Існує безліч блокчейнів, таких як Bitcoin, Ethereum, Avalanche, Solana та інші. Всі вони вирішують певні завдання та мають своє практичне застосування, проте їх несумісність є головною проблемою, яка не дозволяє досягти масового поширення у світі. Саме цю проблему намагається вирішити Polkadot.

Історія створення мережі

За створенням Polkadot стоїть Гевін Вуд, знакова фігура у світі криптовалют. Він був співзасновником Ethereum, першим технічним директором та головним розробником. Саме він розробив код для першої реалізації Ethereum, написав її офіційну специфікацію та створив мову програмування Solidity.

На початку 2016 року Вуд залишив Ethereum, щоб зайнятися своїм проєктом. За словами Вуда, ідея Polkadot виникла влітку 2016 року, коли він очікував на технічну документацію про шардінг Ethereum 2.0. Спільно з розробником Мареком Котевичем він розпочав роботу над “шардованою” версією Ethereum і до жовтня 2016 року він представив першу чорнову версію whitepaper Polkadot.

Влітку 2017 року Вуд та розробник Пітер Чабан заснували некомерційну організацію Web3 Foundation, покликану сприяти розробці протоколів програмного забезпечення децентралізованого інтернету. А вже у листопаді 2018 року відбувся реліз платформи для запуску блокчейнів Substrate – інструмента, який був мав прискорити розвиток Polkadot та дати корпоративним користувачам можливість швидкого запуску розподілених реєстрів.

Одним із перших завдань Web3 Foundation став контроль коштів, зібраних у ході ICO Polkadot, яке відбулося у кінці 2017 року. Тоді, проєкт залучив приблизно $145 млн, продавши 5 млн токенів DOT. Попри таку кількість зібраних коштів їх не вистачило на розробку. Тому у червні 2019 року Web3 Foundation продала ще 500 тисяч токенів DOT, а наприкінці липня 2020 року Web3 Foundation провела приватний продаж токен, зібравши $43,6 млн.

У травні 2020 року Polkadot був офіційно запущений, а власний токен платформи, DOT, став доступним для торгівлі. Як один з найперспективніших проєктів у блокчейн галузі, Polkadot був швидко прийнятий першопроходцями та ентузіастами. Запуск викликав великий ажіотаж, оскільки Polkadot пропонував унікальну архітектуру, спосіб керування та взаємодії між учасниками мережі.

Як влаштований Polkadot?

Polkadot – це перший повністю сегментований блокчейн, який іноді називають Layer 0 за його структуру, що об’єднує різні блокчейни. Він є базовим шаром і забезпечує сумісність безлічі окремих блокчейнів, які називаються парачейнами, та дозволяє передавати будь-які дані (не лише токени) між ними. 

Polkadot забезпечує високий рівень масштабованості завдяки взаємодії парачейнів у безпечному середовищі. Проєкт захищений алгоритмом консенсусу GRANDPA, який є критично важливим для органічного функціонування блокчейну. З його допомогою вузли мережі синхронізуються та узгоджують режим подальшої роботи.

В основі Polkadot лежить релейний ланцюг (Relay Chain), за допомогою якого парачейни з’єднуються та можуть співпрацювати один з одним. Polkadot поєднує мережу блокчейнів з мостами (Bridges), які забезпечують зв’язок із зовнішніми блокчейнами, які не підтримують протокол Polkadot. Також у мережі є Parathreads — це за своєю суттю теж саме, що й парачейни, проте вони мають модель взаємодії pay-as-you-go, що застосовується для економії коштів, якщо не потрібний постійний зв’язок з Polkadot, а достатньо одноразових звернень до мережі.

Polkadot також має тестову мережу під назвою Kusama, яка є полігоном для всіх парачейнів, оновлень і всього іншого, що згодом з’являється на Polkadot. Можна сказати, що Kusama діє як свого роду пісочниця для розробників, які бажають протестувати ранні версії нових проєктів Polkadot.Тільки на відміну від звичайних тестнетів, Kusama це повноцінний блокчейн зі своїм токеном KSM, який коштує грошей та торгується на біржах. Тому тестування на Kusama – заняття для тих, хто має серйозні наміри.

Управління Polkadot

Polkadot використовує складний механізм управління, який дозволяє йому поступово розвиватися відповідно до побажань зацікавлених сторін.  Усі зміни у протоколі мають бути узгоджені на референдумах. Референдум — це проста схема голосування, заснована на стейкінгу токенів DOT. Референдум відбувається коли є конкретна пропозиція, яка набуває форми виклику привілейованої функції під час виконання.

Референдум можна розпочати одним із кількох способів:

• Публічно подані пропозиції.
• Пропозиції, що вносяться радою більшістю голосів або одноголосно.
• Пропозиції, подані у рамках проведення попереднього референдуму.
• Аварійні пропозиції вносяться Технічним комітетом та затверджуються Радою.

Будь-хто може запропонувати референдум, заблокувавши мінімальну кількість токенів DOT на певний період. Якщо хтось згоден із пропозицією, він може внести токени для його підтримки — ця дія називається схваленням. Пропозиція з найбільшим обсягом гарантованої підтримки буде обрана для референдуму у наступному циклі голосування.

Якщо ми вже згадали токен DOT, розгляньмо його основні функції:

• Управління. Власники токенів повністю контролюють протокол, маючи привілеї, які на інших платформах закріплені за майнерами. Визначення структури комісій, рішення щодо зміни протоколу, додавання або видалення парачейнів тощо.
• Стейкінг. Polkadot винагороджує холдерів токена DOT, які валідують Relay Chain або номінують свої токени добрим валідаторам.
• Бондінг. Це заморожування токенів, наприклад, для участі в парачейн аукціонах або отримання слота парачейна. Проте, нещодавно команда Polkadot оголосила що аукціони парачейнів будуть скасовані.

Завершальні думки

Polkadot – це блокчейн нового покоління. Попередній проєкт Гевіна Вуда та Віталіка Бутеріна, Ethereum став зробив великий прорив у сфері криптовалют. Polkadot своєю чергою дозволяє створювати мережі інших проєктів на основі свого блокчейну, що є наступним кроком переходу до епохи Web 30.

Стабільна та надійна мережа разом із дотриманням дорожньої карти сприяють перспективному сценарію для проекту. З точки зору технології та економічної цінності Polkadot є однією з найгеніальніших інновацій блокчейн індустрії, а наступне десятиліття буде вирішальним для оцінки його фактичних можливостей мережі.

Дві революційні технології, блокчейн та штучний інтелект, набирають обертів та вже мають значний вплив життя людей і суспільства. Штучний інтелект зазвичай допомагає окремим особам та організаціям автоматизувати процеси та приймати рішення на основі даних. Блокчейн створює безпечні децентралізовані книги (бази даних), які можна використовувати для транзакцій без посередників. Ці дві технології самі по собі мають величезний потенціал, але в поєднанні вони можуть революціонізувати цілі галузі. 

AI може підвищити продуктивність мереж блокчейну шляхом автоматизації процесів і підвищення точності. Алгоритми штучного інтелекту можуть аналізувати дані в блокчейні, щоб виявляти аномалії, допомагаючи запобігати шахрайству та іншим зловмисним діям. В той час, як блокчейн може забезпечити безпечне та захищене від втручання робоче середовище для алгоритмів AI.

Проте, існують й перешкоди та обмеження, які слід враховувати у відносинах між блокчейном та AI. Через нижчу швидкість транзакцій і більше споживання енергії порівняно зі звичайними централізованими системами технологія блокчейн наразі не масштабується. Крім того, розгортання алгоритмів штучного інтелекту в мережах блокчейну може бути складним через обчислювальну вимогливість цих алгоритмів.

Попри обмеження, розробники у сфері блокчейну та AI шукають розв’язання цих проблем та максимізують переваги їх взаємодії. Тож, поява креативних рішень, які будуть використовують блокчейн і штучний інтелект для стимулювання трансформаційних змін у низці галузей, вже не за горами.

