Блокчейн, или технология распределенного реестра (Distributed ledger technology, DLT) — это новинка среди технологий, поэтому неудивительно, что ИТ-пресса взахлеб расписывает ее достоинства, она также восхваляет опробовавших ее энтузиастов, но у обывателей упоминание блокчейна пока что не находит отклика — они не знают, что это и для чего предназначено. Одновременно с этим технологию изучают профессионалы и, возможно, недалек тот день, когда шумиха уляжется и DLT станет важной частью цифровых преобразований. Портал ZDNet собрал данные исследований ведущих аналитических и коммерческих компаний, которые помогают прояснить перспективы блокчейна.
Самый известный пример блокчейна — биткоин, являющийся наиболее известной криптовалютой, но у технологии есть много других вариантов применения. По сути, DLT является своего рода «операционной системой», являющейся основой для работы различного рода «приложений» (например, того же биткоина). Так что же из себя представляет блокчейн? В общепринятом понимании DLT — это особый вид баз данных, в котором информация о продаже, перемещениях или иных операциях финансового или нефинансового характера, связанных с виртуальными или физическими активами, фиксируется в виде последовательных и неизменяемых «блоков» данных. Затем эти блоки хешируются при помощи средств криптографии и, накапливая все больше данных, превращаются в распределенную «цепь», т. е. дублируются во множестве узлов (нодов) одноранговых сетей.
Внесение изменений в блокчейн возможно лишь после того, как блоки пройдут валидацию большинства нодов, для чего применяются два основных механизма достижения консенсуса, именуемых как «Доказательство выполнения работы» (Proof of Work, PoW ) и «Доказательство доли владения» (Proof of Stake, PoS). После прохождения проверки новые блоки распределяются по всем узлам. На данный момент PoW является наиболее распространенным механизмом консенсуса. Он задействуется в процессе майнинга биткоинов и фактически является криптографической головоломкой.
Изначально PoW-задачи не предназначены для человека, их решением занимается компьютер, и, как правило, время разгадки задачи всегда совпадает с конечными сроками, однако требует больших вычислительных мощностей. При этом для проверки разгаданной задачи требуется гораздо меньше ресурсов и времени. Альтернативный механизм консенсуса, впервые реализованный в 2012 г. в криптовалюте PPCoin (сейчас известна под названием PeerCoin) дешевле в плане потребления вычислительных ресурсов и электроэнергии и поэтому обеспечивает большую производительность блокчейна.
Таким образом, блокчейн является криптографически защищенным распределенным реестром, в котором каждый нод заполнен актуальной, верифицированной и неизменяемой историей обо всех транзакциях, которые когда-либо имели место среди участников сети. Верифицированные транзакции нельзя изменить или подделать — их могут изменить только последующие транзакции. Существует два типа сетей блокчейн: общедоступный (инклюзивный) блокчейн (permissionless blockchain), в котором не существует ограничений на личность обработчиков транзакций (т. е. пользователей, которые могут создавать блоки транзакций) и эксклюзивный блокчейн (permissioned blockchain), в котором обработка транзакций осуществляется определенным списком субъектов с установленными личностями.
Последний тип разделяется на частные сети блокчейн, которые подразумевают участие одной компании, и групповые (community), в которых для реализации конкретного бизнес-процесса задействуется группа компаний. Инклюзивный блокчейн применяют в операциях, где требуется подтверждение идентичности и проверка транзакций через механизм достижения консенсуса, например для майнинга биткоинов или криптовалюты Etherium. Все изменения, которые происходят с активами во время транзакций, регулируются при помощи смарт-контрактов — они являются посредниками между децентрализованными приложениями (dApps) и самим блокчейном. Показательным примером блокчейн-системы на контрактной основе является Etherium.
О технологии распределенного реестра нужно знать то, что обвязка виртуальных или физических активов с цифровыми токенами называется токенизацией, тогда как сбор средств на запуск новой криптовалюты или токена в обмен на традиционную валюту (или криптовалюту, такую как биткоин), называется первичным размещением монет (Initial coin offering, ICO).
