В чем заключается миф о неизменяемости блокчейна?

Вопрос о том, что блокчейны не изменяются, вызывает в мире криптовалют большое количество споров и разногласий. Это своеобразная квазирелигиозная доктрина, которая не предполагает каких-либо сомнений в ее правдоподобности. Оппоненты используют это понятие непоколебимости для высмеивания и шуток в сторону приверженцев теории неизменяемостиблокчейнов.

В минувшем году мы увидели два ярких примера:

    • сторонники криптовалют, полагающие, что неизменяемость достигается исключительно путем запуска механизмов децентрализации экономики в качестве доказательства уже выполненной работы. Если смотреть с этой позиции, то закрытые блокчейны можно высмеивать.Блокчейны полностью зависят от поведения небольшой группы людей, которые с высокой вероятностью меркантильные и совершенно не заслуживают доверия;
    • есть пренебрежительное отношение к изменяемым блокчейнам, так как предполагается внесение каких-либо изменений при появлении определенных условий. У критиков возникает вполне резонный и обоснованный вопрос: есть ли какой-либо смысл в создании блокчейнов, если их содержимое при необходимости всегда можно изменить?

Тем, кто старается держаться в стороне от подобных споров и дискуссий, очень забавно смотреть на отчаянные попытки оппонентов поливать друг друга грязью. Эта критика и эти споры являются ошибочными, они своими корнями уходят в непонимание природы неизменяемости блокчейнов. Если говорить коротко, то суть теории неизменяемости сводится к следующему.

У блокчейнов нет такого понятия, как неизменяемость. Намного правильнее спросить следующее: при каких сложившихся условиях блокчейн будет изменен? Подойдут ли эти условия для задачи, которую всем нам нужно решить?

 

Процесс изменяемости в открытых чейнах

Давайте поподробнее рассмотрим те два тезиса, которые приводились во вступлении. Оба эти тезиса предполагают использование неизменяемости для основания в высмеивании точки зрения оппонентов. В контролируемых блокчейнах процедура согласованной валидации никак не сможет гарантировать ту неизменяемость, которая легко достигается в открытых блокчейнах.

Данную критику можно легко парировать, если указать на уязвимость открытых блокчейнов. В качестве примера можно взять известный Ethereum, который сильно пострадал в июне 2016 года из-за действий хакеров. Хакеры использовали при взломе губительную для общей системы криптовалюты техническую и программную уязвимость.

Мошенники смогли обнаружить лазейку, которая скрыта в коде контракта под названием The DAO. Этот контракт смог собрать инвестиции на общую сумму около 250 миллионов долларов. Злоумышленникам удалось за короткое время перевести эти средства на свои счета. Случившаяся ситуация полностью противоречила замыслам инвесторов и создателей контракта, а в условиях соглашения везде появлялась одна и та же фраза: «код является единственным законом». После этого менее чем через 1 месяц программное обеспечение криптовалюты Ethereum полностью обновили, чтобы предотвратить вывод из системы полученных хакерами денег.

Естественно, что подобное обновление нельзя было провести принудительным для всех пользователей образом, так как каждый из них управляет своим компьютером самостоятельно. Эта мера получила расположение и поддержку Виталия Бутерина, который является основателем криптовалюты Ethereum. Именно поэтому многие пользователи добровольно внесли изменения в своем персональном компьютере, а у блокчейна с новыми правилами сохранилось прежнее название – Ethereum. Но некоторое меньшинство выразило свою неприязнь к нововведению и предпочло пользоваться старым программным обеспечением. Поэтому предыдущая версияблокчейна получила название Ethereum Classic. Существенную разницу между технологиями показала разница в цене двух версий криптовалют: обновленная версия Ethereum стоит примерно в 10 раз больше устаревшей и запятнанной хакерами версии.

Теперь давайте попробуем рассмотреть неблагоприятный сценарий, который мог произойти при подрыве ретроспективной неизменяемости блокчейна. Нужно вспомнить, что при майнинге в Ethereumи Bitcoin применялась схема proof-of-work. Эта схема предусматривает, что необходимо решить сложную математическую задачу для генерации блока и последующего получения материальной награды за свою выполненную работу.

