Блокчейн сегодня — это различные криптовалюты, NFT-токены, криптообменники и кошельки, а также биржи, на которых торгуются виртуальные активы, и многое другое.

А с чего все начиналось? Как сформировался рынок криптовалют, и какие возможности сегодня предоставляют проекты на блокчейне? Разберемся во всем по порядку.

С чего началась технология

Бумажные документы с ручной подписью подделать легко, ведь для этого достаточно исходника, шариковой ручки и желания. Электронные документы хранятся централизованно, в одном большом архиве. В реестры информация вносится людьми, а значит ее можно изменить. Юридические нормы не помогают. Выход один — разработать техническое решение.

В 1991 году появилась идея ставить штампы времени на электронные документы, чтобы их не могли оформить задним числом или подделать. После этого документы сортировались по этим же отметкам и собирались в один блок. Так появился первый прототип блокчейна.

Идея принадлежит американским криптографам Стюарту Хаберу и Скотту Сторнетта. В 1991 году они представили свою разработку — криптографически защищенную цепочку блоков. Благодаря ей никто не мог вносить изменения в метки времени хранящихся документов. Через год технология была доработана — включены деревья Меркла, которые позволили собирать большее количество документов в одном блоке.

Еще одна технология, которая внесла свой вклад в появление блокчейна — децентрализованная сеть peer-to-peer. В такой сети, как правило, нет выделенных серверов, а каждый узел выполняет функцию как сервера, так и клиента.

Весомый вклад в развитие внес Hashcash — алгоритм доказательства правильности работы, который разработал Адам Бэк. Работал он так: у каждого пользователя электронной почты к заголовку письма добавлялся текстовый штамп, который указывал, что отправитель потратил какую-то часть своего времени и ресурсов для вычисления этого штампа. Алгоритм значительно усложнял проведение спам и DDoS-атак на почтовые сервера.

А в 2008-м интернет изменился навсегда: человек (или группа людей) под псевдонимом Сатоши Накамото разослал White paper децентрализованной одноранговой системы электронных платежей — Биткоин.

Сатоши Накамото — человек, с которого начался блокчейн. Его настоящее имя неизвестно до сих пор. В августе 2021 года агентство Bloomberg опубликовало информацию, которая подтверждает, что Сатоши — это Хэл Финни.

Источник: Twitter

«Немного поразмыслив над идеей покупки и продажи цифровых денег, я придумал, как ее представить. Мы покупаем и продаем «криптографические торговые карты». Поклонникам криптографии понравятся эти увлекательные примеры криптографического искусства…»

Хэл Финни

Биткоин — первая криптовалюта на основе блокчейна

Биткоин как первая криптовалюта стал отправной точкой для целой индустрии. Технология начала привлекать не только программистов и опытных инвесторов, но и обычных людей. Децентрализованная система, анонимность и возможность быстро отправлять монеты в любую точку мира сыграли немалую роль в распространении биткоина. В период с 2015 по 2017 года среднее количество транзакций выросло со 100 тыс до 300 тыс в день. Новизна технологии и открытый код привелекали не только фанатов высоких технологий, но и обычных людей. Постепенно это вылилось в проблемы с пропускной способностью, ведь сеть битокоина могла проводить от 4 до 7 транзакций в секунду, в то время как платежная система Visa — 24 000 транзакций в секунду.

Сеть биткоина оказалась не готова к большим нагрузкам, поэтому требовала улучшений, и название им - форки. При этом важно разделить форк исходного кода и форк блокчейна. В первом случае - речь идет про новый проект на блокчейне с измененным кодом к примеру блокчейна. Во втором же - предложение изменений всем текущим членам сети.

Как форки улучшают блокчейн? Биткоин — это программное обеспечение с открытым исходным кодом. Как и любое другое ПО оно требует постоянных обновлений, которые исправляют проблемы и улучшают уровень производительности. В случае с криптовалютами такие обновления называются “форки”.

Два основных вида форка: софт форк и хард форк

Софт форк. В случае с софт форком большинству участников (узлов) необходимо обновиться на новую версию. При этом если часть узлов не примет новые правила, они все равно могут взаимодействовать с другими узлами, которые их приняли.

Пример покажет лучше. В одном из Штатов Америки 100% человек разговаривают на американском английском. Приходит группа людей и говорит: чтобы всем было лучше, нужно общаться на британском английском. Половина людей переходит на британский, половина продолжает общаться на американском. Но при этом все понимают друг друга.