Кому может потребоваться блокчейн
В качестве распределенного реестра блокчейн может применяться для записи любой транзакции и отслеживания любых активов и связанных с ними платежей. В отличие от традиционных бизнес-процессов, он экономит время и средства, а также обеспечивает лучшую безопасность, что имеет особое значение для эксклюзивной сети блокчейн. Учитывая новизну технологии, важно понимать, для чего она предназначается и нужно ли ее применять в принципе для каждого конкретного случая. Ключом к пониманию являются количество участников бизнес-процесса и уровень взаимного доверия. Главный инженер Cisco Том Дэвис создал потоковую диаграмму, которая пошагово и в наглядном виде показывает, в каких случаях требуется прибегать к блокчейну, а когда лучше обойтись другими средствами.
Вкратце ее суть сводится к следующему. Дэвис считает, что для начала нужно определить, требуется ли вам БД. Если нет, то и блокчейн вам не нужен. На даже если вам требуется БД, но вы будете единственным, кто вносит в нее записи (через dApps), то и в этом случае блокчейн не понадобится — лучше всего обойтись традиционными СУБД. Далее рассматривается пример, когда к вашей БД имеет доступ группа людей или несколько программ и тогда возникает вопрос доверия — если вы доверяете им, то вам опять же блокчейн не нужен — он просто усложнит внесение изменений в БД и лучше вместо него подобрать корпоративное приложение, коих имеется в избытке.
Дэвис уверен, что без блокчейна можно обойтись и в случае, если в качестве регулятора записей в БД выступает доверенная третья сторона. Он уточняет, что решение применить блокчейн в этом случае является компромиссом, если можно обойтись другим техническим решением, которое исключает привлечение третьей стороны. Если же без нее не обойтись и с ней не сложились доверительные отношения, то это как раз тот случай, когда не стоит отказываться от DLT и далее встает выбор, какой из блокчейнов лучше всего вам подходит. Исходите из того, в какой среде требуется достижение консенсуса: если внутри фирмы — выбирайте частный блокчейн, если задействовано несколько фирм — групповой, если вы хотите участвовать в публичных транзакциях, то вам нужно выбирать публичный блокчейн.
Аналитики Gartner разработали концепт, в котором описывают ключевые характеристики блокчейнов. Они выделяют такие типы: централизованный, децентрализованный и распределенный. Первый больше всего подходит для коммерческих блокчейн-проектов, поскольку у него наивысший приоритет по скорости внедрения, он контролируется на центральном уровне, не требует токенизации, выбор архитектуры варьируется в пределах от эксклюзивного блокчейна до частного и вдобавок к этому он самый производительный. Среди минусов централизованного блокчейна — небольшое число нодов в сети, и, в отличие от двух других типов, он не отличается стабильностью. Гораздо большей стабильностью отличается распределенный блокчейн, у него неограниченная масштабируемость, выбор архитектур варьируется от публичной до инклюзивной, он поддерживает автономную модель управления, но в силу своей распределенной структуры представляет меньший интерес, чем другие типы блокчейна.
Что о блокчейн говорят аналитики
Gartner. В последнем исследовании «Blockchain-Based Transformation: A Gartner Trend Insight Report» аналитики делают вывод, что в долгосрочной перспективе блокчейн окажет влияние как на бизнес, так и общество, но пока что оказываемое им влияние невелико. Тем не менее, технологией интересуется большинство компаний, проецируя ее на свои бизнес-процессы и документооборот. Gartner считает, что в целом у DLT имеется значительный потенциал в области цифровых активов и децентрализации управления. Аналитическая фирма сделала три прогноза, которые проясняют будущее DLT:
- радикально преобразовать свою бизнес-модель при помощи блокчейна до 2022 г. удастся только 10% предприятий;
- до 2022 г. появится, по крайней мере, один инновационный бизнес стоимостью 10 млрд. долл., построенный на технологии блокчейн;
- в 2026 г. оценочная стоимость рынка блокчейн достигнет 360 млрд. долл. и к 2030 г. превысит 3,1 трлн. долл.
