Blockchain представляет собой цепочку блоков транзакций сети. Иными словами, это распределенная база данных, хранящая записи о транзакциях, копиями которых владеет каждый участник сети. Каждый новый блок формирует группу последних транзакций и после подтверждения добавляется в конец цепочки.
Технологии, подобные блокчейн, использовались издавна. Например, в банковском деле или бизнес партнерстве. При заключении сделки, каждая из участвующих сторон ставила заверительную подпись в знак подтверждения ликвидности сделки и хранила копию договора (аналогично подтверждениям транзакциий в сети блокчейн). Но заверительные процессы сопровождались бумажной волокитой и не автоматизировались.
Приведем еще пример: бухгалтерский учет. Журнал постоянно пополняется новыми записями и проверятся другими участниками (главами фирмы в этом случае).
Но в отличие от традиционных систем блокчейн – децентрализованная система и хранит множество копий, что затрудняет подделывание, замену и взлом текущих записей. Ведь для того, чтобы подделать или изменить какую-либо запись, придется произвести замену всех предыдущих записей транзакций.
В статье рассмотрим какие аналоги блокчейн существуют на сегодняшний день.
P2P-сети (peer-to-peer)
Сеть P2P представляет собой одноранговую децентрализованную оверлейную вычислительную сеть, в которой отношения узлов строятся на равноправии и не имеет выделенного сервера. Узлы (ноды) этой сети выполняют роль как клиента, так и сервера. Такая организация поддерживает модель типа Клиент-Клиент.
Работоспособность сети поддерживается всей совокупностью узлов. Так, в случае централизованного управления Сервером, сеть не защищена и при взломе или повреждении данных, работа сети будет нарушена. В одноранговой сети подобное маловероятно, поскольку база данных распределена по узлам и если на одном из узлов повредятся данные, то на работоспособности сети это не скажется.
Если Bitcoin – цифровая валюта, то аналогом блокчейна биткоин может выступить децентрализованная торговая площадка OpenBazaar, основанный на сетевом протоколе P2P и содержащий открытый исходный код. В качестве обменной валюты пользователи используют биткоин или указывают цены в реальных валютах.
Данные торговой площадке распределяются между участниками сети в хэш-таблице. В качестве гаранта доверия между продавцами и покупателями выступает репутация пользователей. Основные расчеты производятся в криптовалюте биткоин.
Гибридные сети
Гибридные сети сочетают свойства одноранговой пиринговой сети и децентрализованной. Часть сложных вычислительных функций передаются Серверу, остальные распределяются между узлами, сохраняя скорость и “легкость” централизованных сетей и безопасность децентрализованных.
В качестве примера выступает BitTorrent, построенный на пиринговом протоколе, который в 2001 году разработал Брэм Коэн на языке программирования Python. BitTorrent позволяет обмениваться файлами через сеть Интернет. Пользователи скачивают через torrent-клиент файлы не полностью, а разбитые на блоки. Скачанные блоки передаются (раздача) другим участниками сети.
Другой пример гибридной сети – The Onion Router (TOR). Известен также под названием Даркнет или “Темный Интернет”. TOR представляет собой свободное ПО, реализующее принцип “луковой маршрутизации”. Данные в Сети TOR передаются зашифрованными и составляют анонимную сеть VPN (туннелирование), состоящую из прокси-серверов и работающую по протоколу TCP. Трафик проходит через несколько узлов, благодаря чему реализуется система многослойной маршрутизации и снижает вероятность перехвата и анализа входящих и исходящих сообщений.
I2P-сети
Это саморегулирующаяся децентрализованная анонимная сеть, хранящая хешированные адреса нодов и AES IP-адреса в зашифрованном виде. Работает поверх интернет соединения и предоставляет простой и удобный механизм для передачи сообщений между пользователями сети.
Сеть позволяет использовать потоковые сервисы (IP-телефония, телевидение, радио и т.д.). При помощи шлюзов (Gates) пользователям открыт доступ напрямую из сети Интернет без скачивания соответствующего ПО к торрент-трекерам, электронным библиотекам и другим сайтам в I2P-сети.
Сетевой протокол CJDNS
Сетевой протокол позволяет работать напрямую через маршрутизаторы, либо поверх сетевого соединения. Основные цели, которые стремится достичь протокол Cjdns – это масштабируемость и безопасность, а также простота настройки. Сеть работает при помощи сетевого тоннеля ,используя протокол IPv6.
Для проверки протокола разработчики создали приватную сеть Hyperboria. В отличие от I2p-сети или TOR, сеть не анонимная. Изначальная задумка заключается в создании нового Интернета, а не клонировании существующих сетей. Используя метод трассировки, определить IPv4 адрес узлов не составит трудности, но при подключении напрямую через маршрутизаторы анонимность сохранится.
Децентрализованные поисковые сети
В 2003 году Майкл Кристен основал одноранговую поисковую систему YaCy с открытым исходным кодом. YaCy не имеет выделенного сервера и имеет полностью децентрализованную архитектуру. Пользователи сети (узлы) непосредственно анализируют и индексируют страницы в сети, а результаты отправляют в распределенную базу данных.
Поисковая страница генерируется локальным веб-сервером, обеспечивая доступ к поисковым функциям. Кроме того, поисковая система способна сканировать страницы из I2P-сетей и других неиндексированных паутин, недоступных для традиционных поисковых систем.
Социальная сеть Twister
Аналогом блокчейна Bitcoin, пиринговой сети BitTorrent, а также сервиса Твиттер является децентрализованная сеть Twister, который не подвергается цензуре. По сути Twister – усовершенствованные Bittorrent и Bitcoin.
Блокчейн биткоина в социальной сети Twister предназначен для хранения регистрационных данных пользователей. Отличие заключается в отсутствии распределенной базы данных, в который каждый пользователь хранит полностью цепочку блоков.
Пользователям также доступна генерация новых блоков, только в качестве вознаграждения пользователи получают не новые токены, а возможность отправки рекламных постов.
Мессенджеры
Bitmessage основан на децентрализованной одноранговой сети по аналогии биткоин с Open Sourсe и использующий криптографические методы. Приватные мессенджеры стали популярны благодаря известиям о слежке и передаче данных спецслужбам и другим органам правопорядка. Также рост популярности спровоцировали сведения и системе PRISM, позволяющего отслеживать действия пользователей сети Интернет.
Помимо Bitmessage существует свободный мессенджер TOX – аналог Skype с открытым исходным кодом, поддерживающий IP-телефонию.
В завершение статьи добавим “изюминку”: факты о древнем аналоге блокчейна – геноме человека. Геном устроен по принципу голографического эффекта – каждый “фрагмент” человека хранит и обновляет информацию о целой структуре. Хромосомы определяют наследуемые части человеческого организма. Но в такой организации существует и обратная связь. Происходящие с целым организмом изменения отражаются на структуре отдельного генома. В зависимости от информации, поступающих в “биологическую базу данных” человека, ткани и клетки человека либо обновляются, либо вовсе погибают. Это характеризует синергетический эффект, присущий децентрализованным системам, в частности и блокчейну.
Приведенные аналоги блокчейн-технологий демонстрируют благоприятные перспективы развитию существующих или появлению новых усовершенствованных систем, основанных на блокчейне и его аналогах. Это происходит благодаря возрастающему интересу и доверию со стороны общественности за счет прозрачности, надежности и безопасности подобных систем и уверенности в отсутствии “подтасовки” данных центральным регулирующим сервером или организацией.