Происходит определенная гонка вооружений: майнеры вовсю соревнуются друг перед другом в скорости решения математической задачи. При этом сеть периодически изменяет сложность задач, данная операция нужна для поддержания стабильной скорости в создании блоков. В сети Bitcoin это происходит каждые 10 минут.

За минувшие пять лет сложность сети Биткоин выроста примерно в 350 тысяч раз. Основное количество майнинговой активности перенесено в страны с холодным климатом и сравнительно дешевой электрической энергией. Если вы готовы заплатить примерно 1100 долларов, то можете купить AntminerS9, он справится с вычислениями примерно в 10 тысяч раз быстрее домашнего компьютера. Но и электричества это устройство потратит в 10 раз больше. Разница поражающая, факт подтверждает полное противоречие демократическим идеалам криптовалюты, даже если подобный подход сможет заметно увеличить уровень защищенности блокчейнов.

Что же означает эта пресловутая защищенность? Если появится умысел в подрыве неизменяемостиблокчейна системы Биткоин, то для этой цели можно использовать один простой и безотказный способ. Потребуется приобрести очень много майнинговой мощности, ее должно быть как минимум 51% от всей имеющейся вычислительной мощности в мире.

Далее эта мощность будет направлена на майнинг секретной ветки блокчейна, которая содержит только угодные для них транзакции. Неугодные мошенникам транзакции будут попросту запрещены. После этого будет выбрано время, когда проведется массовое анонсирование собственной секретной ветки в сети. Так как злоумышленники имеют максимальное количество майнинговой мощности, то их собственная ветка блокчейна будет содержать намного больше успешных подтверждений выполненной работы, чем публичная ветка.

Как результат, каждый отдельный узел системы перейдет именно на эту ветку, так как по правилам Биткоин всегда побеждает самая сложная ветка. Те транзакции, которые не войдут в новую секретную ветку, будут автоматическим образом аннулированы. Отправленные с помощью этих транзакций биткоины злоумышленники смогут переслать на любой желающий адрес иобналичить.

Естественно, что этот рассказ может вызвать лавину громкого смеха у всех тех, кто искренне верит в Биткоин. Приобретение огромной вычислительной мощности не является такой простой задачей, как это описано выше. Если бы это было так просто, то такая схема уже бы давным-давно воплотилась в жизнь. Но для этого потребуется огромное количество компьютеров и электроэнергии, что стоит просто колоссальных денег. Есть один факт, о котором приверженцыбиткоинов не очень любят говорить: для властей практически любой страны эта сумма является посильной. Поэтому на государственном уровне атака может быть проведена в любой момент.

 

Давайте попробуем рассчитать примерную стоимость подобной атаки, чтобы оценить вероятность ее наступления. По актуальной на день написания статьи стоимости биткоина в 2000 долларов и в награде в размере 15 биткоинов за 10-минутный блок майнеры зарабатывают примерно 1,5 миллиарда долларов за год. Если посчитать потери и убытки майнеров, то расходы на проведениемайнинга также будут в этих пределах.

Этот расчет является очень упрощенным, в нем не учитывается единоразовая стоимость всего оборудования, которое использовалось для проведения майнинга. Можно предположить, что примерно 400-500 миллионов долларов вполне хватит для покупки вычислительной мощности для завладения пресловутых 50% от всей мощности сети майнинга в мире.

Также давайте вспомним ту информацию, что многие жители Китая используют системуБиткоин для массового уклонения от государственного контроля за процессом движения капитала. Известно, что казна Китая получает примерно 3 триллиона долларов в год от налоговых поступлений. Поэтому здесь вопрос только в том, когда власти недемократичной страны сочтут нужным потрать примерно 0,05 процента своего бюджета на крушение нелегальной схемы движения денег в стране. Не нужно утверждать, что все произойдет именно так, но и отбрасывать этот сценарий тоже не нужно.