Види синергії між блокчейном і штучним інтелектом

Технологія блокчейну покращує цілісність даних, забезпечує безпечну співпрацю та обмін даними, що може зробити системи штучного інтелекту більш надійними та відкритими.

Безпечний обмін даними та співпраця

Системам AI необхідний доступ до різноманітних і величезних масивів даних, в той як блокчейн пропонує безпечну та децентралізовану платформу для обміну даними. Блокчейн дозволяє обмін даними між багатьма сторонами, не покладаючись на один вузол, зберігаючи конфіденційність та контроль над даними.

Наприклад, у галузі охорони здоров’я записи пацієнтів, які зберігаються в блокчейні, можна безпечно передавати моделям штучного інтелекту для дослідження чи діагностики, одночасно захищаючи конфіденційність інформації.

Цілісна база даних

Незмінна і прозора природа блокчейну може покращити цілісність даних, що використовуються в системах AI. Блокчейн дозволяє алгоритмам штучного інтелекту отримувати доступ до захищених від втручання та перевірених даних, забезпечуючи точність і надійність прогнозів і ідей.

Блокчейн можна використовувати, наприклад, у логістиці для відстеження та документування руху товарів. Ці дані можуть бути проаналізовані системами штучного інтелекту для виявлення закономірностей або аномалій та вдосконалення процедур логістики.

Стимули та токенізація 

Блокчейн дає можливість створення токенів та монет, які полегшують стимулювання та монетизацію AI середовищ. Такі токени можна роздавати як компенсацію людям, які надають обчислювальні ресурси та дані. Ці винагороди можуть сприяти командній роботі та заохочувати участь у дослідженнях і розробках штучного інтелекту.

Одним із прикладів є проєкт SingularityNET, який об’єднує блокчейн і штучний інтелект для створення децентралізованого ринку, де провайдери штучного інтелекту надають послуги та отримувати винагороду за свої зусилля токенами.

Найбільші AI криптопроєкти

The Graph (GRT). The Graph — це програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом, побудоване на блокчейні Ethereum, яке служить протоколом індексації для запитів у таких мережах, як Ethereum і IPFS. Інноваційний протокол індексування, інтеграція AI та децентралізоване управління роблять його одним із найуспішніших AI криптопроєктів, які спрощують пошук даних та підвищують ефективність екосистем блокчейну.

Render (RNDR). Render – це проєкт спрямований на створення децентралізованої системи комп’ютерів, яка пропонує високопродуктивні обчислювальні послуги для виконання завдань. Він використовує штучний інтелект та машинне навчання для підвищення ефективності, забезпечуючи оптимізацію розподілу ресурсів і створюючи екосистему візуалізації, яка працює з максимальною ефективністю.

Fetch.ai (FET). Fetch.ai — це блокчейн-платформа з відкритим вихідним кодом, яка має на меті створити мережу для безперешкодних транзакцій автономних економічних агентів. Вона використовує штучний інтелект і машинне навчання для створення віртуальної економіки, надаючи такі послуги, як обмін даними та розподіл ресурсів.

Ocean Protocol (OCEAN). Ocean Protocol — це децентралізована платформа, яка революціонізує обмін даними. Вона використовує блокчейн та смарт-контракти для створення чесної та відкритої екосистеми даних для програм штучного інтелекту та машинного навчання.

Потенційні проблеми та обмеження

Поєднання блокчейну та штучного інтелекту має проблеми масштабованості, споживання енергії та сумісності.

Масштабованість є основною проблемою, оскільки блокчейн-мережам може бути важко впоратися з великими масивами даних та обчислювальними вимогами систем штучного інтелекту в режимі реального часу. Проблеми у таких середовищах також виникають через інтенсивність обчислень обох систем. Щоб досягти плавної інтеграції між різними блокчейн-мережами та моделями штучного інтелекту, необхідно розв’язувати проблеми взаємодії та стандартизації.

Безпека даних і конфіденційність також є предметом міркуваннями. Може бути важко знайти компроміс між конфіденційністю даних і перевагами аналізу AI, особливо в таких секторах, як охорона здоров’я та фінанси, де діють суворі закони про конфіденційність.

Загальне прийняття може бути ускладнене впровадженням і адміністративною складністю, особливо для невеликих організацій. Попри ці перешкоди, все ще докладаються зусилля, щоб їх подолати. Щоб повною мірою реалізувати потенціал об’єднання блокчейну зі штучним інтелектом у різноманітних бізнесах, вкрай необхідно розв’язувати ці проблеми.

Потенціал взаємодії штучного інтелекту та блокчейну

Майбутній потенціал цього дуету є величезним. Можна передбачити додаткові розробки в алгоритмах машинного навчання, що зберігають конфіденційність  та підвищення підзвітності та прозорості систем штучного інтелекту.

Одним із найкращих наслідків їх поєднання є створення децентралізованих систем, які є безпечними та незмінними. Оскільки кожна галузь значною мірою покладається на дані, AI та блокчейн допоможуть покращити безпеку з точки зору обробки даних.

Загалом поєднання блокчейну та штучного інтелекту має потенціал для створення нових і потужних рішень, які можуть змінити наше уявлення про прозорість та ефективність у різних галузях, таких як фінансові послуги, охорона здоров’я, виробництво та логістика.

Технологія блокчейну є революційним технологічним досягненням, яке може трансформувати багато бізнес-секторів, забезпечуючи безпечний і прозорий спосіб зберігання та передачі даних, однак впровадження цієї технології не позбавлене проблем. 

Однією з найбільш значущих проблем є «трилема блокчейну». Вона відноситься до трьох фундаментальних характеристик блокчейну, яких важко досягти одночасно: децентралізації, безпеки та масштабованості. У цій статті ми розглянемо важливість трилеми блокчейну, її вплив на блокчейн та потенційні рішення.

Теорема САР

Науковець інформатик Ерік Брюер ще в 1990-х роках познайомив світ із теоремою CAP. Згідно з концепцією Брюера, децентралізована база даних може володіти лише двома з трьох ключових характеристик: узгодженості (Consistency), доступності (Availability) та стійкості до поділу (Partition). Як результат, теорема представляє проблему, оскільки вимагає від розробників децентралізованої бази даних відмовитися від однієї з трьох ключових функцій для оптимізації атрибутів і продуктивності двох інших.

Нещодавно Віталік Бутерін застосував теорему CAP до блокчейну та ввів термін «трилема блокчейну». Він описує подібну дилему, з якою стикаються розробники блокчейнів, коли обирають між трьома характеристиками:

• Децентралізація. Децентралізація це розподіл функцій, влади, або ресурсів від центрального керівного органу до великої кількості учасників мережі.
• Безпека. Це заходи, вжиті для запобігання несанкціонованому доступу та шахрайським діям у блокчейні. Безпека в блокчейні забезпечується за допомогою шифрування, криптографії з відкритим ключем та алгоритмів консенсусу.
• Масштабованість. Це здатність блокчейну обробляти багато транзакцій за секунду. Оскільки все більше людей починають використовувати блокчейни, для швидкої обробки цих транзакцій потрібна більша потужність мережі. Тож, масштабованість це наскільки ефективно мережа блокчейну може перевіряти транзакції.

Компроміси та їх особливості

Нинішні блокчейни повинні йти на компроміс нехтуючи з однією із трьох фундаментальних властивостей. Тому, є три найрозповсюдженіших види структурних напрямів при розробці:

1. Перевага децентралізації та масштабованості над безпекою. На цей компроміс йдуть мережі, що працюють на алгоритмах Delegated Proof-of-Stake. В них працює невелика кількість нод які обробляють транзакції, проте до них у дуже високі вимоги — необхідність мати дороге серверне обладнання або велику суму нативних монет. Ці мережі є продуктивними та безпечними, але не децентралізованими. До переліку таких блокчейнів можна віднести: Tron, EOS, Radix Protocol, та Lisk.
2. Перевага масштабованості та безпеки над децентралізацією. На цей компроміс йдуть мультичейн мережі, у яких додатки пов’язані з різними блокчейнами. Для атаки потрібно заволодіти більшістю нод на одному із підтримуваних блокчейнів, щоб зламати структуру і викликати негативні наслідки для всіх інших учасників. Тому, такі мережі є децентралізованими та масштабованими, але не дуже безпечними.
3. Перевага децентралізації та безпеки над масштабованістю. На цей компроміс йдуть традиційні блокчейни, такі як: Bitcoin, Ethereum або Litecoin. Кожен їхній учасник управляє нодою, яка підтверджує кожну транзакцію, тому такі мережі мають високий рівень безпеки та децентралізації, але низьку швидкість транзакцій.