Хард форк серьезнее. При обновлении клиента на новую версию, функционал меняется настолько, что теряется совместимость со старыми версиями. Получается новая сеть в которой обновленные ноды не замечают старые. А дальше уже все зависит от сообщества:

• Если большинство пользователей сети устанавливают себе обновление, то она переходит на новые правила.
• Если нет - появляется новая сеть с новой монетой — альткоин.

Bitcoin XT

Работу над альтернативной версией блокчейна биткоина начали двое разработчиков Bitcoin — Гэвин Андресен и Майк Херн. Главная идея в том, чтобы увеличить максимальный размер блока с 1 МБ до 8 МБ, что сделает выше пропускную способность сети до 24 транзакций в секунду. Проект был закончен к августу 2015 года. Таким образом появился софтфорк Bitcoin XT.

Для того, чтобы запустить форк Bitcoin XT, нужно, чтобы изменения разработчиков поддержало большинство майнеров — 75% сообщества, и с этим были проблемы.

Сначала проект пользовался популярностью, но позже разработчики столкнулись с критикой от сообщества и крупных майнинговых пулов Китая. Сообщество увидело в софтфорке нарушение оригинальных принципов биткоина. В итоге обновления поддержало менее 1%, и проект перестал существовать к 2016 году.

Bitcoin Classic

После неудачного запуска Bitcoin XT Гэвин Андресен не сдался и продолжил работу. Совместно с другим разработчиком Джеффом Гарзиком он начал трудиться над новой версией Bitcoin Core. Изменения были не настолько радикальными: предполагалось постепенно увеличивать размер блока. Первый раз до 2 мб, а через 2 года до 4 мб.

Софтфорк запустился в январе 2016 года под названием Bitcoin Classic. Проект поддержали крупные криптобиржи и майнинговые пулы. Но и этот форк получился неудачным. Bitcoin Classic начал терять популярность, а в ноябре этого же года представитель софт форка на официальном сайте проекта призвал всех пользователей переходить в Bitcoin Cash.

Bitcoin Unlimited

В 2016 три разработчика Эндрю Стоун, Питер Чиппер и Андреа Суисани предложили еще один софт форк — Bitcoin Unlimited. И в этом случае с рынком общались не на языке ультиматумов, а подошли с предложением. Пользователи могли самостоятельно выбрать размер блока путем голосования.

Но и Bitcoin Unlimited потерпел неудачу. В коде нашли ошибки, которые открыли для мошенников возможность DDoS-атаки. Это привело к тому, что порядка 75% узлов сети вышли из строя из-за утечек памяти. На этом историю весомых софтфорков биткоина можно закончить и начать другую - хардфорки.

Bitcoin Cash

Над первым хардфорком работа началась в 2015 году. Блокчейн-разработчик Питер Вулле предложил другой путь: не трогать размер блока, а изменить способ хранения транзакций. Обновление поддержали 95% майнеров.

Но внутри проекта начался раскол. Один из руководителей команды разработчиков, бывший инженер Facebook, поднял вопрос о том, что размер блока надо увеличить до 8 МБ. Для запуска этого обновления также нужно было согласие 95% сообщества, но команда решила не проводить голосование и самовольно сделала незапланированный хардфорк. Большая красная кнопка была нажата. 1 августа 2017 года появился Bitcoin Cash.

Обновление поддержал действующий генеральный директор журнала Bitcoin.com Роджер Вера и большой майнинговый пул ViaBTC.

Техническим преимуществом форка стало увеличение максимального размера блока до 8 МБ, что позволило сети проводить 61 транзакцию в секунду. Кроме этого, биткоин и Bitcoin Cash работали на одном алгоритме SHA-256, а это означает, что майнеры могли добывать ту монету, которая выгодна в данный момент времени. В ноябре 2018 из-за претензий Крейга Райта в Bitcoin Cash состоялся еще один хардфорк, и цепочка разделилась на две: Bitcoin ABC и Bitcoin SV.

Litecoin

Если биткоин называют «цифровым золотом», то Litecoin — «цифровым серебром». Основанный на блокчейне биткоина, в своей сути лайткоин не разрабатывался как замена биткоина — скорее, как дополнение.

