Информационно-коммуникационные аспекты распространения и использования

Ершова
Майнинг
Угрозы и риски
Перспективы Блокчейна
Блокчейн и логистика
Российские Блокчейн стартапы

автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-ND

новый блок, нужно вычислить случайный одноразовый код (nonce), который позволит

блоку считаться подтвержденным. Эта сложная вычислительная работа, которая является самой трудной задачей для майнера. Когда майнер путем долгих вычислений находит блок, он надеется, что все остальные майнеры признают этот блок, что они подтвердят его и начнут майнить, продолжая цепочку, и что они не признают блок конкурента вместо этого блока. И если все это совершится, то майнер получит вознаграждение.

на предыдущий блок. Далее ему необходимо решить самую сложную задачу

– найти случайный код (nonce), чтобы хэш заголовка блока начинался с необходимого количества нулей.

работы майнеров в течение предыдущих 2 недель. Для этого берется

время, затрачиваемое майнерами на поиск предыдущих 2016 блоков

возможный для осуществления на компьютерах общего назначения с центральным процессором

общего назначения. ЦП искал коды (nonce) по линейному закону, вычислял SHA-256 с помощью программного обеспечения и проверял, является ли результат достоверным блоком

Допустим, хэши вычисляются со скоростью 20 мегагерц, но что это дает при текущем уровне сложности? Создание одного блока с такой скоростью займет более ста тысяч лет.


Если сегодня заняться майнингом на ПК общего назначения, поиск блока займет более 140000 лет.

процессор (GPU). Графические процессоры разработаны для обеспечения чрезвычайной параллельности, что

помогает при майнинге биткойнов, так как можно одновременно распараллелить и вычислить множество хэшей для разных кодов (nonce)

При использовании 100 видеокарт при текущем уровне сложности на поиск блока уйдет 174 года.

изготавливаться по специальным требованиям заказчика или перенастраиваться владельцем.
ППВМ предлагают

более высокую производительность, чем видеокарты. В отличие от видеокарт, существенно меньше функций тратиться впустую. Несколькими ППВМ можно управлять с одного центрального устройства

Если правильно использовать ППВМ, можно достигнуть производительности около гигагерца. Но даже с такой производительностью и с условием объединения 100 ППВМ, всё равно потребуется 25 лет для создания блока.

и сконструирован с нуля исключительно для майнинга биткойнов.
Самым главным

критерием является скорость доставки оборудования потребителю.
Необходимо отметить, что оборудование устаревает в течение 6 месяцев. Часто в первые 6 недель зарабатывается половина прибыли

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-ND

сетевое подключение, чтобы получать информацию о новых созданных блоках
прохладный климат,

чтобы не выкладывать огромные суммы за охлаждение оборудования.

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-ND

для майнинга. После приобретения он надеется на то, что создаст

блок через 14 месяцев с помощью данного оборудования. По сегодняшним ценам один созданный блок стоит около $87500. Значит, что ожидаемый доход данного оборудования составит около $6250 месяц. Амортизация = $1000 в месяц. Майнинг будет рентабелен при текущих затратах не превышающих $5250 в месяц.

биткоины отправляются администратору пула, то есть в качестве адреса в

"coinbase" указывается его адрес. Управление вознаграждением осуществляется администратором пула. Он распределяет вознаграждение по всем участникам пула пропорционально вкладу каждого участника.

К 2014 году подавляющее большинство всех майнеров стали участниками пулов совместного майнинга. Мало кто сейчас занимается майнингом отдельно, не вступая в пулы. В июне 2014 года произошло интересное событие - самый крупный пул GHash.io настолько увеличился, что на него стало приходиться 50% мощности всей системы Биткойн.

Примерно половина мощности сети Биткоин контролируется, в основном, 2 пулами совместного майнинга. Остальная часть приходится на небольшое число других пулов майнинга.

доступа;
Влияние производителей ASIC;
SCRIPT – алгоритм, требующий большой объём памяти, используется

в LiteCoin;
Алгоритм «Кукушкино хеширование»;
Алгоритм х11.