Пошук рішення трилеми блокчейну

Розробники стикаються зі значними проблемами, коли справа доходить до пошуку правильного балансу між децентралізацією, безпекою та масштабованістю. Щоб знайти розв’язання цієї проблеми, розробники та інженери постійно розробляють інноваційні рішення, які покращують технологію та досягають оптимальної рівноваги між цими елементами.

Наявні рішення:

• Рішення другого рівня. Це протоколи, які працюють поверх блокчейну, сприяючи збільшенню його масштабованості. Забезпечуючи обробку численних транзакцій поза мережею, ці рішення зменшують навантаження на основну мережу.
• Шардинг. Ця техніка передбачає поділ мережі блокчейну на менші сегменти, кожен з яких здатний обробляти підмножину загальних транзакцій. Завдяки шардингу покращується масштабованість, оскільки зменшується навантаження на окремі вузли. Шардинг реалізований у ряді блокчейнів, таких яких Zilliqa та Near.
• Нові механізми консенсусу. Механізми консенсусу охоплюють алгоритми, які використовуються для перевірки транзакцій у блокчейні. Щоб покращити масштабованість і мінімізувати споживання енергії, розробляються нові гібридні алгоритми, такі як Leasing Proof of Stake (LPoS) та Delegated Byzantine Fault Tolerance (dBFT), або поєднання PoW та PoS.

Також рішенням трилеми блокчейну можуть стати нові мови програмування, кроссчейни, сайдчейни та інші технології, які забезпечать децентралізацію, безпеку та масштабованість на максимальному рівні.

Завершальні думки

Трилема блокчейну наразі є основною проблемою для більшості розробників. Такі проєкти, як Bitcoin та Ethereum, вже трансформували новітню фінансову систему. Але щоб досягти такого рівня, коли блокчейн зможе революціонізувати світ для кожного потрібно вирішити цю трилему.

Як і в будь-якій іншій справі, як тільки ми зрозуміємо природу проблеми, ми маємо набагато більше шансів знайти її вирішення. Багато розробників працюють над вирішенням трилеми блокчейну, і вони досить оптимістичні — отже, ми теж маємо бути такими.

Зберігання цифрових даних пройшло довгий шлях від громіздких носіїв до мережевого зберігання. Спочатку для запису цифрової інформації використовувалися перфокарти та перфострічки. Потім були створені магнітні носії — стрічки та дискети. Якийсь час були популярними оптичні накопичувачі та флешки. Зрештою, з розвитком інтернету відбулася революція у зберіганні даних. Виявилося, що не обов’язково мати носій, якщо можна зберігати дані на сервері (Web 1) або у хмарному сховищі (Web 2).

Хмарні служби зберігання, такі як Dropbox та Google Cloud, змінили те, як наше покоління зберігає та ділиться великими файлами в інтернеті. Ці сервіси дозволяють зберігати терабайти даних за частку вартості жорсткого диска, в той час, як ці файли доступні за запитом з будь-якого пристрою. Але є одна проблема: користувачі покладаються на систему управління ризиками централізованої організації, яка може в будь-який час позбавити користувача доступу до облікового запису, поділитися своїми файлами з урядовими установами, або навіть збанкрутувати.

Децентралізоване зберігання

В результаті розвитку інтернету торенти стали першою децентралізованою технологією, позбавленої перерахованих вище недоліків. Але вони набули поширення в основному в середовищі технічно підкованих користувачів або піратів. До цього часу ця технологія широко використовується для поширення ігор, неліцензійного ПЗ та піратського контенту. Але зараз настав час перегляду принципів використання технологій децентралізованого зберігання в рамках нової революції – становлення Web 3.

Web 3 пропонують нову альтернативу: децентралізовані мережі зберігання файлів, такі як Filecoin, Storj та Arweave. Замість зберігання даних в хмарному сховищі, протоколи децентралізованого зберігання файлів розрізають ваші дані на крихітні частини, а потім зберігають їх на псевдонімних комп’ютерах (вузлах), підключених до децентралізованої мережі. Децентралізація означає, що файли захищені мережею, що складається з багатьох зацікавлених сторін, а не однієї компанії.

Децентралізоване зберігання також дає споживачам повне володіння та контроль над своїми даними замість того, щоб покладатися на третю сторону для управління ними та їх зберігання. InterPlanetary File System (IPFS) та StorX – це кілька екземплярів децентралізованих систем зберігання.

Як працює децентралізоване зберігання?

З технічної точки зору, для децентралізованого зберігання використовується однорангова мережа з повним шифруванням даних на всіх етапах. Користувачу, як і раніше, потрібно завантажувати дані, але те, як ці дані зберігаються, значно відрізняється від централізованого рішення:

• Шифрування. Дані, які завантажуються в децентралізовану мережу зберігання, автоматично шифруються з використанням криптографічних хеш-механізмів. Ваш закритий ключ дає вам доступ до даних та запобігає розшифровці інформації іншими особами.
• Шардинг. Файли розбиваються на дрібні частини та відправляються на різні вузли в мережі. Шардинг гарантує, що жоден вузол не містить повного набору даних, що усуває проблеми цензури та порушення конфіденційності. Коли дані поширюються мережею, ніхто не може прочитати вашу інформацію або обмежити доступ. 
• Місце зберігання. Нарешті, фрагменти файлу відправляються на кілька вузлів, розташованих у різних географічних областях. Якщо вам потрібен файл, мережа витягує компоненти з вузлів, де вони зберігаються, і завантажує їх.

Переваги децентралізованого зберігання

Децентралізоване зберігання даних розв’язує деякі проблеми, які виникають на централізованих серверах. Серед переваг децентралізованого зберігання є:

1) Підвищена безпека та конфіденційність

Централізовані мережі зберігання вразливі для кібератак, оскільки всі дані зберігаються в одному місці. Децентралізовані системи забезпечують більш надійний захист, оскільки їх дані розподілені між кількома вузлами.

2) Висока швидкість завантаження

При різкому підвищенні трафіку централізовані послуги зберігання можуть зіткнутися із затримками. Блокчейн знижує затримки на децентралізованих платформах, оскільки вузли, що зберігають файли, розподілені по всьому світу.

3) Відсутність єдиної точки відмови

Служби децентралізованого зберігання працюють на надійній архітектурі P2P, де кілька розподілених вузлів зберігають копії файлу у різних місцях. Навіть якщо кілька вузлів відключаться, ваша інформація все одно буде доступна. Ці системи стійкі до відмови, тому вихід з ладу декількох вузлів не вплине на їх роботу.

4) Низькі комісії

Компаніям, які займаються хмарними сховищами, доводиться створювати спеціальні засоби зберігання інформації. А робота центрів обробки даних також несе за собою додаткові витрати, які компанії перекладають на користувачів.

Децентралізоване зберігання є дешевшим, тому що воно не вимагає великих витрат. Людей заохочують здавати в оренду сховище пристроїв, що не використовується. Це означає, що користувачі можуть сплачувати нижчу плату за зберігання даних.

5) Підвищена цілісність даних

Цілісність — це здатність даних зберігати свої якості протягом усього терміну існування. У централізованих системах зберігання вона може порушуватися, оскільки до даних неможливо отримати доступ, якщо з сервером щось трапиться або вебсторінка буде переміщена на іншу адресу. Однак при децентралізованому зберіганні дані завжди доступні та зберігають цілісність завдяки хешуванню.