История проекта началась с Чарли Ли. Задача стояла простая — улучшить биткоин. Вернее, создать удобную платежную систему, а биткоин оставить как средство сохранения стоимости. Любая платежная система обязана быть быстрой: с этой целью разработчики сократили время формирования блока до 2,5 минут и получили выигрыш по пропускной способности в 4 раза.

Следующим шагом был форк на гитхабе — разработчики скопировали код биткоина и внесли в него изменения, после чего запустили отдельную сеть. Проект появился на свет 12 октября 2011 года.

Главным предназначением Litecoin стала цифровая оплата услуг и товаров в магазинах. Это своеобразный аналог VISA, только относительно анонимный и децентрализованный.

Криптовалюты второго поколения

Первое поколение блокчейна — Bitcoin. Работает он как децентрализованная платежная система с простыми смарт-контрактами — условиями, при выполнении которых совершается транзакция. Проблема в том, что у них крайне ограниченные возможности.

Второе поколение — Ethereum. Оно началось с запуска одноименной сети в 2015 году. Впервые у разработчиков получилось внедрить расширенный функционал смарт-контрактов.

Смарт-контракт — это автономная программа, предназначенная для проверки или исполнения цифрового контракта. В реальной жизни смарт-контракты можно сравнить с нотариусом, который подтверждает факт совершения сделки.

Ethereum

В 2013 году один из основателей журнала Bitcoin Виталик Бутерин предложил скриптовый язык для создания децентрализованных приложений.

Через год, во второй половине 2014, стартовал краудфандинговый сбор на разработку проекта. Общая сумма — 31 591 биткоин, по тем временам эквивалент — $18 439 086. 30 июля 2015 года блокчейн альфа версии Frontier был запущен. Ethereum стал платформой для создания децентрализованных сервисов, которые работают на основе смарт-контрактов.

Условий совершения сделки может быть несколько, как и транзакций, что позволяет разрабатывать целые приложения, которые называются DApps. А это уже платформы, биржи, игровые автоматы и социальные сети. Сейчас Ethereum — это первый по популярности альткоин. На его основе работают NFT, тысячи DApps и большие децентрализованные платформы.

TRON

Взяв за основу функционал смарт-контрактов, предприниматель Джастин Сан в 2017 году запустил цифровую развлекательную платформу на блокчейне — TRON. Это сеть для свободного обмена контентом между пользователями. Они могут загружать, хранить и передавать контент, сдавать его в аренду, развертывать децентрализованное приложение, выпускать свои токены — и это только короткий список возможностей.

EOS

В июле 2017 была закончен еще один проект — EOS во главе с ведущим разработчиком Дэниэлем Ларимером. Это децентрализованная платформа, которая готова предложить своему пользователю высокую скорость выполнения транзакций, но только больше заточенную под высоконагруженные коммерческие цели, к примеру крупный товарный бизнес.

Криптовалюты третьего поколения

Новое поколение любой криптовалюты начинается с решения больших проблем прошлого. Третье поколение добавляет мосты между блокчейнами — соединение между двумя блокчейн-экосистемами, через которое можно передавать коины, и которое решает проблему масштабируемости.

Кроме этого, проекты третьего поколения делают ставку на энергоэффективность, все больше отказываясь от PoW, и переходя на PoS и другие алгоритмы консенсуса. Также сеть третьего поколения позволяет применять блокчейн вне платежных систем.

Cardano

29 сентября 2017 начал работу проект Cardano — платформа для создания децентрализованных приложений на основе смарт-контрактов. Особенность Кардано — протокол Ouroboros — алгоритм консенсуса с доказуемой криптостойкостью, и это основная причина, почему Cardano относят к криптовалютам третьего поколения. Главное преимущество в том, что это крупнейший блокчейн, который уже использует протокол Proof of Stake.

Polkadot

В 2016 вышел релиз еще один проект поколения — Polkadot, и это один из самых сложных проектов по своей архитектуре. Технический директор проекта Гэвин Вуд был недоволен медленным развитием Ethereum и решил создать проект, в котором будет все то, чего не может Эфир.

Главная идея технологии — совместить разные блокчейны, к примеру, Ethereum и Bitcoin, объединив их в рамках единого блокчейна. Кроме этого, технология решает вопрос с двусторонней совместимостью распределенных реестров.

