В этой главе нам придется серьезно загрузить вас техническими терминами. Придется говорить о математически сложных вещах, функциях и прочем. Но не пугайтесь, не все так сложно, как кажется на первый взгляд. В принципе, я старался изложить все на простых примерах, но, к сожалению, некоторые вещи все равно могут показаться непонятными. Это нормально! И не стоит откладывать книгу совсем. При желании можно эту главу пропустить, перейти к следующим главам, а потом к ней вернуться. Решать вам, а мы пока начнем.
Темпы развития технологий в последние годы не перестают удивлять и восхищать. Посмотрите, какой качественный скачок сделал интернет – от простого инструмента для получения информации до сложной экосистемы с умными технологиями и децентрализованным управлением.
Вспомните, с чего начинался Web 1.0: с электронной почты, пересылки файлов по FTP. А затем появились веб-страницы, и люди, не отходя от компьютера, могли наслаждаться картинами из Третьяковки, видами ночного Парижа и читать «научные» статьи о невозможности создать искусственный интеллект. Если кто-то был не согласен с этим, то ему сначала следовало научиться создавать сайты, а уже потом доносить до других свою точку зрения. Это была эра так называемого Web 1.0. Сайты были статичными и не давали возможности участвовать в создании контента. Пользователи могли только читать информацию, но не взаимодействовать с ней. Но уже то было хорошо, что появились гиперссылки, позволяющие быстро переходить со страницы на страницу, от сайта к сайту, ускоряя поиск нужной информации и впечатлений.
На смену Web 1.0 пришел Web 2.0. Сайты становились все более интерактивными, а у людей появилась возможность размещать на них свой контент. И все ринулись выкладывать фотки, стихи и просто мысли вслух. Начали создавать социальные сети, сильно изменившие привычные представления об отдыхе и общении. Помимо социального взаимодействия, Web 2.0 характеризуется появлением облачных технологий. Но поскольку данные хранились и хранятся сейчас на серверах компаний, это не способствует безопасности самих данных. Любой сотрудник этих компаний может иметь доступ к вашей информации, при желании заблокировать ваш аккаунт и сделать что угодно с вашими данными. И это нам наглядно демонстрируют в последнее время такие глобальные проекты, как YouTube, Facebook[1], X (бывший Twitter) и другие, блокируя и удаляя аккаунты неугодных пользователей по политическим мотивам.
И вот уже на подходе Web 3.0. Он характеризуется отсутствием единого центра принятия решений по хранению данных и использует программное обеспечение с открытым исходным кодом. Применяются смарт-контракты в работе приложений, сайтов, протоколов. В целом функционирование Web 3.0 осуществляется без единого централизованного управления через цепочку смарт-контрактов. То есть те или иные действия запускаются или отменяются не по чьей-то команде, а согласно зашитой в программном коде инструкции. Смарт-контракт запускается на блокчейне и выполняет условия сделки между двумя или более сторонами. Он работает как обычный контракт, но вместо бумажного документа условия записываются в коде. Когда все условия выполнены, смарт-контракт автоматически выполняет сделку. Это позволяет применять их в самых разных областях, таких как финансы, недвижимость, логистика и т. д. Ускоряется и упрощается процесс сделки, уменьшаются риски, связанные с ее выполнением. Такие контракты могут быть использованы для автоматизации процессов, которые раньше требовали участия третьей стороны, такой как банк или юрист, что исключает любой подлог, злоупотребления, коррупцию. Например, если вы покупаете квартиру, то свидетельство о праве собственности на нее будет автоматически оформлено на вас только в том случае, если на банковский счет продавца поступит вся сумма, оговоренная в смарт-контракте.
К сожалению, это пока отдаленная перспектива, так как база данных собственников недвижимости у нас не оцифрована и не прописана в блокчейне. Но такая перспектива не за горами. Это большой сегмент рынка, и в обществе есть запрос на такое решение. Недвижимость относится к категории RWA (Real World Assets, или «реальные активы в реальном мире»), и право собственности на нее может передаваться с применением блокчейна, что позволит сделать этот рынок прозрачным, защищенным от мошенничества и злоупотреблений, а также высвободит значительные людские ресурсы. Web 3.0 идет именно в эту сторону.
Многие прорывные технологии, реализованные недавно, занимали умы специалистов еще много лет назад. Тот же искусственный интеллект был предметом рассмотрения еще в 1956 году. Тогда на конференции по механизации интеллекта Джон Маккарти[2] предложил использовать сам термин «искусственный интеллект».
Идея блокчейна тоже появилась не вчера. Еще в 1991 году ученые Стюарт Хабер и У. Скотт Шторнетт[3] внедрили для цифровых документов решение со штампом времени, не позволяющее подделывать эти документы или оформлять их задним числом. Однако тогда эта технология не нашла широкого применения. А через четыре года, в 2008 году, начал свое победное шествие по миру биткоин.
Давайте смоделируем ситуацию упрощенной блокчейн-системы. Представьте, что яхта с капитаном и тремя бизнесменами на борту потерпела крушение и все четверо вместе с вещами были выброшены на необитаемый остров.