Недоліки децентралізованого зберігання

Хоча концепція децентралізованого зберігання дійсно перспективна, вона має певні недоліки, про які не слід забувати.

1) Ненадійність

Безумовно, одним із найістотніших недоліків децентралізованого сховища є його надійність. На жаль, не всі можуть довіряти анонімним особам, які зберігають їх дані. Навіть якщо дані зашифровані та захищені, вони все одно належать одному чи декільком незалежним підрядникам. Це може викликати занепокоєння у деяких підприємців, які хочуть зберігати свою фінансову звітність у децентралізованому сховищі.

2) Складність використання

Збудувати та використовувати децентралізовану систему зберігання досить складно. Натомість покладаючись на надійного централізованого постачальника для захисту ваших даних та управління ними, звичайні та корпоративні користувачі заощадять багато часу та зусиль.

Найпопулярніші децентралізовані мережі зберігання даних

1. Filecoin 

Filecoin – це блокчейн, що працює на базі IPFS. InterPlanetary File System (IPFS), створений Protocol Labs, являє собою децентралізований протокол для зберігання та доступу до даних. IPFS використовує контентну адресацію для збереження цілісності даних та забезпечення довгострокового збереження та незмінності даних. 

Хоча ви можете завантажувати свої дані в IPFS для зберігання, у вузлів немає стимулу зберігати їх вічно. Filecoin гарантує, що ваш контент завжди буде доступний, винагороджуючи вузли (які називаються майнерами) за його зберігання.

Ці винагороди походять від комісій за транзакції, які ви платите за те, щоб мережа Filecoin зберігала вашу інформацію. Filecoin має механізм доказу зберігання для перевірки того, що майнери зберігають інформацію відповідно до запиту.

2. Storj

Storj – це децентралізований протокол розміщення файлів, який працює на блокчейні Ethereum. Вузли, які працюють під керуванням програмного забезпечення Storj, продають свій апаратний простір і пропускну здатність, щоб заробити токени STORJ.

Мережа Storj шифрує та фрагментує файли перед їх збереженням у розподіленій мережі вузлів. З кількома вузлами, що працюють в мережі, Storj несприйнятливий до цензури, втрати даних, шкідливих атак і збоїв в обслуговуванні.

3. Arweave 

Arweave – децентралізована мережа зберігання, яка прагне повалити традиційних постачальників хмарних сховищ, таких як Google. Arweave дозволяє будь-кому, хто має додатковий простір, підключати свої комп’ютери (вузли) до мережі та зберігати дані від імені інших.

Ті, хто продає місце (сервери для зберігання інформації) в мережі Arweave, отримують оплату у своїй криптовалюті мережі AR. Це створює їм стимул зберігати ці файли доступними клієнтам. Arweave вважає, що ця структура стимулів може допомогти створити сучасну Олександрійську бібліотеку, яка зможе зберігати людську інформацію назавжди.

Завершальні думки

Сервіси централізованого зберігання вже працюють достатньо довго, щоб їх недоліки стали очевидними. Децентралізовані мережі зберігання, що працюють на блокчейні, пропонують кращий, дешевший та безпечніший механізм зберігання інформації.

Хоча децентралізовані мережі зберігання все ще знаходяться на ранній стадії зростання, їх використання вже набирає обертів. І в міру зростання попиту на ефективне зберігання даних ми можемо очікувати, що децентралізовані моделі стануть основними для користувачів та підприємств.

Більшість криптовалют мають єдиний набір правил що описують їх характеристики, які називаються «стандартом токенів». Стандарти токенів важливі, оскільки вони надають правила розробникам, як створювати та використовувати токени в певному протоколі. Стандарти токенів гарантують сумісність між усіма продуктами, розробленими відповідно до цього стандарту.

Стандарти токенів

Стандарти токенів — це набір узгоджених правил, що визначають дизайн, розробку, поведінку та роботу криптовалютних токенів на певному протоколі блокчейну. Для того, щоб стандарти токенів були корисні, вони мають бути прийняті масово. Без прийняття ці правила не можуть бути зведені в статус “стандарту”, оскільки стандарти – це правила, яким зазвичай слідує широке коло людей.

Навіщо потрібні стандарти токенів?

• Сумісність. Стандарти токенів гарантують, що всі продукти, створені за допомогою цього стандарту, можуть взаємодіяти або працювати разом.
• Компонованість. У програмуванні наявність системи, що здатна компонуватися, дозволяє розробникам повторно використовувати наявні компоненти для створення нових продуктів. Це стосується і створення токенів.
• Ефективність. Стандарти токенів полегшують взаємодію між смарт-контрактами. Коли смарт-контракти відповідають стандартам токенів їх можна використовувати для моніторингу всіх токенів у мережі.

Найрозповсюдженіші стандарти токенів

• ERC-20. Це найпопулярніший стандарт токенів на Ethereum. Стандарт ERC-20 дозволяє створювати звичайні взаємозамінні токени. Такі популярні токени, як Shiba Inu, Tether, Uniswap, та ApeCoin, були створені за стандартом ERC-20.
• BEP-20. Це стандарт токенів на блокчейні BSC (Binance Smart Chain). Властивості стандарту BEP-20 такий самий, як ERC-20, адже блокчейни мають однакову архітектуру.
• ERC-721. Цей стандарт дозволяє створювати незамінні токени в мережі Ethereum. Це стандарт, який використовується для багатьох найпопулярніших NFT.
• ERC-777. Це стандарт взаємозамінних токенів, який покращує стандарт ERC-20. Стандарт ERC-777 забезпечує підвищену конфіденційність і розв’язує певні проблеми, які існують з токенами ERC-20.
• ERC-1155. Цей стандарт допомагає заощадити витрати, дозволяючи групувати транзакції. Цей стандарт можна використовувати для взаємозамінних токенів, таких як Basic Attention Token, і незамінних токенів, таких як CryptoPunks.

Обернені токени (Wrapped tokens)

Токени на різних блокчейнах рідко можуть взаємодіяти один з одним.  Для розв’язання цієї проблеми створили Wrapped-токени – обернені активи, які прив’язуються до вартості монети на рідній мережі.

Наприклад, Wrapped BTC (WBTC) на блокчейні Ethereum. Це токен ERC-20, який забезпечений справжнім Bitcoin у співвідношенні 1:1. Тож, власники WBTC можуть використовувати BTC в іншій мережі (торгувати ним, класти у фармінг, стейкінг та взаємодіяти з іншими токенами ERC-20 стандарту).

Стандарти токенів дозволяють використовувати різні активи у межах одного блокчейну. Це розв’язує проблему несумісності активів і надає гнучкості як для мережі.

Отже

Для ефективної роботи смарт-контрактів у мережах блокчейн необхідні стандарти токенів, які визначають їх реалізацію та надають програмні інтерфейси, на основі яких можна створювати децентралізовані програми.

Вам не потрібен словник, щоб зрозуміти, що таке форк. Термін, який можна перевести як “виделка”, дозволяє зрозуміти, що таке форк: створення розгалуження на блокчейні. Виделка, в результаті якої виникає нова мережа, паралельна вже наявній.

Загалом, форк — це створення нової гілки від коду, що вже існує, для початку іншого проєкту. Така гілка може розвиватися незалежно від основної, проєкт може мати опції, недоступні у початковому варіанті.  

Форк – це подія, яка передбачає, що частина блокчейну буде відокремлена в інший, копіюючи вихідний код і змінюючи його для створення іншого блокчейну. Наприклад, криптовалюта Litecoin (LTC) є форком Bitcoin (BTC), оскільки її розробники скопіювали код Bitcoin, внесли низку змін та запустили новий проєкт.

Чому трапляється fork?

Блокчейн криптовалют є відкритим вихідним кодом, що означає, що код є безплатним та доступним для всіх; як для перегляду, так і для використання.

