Нас ждут децентрализованные биржи и «атомарные свопы»

На сегодняшний день разные блокчейны почти не совместимы между собой. Если вы решите передать деньги с одного блокчейна на другой, то вам придется сперва поместить их на доверенную централизованную биржу, обменять там, а затем вывести новый актив на новый блокчейн. Этот процесс — медленный, дорогой и сопряжен с риском нарваться на контрагентов-мошенников.

В общем случае можно выделить два типа совместимости блокчейнов:

1. Возможность передачи сообщений о состоянии одного блокчейна на другой. Эта операция проводится посредством специальных «синтетических» токенов (также известных как однразовые токены или сайдчейны).

2. Непосредственные обмены токенов между блокчейнами (атомарные свопы, atomic swaps). Обмен токенов между пользователями в этом случае проводится прямо на блокчейнах, без необходимости доверять деньги посторонним лицам.

Ряд громких проектов, например, «Polkadot» и «Cosmos», сегодня уже соперничают за звание «блокчейна для блокчейнов». Каждая из этих систем запустила собственный токен, которым необходимо расплачиваться за операции, проводимые в их сетях. Еще один «блокчейн для блокчейнов», Block Collider, для выполнения тех же самых функций предлагает воспользоваться совершенно другим техническим решением.

Основываясь на тезисах из превосходной статьи Виталика Бутерина о функциональной совместимости между блокчейнами, я рассмотрю оба вышеперечисленных варианта поближе, особо обращая внимание на то, что наибольшим преимуществом этих систем является все же передача сообщений. Непосредственные обмены токенов могут осуществляться и без того, чтобы выделять на их проведение отдельный блокчейн.

Сообщения между блокчейнами

В своей основе вопрос об обмене сообщениями между двумя блокчейнами — это вопрос доверия. Как создать систему, которая гарантированно передаст между двумя сетями информацию?

Это особенно сложно, учитывая риск, который мы назовем риском «блокчейна-сироты»: если система передает состояние блокчейна А на блокчейн В, но вдруг оказывается, что отправитель пользовался форком блокчейна А, который больше не поддерживается, не принят сетью (намеренно или нет), то переданное блокчейн B сообщение становится недействительным.

Если передавать сообщения между блокчейнами, эмитируя «синтетические» токены, есть риск потратить на разных блокчейнах средства дважды, а это неприемлемо. Решение извечного вопроса «что, если отправитель использует неподдерживаемый форк», безусловно, представляет наибольшую проблему в системах передачи сообщений.

«Cosmos» и «Polkadot» решают эту проблему двумя способами. Во-первых, при помощи протокола межблочной связи (IBC), они сохраняют т.н. «заголовки Меркла» для блоков каждой транзакции. Основываясь на истории «заголовков Меркла», Cosmos и Polkadot строят глобальные неизменные балансы общего количества каждого токена. Вместе эти механизмы предотвращают двойные траты между блокчейнами.

Было бы неплохо, если бы такие системы, как Oraclize, смогли передавать сообщения между блокчейнами. Однако системы, подобные этой, не учитывают проблему «осиротевших» сетей.

Вообразив будущее, можно представить себе время, в котором проблема неподдерживаемых форков решается самой отправляющей стороной. Как? На основе необратимости доказательства утверждения алгоритмом Proof-of-Stake. Именно так предлагает поступать Casper FFG, стартап, проект которого сейчас находится в альфа-версии. Однако, неясно, насколько быстро возможно разработать практическую реализацию такой функции PoS. Ведь даже гарантировав окончательность транзакции, мы не решаем остальные проблемы.

Сегодня в области блокчейн-технологий, можно сказать, Кембрийский взрыв. Вероятно, он продолжится как минимум в течение нескольких следующих лет. Учитывая количество новых блокчейнов, каждому из них придется хранить и проверять «заголовки Меркла» для блоков абсолютно всех блокчейнов, с которыми данная сеть обменивалась информацией.