Gartner выделяет в эволюции блокчейна три фазы: первая (охватывает
IDC. В отчете IDC по глобальным расходам на блокчейн-решения («Worldwide Semiannual Blockchain Spending Guide»), опубликованном в январе, говорится, что начиная с 2016 г. расходы на блокчейн-решения покажут совокупный среднегодовой темп роста (CAGR) в 81,2% и к 2021 г. достигнут 9,7 млрд. долл. Для сравнения, в 2018 г. расходы на блокчейн-решения составят 2,1 млрд. Бюджеты на блокчейн-разработки по всему миру растут неравномерно. Например, ожидается, что США будут инвестировать больше, чем какая-либо другая страна, с акцентом на развитие и продвижение сервисов, в то время как в Восточной Европе, Китае и в Азиатско-Тихоокеанском регионе большая часть средств будет потрачена на разработки в сфере финансовых услуг. По мнению IDC, разработка блокчейн-решений останется одним из самых приоритетных и динамично-растущих направлений.
Приведенная аналитика демонстрирует, что компании начинают видеть реальную ценность блокчейна для бизнеса, и поэтому объем расходов на блокчейн-решения, скорее всего, увеличится. IDC ожидает, что в 2018 г. финансовый сектор станет лидером по объему расходов на блокчейн-технологии (754 млн. долл.), за ним следуют сектор дистрибуции и оказания услуг (510 млн. долл.) и сектор производства (448 млн. долл.). Что касается конкретных случаев применения технологии, то большую их часть возьмут на себя трансграничные платежи и расчеты (242 млн. долл.), записи/данные о происхождении (202 млн. долл.), а также записи, фиксирующие заключение сделок (сверка деталей операции с брокером, осуществление расчета по сделке и выверки данных бухгалтерского учета) — 199 млн. долл. IDC ожидает, что вплоть до 2021 г. эта тройка останется самой большой областью расходов на DLT. Блокчейн также будет задействоваться для соответствия нормативным требованиям, управления активами/товарами и управления идентификацией.
«Потенциально существует множество новых вариантов применения блокчейн, поскольку транзакции и записи обеспечивают жизнедеятельность практически каждой организации. Однако мы наблюдаем, как блокчейн-разработки трансформируют текущие неавтоматизированные и неэффективные процессы, такие как международные платежи, ведение реестров, разрешение споров. Это те области, где блокчейн может принести реальную ценность », — считает директор IDC по программам Customer Insights & Analysis Джессика Гопферт.
Forrester. Тем временем Forrester в своем отчете «Predictions 2018: Be Ready To Face The Realities Behind The Blockchain Hype» советует ИТ-директорам соблюдать осторожность по отношению к DLT: «Несмотря на то, что блокчейн обычно подается в прессе, книгах или других мультимедийных продуктах как чудодейственное средство для развития бизнеса, его не стоит так воспринимать. Если взглянуть на блокчейн критически, у него имеются неоспоримые преимущества: при надлежащей реализации он станет опорой для новых моделей бизнеса». Forrester полагает, что DLT — «это эволюция, а не революция, поэтому стоит дождаться устойчивого прогресса на технологическом фронте, который обеспечит зрелый подход к проектам уровня предприятий».
Кроме того, аналитики Foorrester выражают опасения, что блокчейн еще не созрел для того, чтобы в должной мере обеспечить безопасность блокчейн-проектов, но в скором времени появится больше инициатив по борьбе с мошенничеством и управлению идентификацией. «Разработчики и профессионалы в области безопасности будут уделять гораздо больше внимания устранению проблем в интерфейсах существующих систем, серьезным ошибкам в ПО, а также учтут потенциальные риски, связанные с квантовыми вычислениями», — говорится в отчете.
Эксперты считают, что развитие блокчейна проходит двумя путями: одни проекты стремятся улучшить существующие процессы, тогда как другие пытаются изобрести совершенно новые схемы применения DLT. Forrester советует ИТ-директорам опробовать блокчейн в экспериментальных проектах и заодно удостовериться в их безопасности, задействуя как команды разработчиков, так и ИБ-специалистов. В последнем случае нужно сделать упор на соответствие проекта политикам безопасности предприятия и нормативным требованиям.