Алгоритмы, выполняющие реальную работу:
PrimeCoin использует алгоритм нахождения простых чисел (нужны для шифрования);
PermaCoin использует алгоритм майнинга, требующий предоставления памяти для распределённого хранилища;

(до 2 до 40 ТераВатт на майнинг):

пуле):
Должны препятствовать объединению майнеров в пулы (угроза децентрализации);
Основаны на необходимости

предоставления закрытого ключа (администратора);
Участник пула, нашедший решение, технически может забрать выигрыш себе.

вычислительной работы):
При таком подходе вместо покупки оборудования участник сети сразу

покупает монеты. Затем он отправляет их на специальный адрес, и вознаграждение определяется количеством присланных денег. На этом основании можно создать систему майнинга, как и в биткоине, но без необходимости использования больших вычислительных мощностей

приобретать специальное оборудование;
Меньшее влияние на окружающую среду;
Каждый пользователь становится

как бы вкладчиком в экосистему, а значит, он будет более заинтересован в поддержании ее нормальной работы и в ее развитии;
Защищённость от угрозы со стороны ASICs;
Этот алгоритм защищен от атаки 51%, когда больше половины вычислительной мощности сети сконцентрировано в руках одного майнера (намного дороже купить половину существующих биткоинов, чем создать ферму или пул, превышающие половину мощности сети).

том, что доля растет все время, пока монета не используется.

Каждый раз, когда монета используется для расчетов или майнинга, доля сбрасывается;
Доказательство сжигания (proof-of-burn, PoB). В этом случае для майнинга нужно отправить монету на адрес, с которого гарантированно нельзя её потратить. С другой стороны узел получает шанс на получение вознаграждения;
Доказательство депозита (proof-of-deposit, PoD). Монеты вносятся на временно заблокированный аккаунт, они не уничтожаются, как в предыдущем случае, а вернутся обратно через время.

Самый острый стоящий перед ними вопрос – дают ли алгоритмы PoW больше защиты, чем PoS. Если окажется, что алгоритмы PoS столь же надежны, то они будут иметь явное преимущество перед очень дорогими PoW.

транзакций
Стимулирование майнинга

сек.; Visa – 20000). Размер блока 1 Мб (~ 1400

транзакций). Bitcoin XT – 8 Мб и удваивается каждый 2 года, позволит увеличить до 24 транзакций в сек., но приведёт к жёсткой вилке и нежелательной централизации) ;

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-NC

цепочки, которая была объявлена. Около 90% полных узлов запускают базовый

клиент.
Все зависит от того, какие мощности у майнера имеются - выразим их с помощью параметра α, который находится в пределах от 0 до 1 и показывает, какую долю мощности от мощности всей сети контролирует майнер.
Оказывается, что для некоторых α можно заработать больше, применяя стратегии не по умолчанию.

Самая простая атака – это атака двойного расходования: перечислив монеты на какой либо адрес, атакующий майнер будет работать над более ранним блоком и сгенерирует блок, включающий атакующую транзакцию, которая заключается в переводе тех же денежных средств на свой адрес, и вернуть их себе. Для этого нужно обладать вычислительной мощностью, превышающей мощность остальной сети (атака 51%).

При повторных атаках пропадёт доверие, что скажется на стоимости монеты

не объявляет о блоках сразу, как только находит их. Вместо

этого он хочет попытаться найти два блока подряд, прежде чем остальные майнеры найдут хотя бы один.
До тех пор пока кто-то утаивает два найденных блока, остальные майнеры будут пытаться продолжить, как они считают, самую длинную достоверную цепочку блоков. И все эти усилия окажутся пустой тратой времени для них.

Таким образом, если в запасе всего 1 блок, то необходимо вступить в гонку сразу же, как только кто-то другой нашел достоверный блок.
При честной конкуренции вероятность победы в гонках составляет 50%. При такой вероятности "утаивание блоков" является улучшением только если α>0,25.
Черный список. Эта атака позволяет изолировать кого-то так, что он не сможет тратить свои биткоины. Атакующий может в дальнейшем попросить выкуп за вычеркивание из черного списка. К черным спискам можно прибегнуть на законных основаниях.

проще и дешевле подкупить людей, которые контролируют вычислительные мощности.

Атака “Goldfinger”

зключается в подрыве доверия к криптовалюте и обвале рынка.

