In een of andere vorm is elke blockchain een gedistribueerd grootboek, maar niet elk gedistribueerd grootboek is een blockchain. Bitcoin, als een opeenvolgende reeks blokken, is verschenen als een nieuw soort gedistribueerde grootboektechnologie (DLT) – informatieopslagsystemen. Dit betekent dat een blockchain niet de enige oplossing is voor veilige dataopslag.
In het artikel van vandaag zullen we het hebben over alternatieve systemen die informatieopslag mogelijk maken, hun voor- en nadelen, en bepalen waar het beter is om blockchain te gebruiken en waar alternatieven een betere oplossing kunnen bieden..
Gedistribueerde grootboeksystemen
Blockchain-technologie is uitgevonden terug in 1991 door Stuart Huber en Scott Stornetta. Ze ontwikkelden een prototype van een blockchain, het Surety-systeem. De belangrijkste troef van Surety was het equivalent van een digitale handtekening: AbsoluteProof. Een voorbeeld van een gedistribueerd grootboek werd gevonden in het nummer van The New York Times uit 1995 in de sectie “Bureau of Lost and Found”, waar de hash-database werd gepubliceerd. De principes beschreven door de makers van Surety zijn aanwezig in de beschrijving van Bitcoin.
Gedistribueerde systemen in de vorm van een blockchain hebben dezelfde functies en kenmerken als de alternatieven. Het belangrijkste kenmerk van elk DLT-systeem is de distributie van gegevens tussen alle gebruikers. Het enige verschil zit in ontwerpvormen, snelheid, schaalbaarheid en beveiliging. Afgezien van de blockchain zijn de vormen van gedistribueerde grootboeken:
- IPFS – InterPlanetary File System;
- DAG – een gerichte acyclische grafiek;
- Hyperledger;
- Holochain;
- Radix (tempo).
Vandaag zullen we praten over die oplossingen die een direct alternatief zijn voor Blockchain-technologie.
Gerichte acyclische grafiek
Laten we het hebben over de principes van DAG zonder in technische details te duiken.
Om in Bitcoin een transactie aan een blok toe te voegen, moet de gebruiker via miners met het grootboek communiceren, omdat het de miners zijn die transacties in blokken toewijzen. Dit betekent dat de gebruiker geen directe toegang heeft tot het grootboek. Maar het zal niet mogelijk zijn om van de tussenpersoon af te komen in het kader van een blockchain vanwege de principes van de constructie van de technologie zelf.
Tot voor kort vormde het probleem van het centraliseren van de mijnbouw in de handen van 4-5 pools en de release van het bijgewerkte Stratum V2-protocol om dit probleem op te lossen de kern van de discussie over de cryptocommunity. Tegelijkertijd, als u PoW (Proof of Work) vervangt door PoS (Proof of Stake) of een ander consensusalgoritme, moet het proces van het toewijzen van transacties in blokken door sommige partijen worden uitgevoerd. Dit is een fundamenteel verschil tussen een blockchain en andere systemen van gedistribueerd type.
DAG biedt een mechanisme voor gebruikers om toegang te krijgen tot het register, waardoor knooppunten transactie-validators kunnen zijn. Consensus bereiken in het netwerk wordt bereikt doordat alle knooppunten alle transacties controleren zonder blokken te vormen. Elke volgende transactie bevat een verwijzing naar de vorige en zijn hash, waardoor een “Transactions Tree” wordt gevormd, waar ze allemaal zijn bevestigd en onveranderlijk.
Er zijn minimale of geen transactiekosten, aangezien u de miners niet hoeft te betalen voor het verwerken van uw transacties.
Het gedistribueerde DAG-register is de basis van de IOTA “Internet of Things” cryptocurrency. IOTA gebruikt een wijziging van DAG, genaamd Tangle, waarbij u bij het toevoegen van een nieuwe transactie twee willekeurige transacties in de keten moet bevestigen, niet één.
Door DAG in IoT te gebruiken, kunt u snelle gegevensuitwisseling tussen netwerkapparaten realiseren. Een toename van het aantal apparaten dat met elkaar communiceert, verhoogt de verwerkingskracht. Door deze structuur van het systeem is het probleem van netwerkschaalbaarheid opgelost.
De technologie van “directionele grafieken” wordt ook door Hashgraph gebruikt om consensus te bereiken. Door DAG te gebruiken in combinatie met het Gossip-protocol, waardoor een knooppunt alleen kan communiceren met aangrenzende knooppunten, is Hashgraph een uitstekende oplossing voor apparaten met beperkte bronnen, zoals smartphones.
Holochain
Blockchain is een gedecentraliseerd systeem, wat betekent dat elk knooppunt onafhankelijke beslissingen neemt, en een duurzaam systeem is gebaseerd op de geaggregeerde beslissingen van alle knooppunten. Simpel gezegd, een consensus wordt bereikt door de interactie van alle knooppunten die op het netwerk zijn aangesloten.