Что показывают опросы
Gartner. Недавний опрос 293 ИТ-директоров, проведенный Gartner, показал, что в качестве коммерческого решения блокчейн применяется лишь на 1% предприятий, еще 8% опрошенных указали, что находятся на стадии экспериментов, тогда как 77% заявили, что их организация не интересуется блокчейном ввиду незрелости его экосистемы. По словам вице-президента Gartner Дэвида Фурлонгера, есть все основания полагать, что в будущем DLT начнет менять бизнес-модели, индустрию и общество, но неправильное внедрение технологии чревато впустую растраченными средствами и даже отказом от нее. В качестве препятствий, мешающих DLT войти в бизнес, он выделяет организационные и структурные проблемы, что согласуется с данными опроса: 23% ИТ-директоров, которые экспериментировали или приступили к развертыванию блокчейн-проектов, заявили, что для этого требуются самые новые навыки практически во всех областях ИТ. 18% заметили, что испытывали сложности с поиском специалистов, которые имеют опыт работы с блокчейном; 14% поведали, что блокчейн меняет «культуру ИТ-отдела», тогда как 13% заявили, что внедрение блокчейна потребовало от них приступить к структурной реорганизации ИТ-отдела.
Наибольших успехов по интеграции блокчейна достигли телекоммуникационные компании, а также фирмы, предоставляющие услуги страхования и финансовые сервисы. «Первоначально об интересе к блокчейн-инициативам отрапортовало множество отраслей, но пока что у нас недостает статистики, на каком решении они остановились: децентрализованных, распределенных или токенизированных сетях. Также неясно, увенчаются ли эти внедрения успехом, поскольку многие компании пытаются внедрить блокчейн в унаследованные инфраструктуры», — отметил Фурлонгер.
IBM. В 2017 г. IBM провела опрос среди высших должностных лиц (всего было опрошено 2965 человек), который показал, что к экспериментам с блокчейном приступило 33% респондентов. Отвечая на вопрос, что их больше всего привлекает в технологии, они ответили, что это прозрачность транзакций (63%), повышение качества обработки данных (61%), надежность транзакций (57%), защита от вымогательства и мошенничества (56%) и т. д. В качестве драйвера роста блокчейна IBM назвала организации здравоохранения, говоря, что с его помощью они как никакие другие смогут обеспечить безопасный доступа к данным о пациентах на протяжении всей их жизни. «Если засвидетельствовать каждый факт посещения врача, параметры носимого устройства, результаты приема лекарства, симптомы болезней и разнести их по цепи, то это бы наверняка улучшило качество медицины и снизило бы затраты на лечение пациентов», — говорится в заявлении компании.
В качестве других преимуществ DLT IBM обозначила отход от налаженной работы с поставщиками, говоря, что это расширит каналы поставок. Проанализировав последние тенденции в области DLT, а также опыт своих клиентов, IBM выдала три совета, которые помогут новичкам приступить к ее освоению. Во-первых, им нужно найти новые возможности для монетизации данных и альтернативные модели оплаты («поиск экономических преимуществ»). Во-вторых, выбрать отраслевой блокчейн-косорциум и принять его стандарты («установить круг доверия»). В-третьих, не стоит надеяться, что блокчейн и немедленная выгода — это синонимы, поскольку ранние блокчейн-проекты сродни неизведанным территориям и для того, чтобы они окупились, могут потребоваться многие годы («быстро учитесь и держите разум открытым»).
Underscore. Чтобы обозначить перспективы DLT, свой опрос провела и венчурная компания Underscore. Опрошенные несколько сотен ИТ-лидеров обозначили 30 отраслей, которые, по их мнению, в течение следующих пяти лет будут готовы к «масштабному прорыву». В топ-15 вошли финансовые операции, микроплатежи, банковское дело, поставки товаров, краудфаундинг, торговля ценными бумагами, процедура голосования, здравоохранение, облачные сервисы, виртуальная собственность, операции с недвижимостью, обеспечение правопорядка, рынок энергетики, кредитование малого бизнеса, деятельность правительственных учреждений. К числу драйверов блокчейна опрошенные отнесли децентрализованное управление, в то время как основным препятствием на его пути называется отсутствие масштабируемости. 78% респондентов полагают, что для ее наращивания понадобится от 3 до 5 лет.