Solana

Solana, во главе с Анатолием Яковенко, запустилась относительно недавно — в марте 2020. Если Ethereum — это альтернатива Bitcoin, то Solana — это альтернатива Ethereum 2.0. В основе проекта лежит блокчейн на протоколах Proof of History (PoH) и Proof of Stake (PoS). Первый протокол позволяет сделать запись о транзакции еще до того, как информация будет добавлена в блокчейн, увеличивая тем самым пропускную способность. Второй позволяет пользователям зарабатывать коины за стейкинг.

Другие популярные криптовалюты

В мире криптовалют есть много проектов, которые не вписываются в общую классификацию, но уже успели стать популярными. Поговорим о самых известных.

Ripple. Релиз проекта состоялся в 2012 году. Ripple это протокол, валютная биржа и система денежных переводов. Главная идея проекта — открытость и сотрудничество с государственными структурами. Основные клиенты — банки, которые используют программное обеспечение xCurrent. С его помощью можно отслеживать трансграничные переводы в реальном времени.

NEM. Официальный запуск — 31 марта 2015 года. Свою долю на рынке криптовалюта получила из-за отсутствия эмиссии, то есть в обращении есть всего 9 млpд коинов. Особенность NEM в том, что ее блокчейн использует алгоритм доказательства важности. Он учитывает три характеристики аккаунта:

• баланс кошелька;
• количество совершенных аккаунтом транзакций;
• время нахождения аккаунта в сети.

В NEM также интегрирована система обмена зашифрованными сообщениями и система репутации Eigentrust++.

Tether. Токен, стоимость которого обеспечена запасами долларов США. Это низковолатильный цифровой актив, курс которого жестко привязан к курсу доллара. Tether стал родоначальником стейблкоинов — звеном, которое связывает криптовалютный рынок с активами реального мира.

Waves. Платформа, с помощью которой можно выпустить токены для краудфандинговых кампаний стартапов. Создал ее предприниматель Александр Иванов в 2016, вдохновленный криптовалютой NXT. В его команду вошли разработчики, которые ранее занимались развитием этого проекта. Сегодня же активно продолжается работа над Waves Enterprise.

Dogecoin. Монета-мем, которую часто упоминает глава Tesla Илон Маск. История ее появления достаточно иронична. Разработчик Джекс Палмер решил пошутить и создал свою криптовалюту, чтобы показать всему миру, что инвестировать огромные деньги в нестабильное направление криптовалют — абсурд. Но постоянный памп Илона Маска доказал обратное.

Еще одна цель создания этого проекта — показать, что анонимность криптовалюты можно использовать не для продажи наркотиков, а, например, направить на благотворительность.

Анонимные криптовалюты

Для использования большинства криптовалют и совершения транзакций не нужно предоставлять свои личные данные, поэтому они и получили репутацию анонимных. Но так ли это на самом деле? Что нужно сделать, чтобы отследить транзакцию?

Достаточно простого желания, ведь блокчейн — это открытая база данных, а значит, посмотреть список операций, начиная с самой первой, может каждый. Для того, чтобы предотвратить это, и были созданы анонимные криптовалюты.

Dash запустился в январе 2014 года. Проект ориентирован на повышенную скорость транзакций и анонимность с помощью механизма микширования PrivateSend. Высокая скорость транзакций без дополнительных комиссий обеспечивается за счет технологии InstantSend.

Monero. Еще одна криптовалюта для проведения анонимных транзакций появилась в 2014 году. Анонимность обеспечивается stealth-адресами и кольцевыми подписями транзакций. В этой сети сумму, адрес отправителя и получателя знают только участники транзакции, а также те, кому предоставлен ключ доступа.

Zcash. Проект Zerocash был запущен в 2016 году. Анонимность обеспечивается технологией zk-SNARK по принципу доказательства с нулевым разглашением. Это позволяет убедиться в математической достоверности транзакции, но не дает информации о втором участнике обмена.

Почему история блокчейна не закончится никогда?

Первые попытки создания распределенного реестра начались еще в 1991 году. Но правила игры серьезно изменились, когда Сатоши Накамото в 2009 году разработал на ее основе блокчейна криптовалюту. Технология начала развиваться: более 13 000 альткоинов, три поколения блокчейна, децентрализованные платформы, которые решают проблемы бизнеса, государства и каждого из нас. И это еще далеко не конец.

Появляются новые протоколы, решаются проблемы и совершенствуются алгоритмы. Неизменным остается только одно фундаментальное решение, придуманное 12 лет назад.