Одной из мер защиты, существующих в сети Биткойн против таких атак, является профилактическое копирование памяти в контрольных точках. С 2010 года каждая версия базового биткойн-клиента поставляется с определенной контрольной точкой и отказывается принять версии цепочек блоков, которые не относятся к этой версии

сосредоточено примерно 17% всех биткоинов. Ни одна монета не потрачена,

благодаря этому личность Сатоши Накамото всё ещё остаётся нераскрытой
Попытка обналичить такое количество монет способна обрушить курс биткоина.

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-NC-ND

и инвесторов о существующих рисках;
институциональное регулирование конкретных субъектов криптовалютной

и блокчейн-инфраструктуры;
Оценку применения существующего законодательства в отношении криптовалютной и блокчейн-инфраструктуры;
более широкое регулирование, применение тех же нормативных требований, что и к традиционным платежным методам и посредникам, к криптовалютной и блокчейн-инфраструктуре (например, в части защиты прав потребителей);
запретительные меры, то есть действия властей по введению ограничения любых операций с цифровыми валютами в финансовой сфере и в сфере приема цифровых валют предприятиями.

ситуации ошибок и банкротства одного из участников транзакции;
Изменение истории транзакций

противоречит принципам блокчейн

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-SA

за каждый новый блок в 1 Мб. С 2017 уже

12,5. По замыслу разработчиков, вознаграждение за майнинг, постоянно уменьшаясь, должно свестись к нулю после того, как будет добыт приблизительно 21 млн биткоинов (~2140г.).
Каковы будут стимулы поддерживать блокчейн после достижения максимального количества биткоинов, учитывая, что новой эмиссии больше не случится. Одно из вероятных решений — взимание в некоторой форме сборов за транзакцию. В зависимости от регламента они могли бы стать шагом к централизации пока еще децентрализованной криптовалюты.
Это реализуемо через специальные изменения блокчейна. Однако найти стимул для поддержания децентрализованного пула майнеров — проблема. Майнеры должны будут по-прежнему получать вознаграждение за свои усилия.

от 2 до 40 тераВатт на никому не нужные вычисления

(Саяно-Шушинская ГЭС 6,4 тераВатт);
Косвенные затраты энергии и ресурсов на изготовление и доставку оборудования для майнинга;
Расходуются энергоносители и загрязняется окружающая среда;
Распространение криптовалют (PoW) может привести к серьёзным экологическим последствиям.

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-SA

положительной;
Биткоин — успешное подтверждение концепции децентрализованной пиринговой передачи электронных наличных

денег без потребности в доверенном посреднике;
Блокчейн предлагает ограниченные варианты Р2Р-передачи стоимости в силу ряда причин, включая расширение масштабов, адаптацию к сети и отсутствие нормативно-правовой базы для урегулирования споров.
использование блокчейн может быть более эффективным при переводе денег с одной централизованной платежной системы на другую, это преимущество исчезает при конвертировании в бумажные деньги.

Централизованный

Если же сравнивать биткоин-блокчейн с централизованными системами, то в целом последние выглядят весьма достойно, и, следовательно, бизнесу банков и международных карточных платежных систем ничто не угрожает. По мнению сделавших такое сравнение экспертов Citi, централизованные системы зачастую оказываются лучше с точки зрения стоимости, скорости, масштабируемости и устойчивости.

автор, лицензия: CC BY-NC
Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC

BY

согласованность
Проверка подлинности транзакций майнерами
Предполагается, что валюта существует, чтобы мотивировать работу

майнеров.

10 минут – среднее время, затрачиваемое на создание блока
1 млн. байтов в блоке
20,000 операций подписывания на блок
100 млн. сатоши на биткоин
21 млн. – максимально возможное число биткоинов
50, 25, 12.5… поощрение за добычу Биткоинов

состоит из:
Метаданные;
Серия вводов;
Серия выводов;
Каждый вывод объявляет скрипт (сценарий);
99,9% транзакций

стандартные.

способ разрешить владельцу сесть в автомобиль;
вместо использования открытого ключа с

жесткой кодировкой, использовать открытый ключ, который будет динамически обновляться на основе того, что происходит в цепочке блоков.

конкретной задачи передачи денег, но он не был задуман в

качестве фундаментальной оболочки, на которой можно выстроить любой тип протокола
Сейчас Бутерин работает в составе научно-исследовательской группы Ethereum, которая прорабатывает будущие версии протокола Ethereum.