А значит, блокчейн может попросту потонуть в информации из заголовков блоков других проектов. Использование промежуточного блокчейна уменьшает скорость его «набухания» с экспоненциальной до линейной.

Я хотел бы увидеть будущее, где блокчейны обмениваются информацией друг с другом напрямую, без промежуточных сетей, но это кажется маловероятным. Проблема усугубляется тем фактом, что такие системы, как биткоин, никогда не смогут отойти от использования алгоритма Proof-of-Work к более продвинутой версии — Proof-of-Stake, гарантирующей окончательность транзакции.

Если пофантазировать и заглянуть достаточно далеко, то кажется вполне возможным, чтобы от промежуточных блокчейнов можно было бы отказаться, но когда наступит это будущее, пока неясно. В обозримых масштабах — по крайней мере, следующие несколько лет — Cosmos и Polkadot имеют реальную возможность стать основой инфраструктуры, обеспечивающей обмен токенов между блокчейнами.

Непосредственный обмен токенов.

Не так давно между сетями Litecoin и Decred произошел первый непосредственный обмен токенов, или, как его еще называют, атомарный своп.

Это цепочки, которые не поддерживают Тьюринг-полные языки программирования. А ведь технически проще внедрять технологии прямого обмена между системами, поддерживающими смарт-контракты общего назначения.  Еще примерно год или два будут совершенствоваться методы создания систем для проведения подобных операций, но непосредственные обмены обязательно увидят свет. Технических преград остается не так уж и много.

Другая серьезная проблема, связанная с прямой пересылкой токенов — выяснение курса и составление ордеров. Вот здесь-то децентрализованные биржи, такие как 0x или OmiseGo, и вступают в игру. OmiseGo, например, полностью децентрализована, а значит, книга биржевых ордеров существует на ней в виде записи на блокчейне.

На 0x заказы размещаются ретрансляторами (централизованными структурами), которые затем отправляют подтвержденные ордеры на расчетный блокчейн. Если рынок в конечном счете потребует, чтобы биржи децентрализовались полностью, в том числе в части выставления ордеров — тогда системы, подобные OmiseGo, станут необходимы для проведения прямых обменов между блокчейнами. Однако, учитывая внутренние ограничения в способах ведения биржевых записей (время размещения ордеров, ориентация на майнеров, на время добычи нового блока), я считаю, что модель 0x в обозримом будущем останется преобладающей.

Хотя 0x работает сегодня только с эфириумом, дорожная карта проекта включает в себя поддержку непосредственных обменов между блокчейнами (биржа, вероятно, станет использовать большую часть технологий, встроенных в концепцию обменов Litecoin-Decred для сетей на основе Scrypt). Ретрансляторы 0x будут администрировать истории биржевых ордеров для сверки курсов и передавать сообщения между блокчейнами, инициируя эмиссию «синтетических» токенов для обмена средств. Это должно обеспечить преимущества децентрализации (отсутствие рисков, связанных с контрагентами) и централизации (скорость, согласование ордеров), минимизировав к тому же необходимость доверять свои деньги кому-либо (ретранслятор фактически лишь передает сообщения на оба блокчейна). Теоретически возможны даже отдельные блокчейны децентрализованных бирж. Однако, я считаю, что модель 0x победит, оставив мало возможностей Cosmos, Polkadot и Block Collider. Особенно ясно это становится, если учесть ограничения, с которыми они столкнутся, например, сетевые эффекты ликвидности в книгах биржевых ордеров, время выхода на рынок и его преимущества, а также отсутствие необходимости отдавать кому-либо свои деньги на 0х.

Итоги

В ближайшие месяц-два стартует проект Cosmos, и мы станем свидетелями огромной шумихи по поводу возможности создания интернета блокчейнов. Такие системы, как Cosmos, решают фундаментальные проблемы связи между блокчейнами, но совсем не обязательно становятся решением всех проблем межсетевых коммуникаций. Важно понимать, что не все функции можно переложить на блокчейн. По мере развития отрасли следует ожидать роста числа доверенных систем, ретрансляторов и различных технических решений.