Технология распределенного реестра DLT за рамками блокчейна

Технология распределенного реестра (Distributed Ledger Technology, или DLT) – это электронная система баз данных, распределенная между несколькими сетевыми узлами или устройствами. Таким образом, ее отличает отсутствие единого контролирующего органа. Поэтому технология DLT позволяет записывать и хранить информацию в сети, которая одновременно является децентрализованной (данные хранятся на нескольких серверах) и распределенной (эти узлы взаимосвязаны и взаимодействуют между собой). Подобные сети могут быть как частными, так и публичными.

Sponsored Sponsored

Как работает DLT?

Сети, в основе которых система распределенного реестра, не имеют единого центра управления. Вместо этого информация хранится сразу на нескольких узлах одноранговой пиринговой сети, а для обновления данных применяется автоматический алгоритм консенсуса.

Данные передаются по нодам, образующим сеть, дублируются на них и синхронизируются. Таким образом, каждый узел самостоятельно обновляется до полной копии реестра. После этого все узлы голосуют за обновление реестра и достигают согласия (консенсуса) в отношении одной из его копий.

Sponsored

pet>

Sponsored

Каждое такое обновление защищается уникальной криптографической подписью. Все это обуславливает защищенность базы данных и одновременно ее прозрачность.

Резюме

• Распределенный реестр — это база данных, которая синхронизирована и доступна множеству участников на разных сайтах и ​​в разных регионах.
• Необходимость в центральном органе защиты от манипуляций устраняется за счет использования распределенного реестра.
• В основе распределенных реестров лежит та же технология, что и в блокчейне, который биткоин использует в качестве своего распределенного реестра.
• Распределенный реестр можно описать как реестр любых транзакций или контрактов, поддерживаемых в децентрализованной форме в разных местах и ​​среди разных людей.
• Кибератаки и финансовое мошенничество сокращаются за счет использования распределенных реестров.

А на этом сегодня все про распределенный реестр. Надеюсь статья оказалась для вас полезной. Делитесь статьей в социальных сетях и мессенджерах и добавляйте сайт в закладки. Успехов и до новых встреч на страницах проекта Тюлягин!

• 3
  Поделились

DLT и блокчейн – одно и то же?

Два этих термина нередко используются как взаимозаменяемые, поскольку оба они относятся к системе записи и хранения информации в прозрачной децентрализованной сети, не имеющей центрального управляющего узла.

Однако на самом деле блокчейн – это лишь один из видов распределенного реестра.

Его ключевой функциональной особенностью является группировка и организация всех данных в цепочку блоков с криптографической защитой. Важно, что в такие последовательные цепочки можно только добавлять новые блоки данных, но нельзя исправлять или удалять уже записанные данные. Кроме того, блокчейны, в отличие от других видов DLT, как правило, являются открытыми публичными сетями и не требуют специального разрешения для доступа.

Все это делает блокчейн оптимальной криптографически защищенной сетью для записи, хранения данных и свободного отслеживания истории транзакций.

Общие сведения о распределенных реестрах

С древних времен бухгалтерские книги лежали в основе экономических транзакций с целью регистрации контрактов, платежей, сделок купли-продажи или перемещения активов или собственности. Путешествие, начавшееся с записи на глиняных табличках или папирусе, совершило большой скачок с изобретением бумаги.

За последние пару десятилетий компьютеры с большим удобством и скоростью обеспечивали процесс учета и ведения бухгалтерских книг. Сегодня, благодаря инновациям, информация, хранящаяся на компьютерах, переходит в более высокие формы, которые криптографически защищены, быстры и децентрализованы. Компании могут использовать преимущества этой технологии во многих формах, одним из которых является использование распределенных реестров.

Распределенный реестр можно описать как реестр любых транзакций или контрактов, поддерживаемых в децентрализованной форме в разных местах и ​​среди разных людей, что устраняет необходимость в центральном органе для проверки против манипуляций. Таким образом, центральный орган не требуется для авторизации или подтверждения каких-либо транзакций.