Ethereum – сформировать альтернативный протокол для создания децентрализованных приложений, предоставляя

набор разнообразных компромиссов, которые будут полезны для широкого класса децентрализованных приложений, когда особенно важны быстрое развитие и безопасность небольших и редко используемых приложений, а также возможность для различных приложений взаимодействовать достаточно эффективно;
Ethereum добился этого, выстроив то, что является высшей базовой абстрактной оболочкой: блокчейн со встроенным полным по Тьюрингу языком программирования.

ком-
пьютеров), раскинувшийся по всей земле, к которому каждый может получить

доступ. Его вычислительная мощность поступает от майнеров, услуги которых оплачиваются «газом».
В обмен на вознаграждение майнеры совместно выполняют необходимые операции (проверка, добавление данных, выполнение умных контрактов) для функционирования блокчейна Ethereum. «Газ» можно обменять на эфир, который затем может быть обменен на валюту на торговых платформах.
Таким образом, в блокчейне Ethereum можно хранить все, что вам будет нужно, даже код. Этот блокчейн находится в распоряжении частных лиц, профессионалов, которые могут свободно его использовать.

таких как оплата и поставки, а также в соблюдении конфиденциальности

и выполнении взаимных обязательств.
Теоретически цифровой и автоматизированный характер договора позволяет двум партнерам наладить деловые отношения без необходимости доверять друг другу с самого начала, причем без участия централизованных третьих лиц или властей.

центрального органа управления), функционирующая благодаря одному или нескольким умным контрактам,

которые приносят в сообщество прозрачные правила управления и безопасного обмена.
Это то, что иногда называют системой управления 2.0

кажется, идеально подходит для этой технологии. В 2017 году мы

стали свидетелями того, что рынок сигнализирует о повышении интереса к тому, как блокчейн может изменить логистические и транспортные отрасли

грузов для обеих сторон остаётся актуальной — и этим активно

пользуются посредники. Однако наличие цепочки «лишних» людей существенно увеличивает стоимость самих перевозок. Кроме того, из-за отсутствия у владельца груза возможности хоть как-то контролировать процесс доставки, на рынке процветают «серые» схемы, контрабанда и контрафакт.

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-SA

и информационными потоками.

Материально-техническое обеспечение физических товаров обычно включает интеграцию потока

информации, транспортировки, складирования и часто обеспечения безопасности.

Логистические цепи часто охватывают многочисленные этапы и сотни географических мест. Понятно, что из-за этого трудно отслеживать события во всей цепочке, проверять и проверять транспортируемые товары и быстро реагировать на непредвиденные обстоятельства;

Из-за отсутствия прозрачности становится чрезвычайно трудным расследовать незаконную деятельность в любом месте маршрута.

несанкционированного доступа архитектура и полная прозрачность делают её идеальным инструментом

для революционизирования способов управления цепочками поставок

Блокчейн обладает потенциалом для решения всех вышеперечисленных вопросов. Будучи прозрачным публичным регистром, он будет предоставлять клиентам и аудиторам простые и эффективные инструменты для отслеживания всего маршрута;

Одним из важных аспектов блокчейна является то, что он может обеспечить только свои преимущества, если все члены логистической цепочки имеют доступ к сети.

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-SA

Fargo провели первую глобальную торговую сделку с использованием технологии блокчейн

и смарт-контрактов.
Транзакция заключалась в отгрузке хлопка из Техаса, США в Циндао (Китай) на сумму 35 000 $ США

В сотрудничестве с IBM Maersk (судоходная компания, Дания) изучает собственную уникальную реализацию технологии блокчейн, основанную на структуре Hyperledger Fabric, которая позволит отслеживать миллионы путешествий по контейнерам в год и лучшую интеграцию с таможенными органами

перевозками и смежными видами деятельности. Существенными особенностями Blockfreight являются интеллектуальные

контракты, основанные на блокчейне эфириума

Международный Blockchain-консорциум Hyperledger был запущен Linux Foundation в 2015 году и на данный момент объединяет более 115 компаний из различных сфер, включая финансы, автомобилестроение, здравоохранение, авиацию. Главная цель консорциума - создание единой blockchain-платформы с открытым исходным кодом, которая позволит организациям по всему миру внедрить технологию blockchain в свои бизнес-процессы.