Оскільки валюти розвиваються та змінюються, необхідно вносити деякі зміни до їхніх протоколів. Такі зміни можуть варіюватись від невеликого додавання нової функції до масових змін, таких як збільшення максимального розміру блоку.

Коли розробники вносять у проєкт серйозні зміни, нова версія перестає бути повністю сумісною з попередньою, і якщо частина користувачів не оновиться, вони втратять зв’язок з учасниками мережі, які перейшли на нову версію. Таким чином відбувається форк, тобто ланцюжок блоків поділяється на дві гілки.

Іноді, всередині спільноти майнерів, зміни блокчейну можуть розглядатися по-різному. Деякі приймають зміни, а інші – ні. Такий поділ в інфраструктурі мережі також може призвести до створення нових блокчейнів та нових криптовалют.

Які є види форків?

Головна основа для категоризації форків – це кількість внесених змін до коду. Існує два види форків.

• Хард форки (важкі форки) – вносять серйозні зміни порівняно з основною версією блокчейну, що призводить до того що ті хто виконав оновлення не можуть взаємодіяти з вузлами ланцюжка. Транзакції між попередніми та поточними версіями блокчейну неможливі. Тому, для повного переходу старого програмного забезпечення на оновлену версію потрібно чекати, коли всі учасники мережі приймуть нові правила.
• Софт форки (м’які форки) – вносять незначні зміни, тому старі версії блокчейну можуть взаємодіяти з новими вузлами, і навпаки. Завдяки цьому передача інформації всередині блокчейну буде можлива. Але якщо майнінг проходить через неоновлену частину блокчейну, то кожен новий блок відхилятиметься від обробки та прийняття новими вузлами. Софт форк повинен підтримуватися більшістю хеш-потужності мережі, інакше він втратить захист та перестане бути функціональним.

Під час хард форку ВСІ майнери мають оновити системи та застосовувати нові правила, а для софт форку потрібна лише більшість вузлів для оновлення та узгодження нової версії.

Це означає, що софт форк несе мало хаотичного ефекту в мережі, оскільки як старі, так і модернізовані вузли продовжуватимуть розпізнавати нові блоки та підтримувати консенсус щодо блокового ланцюжка.

Переваги та недоліки форків

Спочатку формат форків був можливістю для відкриття нових можливостей блокчейну. Завдяки форкам ентузіасти навчилися покращувати вже чинні моделі та готувати основи для нових проєктів. Проте, є і люди, які використовують їх лише особистого збагачення.

Переваги форків:

• нові можливості для майнінгу, наприклад, зменшення вимог щодо кількості обчислювальної потужності для запису нового блоку;
• зниження конкуренції у майнінгу, завдяки чому фармінг форків виявляється вкрай вигідним;
• покращення мережі, внесені зміни можуть позитивно вплинути на рівень безпеки, усуваючи вразливості та виправляючи баги;
• диверсифікація портфеля, кожному власнику основного токена нараховуються токени форкнутої мережі, дозволяючи урізноманітнити інвестиційний портфель.

Мінусом, що найчастіше зустрічається, є використання внесених змін з метою заробітку грошей, а не поліпшення вже наявної мережі. Тоді як блокчейн практично не зазнає змін, розробники починають активно піарити новий продукт, який фіктивно набирає популярності. Ділки отримують прибуток, а інвестори втрачають активи.

Наслідки форків

Кожен тип фору має певні наслідки для мережі, що особливо помітно при виділенні дочірніх проєктів великих криптовалют. 

Наслідки хард форку:

• Вигода. Кожен власник будь-якої кількості монет, які піддаються змінам, має можливість заробити. При форці криптовалюти кожен власник оригінальної криптовалюти отримує нові токени. Наприклад, токен ABC, під час внесення змін до мережі, мав вартість у $100, а щойно створений форк ABC Cash став має ціну у $50. Отже, кожен власник ABC збільшив свій капітал на 50%.
• Зростання капіталізації. Випуск кожної нової криптовалюти породжує зростання ажіотажу, що виливається у швидке підвищення вартості. А поява форка впливає мінімум на два ці токени. Трейдери, які отримали монети у перші тижні торгів, зможуть добре заробити.

Наслідки софт форку:

• Підвищення кількості транзакцій. Завдяки цьому кожен майнер отримує більше прибутку.
• Зменшення комісій
• Збільшення пропускної спроможності, зменшення очікування на підтвердження транзакції, скорочення черги.
• Покращення системи захисту завдяки додаванню мультипідпису.
• Оптимізація блокчейну

Софт форк дозволяє внести дрібні зміни до проєкту, щоб поліпшити його якість, але зазвичай згодом все закінчиться повноцінною зміною коду.

Майбутнє форків

Форки мають значний вплив (як позитивний, так і негативний) на екосистему. Вони дозволяють створювати та вдосконалювати криптовалюту, але іноді призводять до криз та конфліктів, які розпалюють напругу у спільноті. У міру того, як криптовалютну індустрію приходитимуть нові люди з новими цілями, роль форків буде лише посилюватись.

З моменту своєї появи, Ethereum став каталізатором зростання індустрії блокчейну — від використання його як валюти для транзакцій (ETH) до використання його реєстру незмінних даних для ведення записів та криптографічного захисту.

Але, як і багато інших блокчейнів, Ethereum досяг своєї межі в масштабованості. Станом на момент написання статті, Ethereum обробляє приблизно 1,000,000 транзакцій на день, що відповідає 12 транзакціям на секунду. Для порівняння, платіжна система Visa здатна обробляти до 150 мільйонів транзакцій на день та 65,000 транзакцій на секунду, що значно перевищує можливості Ethereum.

На практиці досягнення меж блокчейну призводить до перевантаження мережі (коли обробку транзакції може піти кілька годин) і надзвичайно високим комісіям за газ.

Через обмеження основної мережі з’явився другий рівень, який іноді називається рівнем зв’язку даних (Data Link Layer). Це рішення покликане розв’язувати проблему масштабування блокчейну шляхом обробки транзакцій у сторонніх мережах (side-chains) замість основної мережі Ethereum (Layer-1). Це не тільки знижує навантаження на мережу, але й зберігає стандарти безпеки та децентралізації основного блокчейну.

Чому Layer 2 є необхідним?

Наразі Ethereum є одним із найдосконаліших блокчейнів з точки зору безпеки та стабільності мережі. Більшість приватних осіб та компаній використовують цей блокчейн для транзакцій чи створення власних проєктів. Однак у міру збільшення кількості транзакцій мережа стає дедалі перевантаженою.

Щоб розв’язати цю проблему, валідатори віддають перевагу підтвердженню транзакцій із вищими цінами на газ. Але ці вищі витрати лягають на користувача, підвищуючи мінімальну плату за газ, яка може перевищувати вартість самої транзакції.

При використанні Layer-2 не потрібно обробляти такі великі обсяги даних, оскільки вона надсилає ці дані різними каналами обробки (третім особам), записуючи тільки кінцевий результат в блокчейн Layer-1.

Переваги рішень другого рівня

• Збільшення кількості транзакцій за секунду (TPS) дозволяє покращити досвід користувача та знизити навантаження мережі.
• Транзакції консолідуються в один блок перед записом до основної мережі, що знижує плату за газ.
• Будь-які оновлення у Layer-2 рішенні не змінюють базовий блокчейн, оскільки Layer-2 побудований поверх блокчейну, що допомагає забезпечити безпеку мережі.
• Дозволяє створювати мережі Layer-2 для конкретних програм, які спеціально розроблені для оптимізації певних функцій.

Недоліки рішень другого рівня

• Імовірний відтік ліквідності з основного блокчейну.
• Потенційні вразливості безпеки та конфіденційності; користувачам слід проводити власне дослідження перед використанням рішень Layer-2.
• Може ускладнити взаємодію з різними програмами на базі Ethereum.

Які типи рішень Layer-2 вже існують?