Остроты добавит тот факт, что в надзор за виртуальной сетью в Китае вовлечены примерно 2 миллиона государственных служащих, их зарплата установлена на уровне 5 тысяч долларов в год. На содержание этого штаба Китай ежегодно тратит 10 миллиардов долларов. Поэтому затраты в размере нескольких сотен миллионов долларов на разрушение нелегального финансового канала не являются таким уже большим по сумме вложением.

Но этот вариант является далеко не единственным сценарием событий, так как правительство Китая может подорвать деятельность системы Bitcoin более простым и действенным способом. Известно, что майнинг биткоинов происходит по больше мере именно в Китае, это связано с дешевыми ценами на производимую гидроэлектростанциями электрическую энергию. Силовики смогут за считанные часы захватить те предприятия и структуры, в которых происходит добыча пресловутых биткоинов.

После этого может произойти физическое взятие под контроль процессе добычи и отмена уже совершенных транзакций. Члены биткоин-сообщества по всему миру уже в самые ближайшие часы после этого заметят и отреагируют на произошедшие в системе изменения. Но они никак не смогут противостоять этим изменениям, если только не договорятся по поводу перемен в фундаментальных процессах сети Биткоин.

Потребуется радикально изменять всю природу криптовалюты. На фоне этих вероятных событий уже не такими оптимистичными и радужными покажутся речи о свободных деньгах, которые не поддаются какой-либо цензуре и контролю.

Вышеописанный вариант с возможным вмешательством в работу криптовалют правительств каких-либо стран является не очень правдоподобным. Такое поведение полностью противоречит их интересам, если говорить о Биткоин. Производство и продажа криптовалюты является притоком денег в страну.

Но даже малейшая вероятность подобного исхода событий полностью ставит под сомнение всю доктрину неизменяемости криптовалюты. Блокчейны нельзя считать идеальными сущностями, которые совершенно не поддаются каким-либо изменениям и вмешательству извне. Эта неизменяемость является относительной, она возможна до тех пор, пока кто-то очень богатый и влиятельный не поставит своей целью полное уничтожение определенной криптовалюты. Нужно полагаться на сложность дестабилизации сети, трудности заключаются именно в экономических соображениях. Поэтому неизменяемость криптовалют пока еще удовлетворяет потребностям тех людей, которые не доверяют банкам, правительствам и акциям компаний. Этот подход нельзя считать идеальным, но пока криптовалюта является лучшим из того, что доступно в этом роде.

 

Частные блокчейны, поддающиеся редактированию

Давайте теперь рассмотрим те закрытые блокчейны, которые созданы для нужд правительств и различных компаний. Нужно понимать, что связка неизменяемости и алгоритма proof-of-work является обреченной идеей, так как любой обеспеченный человек или структура сможет взять под контроль всю сеть. Закрытые блокчейны выгодны тем, что они менее затратные в обслуживании, так как для гарантии сохранности блока потребуется обычная сгенерированная цифровая подпись. Эта подпись выдается узлами-валидаторами.

Естественно, что неизменяемость может исчезнуть, если все участники захотят от нее избавиться общими усилиями. Большинство участников системы всегда смогут откатить состояние транзакций на несколько часов назад, если появится желание избавиться от ошибок системы или несанкционированного вмешательства в ее работу. Естественно, что некоторые участники имеют полное право заупрямиться и остаться верными первичному соглашению о работе системы. Но их ожидает непризнание со стороны большинства, что в нашем случае приведет к значительному падению стоимости их версии криптовалюты.

Давайте также рассмотри предложение Accenture, которое заключается в использовании хэшей-хамелеонов. Эти хэши позволят максимально упростить замену блоков, которые расположены далеко в самом начале цепочки. Основным стимулом для проведения этой операции, если верить описанию Девида Трита, является острое и срочное желание отменить старую и проблемную транзакцию. Эта схема предполагает, что каждое такое изменение оставит специфический шрам, видимый всем участникам сети.

Очень много критиков восприняли эту идею в штыки сразу же после публикации. Социальные сети попросту бурлили негодованием, причем отметились в основном представители криптомира. Эти люди получают чисто спортивное удовольствие от высмеивания корпоративных блокчейнов.