blockchain, он тестирует новую технологию IBM на поставках манго в

США и свинины в Китае. Как полагают в компании, её внедрение повысит эффективность управления запасами и обеспечит безопасность поставляемых продуктов питания, что WalMart считает особенно важным после вспышки сальмонеллеза в 2006 году. В то время, при использовании бумажного документооборота, на идентификацию источника инфекции у компании ушло порядка двух недель. Блокчейн позволит получить полную информацию о любой партии товара, занесенной в базу данных, за считанные секунды, утверждают сторонники технологии

«Газпром нефти» протестировали технологию блокчейн в логистике материально-технических ресурсов.
На запорную арматуру

были установлены радиочастотные метки и датчик спутникового позиционирования. На этапе отгрузки с завода-производителя в Великом Новгороде после считывания меток был сформирован документ с информацией о поставке. GPS датчик позволил контролировать движение груза на базу хранения в Мурманске, скорость его перемещения, количество и продолжительность остановок в пути. Все полученные с устройств данные были зафиксированы смарт-контрактом и отражены в блокчейн.

её адепты. Недавно стало известно, что конкурент IBM, компания Microsoft,

также ведет разработки в этом направлении, совместно с JPMorgan Chase и другими крупными финансовыми корпорациями, взяв за основу альтернативную технологию виртуальной валюты Эфириума (Ethereum). Партнеры откликнулись на опасения многих банковских организаций, что IBM станет монополистом в области блокчейна и навяжет всем собственные программные продукты

на рынке в то время, как почтовая служба утратила монополию

на передачу данных из одной точки в другую. Об этом заявил заместитель генерального директора компании Родион Шишков, выступая на конференции в Фонде развития Интернет-инициатив (ФРИИ)
Одной из первых реформированию будет подвергнута такая традиционная услуга, как доставка посылок, которая до сих пор используется как «транспорт для доставки товаров, купленных дистанционно». И здесь на помощь «Почте России» придет блокчейн.

при производстве эксклюзивных наручных часов для подтверждения подлинности изделий. В

частности, в системе на базе блокчейна будет храниться информация о дате производства, мастере, которой собрал часы, всех ремонтах, а также о владельце, если он на это согласится

В планах компании – создание приложения, которое позволит владельцам часов самостоятельно вносить изменения в блокчейн-записи о праве собственности

на площадке Сколково) основатель блокчейн-платформы Виталик Бутерин и член консультационного

совета Ethereum Владислав Мартынов объявили о создании Центра разработки блокчейн-технологий на базе инновационного центра Сколково.
Центр должен заняться изучением и тестированием технологии Ethereum, а также разработкой приложений для финансово-банковского и госсектора.

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-SA

исследовательского университета была открыта Лаборатория криптоэкономики и блокчейн-систем. В центре

внимания исследователей создание матмоделей и применение блокчейн-систем и смарт-контрактов для таких задач, как межбанковские и биржевые расчеты, финансовые расчеты в международных холдингах и группах, открытое электронное голосование, подтверждение авторских прав на цифровой контент, электронный нотариат, моделирование микроструктуры финансовых рынков криптоактивов59

года запущен основанный на технологии блокчейн пилотный проект по борьбе

с фальсификацией лекарственных препаратов. Распоряжение об этом отдал председатель правительства РФ Дмитрий Медведев. В рамках проекта будет разработана справочная система мониторинга оборота лекарственных препаратов. Кроме того, любой человек с помощью специального сканера либо своего телефона прямо при покупке лекарства в аптеке сможет проверить его легальность. А специальная система будет отслеживать все этапы движения фармсредств от производителя до аптеки или клиники64.

Goldman Sachs, JP Morgan, Credit Suisse и Barclays изучать и

использовать возможности технологии блокчейн. В консорциуме, основанном в 2014 году, уже состоят 30 крупных финансовых организаций и банков, однако русскоязычных представителей до сих пор в нем не было. Самой известной реализацией блокчейна является биткоин, но использовать сами виртуальные деньги Сбербанк не планирует. Блокчейн будет применяться с целью защиты транзакций банка, а также, в будущем, может снизить его зависимость от международной системы SWIFT

Эта фотография, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-SA