Рішення Layer-2 в основному спрямовані на те, щоб перенести більшість транзакцій з основної мережі на сайдчейни. За короткий період з’явилося багато проєктів Layer-2, спрямованих на вирішення цього завдання. Однак лише небагатьом із них вдалося розв’язати найважливіші проблеми. Нижче наведено три приклади рішень щодо масштабування блокчейну другого рівня:

Роллапи з нульовим знанням (Zero-Knowledge Rollups)

Роллапи з нульовим знанням (ZK-Rollups) поєднують транзакції, взяті з основного блокчейну, і генерують криптографічний доказ, відомий як SNARK (Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge, короткий неінтерактивний аргумент про знання). Цей доказ, який також називають доказом достовірності, є єдиним записом, необхідним для внесення інформації в основний блокчейн.

Приклади: Immutable X, Polygon Hermez, Starkware.

Переваги

• Безпечний та децентралізований
• Майже миттєві перекази

Недоліки

• Складність обчислення для невеликих додатків із малою активністю
• Не всі ZK-ролапи забезпечують сумісність із віртуальною машиною Ethereum (EVM)
• На порядок транзакцій може впливати користувач

Оптимістичні роллапи

На відміну від ZK-роллапів, оптимістичні роллапи покладаються на докази шахрайства. Простіше кажучи, агрегатори публікують мінімальну інформацію в основну мережу і припускають, що дані вірні. Якщо транзакція справді достовірна, основному блокчейну не потрібно робити нічого більше. У разі шахрайської транзакції оптимістичний роллап проводить перевірку на шахрайство та карає відправника.

Приклади: Arbitrum, Boba, Cartesi, Fuel Network, Optimism.

Переваги

• Низька плата за газ
• Підвищена пропускна спроможність
• Можливість створення смарт-контрактів
• Безпека

Недоліки

• Тривалий час виведення коштів
• Потенційна невідповідність стимулів та заохочень між учасниками мережі

Платіжні канали

Платіжні канали – це двосторонні канали зв’язку між учасниками. Іншими словами, нема потреби підтвердження транзакцій третьою стороною, наприклад, валідатором; це збільшує швидкість транзакцій.

Процес починається із запечатування частини блокчейну за допомогою мультипідпису (multisig), щоб забезпечити пряму взаємодію між відправником та адресатом без необхідності передавати будь-що майнерам. Після підтвердження транзакції остаточний стан каналу додається у блокчейн.

Приклади: Lightning Network у Bitcoin, Raiden Network в Ethereum.

Переваги

• Управління складними взаємодіями
• Обробляє надзвичайно високу пропускну спроможність транзакцій за дуже низької вартості

Недоліки

• Високі витрати на налаштування та розрахункові канали
• Кошти мають бути заблоковані у відкритих платіжних каналах
• Не підтримує відкриту участь

Завершальні думки

Платіжні канали, ролапи та блокчейни другого рівня у ширшому сенсі — це методи підходу до проблеми масштабованості блокчейну стійким і довгостроковим чином. Вони підтримують зростання прийняття додатків Web3 і покращений досвід користувача.

Будучи технологією, що зароджується і постійно розвивається, базові блокчейни та блокчейни другого рівня ще не досягли тієї точки, коли буде остаточно відомо, який підхід найкраще відповідає потребам ринку. Проте тисячі розробників та дослідників продовжують невпинно працювати над пошуком життєздатних рішень у великій екосистемі блокчейн-мереж.

Коли ми говоримо про рівні блокчейну, важливо зазначити, що є два способи класифікувати технологію блокчейну. Перший спосіб – це зрозуміти, як працює архітектура блокчейну. Технологія блокчейн складається з п’яти рівнів: апаратного рівня, рівня даних, рівня мережі, рівня консенсусу та рівня додатків.

Другий – поділ мережі блокчейн на основі протоколу. Протокол належить до набору правил, які керують мережею. Протокол блокчейну складається з чотирьох рівнів — рівня 0, рівня 1, рівня 2 і рівня 3. Розгляньмо кожну з цих категорій окремо.

Архітектура блокчейну

Апаратний рівень

Перший рівень блокчейну складається з обладнання, наприклад мережевих з’єднань, комп’ютерів у мережі та серверів даних. Дані, що зберігаються в блокчейні, розміщуються на серверах даних, і комп’ютери в мережі блокчейну можуть обмінюватися цими даними один з одним. Це призводить до створення мережі P2P, де інформація перевіряється окремими вузлами (або комп’ютерами) у мережі.

Рівень даних

Другим рівнем є рівень даних, де керується інформація, що зберігається в мережі. Цей рівень складається з блоків інформації, кожен з яких пов’язаний з попереднім. Єдиний блок, який не пов’язаний назад з іншим, – це блок генезису (перший блок у мережі).

Кожна транзакція, записана в цих блоках, захищена за допомогою закритого та відкритого ключів. Закритий ключ — це цифровий підпис, відомий лише власнику для авторизації транзакції; відкритий ключ використовується для перевірки того, хто підписав транзакцію. Простіше кажучи, якщо хтось надішле вам крипту, йому потрібно буде знати ваш відкритий ключ. Щоб отримати крипту, вам потрібно використовувати свій приватний ключ, щоб підтвердити транзакцію та підтвердити своє право власності.

Мережевий рівень

Цей рівень полегшує зв’язок між різними вузлами в мережі блокчейн. На цьому рівні також створюються блоки та додаються до блокчейну. У результаті цей шар також називають шаром розповсюдження.

Рівень консенсусу

Цей рівень забезпечує ефективне виконання правил мережі для збереження однорідності мережі. Один вузол не може просто додати транзакцію до блокчейну; для цього всі вузли в мережі повинні узгодити це. Цей рівень перевірки знижує ризик додавання шахрайських транзакцій до блокчейну.

Рівень додатків

Цей рівень полегшує використання блокчейну для різноманітних цілей. Він складається зі смарт-контрактів і децентралізованих програм (DApps). Цей рівень діє як інтерфейс блокчейну і, по суті, є тим, з чим зазвичай взаємодіє користувач, працюючи в мережі блокчейну.

Протокол блокчейну

Рівень 0

Блокчейни рівня 0 служать кореневим рівнем, що дозволяє іншим блокчейнам обмінюватися даними один з одним, навіть якщо блокчейни несумісні. Подібно до того, як перекладач може допомогти американцю та бенгальцю спілкуватися один з одним, рівні 0 дозволяють блокчейнам, таким як Bitcoin та Ethereum, взаємодіяти один з одним, хоча за звичайних обставин вони так не можуть.

Рівень 1

Рівень 1 є базовим рівнем блокчейну, який складається з основної мережі та її інструментів. Цей рівень відповідає за запис транзакцій, надісланих через мережу, і досягнення консенсусу щодо їх дійсності. Він також відповідає за перевірку адрес гаманців, публічні та закриті ключі та баланс токенів. Цей рівень протоколу забезпечує безпеку блокчейну за допомогою різних механізмів консенсусу. Двома основними методами консенсусу є Proof-of-Work або Proof-of-Stake.

Рівень 2

Рівень 2 — це інфраструктура, яка побудована на основі вже існуючого блокчейну з акцентом на швидкість та масштабованість. У міру того, як блокчейн росте, кількість транзакцій, що виконуються на ньому, збільшується. Щоб підтримувати збільшену кількість транзакцій, потрібна масштабованість (здатність справлятися зі збільшеним навантаженням). 

Оскільки блокчейни рівня 1, такі як Bitcoin (4,6 транзакції на секунду) та Ethereum (15 транзакцій на секунду), повільно обробляють транзакції, комісія може бути високою під час високого попиту. Плата за газ Ethereum колись сягала $1,000 в ETH. Мережі рівня 2 розроблені, щоб допомогти подолати цю проблему завдяки можливості обробляти тисячі транзакцій за секунду.

Рівень 3

Останній рівень блокчейну (наразі) — це рівень 3. Це рівень додатків. Децентралізовані програми (dApps) зазвичай побудовані на рівні 1 або 2 і є візуальними інструментами, які дозволяють користувачам взаємодіяти з блокчейнами. По суті, рівень 3 — це інтерфейс користувача, і він допомагає створювати реальні способи використання блокчейнів.

