Blockchains vs. DLT

Stručná porovnávacia analýza základných zdrojov

Od autorov Tatiana Revoredo

úvod

Sme svedkami rastu fenoménu, ktorý možno predstaviť ako katalyzátor zmien v dnešnom svete, zmien, ktoré ovplyvňujú správu vecí verejných, životný štýl, podnikové modely, inštitúcie v globálnom meradle a spoločnosť ako celok.

Obrázok: Shutterstock

Architektúra Blockchain, vyzývajúc staré vzorce a nápady, ktoré obývajú naše mysle po celé storočia [1], bude výzvou pre správu vecí verejných a centralizované a kontrolované spôsoby vykonávania transakcií, a je nespravodlivé vymedziť ich ako distribuovaný register. To predstavuje iba jednu z mnohých dimenzií, ktorých okruh ľudí a spoločností stále nie je schopný kvalifikovať sa a kvantifikovať.

Koncepty, vlastnosti a charakteristiky blockchainov sa stále neobjavujú, je však možné predpokladať, že spôsob riešenia v blockchainoch si vyžaduje vnímanie a hodnotenie jeho základných zdrojov.

V tomto smere je cieľom tohto článku urobiť stručnú porovnávaciu analýzu medzi blockchainmi a distribuovanými knihami, pričom sa bude zaoberať niektorými jeho kľúčovými charakteristikami, a teda pomôcť identifikovať výhody a nevýhody, ktoré môžu vyplynúť z jeho prijatia. Pripomienky odborníkov sú vítané, aby pomohli vyriešiť technické nedostatky.

Blockchains vs Distributed Ledger Technologies (DLT)

Zatiaľ čo používanie výrazov „Blockchains“ a „DLTs“ (Distributed Ledger Technologies) ako synoným je veľmi bežné, pravda je taká, že hoci blockchainy (napríklad bitcoíny, étery, Zcash) majú podobnosť s technológiami distribuovaných kníh (ako Hyperledger Fabric) alebo R3 Corda), DLT nie sú blockchainy.

Obrázok: Shuttesrtock

Distribuované Ledger Technologies (DLT) alebo, ako iní dávajú prednosť, distribuované architektúry a štruktúry knihy boli vytvorené na spracovanie transakcií v prostredí zdieľanom známymi aktérmi (napríklad zmluvným vzťahom), zatiaľ čo skutočné blockchainy boli navrhnuté tak, aby cudzinci by mohli bezpečne prenášať hodnotu a vydávať overovacie prostriedky, aby získali istotu (presnosť, pravdivosť, vernosť) a nemeniteľnosť [2] v transakciách a údajoch. Tu je potrebné poznamenať, že pravdivosť a nemennosť sú nevyhnutné pre úspech primeranej digitalizácie aktív.

Na druhej strane, pri analýze niektorých rôznych technologických zdrojov, ktoré existujú v spoločnostiach Ethereum, IBM Hyperledger Fabric a R3 Corda, môžeme zistiť niektoré ďalšie rozdiely medzi „Blockchains“ a „DLTs“.

ethereum

Transakcie v Blockchain Ethereumare sú uložené v „blokoch“, pričom prechody stavu [3] vedú k novým stavom systému (ktoré obetujú rýchlosť spracovania databázových transakcií [4] rýchlosťou integrity systému).

Obrázok: Shuttestock

Keďže ekosystém Ethereum je vybudovaný z kombinácie súkromných ekosystémov blockchain a verejného blockchainu, na účely tohto článku má väčší zmysel syntetizovať nuansy siete Ethereum vo verejnej sieti.

Pokiaľ ide o účasť strán, tak sa to deje bez povolenia, to znamená, že ktokoľvek má prístup do siete Ethereum bez potreby povolenia. Je potrebné poznamenať, že spôsob účasti má výrazný vplyv na to, ako sa dosiahne konsenzus.