Вся информация в реестре надежно и точно хранится с использованием криптографии, и к ней можно получить доступ с помощью ключей и криптографических подписей. Как только информация сохраняется, она становится неизменной базой данных, которой управляют правила сети.

Преимущества DLT:

• Высокий уровень прозрачности, эффективность, автоматизация. Контроль над сетью передан самим пользователям и распределен по всей сети.
• Потенциал совершения быстрых и дешевых транзакций ввиду отмены необходимости посредников, третьих лиц или центрального контролирующего органа.
• Высокий уровень безопасности благодаря инновационной системе хранения информации в распределенной по всей сети базе данных. Такую систему крайне трудно взломать, а данные – изменить или подделать.

Блокчейн

Теперь, собственно, что такое блокчейн. Это все то, о чем говорилось в подзаголовке выше, но с добавлением еще одного слова – блок. Блоки это своего рода карты памяти – в них хранится вся информация о транзакциях. Блоки содержат в себе не только новые данные, но и зашифрованную информацию о предшествующих блоках.

В состав слова блокчейн еще входит чейн – это цепь, метод структурализации и организации блоков. По мере создания новых транзакций, они подтверждаются распределенной сетью нодов, формируются в блок и соединяются с предыдущим блоком, создавая тем самым цепочку блоков. И таким образом мы получаем точно описывающий работу блокчейна перевод.

Очень важно понимать, что доступ к блокчейну имеет каждый человек, который подключен к общей сети компьютеров, а это значит, что никто не может контролировать его историю.

Каждый раз, когда сеть обновляет базу данных, она автоматически обновляется и загружается на каждый компьютер в сети. Это делает блокчейн общедоступной бухгалтерской книгой, которую практически невозможно подделать. Но не теоретически. Технология блокчейна защищена мощными криптографическими методами. Единственный способ взлома – т. н. атака 51 %. Но об этом я расскажу более подробно в другой статье.

Например, вы можете скачать всю базу данных (более 200 ГБ) о всех транзакциях Биткоина, установив десктопную версию кошелька Bitcoin Core.

Сферы применения DLT

• Финансы– Криптовалюты, функционирующие на основе децентрализованных технологий DLT, повышают защищенность и прозрачность финансовых транзакций.
• Голосование – Технология DLT способна обеспечить надежную, конфиденциальную и одновременно прозрачную систему голосования, решая многие проблемы, связанные с нечестными выборами.
• Здравоохранение– Доступ к истории болезни пациента из любой точки мира и существенное улучшение средств диагностики.
• Цепочки поставок– Повышение прозрачности и эффективности глобальных цепочек поставок, а также рост информированности потребителей о качестве и безопасности продукции.
• Нефтедобыча
• Армия
• Сельское хозяйство

Координирование данных: сравнение платформ

Глубокое погружение в архитектуру Fabric позволяет определить, что платформа создала изощрённую среду разработки, фокусирующуюся на предоставлении улучшенной пропускной способности на основе детальной конфигурации программной архитектуры для оптимальной производительности в среде распределённых систем. Движение чейнкода (chaincode) между клиентом и сетью распределённых подтверждающих узлов, наряду с транзакционными механизмами и передачей свидетельств, удовлетворяющих политике подтверждения, реализовано в закрытой системе, тогда как gossip-протокол, распространяющий транзакции по приватным каналам, обеспечивает координирование крупных массивов данных. Хотя такая инфраструктура устойчива и действенна, необходимо уделить дополнительное внимание тому, как архитектура делает возможными многосторонние координационные структуры, где в конечном итоге в сети может оказаться множество каналов, которыми может быть сложно управлять.

Архитектура Hyperledger Fabric

На данном рисунке показана часть архитектурной конфигурации Fabric и то, как компоненты организованы в систему, предназначенную для продвинутой обработки информации и максимальной транзакционной пропускной способности.
Основная идея в том, что каналы предоставляют возможность для перемещения транзакций внутри платформы. Если взглянуть на архитектуру, упорядочивающие сервисные узлы служат для записи транзакций в упорядочивающем сервисе Apache Kafka. В экосистеме потоковой передачи данных Kafka представляет собой мощный инструмент с возможностью добавления транзакций разных видов в отдельные кластеры и затем разделы Kafka.

