Типы блокчейна

По сути, блокчейн — это распределённая база данных, где все изменения записываются в виде цепочки блоков. Сама структура блокчейна предполагает разные уровни доступа к информации. Этот параметр используется как критерий для классификации блокчейнов, которая носит условный характер, поскольку технология блокчейн является целостной.

Итак, на основе этих критериев существуют две версии классификации блокчейна: канадская и британская.

Канадская версия

Канадская версия основана на видении Vitalik Buterin, создателя блокчейн-платформы Ethereum. Классификация предполагает три типа блокчейнов.

Публичный блокчейн — это цепочка блоков, к которой любой может получить доступ и которую может читать. Кроме того, любой может отправлять транзакции, ждать их включения, если они действительны, и участвовать в процессе консенсуса. Этот процесс определяет, какие блоки добавляются в цепочку, и устанавливает текущее состояние сети. Публичные блокчейны служат альтернативой централизованным или полупрецентрализованным системам доверия. Они опираются на экономические стимулы и механизмы криптографической верификации, такие как proof-of-work или proof-of-stake. Основной принцип заключается в том, что влияние участников на процесс консенсуса прямо пропорционально их экономическим ресурсам. Блокчейны, как правило, децентрализованы.

Консорциумные блокчейны — это типы блокчейнов, где согласование контролируется заранее отобранной группой узлов. Например, консорциум из 15 финансовых учреждений, каждое из которых управляет узлом. Чтобы блок был признан действительным, его должны подписать 10 учреждений. Право доступа к блокчейну может быть публичным или ограниченным для участников. Такой блокчейн можно считать «частично децентрализованным».

Полностью частный блокчейн имеет ограниченный доступ к данным. Подтверждение транзакций, аудит и управление базой данных в таких сетях доступны чётко определённой группе лиц. Что касается доступа к данным, он может быть публичным или строго ограниченным.

Британская версия

Британская версия основана на отчёте Mark Walport, главного научного советника правительства Великобритании. В своём отчёте "Distributed Ledger Technology: Beyond Blockchain" о распределённых реестрах и потенциале блокчейна в сфере государственного управления он разделил блокчейн на три типа.

• Неавторизованные публичные реестры
• Авторизованные публичные реестры
• Авторизованные частные реестры 

Эта классификация похожа на классификацию Vitalik Buterin. В этой классификации эквивалентом Public Blockchain в британской версии являются Unauthorized public ledgers, эквивалентом Consortium Blockchain — Authorized public ledgers, а эквивалентом Fully private Blockchain — Permitted private ledgers. Кроме того, отчёт предлагает небольшой тест под названием "Classification of Distributed Registries", который позволяет самостоятельно определить тип блокчейна, к которому он относится.

В публичных блокчейнах участие пользователей всегда определяется самостоятельно и зависит от их личных (финансовых или аппаратных) ресурсов. Кроме того, никто не может отключить пользователя от распределённой сети, поскольку все участники публичного блокчейна равны. В некоторых случаях они могут игнорировать или блокировать пользователя, который отправляет некорректные транзакции или передаёт информацию, не соответствующую протоколу. Однако эти инициативы носят исключительно саморегулируемый, а не протокольный характер.

В частных блокчейнах специальные доверенные узлы или группы узлов с более высоким уровнем полномочий, чем у других пользователей, могут подключать существующих пользователей к сети. Кроме того, они могут отвечать за их отключение. Частные блокчейны — это иерархические структуры, состоящие из двух или более уровней. Пары ключей, предоставляющие доступ к системе, выдаются и управляются специальными административными узлами и при необходимости могут быть отозваны. 

Частные блокчейны не в полной мере соответствуют принципам технологии — децентрализации и равенства участников. Это связано с тем, что их внедрение в корпоративных системах может представлять значительные риски.

Классификация по уровню контроля над блокчейном

Следующий критерий, который добавляет ещё один уровень к классификации блокчейна, — уровень контроля над блокчейном. Согласно этому критерию, блокчейны можно разделить на четыре группы.