Pokiaľ ide o „konsenzus“ v Ethereum, všetci účastníci musia dosiahnuť konsenzus v poradí všetkých uskutočnených transakcií, bez ohľadu na to, či prispievateľ prispel k špecifickej transakcii. Poradie transakcií je rozhodujúce pre konzistentný stav knihy. Ak nie je možné stanoviť konečný príkaz na transakcie, existuje pravdepodobnosť, že sa môžu vyskytnúť dvojité výdavky. Pretože sieť môže zahŕňať časti, ktoré nie sú známe (alebo majú akúkoľvek zmluvnú zodpovednosť), musí sa použiť konsenzuálny mechanizmus na ochranu účtovnej knihy pred podvodnými účastníkmi, ktorí chcú vynaložiť dvojité výdavky. Pri súčasnej implementácii programu Ethereum sa tento mechanizmus zavádza ťažbou na základe práce „Dôkaz práce“ (PoW) [5]. Všetci účastníci musia súhlasiť so spoločnou knihou a všetci účastníci majú prístup ku všetkým už zaregistrovaným záznamom. Dôsledky sú také, že PoW nepriaznivo ovplyvňuje výkon spracovania transakcií [6]. Pokiaľ ide o údaje uložené v hlavnej knihe, aj keď sú tieto záznamy anonymné, sú prístupné všetkým účastníkom, čo môže ohroziť aplikácie, ktoré si vyžadujú vyššiu mieru súkromia.

Ďalšou pozoruhodnosťou je, že Ethereum má vstavanú kryptomenu nazývanú éter. Používa sa na odmeňovanie „uzlov“, ktoré prispievajú k dosiahnutiu konsenzu ťažobnými blokmi, ako aj na zaplatenie transakčných poplatkov. Preto môžu byť pre Ethereum vytvorené decentralizované aplikácie (DApps), ktoré umožňujú peňažné transakcie. Okrem toho možno digitálny token pre prípady vlastného použitia vytvoriť nasadením inteligentnej zmluvy, ktorá je v súlade s preddefinovaným vzorom [7]. Týmto spôsobom je možné definovať kryptomeny alebo aktíva.

Okrem toho architektúra Ethereum tiež umožňuje „pridruženým platformám“ schopným pridať do systému vrstvy „kryptoekonomických“ stimulov.

Napokon má Ethereum integráciu do digitálnej komoditizácie aktív, čo znamená, že sa môže integrovať do úspory digitálneho tovaru, čo nie je možné ani v Hyperledger Fabric, ani v R3 Corda.

Hyperledger Fabric

Produkt IBM Hyperledger Fabric nahrádza kľúčové princípy systému Blockchain a udržuje vykonávanie všetkých transakcií v rámci viackanálovej architektúry, aby sa zabezpečila vysoká priepustnosť transakcií v dôveryhodnom prostredí. IBM Fabric je DLT, nie Blockchain.

Architektúra Hypherledger Fabric obetuje integritu a vernosť údajov systému Blockchain pre rýchlejšie spracovanie transakcií a priepustnosť v spoľahlivom prostredí toku údajov. Aj keď je štátne usporiadanie v prostredí Fabric efektívne, nemá však schopnosť zachovať hodnotu v decentralizovanom verejnom ekosystéme rovnakým spôsobom, aký by urobil blockchain ako Ethereum alebo Bitcoin.

Pokiaľ ide o účasť, spoločnosť Hyperledger Fabricit je oprávnená (povolená), takže účastníci siete sú vyberaní vopred a prístup k nim je obmedzený iba na nich.

Mimochodom, konsenzuálna interpretácia Hyperledger Fabric je prepracovanejšia a nie je obmedzená na ťažbu na báze PoW (Proof of Work) alebo nejaký derivát. Tým, že Hyperledger Fabric pracuje v povolenom režime, poskytuje prepracovanejšiu kontrolu prístupu k záznamom, a tým chráni súkromie. Okrem toho získate zvýšenie výkonnosti, takže iba zúčastnené strany, ktoré sa zúčastňujú na transakcii, musia dosiahnuť konsenzus. Konsenzus spoločnosti Hypherledger je široký a pokrýva celý tok transakcií, tj od návrhu transakcie po sieť až po záväzok s knihou. [8] Výpočtové zariadenia (známe tiež ako „uzly“) okrem toho preberajú rôzne úlohy a úlohy v procese získavania konsenzu.

V Hyperledger Fabric sú uzly diferencované, klasifikujú sa na klienta alebo klienta na odosielanie [9], peer [10] alebo súhlasu [11]. Bez zadávania technických podrobností umožňuje spoločnosť Fabric vylepšenú kontrolu nad konsenzom a obmedzený prístup k transakciám, čo vedie k zlepšeniu škálovateľnosti a súkromia pri výkone.