В такой схеме данные могут распределяться по кластерам для образования распределённой платформы хранения, способной записывать структуры данных, иногда называемые «блоками» или «состояниями» в контексте их конфигурации хранения ключ/значение. В данном программном фреймворке заслуживает признания та концепция, что все участники и структуры данных в экосистеме являются встроенными в том смысле, что они функционируют, главным образом, наряду с другими пользователями данной программной экосистемы.

Apache Kafka

В экосистеме Fabric deliver-события называются блоками, тогда как чейнкод проходит через deploy-события, чтобы в дальнейшем обезопасить данные в chain-разделах упорядочивающей сервисной структуры. Конфигурация структур данных и модулей этой системы делает возможной транзакционную пропускную способность, которой стоит ожидать от архитектуры распределённой базы данных, однако следует признать, что задача координирования активов и кода в экосистеме Fabric всё ещё полностью не решена, так как активы и значения не обязательно имеют цифровое представление, которое можно координировать в реестре.

R3 Corda построена в среде, не претендующей на то, чтобы называться блокчейном, но скорее представляющей собой децентрализованную базу данных, использующую разные формы структурной реконфигурации для построения системы, которая, главным образом, использовалась бы банками и другими институтами для их процессов. Платформа многое заимствует у модели UTXO, используемой в транзакциях Биткойна, где состояние определяется серией входов и выходов и различные реконфигурации входов могут диктовать состояние выхода.

Архитектурный фреймворк R3 Corda использует узловую структуру, полагающуюся на подмодули, называемые заверителями, которые помогают поддерживать достоверность сети, подобно валидаторным структурам других платформ, абстрагирующим функцию консенсуса. Узлы дополняются реляционными базами данных, позволяющими делать запросы с помощью SQL. Транзакционная коммуникация ограничивается подпротоколами, называемыми потоками.

Эти потоки сравнимы с архитектурой каналов IBM Fabric, где доступ к информации имеют только стороны, причастные к транзакциям. Классы подвергаются трансформациям, результатами которых являются машины состояний, называемые волокнами или сопрограммами. Архитектура полагается на коммуникацию потоков с подпотоками и их взаимодействие с библиотеками потоков, имеющими предопределённые функции в пределах платформы. Кроме того, в Corda имеется автономный слой идентичности, делающий возможной различную степень контроля доступа в рамках общей сети.

Хотя R3 Corda открыто заявляет, что не претендует на то, чтоб именоваться блокчейном, стоит принять к сведению, что реконфигурация концепции распределённой базы данных в децентрализованную достаточно существенно полагается на традиционные системы баз данных. Хотя система спроектирована на базе новаторских структур данных и отличных построений организации распределённой системы, платформа действительно имеет в виду распределение данных и ищет способы оптимизации функций системы распределения данных. Необходимо иметь в виду, что поскольку система ограничена определёнными аспектами координирования данных в рамках специфичной архитектуры, интеграция в блокчейн-системы как таковые не предусмотрена, так как в оригинальном дизайне не была реализована модулярность и интероперабельность.

Схема работы R3 Corda

Детали рисунка: Схема транзакций Corda, перемещения состояний входа и выхода в системе и добавления документов в процессе

Экосистема Ethereum построена на комбинации экосистем частных и публичных блокчейнов. Публичный блокчей не имеет такой пропускной способности и таких возможностей обработки данных, какие описаны в контексте координирования данных, а поэтому не должен оцениваться на основе этих возможностей. При оценке этого аспекта Ethereum наиболее логично синтезировать различные нюансы сетевой топологии частных реализаций Ethereum.

Yellow Paper Ethereum чётко декларирует набор характеристик, составляющих Ethereum, а также техническую детализацию кодовой базы. Из-за такой строгой приверженности проекту данного протокола форки Ethereum и корпоративные реализации действительно напоминают оригинальный фундамент, на котором построена технология. По сути, одни и те же характеристики сохраняются в реализациях с доказательством выполнения работы, доказательством полномочий или доказательством доли владения, потому что протоколы считаются производными одних и тех же спецификаций Ethereum Virtual Machine (EVM).