Holochain is door zijn structuur een gedistribueerd netwerk waar knooppunten met elkaar communiceren, maar niet afhankelijk zijn van de beslissingen van andere knooppunten. Elk knooppunt in het netwerk heeft zijn eigen grootboek en werkt onafhankelijk van andere knooppunten die ermee communiceren. Met andere woorden, elk knooppunt verwerkt gegevens onafhankelijk, maar de gedecentraliseerde aanpak manifesteert zich in gegevensuitwisseling en opslag.
In tegenstelling tot Blockchain heeft Holochain geen algoritmen om consensus te bereiken – noch PoW noch PoS. De integriteit van alle gegevens wordt gegarandeerd door informatie van elk knooppunt te ontvangen en deze verder te analyseren. In feite creëren gebruikers lokale betalingssystemen binnen Holochain, waarna ze nieuwe informatie analyseren en uploaden naar de DHT (een protocol voor het bouwen van de meeste gedistribueerde systemen, zoals BitTorrent).
Een ander kenmerk van Holochain is de mogelijkheid om gedecentraliseerde applicaties te maken in populaire programmeertalen, evenals de aanpassing aan de verwerkingsmogelijkheden van nieuwe talen. Dergelijke prototypes van gedecentraliseerde applicaties zoals Twitter P2P – Clutter of gedecentraliseerde Wikipedia – Fractal Wiki zijn al gemaakt voor Holo.
De oplossing van Holochain kan worden gebruikt om sociale netwerken en media, P2P-platforms, bezorgkanalen en partnernetwerken te creëren, evenals voor wederzijdse kredieten.
Radix (tempo)
Laten we, voordat we het hebben over de Radix-oplossing, enkele eigenaardigheden van het mijnbouwproces in herinnering brengen met Bitcoin als voorbeeld.
Nieuwe blokken in het Bitcoin-netwerk verschijnen ongeveer elke 10 minuten. Om de snelheid van het genereren van blokken constant te houden, wordt de moeilijkheidsgraad van het netwerk gecorrigeerd: als de tijd voor het genereren van blokken minder dan 10 minuten is, wordt het moeilijker om blokken te genereren, en als het meer dan 10 minuten duurt, wordt de moeilijkheidsgraad verminderd … Deze benadering is afhankelijk van de perceptie van tijd, dus de miners moeten een tijdstempel in elk blok opnemen. Door een tijdstempel te gebruiken, kan het systeem dezelfde gebeurtenis op verschillende tijdstippen meemaken vanwege een probleem zoals netwerklatentie.
Een blockchain wordt gevormd door transacties in blokken te organiseren en de rekenkracht is ontworpen om een beslissing te nemen. Deze aanpak zorgt voor de integriteit en veiligheid van het hele systeem, niet van de individuele deelnemers.
Radix biedt een mechanisme om consensus te bereiken door de algemene volgorde van gebeurtenissen te registreren. Bij het gebruik van logische klokken is wat er vóór de gebeurtenis is gebeurd, belangrijker dan het exacte tijdstip van de gebeurtenis, d.w.z. de gebeurtenissen zijn opeenvolgend. Tegelijkertijd is het mechanisme voor consensusvorming niet van toepassing op alle evenementen, maar alleen op de betwiste evenementen.
De ontwikkelaars hebben een heel ecosysteem gecreëerd met zijn eigen terminologie, of zoals ze het “Universum” noemen, waarbij elke gebeurtenis een “atoom” is. Schaalbaarheid wordt bereikt door het grootboek te verdelen over clusters van knooppunten.
Zelfs in de eerste ontwikkelingsfase is dit een van de meest innovatieve en veelbelovende oplossingen om gedistribueerde systemen te creëren.
Waarom is blockchain geen wondermiddel??
De opkomst van Bitcoin is een belangrijke gebeurtenis in onze tijd. Het was tenslotte Bitcoin die de mogelijkheden van Blockchain-technologie demonstreerde met behulp van een van de krachtigste niches van onze tijd: financiën. Omdat het een belangrijk aspect van ons leven was, begon de financiële wereld te transformeren en te veranderen, waardoor steeds meer aandacht werd getrokken voor zowel Bitcoin als de onderliggende technologie. Een dergelijke populariteit rond gedistribueerde grootboektechnologie wordt gerechtvaardigd door het feit dat we manieren zoeken om het op zoveel mogelijk gebieden van ons leven te implementeren: logistiek, geneeskunde, onderwijs, reclame, telecommunicatie, defensie-industrie, enz..
Maar op basis van onze ervaring wordt duidelijk dat de blockchain zijn eigen, zij het beperkte toepassing op bepaalde gebieden zal vinden en plaats zal maken voor andere gedistribueerde technologieën. De ICO Boom 2017 toonde aan dat de mogelijkheden van de Blockchains grenzeloos zijn, maar niet even veeleisend en relevant. Zelfs als de schaalbaarheid, bandbreedte en privacyproblemen zijn opgelost, is blockchain beperkt in zijn toepassing, structuur en operationele principes. Met de structuurwijziging zijn er nieuwe oplossingen voor dataopslag ontstaan en zullen we hun verdere ontwikkeling op de voet volgen.