• Публичные децентрализованные блокчейны
• Публичные блокчейны с делегированным управлением
• Частные контролируемые блокчейны
• Государственные блокчейны

Современные публичные блокчейны имеют одноуровневые структуры. В таких системах все участники считаются равными, а консенсус достигается через косвенное голосование узлов, создающих блок. Публичные децентрализованные сети не ограничивают участие в управлении, а возможности участников определяются исключительно долей их доступных ресурсов по отношению к общему объёму.

После более чем десятилетия развития блокчейна можно сделать вывод, что достижение полной децентрализации в саморегулируемых, а точнее стихийно регулируемых, сетях на практике почти невозможно. Публичные блокчейны в конечном итоге сталкиваются с централизацией. В связи с этим была предпринята попытка ввести элементы централизации для усиления управленческих функций и других показателей блокчейна. Это привело к появлению первых публичных блокчейнов с двухуровневой структурой в 2015 году, где заметную роль играли узлы с расширенными возможностями. Это признак нескольких уровней контроля в блокчейн-сети, с разной степенью полномочий. Особенно это заметно в публичных блокчейнах с делегированным управлением.

Частно контролируемые (корпоративные) блокчейны — это технологические решения для корпоративных нужд. В таких системах каждому узлу заранее назначен уровень доступа. В отличие от публичного блокчейна, данные не всегда доступны публично, даже для чтения. Управление такими блокчейнами осуществляется специальными узлами с повышенными полномочиями. Эти узлы отвечают за реализацию политики распределения данных, проверку идентификации пользователей и подтверждение внесения данных в блокчейн.

Распределённые реестры для публичного использования, как правило, немного отличаются от корпоративных блокчейнов и требуют контролируемого доступа к информации. Однако у государственных ведомств есть особые требования к технологии блокчейн, включая максимальный уровень неизменённых данных, которые могут быть добавлены. Кроме того, они осуществляют наиболее строгий контроль над их внесением. В то же время информация, уже доступная в блокчейне, часто может быть сделана публичной, поскольку государственные органы должны стремиться к повышению прозрачности. Государственные блокчейны можно рассматривать как отдельную подгруппу корпоративных блокчейнов, обладающую собственными уникальными характеристиками, но при этом относящуюся к отдельной категории.

Таким образом, классификация блокчейна по уровню доступа к информации может быть представлена как двухуровневая структура. Первый уровень определяет критерий прозрачности, а второй — уровень контроля над блокчейном.

Заключение

Публичные блокчейны — это открытые и не требующие разрешений сети, в которых может участвовать каждый. Частные блокчейны, напротив, являются закрытыми и требующими разрешений сетями, ограничивающими доступ для определённых участников и обеспечивающими больший контроль и конфиденциальность данных. Публичные блокчейны обычно используются для криптовалют и децентрализованных приложений, тогда как частные блокчейны часто применяются в корпоративных сценариях и консорциумных сетях

Подводя итог обсуждению технологических аспектов блокчейна, следует отметить, что его необходимо рассматривать как новую технологическую парадигму. Технология объединяет несколько концептуально различных идей: распределённые реестры хранения, алгоритмы консенсуса и механизмы криптографической защиты данных. Технология блокчейн основана на логике хранения, не зависящей от централизованного сервера или группы серверов. Технология создаёт и хранит список упорядоченных записей, называемых блоками. Каждый блок содержит временную метку и, что наиболее важно, образ (хэш) предыдущего блока. Эта технология эффективно «связывает» блоки данных, предотвращая изменения отдельных блоков без изменения всей последовательности.

Благодаря объединению технологических решений блокчейн обладает рядом отличительных особенностей: открытостью, неизменяемостью хранимых данных и возможностью публиковать и отслеживать исполняемую логику (программный код) в децентрализованной сети. Все эти аспекты указывают на то, что блокчейн — это не просто интересная и перспективная технология, а по-настоящему уникальное технологическое решение, позволяющее достичь абсолютной децентрализации.