Не все респонденты полагают, что блокчейн ожидает безоблачное будущее, проводя исторические параллели с июнем 1997 г., когда начиналась эпоха дот-комов. Напомним, пузырь дот-комов лопнул через три года — в марте 2000 г. Их оппоненты уверены в обратном, говоря что блокчейн будет набирать популярность и это произойдет за счет частных сетей блокчейн на предприятиях (78%). Уточняется, что в настоящее время технология к этому еще не готова (69%). Соучредитель Underscore Майкл Скок уверен в будущем блокчейн: «Исходя из нашего
Gowling WLG. Своими выводами о будущем DLT поделилась юридическая компания Gowling WLG, которая является одним из учредителей Blockchain Research Institute (входит в The Tapscott Group). Чтобы обсудить перспективы технологии по следам проведенного ею опроса «The Ultimate Disruptor: How Blockchain Is Transforming Financial Services», она созвала на панельную дискуссию специалистов по DLT. В ходе обсуждения эксперты в который раз обозначили разницу между криптовалютами и базовой технологией блокчейн/DLT. Как выяснилось, майнинг валют (его часто критикуют за излишнее потребление вычислительных ресурсов и электроэнергии) не всегда опирается на блокчейн. Вот что по этому поводу говорит генеральный директор майнинговой компании Umony Дин Элвуд: «Мы применяем блокчейн не для добычи криптовалюты, а в качестве аудитора, который криптографически защищен и может доказать, что проверяемые элементы не подделывались. DLT превратился в недорогой софт, который можно использовать не только для майнинга».
Группа экспертов определила перечень секторов экономики, которые в перспективе извлекут наибольшую выгоду от применения блокчейна. Его возглавили банковские и финансовыми учреждения, выгода которых от внедрения технологии оценивается на уровне 90%. Далее следуют технические компании (67%), коммерческие фирмы (58%), компании из области здравоохранения (55%), компании, связанные с интеллектуальной собственностью (48%), риэлторские компании (48%), аэрокосмические, авиационные фирмы и компании, занимающиеся обеспечением безопасности (47%).
Блокчейн в масштабе
Ожидаемо, что как и любая другая технологическая новинка, блокчейн привлечет к себе большое внимание. Для того, чтобы прикинуть, как это выглядит визуально, аналитик IDC нарисовал масштабную схему с участием основных игроков рынка (по состоянию на конец 2017 г.). Всего он насчитал 72 компании, распределив их на несколько категорий. В первую группу входят компании, занимающиеся управлением идентификацией, платформы Fabrics и DL, компании, оказывающие услуги в сфере безопасности, обслуживающие платежи и предлагающие смарт-контракты. Во вторую группу попали компании, занимающиеся предоставлением услуг (блокчейн как услуга, консалтинг и профессиональные услуги, консорциумы/отраслевые группы, аудиторские услуги).
Третья группа компаний была сформирована исходя из отраслевой принадлежности: природные ресурсы, финансовые операции, здравоохранение, логистика и биржевые операции, а также регулирующие органы и агентства, нотариат. Большинство компаний действуют сразу на нескольких рынках, однако количество компаний, занимающихся финансовыми операциями, самое большое — 40.
В прошлом голу Gartner опубликовала отчет, очерчивающий тренды освоения крупными организациями новых технологий, включая искусственный интеллект и блокчейн. В качестве ориентировки компания нарисовала график зрелости технологии Hype Cycle. Gartner проанализировала внедрение ряда новейших технологий и показала, на какой стадии эволюции находится соответствующий им уровень ожиданий. Этот график можно воспринимать как руководство для выбора разумных решений, показывающее, когда компании должны остерегаться новых технологий и когда их освоение может оправдать риски.
Приступать к освоению блокчейн нужно тогда, когда приходит понимание, что настало время для создания конкурентного преимущества. Каждая компания сама решает — пора ли готовится опередить соперников или подождать, когда DLT превратится в зрелую технологию. А то, как влияет «пиковая шумиха» на технологию, хорошо демонстрирует график биткоина — он единственный из группы блокчейн-технологий попал в категорию «Избавление от иллюзий» (Trough of disillusionment). На этом витке выявляются недостатки технологии, а утеря новизны не способствует восторженным публикациям, что приводит к тому, что в обществе отмечается разочарование новой технологией.
