «Бензин» купується за внутрішню валюту Ethereum, яка називається ефір, або ETH.

Приклади децентралізованих додатків

Golem

Ідея блокчейна як розподіленого комп'ютера реалізується в Golem найбезпосереднішим способом: система дозволяє купувати і продавати обчислювальні потужності особистих ПК, замінивши безглуздий Майнінг корисною роботою. Першими клієнтами «колективного суперкомп'ютера» повинні стати 3D-дизайнери, розробники ігор, фахівці з машинного навчання. В майбутньому ж подібні проекти можуть скласти реальну конкуренцію серверам Amazon і Microsoft. Втім, перш ніж це станеться, треба буде розв'язати безліч технічних завдань, з якими в області розподілених обчислень ще ніхто не стикався.

StorJ

Якщо Golem - це «світової процесор», то StorJ - це «світової вінчестер». Система дозволяє не тільки зберігати свої дані на чужих ПК, але і здавати дисковий простір в оренду іншим учасникам мережі. Вся інформація в системі шифрується і дублюється, так що прихід-відхід окремих учасників на збереження інформації вплинути не повинен. StorJ - одне з небагатьох DApps, яке вже працює, але, щоб ним скористатися, потрібно сильно постаратися: настройка сховища вимагає неабиякого ентузіазму. Втім, як свого часу Майнінг криптовалюта.

Augur і Gnosis

Ігри на гроші відомі тисячі років, але платформи на зразок Augur і Gnosis обіцяють принести в цю область силу децентралізації і автономність розумних контрактів. Відкрити власні «котирування» зможе кожен охочий, і зачіпати вони можуть не тільки курси валют або результати спортивних матчів, а взагалі все що завгодно. Наприклад, події майбутнього сезону «Ігри престолів». А головна відмінність в тому, що виплати переможцям в блокчейне ніяк не залежать від творців майданчики, а проводяться розумними контрактами. Останні отримують інформацію про навколишній світ від учасників мережі - вести себе чесно користувачів змушують економічні стимули і закони теорії ігор. І Augur, і Gnosis залучили вже чималі гроші (навіть не почавши працювати), і отриманий кредит довіри скоро доведеться виплачувати.

LaZooz

Ідея LaZooz дуже проста: це Uber на розумних контрактах з дуже оригінальним методом Майнінг. Щоб отримувати винагороду, в LaZooz потрібно не проводити обчислення, а фіксувати свої переміщення по GPS - це називається Proof-of-movement. На відміну від Uber, сервіс належить не компанії, а спільноті, що, звичайно, несе з собою значні плюси: потенційно більш низькі тарифи, прозорі правила їх формування і т. Д. Мінуси теж очевидні: відсутність інвестора з товстим гаманцем позбавляє сервіс демпінгового важеля , який, як відомо, має принципове значення для служб таксі.

думка експерта

Майбутнє розумних контрактів за версією Сергія Тихомирова, експерта по блокчейн-технології, аспіранта Університету Люксембургу

Цифрове посвідчення особи

У блокчейн можна буде записати свою «цифрову особистість» (по суті, пару ключів), яка дозволить позбутися від контролю з боку комерційних компаній. Вона стане основою єдиної цифрової репутації людини.

цифрові держпослуги

Коли «блокчейн-ID» визнає держава, цифрові держпослуги (реєстрація власності, завірення документів) вийдуть на новий рівень. Дуже цікаве рух в цьому напрямку - естонський проект e-Residency (вони вже інтегрують держпослуги з блокчейном через Oraclize, співпрацюють з Bitnation), грузинський проект з BitFury по реалізації земельного кадастру на блокчейне. Ідеальне бачення: продати будинок - одна транзакція, нуль папірців.

фінансові ринки

Сьогодні середня корістувачеві складно и дорого вкластись 1000 рублей в Акції Apple. Через розумні контракти ВІН зможите сделать це в один Клік. Зараз це реалізується у форме ICO, но поки ICO - це Дикий Захід. Через пару років держава відрегулює цей ринок, і на нього прийдуть звичайні компанії, які будуть збирати по 100 доларів з мільйонів людей. Цифровий гаманець звичайного користувача через п'ять років буде виглядати приблизно так: 0,0 ... 2 біткойнов, 0,0.3 ефіру, 10 токенов Apple, 20 токенов «Яндекса», 3 мосметро-токена, 35 старбакс-токенів.

ринки передбачень

Якщо програми на кшталт Augur / Gnosis злетять, у людства з'явиться незалежний джерело правди. Ефективність фінансових ринків запрацює на ринку прогнозів. У блокчейне можна буде знайти найточнішу відповідь на питання про майбутнє, адже він стане ідеальним полем для гри інсайдерів.

Розмивання державних кордонів

Абсурдно, коли в мережі існує програма, написана розробниками з усього світу, а ми задаємося питанням про те, чи вважати її американської, швейцарської чи якийсь ще. У медіаіндустрії люди вже зрозуміли, що всіх користувачів торрентів НЕ накажеш, і це привело до створення нової моделі дистрибуції контенту. Хочеться сподіватися, що і за авторами токен-контрактів перестануть ганятися, змушуючи їх виконувати якісь американські закони 1933 роки (а це буде вже скоро). Краще, якщо ми придумаємо нову модель для фінансових сервісів, яка враховує зростаючу глобалізацію світу.

Як будуть виглядати віруси майбутнього і системи захисту від них?

Євген Касперський, програміст, засновник і генеральний директор «Лабораторії Касперського»

Віруси майбутнього будуть складними багатофункціональними виробами, які стануть заражати не тільки звичні комп'ютери і мобільні телефони. Вони почнуть проникати також в інтернет речей, атакувати найрізноманітніші «розумні» пристрої: «розумні» будинки, «розумні» автомобілі - «розумне» все. Їх творці все активніше використовуватимуть нові технології - машинне навчання, наприклад. Не виключаю, що до вже традиційних зараз кіберзлочинцям, які полюють за грошима, атакуючи інтернет-банкінг, викрадаючи або шифруючи особисті та корпоративні дані, додадуться нові групи, метою яких стануть промислові системи і критична інфраструктура. Це, на мій погляд, найбільша загроза, яка вже починає проявлятися.

Стаття «Зірка ефіру» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №11, Січень 2017 ).