Модифицированные архитектуры всё равно предусматривают согласованность с оригинальной EVM. В числе изменений в таких платформах, как Quorum, – изменение консенсусного механизма, модификация корней глобальных состояний для приспособления к частным и публичным состояниям, изменение префиксного дерева «Patricia» и дополнительные модули для управления приватными транзакциями. Архитектура позволяет этому ПО сохранить преемственность и структуры данных оригинальной конфигурации Ethereum, в то же время предлагая улучшенную транзакционную пропускную способность, возможную благодаря модификациям. В дополнение к предлагаемой Quorum оптимизации транзакций, возможность координирования и интеграции с публичной средой Ethereum посредством таких инструментов, как Plasma, TrueBit и Cosmos, даёт протоколу дополнительную широту

Из технической оценки таких инструментов, как Plasma и форматы достижения консенсуса в Casper, очевидно, что в Ethereum будут использоваться такие инструменты управления базами данных, как MapReduce и абстрактные системы переписывания. В Plasma MapReduce является неотъемлемой частью координирования учётной системы и структуры битовой карты UTXO в мультичейновой схеме.

Парадигма организованной обработки транзакций с использованием взаимодействия рутчейнов, Plasma-чейнов и чайлдчейнов посредством комбинации дизайнов механизмов с доказательством обмана и мотивационных структур на основе гарантийных обязательств помогает обеспечить динамику между поверхностями удержания блоков и массового выхода. Это также позволяет реализовать дополнительные криптоэкономические структуры, используя механизмы таких систем, как Casper или TrueBit, для отображения концепций удаляющего кодирования (erasure coding) в плане распространённой в данном пространстве проблемы доступности данных. Что касается мультичейновой архитектуры, то Ethereum должен быть способен комбинировать координирование баз данных и возможности пропускной способности распределённой системы баз данных с возможностями собственно блокчейна, совместимыми с публичной реализацией.

Перспективы DLT

Технология распределенного реестра продолжает оставаться относительно новым и все еще развивающимся феноменом. Широкую мировую известность технология DLT получила благодаря блокчейну и биткоину. Однако, помимо сферы криптовалют и финансовых транзакций, она обладает широчайшим спектром потенциального применения в самых различных областях реальной экономики.

P.S. Не согласны с автором? Присоединяйтесь к нашему телеграм-чату.

Дисклеймер

Вся информация на нашем сайте публикуется, основываясь на принципах добросовестности и только для общего ознакомления. Любые действия, основанные на информации, публикуемой на этом сайте, предпринимаются читателем исключительно под его собственную ответственность. В разделе «База знаний» нашей приоритетной задачей является предоставление высококачественной информации. Мы тщательно определяем, изучаем и создаем образовательный контент, полезный для наших читателей. Для поддержания этих стандартов на высоком уровне и дальнейшего создания качественного контента наши партнеры могут выплачивать нам вознаграждение за размещение информации о них в наших статьях. Однако такие выплаты никак не влияют на процессы создания объективного, честного и полезного контента.

Использование распределенных реестров

Технология распределенной бухгалтерской книги имеет большой потенциал, чтобы революционизировать методы работы правительств, учреждений и корпораций. Он может помочь правительствам в сборе налогов, выдаче паспортов, регистрации земельных книг, лицензий и расходов на пособия по социальному обеспечению, а также в процедурах голосования.

Эта технология пользуется успехом в нескольких отраслях, в том числе:

• Финансы
• Музыка и развлечения
• Алмазные и драгоценные активы
• Произведение искусства
• Цепочки поставок различных товаров

Несмотря на то, что технология распределенного реестра имеет множество преимуществ, она находится на начальной стадии и все еще изучается, как наилучшим образом применить ее. Хотя ясно одно: будущий формат многовековых реестров должен быть децентрализован.