Но все же имеются кейсы, когда идея свободного внесения различных ретроспективных изменений в закрытый блокчейн с применением хэшей-хамелеонов практически идеально вписывается в работу сети. Для понимания смысла нужно узнать, кто именно будет уполномочен заменять старых блоки? Нельзя доверять этот процесс случайному участнику сети, так как подобные действия приведут к полной неуправляемости чейна.

Хэш-хамелеон используется исключительно обладателем секретного ключа. Ключ нужен для того, чтобы у новой версии блока с различными транзакциями оставался прежний хэш-хамелеон. Конечно, у нас появится желание избежать централизации процесса управления в блокчейне, поэтому мы можем значительно усилить эту схему. У блока появятся сразу несколько различных хэшей-хамелеонов, а ключ будет находиться у нескольких участников сети.

Также можно воспользоваться разными технологиями разделения секрета, это поможет разделить ключ одного хамелеона между различными участниками. Работу всего чейна можно настроить таким образом, чтобы замена блоков осуществлялась исключительно после одобрения этого процесса большинством владельцев ключей.

Давайте проведем параллель: мы разделили управление всеми хэшами-хамелеонами между узлами-валидаторами, которые отвечают за процесс создания новых блоков. Поэтому старый блок заменяется только после согласия большинства узлов-валидаторов. С точки зрения управления сетью хэши-хамелеоны совершенно не оказывают влияния на дополнительную защиту.

Если так, то зачем вообще нужны хэши-хамелеоны? Здесь все заключается в процессе оптимизации производительности, так как можно проводить процесс замены старых блоков цепочки намного эффективнее. Узлы самостоятельно не смогут удалить нужную транзакцию с дисков, так как в результате разрушится связность цепочки. Следующее сканирование приведет к полному разрушению всей системы.

Если действовать вручную, то потребуется перезаписать имеющийся блок цепочки, после чего поменять старый хэш, находящийся в следующем блоке последовательности. С этой задачей в автоматическом режиме справятся хэши-хамелеоны.

У неизменяемости также есть большое количество нюансов

Надеемся, что представленный обзор имеющихся рисков proof-of-work блокчейнов, а также технической ценности всех хэшей-хамелеонов, поможет разобраться в возможности отмены транзакций и изменений в цепочке блокчейнов. Здесь все зависит от большого количества нюансов, а также от желания участников системы криптовалюты проводить определенные изменения.

Сторонникам криптовалют, которые не хотят привязываться к определенному банку или государственной валюте, идея открытых proof-of-work блокчейнов является вполне логичным подходом. Эта идея базируется на неизменяемости блокчейнов и влиянии на их стоимость исключительно экономических ограничителей.

Естественно, сторонникам криптовалют придется постоянно мириться с той мыслью, что обеспеченный игрок или правительство практически любой страны сможет вывести из строя всю систему. Но это стоит огромного количества средств и усилий, поэтому такое событие можно смело списать на форс-мажор. Также сторонники криптовалют считают, что виртуальные деньги будут постепенно расти в цене из-за повышения уровня их защищенности и роста количества требований к оборудованию для майнинга.

Но если посмотреть на ситуацию с другой стороны, то для безопасного обмена информацией использование неизменяемой модели proof-of-work не имеет совершенно никакого значения. Здесь дело не только в дороговизне внедрения этой схемы, но и в возможности практически любого мотивированного участника взять под полный контроль всю имеющуюся систему обмена данными. Подобные корпорации хотят быть полностью уверены в том, что хранящаяся в системе информация никогда не будет разглашена и не попадет в руки третьим лицам. Поведение узлов-валидаторов должно регулироваться четкими правовыми нормами и основываться на ранее принятых законах.

В большинстве кейсов с контролируемыми блокчейнами у вас практически никогда не появится потребность в замене валидаторами старых блоков цепочек. По словам Дейва Берча, исправить ошибочный дебет лучше всего с помощью правильного кредита. Для исправления не подойдут тщетные попытки притвориться, что этот дебет никогда не существовал в своей природе. Поэтому для дополнительной гибкости блокчейнов могут массово использоваться хэши-хамелеоны.


X