Что делает Биткойн сильным?

Visa, PayPal, Биткойн. Последний, похоже, не вписывается в этот ряд.

Вы можете подумать — ну конечно же. Это уникальное явление, по сравнению со «старичками», где информация о платежах в цифровой валюте хранилась в централизованных базах данных.

Но это может быть лишь одна сторона медали.

Ученые в области компьютерных наук и разработчики отмечают, что причина успеха Биткойна в децентрализации его монетарной системы состоит в особенностях улучшения прошлых компьютерных протоколов на основе консенсуса. Доцент Корнельского университета, Элейн Ши (Elaine Shi), в выступлении на Стэндфордской конференции по вопросам безопасности блокчейна, подчеркнула эту мысль.

Даже после 30 лет исследований, объясняет Ши, классические протоколы консенсуса не работают при определенных условиях. Но она считает, что биткойн отличается от большинства других аналогичных технологий, потому что он более «надежный».

Тем не менее, определить и математически доказать эти отличия не так-то просто.

Ши рассказала CoinDesk:

«Успех данного протокола опережает его научное понимание».

Несмотря на сложность вызова, ученый, похоже, решила наверстать упущенное.

Отдыхая в холодке после долгого дня проведения презентаций по компьютерной безопасности, она воодушевленно рассказывала об уникальных преимуществах Биткойна.

Ши отметила, что другие недавние исследования занимались разработкой формального доказательства безопасности Биткойна, и что мыслители из IC3 и других организаций в настоящее время ищут способы снизить риски потенциальных уязвимостей и предварить будущие исследования протокола.

Первоначальное воодушевление

Впервые любопытство Ши проснулось в 2010 или 2011 году, когда она работала на технологическую компанию Xerox PARC в Пало-Альто. Именно тогда её друг и биткойн-майнер показал ей описание Биткойна. Очарованные, они немедленно прочли его вместе.

«Мы пытались понять, почему Биткойн «взлетел»», — сказала она.

С её точки зрения, имело большое значение то, что криптовалюта получила такое широкое распространение, по сравнению с ecash, технологией, увиделевшей свет благодаря известному криптографу Дэвиду Чому (David Chaum) в середине 1990-х.

«В то время они использовали более сложную криптографию, но их разработка не имела такого успеха», — сказала она.

Она также добавляет, что была поражена, видя быстрое принятие Биткойна, при том, что в нём использовалась более простая криптография – шифрование с открытым ключом, подписи и хэш-функции.

«Еще один важный момент в Биткойне – он создал правильные стимулы. Это послужило поощрением для первых участников. Существует много других аспектов, которые, возможно, были сделаны правильно и вовремя, с точки зрения стимулов, и, это, возможно, помогло принятию и приобретению Биткойном огромной популярности», — добавила она.

Сонный консенсус

Позже, Ши перешла в университет штата Мэриленд, где продолжила исследования Биткойна, а затем в Корнельский университет для участия в работе по криптовалютам и (смарт-)контрактам (IC3) в университетском центре исследования блокчейна.

В своем выступлении в Стэнфорде «Переосмысление консенсуса в большом масштабе», она рассказала о своем новом исследовании, направленном на переосмысление того, как по-разному может работать Биткойн, но при этом сохранить свои уникальные свойства. В результате она предложила «сонную» модель консенсуса.

Ши отметила, что когда она спрашивает, почему изучается использование блокчейна, вместо кропотливых исследований классических протоколов, таких как PBFT, ей обычно отвечают «потому что он надёжнее». Это общеизвестно. Вот только с научной точки зрения, определить что такого «надежного» в блокчейне, оказалось нелегко.

В этом свете, «сонный консенсус» исследует конкретную часть надежности Биткойна: спорадическое участие, когда узлы могут присоединяться и покидать систему когда им угодно. Кроме того, он изучает, может ли система быть такой же надежной без доказательства выполненной работы (Proof of Work), алгоритма, который позволяет вести единую согласованную историю транзакций.

В модели Ши сочетаются «сонные» узлы (которые находятся оффлайн) и «бодрствующие» (они онлайн и активны). Ши воспользовалась аналогией с Белоснежкой, чтобы показать каждое состояние, и продемонстрировать, как узлы могут переключаться между ними.

«Например, когда принц целует Белоснежку, она просыпается и участвует», — говорит она. «Белоснежка – очень надежная принцесса».