Проблемы блокчейна
К числу основных достоинств DLT приписывают безопасность, но пока что на этот счет не существует единого мнения. Так, объединенная группа экспертов в области безопасности из Гонконгского политехнического университета, Университета электронной науки и технологии Китая, а также Пекинского университета выявила целый ряд уязвимых сторон блокчейна. Одной из них является производительность, которая может снижаться из-за сложных механизмов консенсуса и некорректных данных. Примером является уже упоминавшийся PoW, который исследователи называют «расточительством ресурсов».
Еще одна проблема, мешающая глобальному внедрению технологии — риск «атаки 51%». Она происходит, когда у атакующей стороны, в роли которой может выступать сравнительно небольшое количество майнеров, находится «контрольный пакет» хешрейта, то есть вычислительных мощностей. В результате атаки майнеры получают контроль над всей сетью и могут создавать блоки по своему усмотрению. Чем больше вычислительных мощностей находится в распоряжении майнера, тем выше шансы найти верное решение быстрее всех и тем больше размер вознаграждения. Также «атака 51%» может привести к тому, что недобросовестные майнеры смогут использовать одну и ту же монету несколько раз, отзывая совершенные с ней транзакции, что называется двойной тратой (double-spending).
При использовании блокчейна секретный ключ пользователя рассматривается как подтверждающий реквизит для идентификации и безопасности, генерируемый и сохраняемый самим пользователем. Например, при создании офлайнового кошелька для биткоина пользователь должен импортировать свой секретный ключ. Поскольку блокчейн не зависит от каких-то централизованных сторонних доверительных организаций, то в случае кражи секретного ключа трудно отследить дальнейшее поведение преступников и восстановить измененную ими блокчейн-информацию.
Представляет проблему анонимность, которая напрямую связана с биткоином. Отмывание денег, наркоторговля, махинации с недвижимостью и оружием — все это очень трудно отследить. Особняком стоят проблемы со смарт-контрактами. Авторы исследования говорят, что поддельные смарт-контракты могут упростить утечку конфиденциальной информации, кражу криптографических ключей. Проблемы со смарт-контрактами могут быть вызваны программными дефектами. Проанализировав 19 366 смарт-контрактов, эксперты обнаружили в 46% из них по четыре уязвимости в системе безопасности.
Помимо этого упоминается проблема мертвого кода, непрозрачные предикаты и цикличность операций в смарт-контрактах на базе Etherium. Проблема вызвана тем, что пользователю слишком часто приходится для оплаты любых операций прибегать к «газу» — собственной криптовалюте Etherium. Вдобавок к этому трудно точно измерить, сколько ресурсов потребляет конкретная операция, и поэтому часть оценок стоимости «газа» является некорректной. Например, стоимость «газа» для некоторых операций с интенсивным вводом-выводом устанавливается заниженной, что позволяет выполнять большое число таких операций за одну транзакцию. Благодаря этому злоумышленник может инициировать DDoS-атаку на Ethereum.
Выводы
Исходя из терминологии Gartner Hype Cycle, блокчейн приближается к стадии «На пике популярности», характеризующейся повышенным вниманием со стороны СМИ и интересом со стороны коммерческих организаций. Вместе с тем технология покидает стадию, когда она применялась только энтузиастами, и теперь за нее возьмется более широкий круг разработчиков. По метриках Gartner это означает, что вскоре она может окунуться в негатив и начнет неизбежно устремляться по направлению к фазе «Избавление от иллюзий».
Нужно понимать, что этот негатив никак не связан с «товарным видом» самого блокчейна, просто в СМИ попадет масса отзывов тетстировщиков, которым, что неминуемо, в ходе пилотных программ что-то не понравится. Впрочем, постепенно отрасль будет консолидироваться и блокчейн-проекты, которые так и не смогут набрать критической массы (не пройдут ICO или не привлекут внимания пользователей), сойдут с пути. Шумиха вокруг DLT уляжется и затем начнется длительный путь «Подъема к просвещению» (Slope of Enlightenment). На этой стадии предприятия будут путем проб и ошибок подбирать ключи к блокчейну, что наверняка выльется в появление новых бизнес-моделей, но произойдет это еще не скоро.