Hyperledger nevyžaduje vstavané kryptomeny, pretože konsenzus sa nedosahuje ťažbou. S Fabricom je však možné pomocou reťazového kódu vyvinúť natívnu menu alebo digitálny token. [12]

R3 Corda

V R3 Cordaarchitecture sa zase spracúvanie zdieľaných údajov uskutočňuje v „čiastočne spoľahlivom“ prostredí, to znamená, že náprotivky nemusia navzájom úplne dôverovať, hoci ich platforma nemá komponenty systému Blockchain, ktoré sú schopné zabezpečiť jednoznačnú, presnú a nemennú hodnotu.

Obrázok: Shutterstock

V R3 Corda sú informácie pripojené k databázovej knihe, ktorá pridáva údaje do reťazca udalostí a umožňuje sledovateľnosť ich pôvodu v kontrolovanom prostredí. Pôvod údajov kontrolujú členovia konzorcia R3 Corda, ktoré má určité kontroly prístupu k softvérovej platforme. Pomocou tejto konfigurácie budú banky a finančné inštitúcie schopné maximalizovať efektívnosť z hľadiska spracovania informácií v zdieľanom účtovnom ekosystéme. Údaje sa môžu medzi organizáciami lepšie prenášať a spracovávať, čím sa znižuje potreba značnej dôvery medzi nedôveryhodnými partnermi. Aby bola transakcia v R3 Corda platná, musí: byť podpísaná zúčastnenými stranami, potvrdená kódom zmluvy, ktorý určuje transakciu.

Pokiaľ ide o účasť na R3 Corda, rovnako ako v prípade Hyperledger Fabric, je autorizovaná (povolená), takže účastníci siete sú vyberaní vopred a prístup do siete je obmedzený len na nich.

Pokiaľ ide o konsenzus v R3 Corda, jeho interpretácia je prepracovanejšia a nie je obmedzená na ťažbu založenú na PoW (Proof of Work) alebo deriváte. R3 Corda tým, že pracuje s povolením, poskytuje prepracovanejšiu kontrolu prístupu k záznamom, a tým zvyšuje súkromie. Okrem toho získate výkon, pretože iba strany zúčastnené na transakcii musia dosiahnuť konsenzus. Podobne ako v prípade Fabric sa konsenzus v Corde dosahuje aj na úrovni transakcií, ktorá zahŕňa iba časti. Platnosť transakcie a jedinečnosť transakcie sú predmetom konsenzu a takáto platnosť je zaručená vykonaním inteligentného zmluvného kódu spojeného s transakciou. Medzi účastníkmi známymi ako „notárske uzly“ sa dosiahne konsenzus o exkluzivite transakcie. [13]

Tu je dôležité poznamenať, že z dôvodu zatvorenia systému nemá R3 Corda potrebné prostriedky a technologické vlastnosti na vybudovanie ekosystému založeného na ekonomických stimuloch ani prostredí verejných digitálnych aktív. R3 Corda navyše nevyžaduje zabudované kryptomeny, pretože konsenzus sa nedosahuje ťažbou a jej biela kniha nezabezpečuje vytváranie kryptomen alebo tokenov. [14]

Architektúry Ethereum, Hyperledger Fabric a R3 Corda týkajúce sa možných prípadov použitia

Pri analýze dokumentov EthereumWhite [15], Hyperledger Fabricand R3 Corda majú tieto štruktúry veľmi odlišné pohľady na možné oblasti použitia. [16]

Preto je motivácia pre vývoj Hyperledger Fabricand R3 Corda v konkrétnych prípadoch použitia. V prípade R3 Corda sa prípady použitia extrahujú zo sektora finančných služieb, a preto v tomto sektore leží hlavná oblasť použitia programu Corda. Hyperledger Fabric, na druhej strane, má v úmysle poskytnúť modulárnu a rozšíriteľnú architektúru, ktorú je možné využiť v rôznych odvetviach, od bankovníctva a zdravotnej starostlivosti po dodávateľské reťazce.

Spoločnosť Ethereum sa tiež ukazuje úplne nezávislá od akejkoľvek konkrétnej oblasti použitia, na rozdiel od spoločnosti Hyperledger Fabric však nejde o osobitosť, ale o poskytnutie všeobecnej platformy pre všetky typy transakcií a aplikácií.

Záverečné úvahy

Dospelo sa tu k záveru, že platformy sa od seba navzájom líšia. Zatiaľ čo Blockchains ako Ethereum, má určité vlastnosti, ktoré v distribuovaných knihách neexistujú. DLT majú zase výkonnostné vlastnosti, ktoré Ethereumis v súčasnosti nedokáže dosiahnuť v rovnakom rozsahu.