Підсумки

Технологія блокчейн стала можливою завдяки апаратному забезпеченню, такому як сервери даних і підключені пристрої. Мережа, створена цим обладнанням, зберігає блоки інформації на рівні даних. Інформація, що зберігається на рівні даних, передається всередині мережі на мережевому рівні та перевіряється на рівні консенсусу. Нарешті, на прикладному рівні блокчейн використовується в реальному житті за допомогою додаткових програм та інструментів.

На відміну від рівнів архітектури блокчейну, які забезпечують роботу мережі, рівні протоколу зосереджені на покращенні корисності блокчейну. Рівень 0 закладає основу для решти протоколів, на основі яких створюються різні блокчейни. Щоб розв’язувати проблеми в цих блокчейнах, на рівні 2 додано рішення для масштабованості, а на рівні 3 користувачі взаємодіють із блокчейном.

Блокчейн – це унікальне поєднання вже наявних технологій – криптографії, теорії ігор, та інших. Криптовалюти лише одна з них. Це все забезпечує ефективність, прозорість та безпеку для усунення посередників, зниження витрат та підвищення ефективності.

Технологія розподіленого реєстру (DLT) зберігає інформацію, підтверджену криптографією та узгоджену через визначений мережевий протокол без нагляду з боку центрального органу. Ця технологія забезпечує довіру між людьми та сторонами, які не мають причин довіряти один одному. Вони дозволяють мережам безпечно передавати активи та дані безпосередньо між користувачами.

За відсутності централізованого управління блокчейни є надзвичайно безпечними. Проте вони повинні бути добре масштабованими, щоб вмістити кількість користувачів, транзакцій та інших даних, що швидко зростає. Потреба масштабованості при збереженні першокласної безпеки призвела до появи різних рівнів блокчейнів.

Класифікація рівнів блокчейну

Один зі способів класифікувати різні частини екосистеми блокчейну — класифікувати їх за рівнями, якби це були Інтернет-протоколи. Їх можна класифікувати за такими рівнями:

• Layer 0 (Рівень 0): базова інфраструктура, на якій можна побудувати кілька Layer 1 блокчейнів.
• Layer 1 (Рівень 1): базові блокчейни, які використовуються розробниками як основа для створення програм, наприклад децентралізованих додатків (DApps).
• Layer 2 (Рівень 2): рішення для масштабування мережі, які обробляють дії за межами блокчейнів рівня 1, щоб полегшити їх транзакційне навантаження.
• Layer 3 (Рівень 3): рівень додатків на основі блокчейну, включаючи ігри, гаманці та інші децентралізовані програми.

Однак не всі екосистеми блокчейнів можна віднести до цих категорій. Деякі екосистеми можуть пропустити певні рівні, тоді як інші можна класифікувати як багаторівневі, залежно від контексту.

Протоколи Рівня 0 допомагають розв’язувати проблеми, з якими стикаються мережі Рівня 1, побудовані з монолітною архітектурою, як-от мережа Ethereum. Створюючи більш гнучку базову інфраструктуру та дозволяючи розробникам запускати власні цільові блокчейни, ціль Layer 0 ефективніше розв’язувати такі проблеми, як масштабованість і сумісність.

Які проблеми вирішує Layer 0 (Рівень 0)?

Проблема сумісності

Сумісність означає здатність блокчейн-мереж взаємодіяти одна з одною. Ця властивість забезпечує більш тісно переплетену мережу продуктів і послуг на блокчейні, що, своєю чергою, пропонує кращий досвід користувача.

Блокчейн-мережі, побудовані на тому самому протоколі Рівня 0, можуть легко взаємодіяти одна з одною без необхідності спеціальних блокчейн-мостів. Layer 0 дозволяє блокчейн екосистемам створювати функції та випадки використання один одного. Деякі загальні результати цього – підвищення швидкості транзакцій і більша ефективність.

Проблема масштабованості

Монолітний блокчейн, такий як Ethereum, часто перевантажений, оскільки єдиний протокол Рівня 1 забезпечує всі важливі функції, такі як виконання транзакцій, консенсус і доступність даних. Це створює вузьке місце для масштабування, яке рівень 0 може пом’якшити, делегуючи ці важливі функції різним блокчейнам.

Ця конструкція гарантує, що кожна мережа блокчейну, побудована на одній інфраструктурі рівня 0, може оптимізувати певні завдання, тим самим підвищуючи масштабованість. Наприклад, ланцюжки виконання можна оптимізувати для обробки великої кількості транзакцій за секунду.

Проблема гнучкості для розробників

Протоколи Рівня 0 дають розробникам велику гнучкість для налаштування власних блокчейнів, дозволяючи їм визначати власні моделі випуску токенів і контролювати властивості DApps, які вони хочуть створити на своїх блокчейнах.

Щоб заохотити розробників створювати щось на їх базі, протоколи Рівня 0 часто надають прості у використанні набори для розробки програмного забезпечення (SDK) і бездоганний інтерфейс, щоб гарантувати, що розробники можуть легко запускати власні блокчейни.

Як працює протокол Layer 0 (Рівень 0)?

Існують різні способи роботи протоколів Рівня 0. Кожен відрізняється своїм дизайном, функціями та фокусом. Але загалом протоколи Рівня 0 служать основним блокчейном для резервного копіювання даних транзакцій з різних ланцюгів Рівня 1. Хоча існують кластери ланцюжків Рівня 1, побудовані на протоколах Рівня 0, існують також міжланцюгові протоколи передачі, які дозволяють передавати токени та дані через різні блокчейни.

Структури та зв’язки цих трьох компонентів можуть сильно відрізнятися від одного протоколу Рівня 0 до іншого. Тут ми розглянемо кілька прикладів:

Polkadot (DOT)

Співзасновник Ethereum Гевін Вуд розробив Polkadot, щоб дозволити розробникам створювати власні блокчейни. Протокол використовує основний ланцюг, який називається Polkadot Relay Chain, і кожен незалежний блокчейн, побудований на Polkadot, відомий як паралельний ланцюг або парачейн.

Polkadot функціонує як міст між парачейнами для ефективного обміну даними. Він використовує шардинг, метод розбиття блокчейнів або інших типів баз даних, щоб зробити обробку транзакцій більш ефективною.

Polkadot використовує перевірку Proof-of-Stake (PoS) для забезпечення безпеки мережі та консенсусу. Проєкти, які будують на Polkadot, беруть участь в аукціонах, щоб претендувати на слоти. Перший парачейн-проєкт Polkadot був обраний на аукціоні в грудні 2021 року.

Avalanche (AVAX)

Запущений у 2020 році Ava Labs з фокусом на протоколах DeFi, Avalanche використовує інфраструктуру трьох блокчейнів, що складається з трьох основних ланцюжків: ланцюга контрактів (C-ланцюг), ланцюга обміну (X-ланцюг) і ланцюга платформи (P-ланцюг).

Ці три ланцюжки налаштовані спеціально для виконання основних функцій в екосистемі, щоб підвищити безпеку, прагнучи до низької затримки та високої пропускної здатності. X-Chain використовується для створення та торгівлі активами, C-Chain для створення смарт-контрактів, а P-Chain для координації валідаторів і підмереж. Гнучка структура Avalanche також робить можливим швидкий і дешевий обмін та транзакції.

Cosmos (ATOM)

Мережа Cosmos, заснована у 2014 році Ітаном Бухманом і Джей Квоном, складається з основної мережі блокчейну PoS під назвою Cosmos Hub і налаштованих блокчейнів, відомих як Zones. Cosmos Hub передає ресурси та дані між підключеними зонами та забезпечує спільний стійкий рівень безпеки.

Кожну зону можна налаштовувати, що дозволяє розробникам створювати власну криптовалюту з індивідуальними параметрами перевірки блоків та іншими функціями. Усі додатки та служби Cosmos, розміщені в цих зонах, взаємодіють за допомогою протоколу Inter-Blockchain Communication (IBC). Це дозволяє вільно обмінюватися активами та даними між незалежними блокчейнами.

