DeFi и будущее финансов. Как технология децентрализованных финансов трансформирует банковскую систему

Одним из активно разрабатываемых решений данной проблемы является новый алгоритм консенсуса Proof-of-Stake (PoS, доказательство доли владения), представленный в главе 3, который заменяет майнинг блоков (требующий вероятностного времени ожидания) участием в стейкинге. При этом большинство правил остаются теми же, что и в механизме Po W. Стейкинг, являющийся важной концепцией в мире криптовалют и децентрализованных финансов, означает, что пользователь условно депонирует средства в смарт-контракте, но если поведение участника отклоняется от ожидаемого, он будет оштрафован (слешинг).

Злонамеренным поведением в случае с PoS является голосование сразу за несколько блоков-кандидатов. Указанные действия лишены смысла и негативно сказываются на результатах голосования; именно поэтому такое поведение является нежелательным. Безопасность данного механизма консенсуса основана на концепции, согласно которой злоумышленник должен поставить бо́льшее количество актива (эфира в случае Ethereum), чем все остальные участники стейкинга в блокчейне. Поскольку это невозможно, безопасность механизма PoS сопоставима с уровнем безопасности механизма PoW.

Существует два дополнительных подхода к увеличению пропускной способности блокчейна – вертикальное и горизонтальное масштабирование. Вертикальное масштабирование подразумевает обработку всех транзакций на одной большой вычислительной машине. Благодаря такой централизации снижаются коммуникационные накладные расходы (в виде задержки транзакций/блоков), типичные для PoW-блокчейнов вроде Ethereum, но обратной стороной медали является централизованность архитектуры, в которой одна машина берет на себя бо́льшую часть системной нагрузки. Некоторые блокчейны, применяющие этот подход, например Solana[103], способны обрабатывать свыше 50 000 транзакций в секунду.

Горизонтальное масштабирование, напротив, делит работу на несколько частей, сохраняя децентрализацию, но при этом увеличивает пропускную способность за счет распараллеливания. Этот подход (известный как шардинг) в сочетании с алгоритмом консенсуса PoS используется в Ethereum 2.0.

Технически архитектура[104] Ethereum 2.0 кардинально отличается от механизма работы таких вертикально масштабируемых блокчейнов, как Solana, однако при этом разработчикам удалось достичь сходного эффекта. Благодаря горизонтальному масштабированию с несколькими блокчейнами Ethereum 2.0 способен обрабатывать более 50 000 транзакций в секунду.

Разработка следующей версии Ethereum откладывалась несколько лет подряд, но, вероятно, его сеть, содержащая базовый блокчейн без поддержки смарт-контрактов, будет запущена уже в 2023 году. На данный момент у Ethereum 2.0 еще нет полной функциональной спецификации для передачи транзакций между своими горизонтально масштабированными блокчейнами.

Еще одной концепцией, призванной снизить риски, связанные с отсутствием масштабируемости, является второй уровень Ethereum (Layer-2). Решение второго уровня развертывается поверх основного блокчейна и для поддержания требуемого уровня безопасности использует криптографию и экономические гарантии. При этом транзакции подписываются и агрегируются в защищенной от злоумышленников форме, но будут опубликованы непосредственно в блокчейне только в том случае, если возникнут какие-либо несоответствия. Этот подход позволяет избавиться от ограничений, связанных с фиксированным размером блока и скоростью его генерации, благодаря чему значительно увеличивается пропускная способность сети. Часть механизмов второго уровня работает уже сейчас.

Однако из-за значительного роста транзакционных комиссий Ethereum внедрение многих решений второго уровня находится в простое. Эта сфера развивается довольно медленно, и многие уже имеющиеся решения не поддерживают работу со смарт-контрактами или децентрализованными биржами. Еще одной концепцией, активно разрабатываемой в настоящее время, является оптимистический роллап, суть которого заключается в объединении транзакций вне блокчейна в дайджесты, которые будут отправляться в блокчейн через определенные интервалы времени. Объединять и передавать эти сводки может только агрегатор, который внес залог (что означает участие в стейкинге). Важно отметить, что состояние считается действительным до тех пор, пока его никто не оспорил. В противном случае ошибочность опубликованного агрегатором состояния может быть доказана с помощью криптографии. Доказавшему это участнику выплачивается награда в виде части залога злонамеренного агрегатора (как в случае с хранителями). Тем не менее, несмотря на всю перспективность оптимистических роллапов, этот механизм пока что не встроен в функциональную сеть, поскольку доказательство мошенничества является дорогостоящей операцией, а кроме того, роллап требует частой публикации транзакций, что плохо сказывается на пропускной способности сети и способствует росту транзакционных издержек.