Один из бизнесменов (Петя) предложил второму (Коле) заплатить 100 долларов за его зонтик от солнца. Но так как денег с собой ни у кого не было, решили оформить сделку распиской, а оплатить деньгами после возвращения. Написали четыре расписки – чтобы у каждого был свой экземпляр на случай утери кем-либо. Капитан заверил все расписки печатью. Потом Коля захотел купить у третьего бизнесмена (Вани) солнечные очки. Сделку тоже оформили расписками в четырех экземплярах. Для удобства каждый из четырех завел специальную папку для расписок. Таким же образом через расписку Ваня купил у Пети автомобиль, а Петя у Коли – гараж. Все расписки заверялись у капитана и подшивались в папки. Когда первая папка заполнилась, все завели вторую папку, а первые капитан упаковал и опечатал. Однако стоит заметить, что абсолютно одинаковые папки хранились у всех троих хозяев.
В этой ситуации легко провести аналогию с блокчейн-системой. Здесь так же, как и в блокчейне, присутствует децентрализация, поскольку у каждого бизнесмена есть все расписки, выданные на острове, и каждый хранит папку в своем потайном месте. Это защищает от утери или умышленной порчи документов. Есть аналог верификации – печать капитана, удостоверяющая, что право на зонтик перешло от Коли к Пете. Есть аналог баз данных блокчейна или ноды – это документы. Самого капитана можно сравнить с майнером, выполняющим проверку транзакций (выдачей расписок) и блоков (папок с расписками). Как и в реальном блокчейне, передача прав на имущество бизнесменов осуществлялась в отсутствие доступа к ним самим (машина, гараж). Потому что транзакция – это передача прав на активы, а не самих активов.
Ознакомившись с упрощенной моделью блокчейна, давайте детально разберем, для чего реализована эта технология и какие она дает преимущества по сравнению с традиционными способами передачи прав на что-либо от одного человека к другому.
Основа основ блокчейна – это невозможность изменить какой-либо блок (записи, информацию), не внеся изменения во все предыдущие блоки со дня создания блокчейна, а также многократное дублирование (создание полных копий в другом месте) всех блоков. Такие же принципы являются основой существования Web 3.0 в целом. Благодаря этому дублированию обеспечивается надежность системы – неисправность одного или нескольких узлов не нарушит целостности всего блокчейна, в результате чего не пропадет нужная информация и ее нельзя будет подделать или изменить. И если в один или несколько блоков злоумышленники попытаются внести ложные данные, то они не будут приняты остальными узлами, а данный блок будет исключен из сети блокчейна. К примеру, если майнер-злоумышленник, чтобы получить вознаграждение, сгенерирует, а по сути выдумает, ложный блок и отправит его в сеть блокчейна, то другие майнеры сразу же обнаружат его замыслы и исключат из своей сети. Как иммунная система отторгает чужеродные клетки, попавшие в организм, так и блокчейн отторгнет узлы, пытающиеся добавить ложные блоки.
Любой человек знает, что от квартиры полагается иметь запасной ключ, а от неприятностей – запасной план. У воинов Древнего Рима были запасной меч и дополнительные дротики. Запасной парашют и два двигателя в самолете – это тоже примеры страховки методом дублирования. Или взять космическую ракету. Она стоит миллионы. Поэтому все основные узлы в ней имеют дублеров. И если вдруг один узел не срабатывает, то тут же включается второй, причем без задержки, практически одновременно с первым. Чем больше таких дублирующих блоков, тем надежнее ракета.
Дублирование делает надежнее, безотказнее не только технические системы, но и информационные, такие как блокчейн. И тут возникает вопрос: сколько нужно дублирующих блоков, чтобы система работала без сбоев? Можно ли сделать вывод, что в целом система работает корректно, если часть блоков работает неправильно?
Представим, что есть распределенная сеть, т. е. несколько компьютеров, серверов, которые находятся в абсолютно разных точках земного шара, объединенных в одну цепь. От каждого из них должно быть разослано какое-то сообщение всем остальным компьютерам. А те, получив его, в свою очередь тоже продолжат рассылку. Но некоторые из них могут принадлежать злоумышленникам, а некоторые просто не работать. Спрашивается: какая часть серверов должна функционировать нормально, чтобы те инструкции, что содержатся в рассылаемом сообщении, были выполнены правильно, несмотря на противодействие и сбои? Ведь распределенная сеть компьютеров, участвующих в блокчейне, не должна зависеть от злого умысла или халатности одного или ряда участников. Есть ли математически доказанное решение, как обеспечить консенсус в условиях децентрализации и отсутствия доверия между участниками системы? Такое решение позволило бы участникам достигнуть единства относительно того, какие транзакции считать верными.
Оказалось, что эта задача не нова. Как логическая дилемма она была придумана в 1982 году и получила название «Задача византийских генералов». Суть ее в том, что у каждого генерала есть своя армия и они должны вместе выполнить приказ либо на атаку, либо на отступление. Несогласованность действий чревата разгромом армий. Но среди генералов могут быть предатели, и они могут передавать другим генералам искаженные приказы.
Математически доказано, что для успеха необходимо, чтобы более чем две трети генералов (67 из 100) были верными. Тогда истинный приказ будет выполнен, несмотря на козни предателей.
Применительно к блокчейну генерал – это сетевой узел. Чтобы признать транзакцию действительной и она могла попасть в блокчейн, надо, чтобы две трети плюс один узел подтвердили это. Данный процесс называется достижением консенсуса