Завершальні думки

Залежно від того, як вони розроблені, блокчейни Рівня 0 можуть потенційно розв’язувати деякі проблеми галузі, такі як сумісність і масштабованість. Однак наскільки успішним буде впровадження Layer 0, ще належить побачити. Існує багато конкурентних рішень, спрямованих на досягнення подібних цілей.

Наскільки значущу роль відіграватимуть блокчейни Рівня 0 у розв’язання проблем галузі, залежатиме від їхньої здатності залучати розробників для створення на цих протоколах і від того, чи додатки, розміщені на них, створюватимуть реальну цінність для користувачів.

Майнінг біткоїнів — це процес, коли люди використовують свої комп’ютери для участі в мережі блокчейнів як обробник транзакцій і валідатор. Біткоїн використовує систему під назвою підтвердження роботи (PoW). Це означає, що майнери повинні довести, що вони доклали зусиль для обробки транзакцій, щоб отримати винагороду. Ці зусилля включають час і енергію, необхідні для запуску апаратного забезпечення комп’ютера та розв’язання складних задач шифрування.

Біткойн-майнери розв’язують математичні задачі та підтверджують легітимність транзакції. Потім вони додають ці транзакції в блок і створюють ланцюжки цих блоків транзакцій, утворюючи блокчейн. 

Коли блок заповнюється транзакціями, майнери, які обробили та підтвердили транзакції в блоці, винагороджуються біткоїнами. 

Що таке халвінг біткоїна?

Халвінг біткойнів — це подія, коли нагорода за майнінг блоку зменшується вдвічі, що означає, що майнери біткоїнів отримуватимуть на 50% менше біткоїнів за кожну транзакцію, яку вони перевірять. Халвінг BTC стається кожних 210,000 блоків, що трапляється приблизно кожні 4 роки.

Халвінг є невіддільною частиною економічної моделі біткоїна, оскільки він відповідає за стабільний темп створення нових монет і його подальше регулювання. Такий контрольований рівень інфляції є однією з основних відмінностей між криптовалютами та традиційними фіатними валютами, які, по суті, мають нескінченну пропозицію що знаходиться в обороті.

Навіщо потрібний халвінг?

Основне завдання халвінгу – контролювати емісію криптовалюти та стримувати її інфляцію.

Ще до того, як у 2012 році відбувся перший халвінг, творець Ethereum Віталік Бутерін пояснив його необхідність, порівнявши біткоїн із золотом: «Запаси золота у світі обмежені, і з кожним здобутим грамом отримувати золото, що залишилося, стає все важче і важче. У результаті такої обмеженої пропозиції золото зберігало цінність міжнародного засобу обміну та накопичення понад шість тисяч років, і є надія, що біткоїн зробить те саме».

Де ми знаходимося в поточному циклі халвінгу?

Четвертий і наступний халвінг планується завершити 25 березня 2024 року, і залишилося видобути приблизно 72,000 блоків, перш ніж досягти цієї точки. Виходячи з цієї несталої оцінки, кількість днів від попереднього халвінгу 11 травня 2020 року становить ~1,414 днів. Трохи статистики по попереднім халвінгам:

• Перший халвінг: з 3 січня 2009 року по 28 листопада 2012 року – 1,413 дня.
• Другий халвінг: з 28 листопада 2012 року по 8 липня 2016 року – 1,318 днів.
• Третій халвінг: з 9 липня 2016 року по 10 травня 2020 року – 1,401 день

Оскільки дата халвінгу залежить від того, коли буде видобуто чергові 210,000 блоків, тобто від темпів росту мережі, швидкість обчислення змінюється, але у середньому залишається одному рівні. Збільшення зростання хешрейту (потужностей майнінгового обладнання) через зростання ціни компенсується зростанням складності розрахунків. І навпаки при падінні ціни та зниженні хешрейту складність знижується. Тому графік халвінгу передбачуваний, але можливі похибки у кілька тижнів.

Як ви можете бачити з наведеної вище таблиці, кількість видобутих біткоїнів і винагорода за блок зменшуються вдвічі під час кожного халвінгу. До 2032 року понад 99% біткойнів буде видобуто, і, за оцінками експертів, до 2140 року буде видобуто 100% від загального обсягу біткоїнів. Коли це станеться, майнери будуть нагороду у вигляді комісій, які платитимуть користувачі мережі, за обробку транзакцій. Ці комісії гарантують, що у майнерів все ще будуть стимули для майнінгу та підтримки мережі.

Станом на кінець 2022 року в обігу вже перебувало близько 19,2 мільйона біткоїнів. Це означає що залишилося лише близько 1,8 мільйона BTC, які можна отримати як нагороду за майнінг.

Як халвінг впливає на ціну біткоїна?

Після першого проведеного в листопаді 2012 року халвінга ціна зросла більш ніж у 200 разів за 6 місяців. Наступний халвінг виявився менш впливовим на ціну, оскільки ціна ВТС зросла всього у 2 рази. Після третього халвінга з травня по листопад 2020 року зростання ціни зросло в 1,56 раза.

Чому знижується вплив халвінгу? Проведений халвінг удвічі знижував винагороду і тим самим впливав зниження пропозиції монет на ринку. Але, якщо у 2012 році нагорода у кількісному вираженні була знижена на 25 ВТС, то у 2020 – лише на 6,25 ВТС. Також з кожним новим халвінгом та зростанням ціни на ринку збільшувалася кількість активних трейдерів та інвесторів, в той час, як частка майнерів поступово знижувалася. Це пояснює основну причину, через яку роль халвінгу у формуванні ціни ВТС поступово зменшується.

Які наслідки має халвінг для інвесторів та майнерів?

Оскільки халвінг біткоїна є важливою подією, він має значний вплив на різні сторони, залучені в мережі біткоїна. Ось короткий опис того, як халвінг біткоїна впливає на основні зацікавлені сторони мережі біткоїна.

Інвестори: Халвінг зазвичай призводить до зростання цін на криптовалюту через скорочення емісії, що означає, що це гарна новина для інвесторів. Торгова активність у блокчейні криптовалюти зростає в очікуванні халвінгу. Однак, як було показано раніше, темпи зростання цін відрізняються залежно від халвінга.

Майнери: вплив майнінгу на екосистему біткоїнів є складним. З одного боку, зменшення пропозиції біткойнів збільшує попит і ціни. Але менша кількість винагород також ускладнює виживання окремих майнерів або невеликих майнінгових компаній в екосистемі біткоїна, оскільки їм може бути важко конкурувати з великими майнінговими організаціями. 

Згідно з дослідженнями, потужність майнінгу біткойна є антициклічною щодо його ціни. Таким чином, коли ціна криптовалюти зростає, кількість майнерів у її екосистемі зменшується, і навпаки. Подія халвінгу характеризується зростанням ціни та може збільшити ймовірність 51% атаки на мережу біткоїна, оскільки майнери виходять з її мережі, тим самим роблячи її менш безпечною.

Завершальні думки

Халвінг біткойнів призводить до штучної інфляції цін у мережі криптовалюти та вдвічі скорочує швидкість, з якою нові біткойни випускаються в обіг. Очікується, що ця система діятиме до 2140 року, коли буде досягнуто запропонований ліміт у 21 мільйон для біткоїнів. Після цього майнери отримуватимуть винагороду за обробку транзакцій.

У 2009 році винагорода за кожен видобутий блок у ланцюжку становила 50 біткойнів. Після першого халвінгу він становив 25, потім 12,5, а потім став 6,25 біткойна за блок станом на 11 травня 2020 року. Халвінг біткойна має серйозні наслідки для мережі. Інвестори можуть очікувати подорожчання ціни після самої події. Для майнерів подія халвінгу може призвести до консолідації в їхніх рядах, оскільки окремі майнери та невеликі групи випадають з екосистеми майнінгу або поглинаються більшими гравцями.