Všetky tu analyzované architektúry sú stále vo výstavbe, a preto by ich protokoly mali byť dôkladne preskúmané obchodníkmi a manažérmi, ktorí ich musia pochopiť do potrebnej hĺbky pred praktickou implementáciou.

Vedieť, kam plánujete ísť a ako blízko sú tieto architektúry k replikácii požadovaných stupňov funkčnosti, môže priniesť celý rozdiel.

Zrieknutie sa zodpovednosti: Tento článok odráža iba nenápadné osobné porozumenie autora. Komentáre vývojárov za účelom opravy technických nedostatkov sú vítané.

Bibliografia

Ethereum. In: Funkcia prechodu na etérum štátu. GitHub. Diskrétne em: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#ethereum-state-transition-function.

Ethereum. In: Philosophy. GitHub. Diskrétne em: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#philosophy

Hearn, Mike. In: Corda: Distribuovaná kniha. Technický informačný list Corda. Corda, 2016. Disponível em: https://docs.corda.net/_static/corda-technical-whitepaper.pdf

Mougayar, William (autor); Butterin, Vitalik (Prologo) In: The Business Blockchain: Sľub, prax a uplatňovanie novej internetovej technológie. Amazon, 2017.

Ray, Shaan. In: Rozdiel medzi blockchainom a technológiou distribuovanej knihy. Towards Data Science, 2018.

Linux Foundation. In: Hyperledger Explainer. Hyperledger. Diskrétne em: https://youtu.be/js3Zjxbo8TM

Linux Foundation. In: Hyperledger Architecture, Zväzok 1. Hyperledger Whitepaper. Diskrétne em: https://www.hyperledger.org/wp-content/uploads/2017/08/Hyperledger_Arch_WG_Paper_1_Consensus.pdf

Valenta, Martin; Sandner, Phillip. In: Porovnanie spoločností Ethereum, Hyperledger Fabric a Corda. Centrum školského blockchainu vo Frankfurte, 2017.

Wikipedia, A encyklopédia livre. In: Biela kniha. Diskrétne em: https://pt.wikipedia.org/wiki/White_paper

Xu, Bent. In: Blockchain vs. Distributed Ledger Technologies. Consensys, 2018.

vysvetlivky

[1] Blockchains pomáha znižovať a prípadne dokonca eliminovať našu závislosť od dôveryhodných overovacích agentov (ako sú banky, vlády, právnici, notári a úradníci zodpovední za dodržiavanie predpisov).

[2] Antonopoulos, Andreas. In: „Čo je to blockchain“, YouTube, január 2018. Diskriminácia em: https://youtu.be/4FfLhhhIlIc

[3] Aktuálna konfigurácia dátovej štruktúry

[4] Výpočtové udalosti, ktoré môžu viesť k štátnym transakciám, sú schopné iniciovať zmluvy alebo vypovedať existujúce zmluvy

[5] Vitalik Buterin, tvorca ethereumu, nedávno vydal hrubú príručku implementácie, ktorá odhaľuje vývojárov siete najprv s „hybridným“ systémom, ktorý spája ťažobnú prácu v štýle bitcoinov s veľmi očakávaným a stále experimentálnym dôkazom. - systém vkladov s názvom Casper, ktorý vytvoril Buterin.

[6] Vukolić M. (2016). Hľadanie škálovateľnej látky blockchain: Dôkaz o práci verzus replikácia BFT, v: Camenisch J., Kesdoğan D. (eds.) Otvorené problémy v oblasti zabezpečenia siete, iNetSec 2015, Poznámky k prednáške v informatike, roč. 9591, Springer

[6] https://www.ethereum.org/token

[7] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/fabric_model.html#consensus

[8] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Návrh

[9] Partneri môžu mať dve osobitné úlohy: a. Predkladajúci partner alebo predkladateľ, b. Potvrdzujúci rovesník alebo podporovateľ. https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[10] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Návrh

[11] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/Fabric-FAQ.html#chaincode-smart-contracts-and-digital-assets

[12] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Návrh

[13] https://discourse.corda.net/t/mobile-consumer-payment-experiences-with-corda-on-ledger-cash/966?source_topic_id=962

[14] Biela kniha je podľa Wikipédie úradným dokumentom vydaným vládou alebo medzinárodnou organizáciou, aby slúžila ako príručka alebo príručka k určitému problému a ako tomu čeliť.

[15] Valenta, Martin; Sandner, Phillip. In: Porovnanie spoločností Ethereum, Hyperledger Fabric a Corda. Centrum školského blockchainu vo Frankfurte, 2017