Բլոքչեյն տեխնոլոգիաները և կրիպտոարժույթները

Նորագույն տեխնոլոգիաները, որոնք ներառում են ամպային տեխնոլոգիաները, արհեստականան բանականությունը և բլոքչեյն տեխնոլոգիաները, խթան են հանդիսացել համաշխարհային տնտեսության մեջ շոշափելի փոփոխություններ կատարելու համար, ներառյալ այն ուղիները, որոնցով ապրանքները, ծառայությունները, կապիտալը և  ակտիվները փոխանակվում և վաճառվում են: Այդ խթանի մի մասն են կազմում բլոքչեյն տեխնոլոգիաները և կրիպտոարժույթները:

Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում մեծ ուշադրության արժանացած կրիպտոարժույթները փոխել են փողի մասին մեր պատկերացումները: Սակայն կրիպտոարժույթները բլոքչեյն տեխնոլոգիաների «արտադրանք» են, և այս նորագույն տեխնոլոգիաները կարող են օգտագործվել տնտեսական և առօրյա կյանքի տարբեր խնդիրներ լուծելու նպատակով:

Բլոքչեյն տեխնոլոգիաներ

Բլոքչեյն տեխնոլոգիաները փոխկապակցված բլոկներ են (block chain), որոնք հաջորդում են միմյանց յուրահատուկ հաշ կոդի միջոցով (hash code): Յուրաքանչյուր բլոկ պարունակում է հաջորդական տեղեկատվություն, որը հնարավոր չէ փոփոխել, քանի որ այն բլոկների ցանցի մասնիկ է, որը հասանելի է ցանցի բոլոր անդամներին: Հաշ կոդը ասոցացվում է մատնահետքի հետ, քանի որ այն գրեթե հնարավոր չէ փոփոխել: Հասկանալու համար բլոքչեյն տեխնոլոգիաների հիմքում ընկած գաղափարը, ստորև ներկայացված է բլոքչեյն տեխնոլոգիաների հավասարումը.

Բլոքչեյն տեխնոլոգիաներ = Տվյալների բազա + Կոնսենսուս մեխանիզմներ

Բլոքչեյն տեխնոլոգիաների հիմքով գործարքների ճշգրտությունն ապահովվում է կոնսեսնուս մեխանիզմների միջոցով։ Օրինակ՝ ներկայումս գոյություն ունեն մի քանի հազար կրիպտոարժույթներ, և դրանց կոնսենսուս մեխանիզմները նույնպես բազմաթիվ են։ Կոնսեսուս մեխանիզմները հասկանալու համար կանդրադառնանք Բիթքոյինի և Էթերիումի համար կիրառվող Proof of Work (POW) և Proof of Stake (POS) մեխանիզմներին:

Բյուզանդական զորավարների խնդիրը

Բիթքոյինի գործունեության մեխանիզմը կոնսենսուսի, այսինքն՝ համաձայնության մեխանիզմ է: Այս մեխանիզմը առաջին անգամ կիրառվեց որպես կրիպտոարժույթների գործունեության մեխանիզմ 2009 թվականին Սատոշի Նակամոտոյի կողմից, սակայն այն մշակվել է դեռ 20-րդ դարում (1982 թվականին Լեսլի Լեմփորթի, Ռոբերտ Շոստակի և Մարշալ Պիսի կողմից) [1]:

Համակարգչային համակարգերը պետք է կարողանան հայտնաբերել իրենց մեկ կամ մի քանի տարրերի սխալները և չթողնեն, որ այդ սխալները ազդեն ամբողջական համակարգի վրա: Թե ինչպե՛ս և ի՛նչ միջոցներով է դա հնարավոր, հեղինակները փորձել են հայտնաբերել բյուզանդական զորավարների խնդրի համար լուծումներ գտնելու տարբերակով: POW մեխանիզմի դեպքում բիթքոյինով իրականցվող գործարքները հաստատում են աշխարհի տարբեր կետերում գտնվող համակարգիչներ (nodes): Եվ, որպեսզի կրիպտոարժութային համակարգը չխափանվի գործարքների սխալ հաստատումների պատճառով, կիրառվել են բյուզանդական զորավարների խնդրի լուծման սկզբունքները: Բյուզանդական զորավարների խնդիրը կարելի է ներկայացնել որպես հարց. ինչպե՞ս կարելի է համոզվել, որ բազմաթիվ սուբյեկտներ, որոնք գտնվում են տարբեր վայրերում, գալիս են բացարձակ համաձայնության գործողությունը կատարելուց առաջ: Այս իրավիճակը ներկայացվում է բյուզանդական զորավարների գործողություններով, ովքեր գտնվում են քաղաքի տարբեր մասերում, և գլխավոր զորավարից հարձակվելու կամ նահանջելու հրաման են ստանում և ստանալուց հետո միմյանց հայտնում են հրամանները համաձայնության գալու համար: Սակայն որոշ զորավարներ դավաճաններ են և սխալ տեղեկատվություն են հայտնում մյուս զորավարներին: Արդյունքում առաջանում է տեղեկատվական ցանց, որում առկա է նաև սխալ տեղեկատվություն: Նույն կերպով կրիպտոարժութային գործարքը հաստատելու համար համակարգիչները պետք է համաձայնեցնեն իրենց գործողությունները, որպեսզի գործարքը կատարվի: Սակայն ինչպե՞ս վարվել նման դեպքում և հասկանալ՝ որ հրամանն է տվյալ պարագայում ճշգրիտ: Այս խնդրի լուծման համար պետք է պահպանվեն հետևյալ պայմանները [2].

• Բոլոր հավատարիմ զորավարները կայացնում են միևնույն որոշումը
• Դավաճանների փոքր քանակը չի կարող հավատարիմ զորավարներին ստիպել փոխել իրենց որոշումը:

Այսպիսով՝ բոլոր համակարգիչները պետք է համաձայնության գան յուրաքանչյուր տեղեկատվության վերաբերյալ, որը փոխանցվում է ցանցի միջոցով: Եթե գտնվում են համակարգիչներ, որոնք սխալ տեղեկատվություն են տարածում, ապա ցանցի մյուս համակարգիչները միևնույն է հաստատում են ճշգրիտ գործարքը: Արդյունքում՝ ամբողջական ցանցը պետք է համաձայնության գա յուրաքանչյուր տեղեկատվության մասով: Այդ համաձայնությունը կոչվում է կոնսենսուս, և դրանից էլ առաջ է գալիս կոնսենսուս մեխանիզմների գաղափարը: Ներկայիս կրիպտոարժութային համակարգում գոյություն ունեն հազարավոր համակարգիչներ, որոնք տվյալ մեխանիզմի միջոցով ապահովում են գործարքների անվտանգությունն ու հուսալիությունը:

Բիթքոյինի դեպքում գործում է մայնինգի մեխանիմզը: Մայնինգը նշանակում է, որ գործարք կատարելիս, համակարգիչները (մայներ տերմինը վերաբերում է և՛ անձին, ով զբաղվում է մայնինգով, և՛ համակարգչին, որի միջոցով հաստատվում է գործարքը) օգտագործում են իրենց հաշվարկային հզորությունը գործարքը հաստատելու և բիթքոյիններ ստանալու նպատակով: Մայներները հաստատում են կրիպտոարժութային գործարքները, սակայն, քանի որ մայներները շատ են, պետք է ընտրել, թե նրանցից ո՛վ է հաստատելու գործարքը և ստանալու պարգևավճար։ Այս նպատակով էլ գործում է POW մեխանիզմը, որը որոշում է գործարքը հատատող մայներին՝ հիմնվելով նրա կողմից օգտագործվող հաշվարկման հզորության վրա։ Այսինքն՝ որքան շատ էլեկտրաէներգիա է օգտագործում մայները գործարքը հաստատելու համար, այնքան մեծ է հավանականությունը, որ հենց նա կկատարի այն։ Սակայն այս մեխանիզմը շատ էլեկտրաէներգիա է պահանջում և սպառում, որը բավականին ծախսատար է [3]: Մանսագիտացած մայներները օգտագործում են լրացուցիչ սերվերներ և սարքավորումներ, որպեսզի ավելացնեն իրենց համակարգիչների հաշվարկային հզորությունը։ Գործում են նույնիսկ մայներների միավորումներ (mining pool), որտեղ առանձին մայներները միավորում են իրենց համակարգիչների հզորությունը, այդպիսով ստանալով ավելի մեծ հաշվարկային հզորություն, և կատարում են ավելի շատ գործարքների հաստատումներ, իսկ պարգևավճարները բաշխում են յուրաքանչյուր մայների ներդրած հզորության համամասնությամբ: Ըստ գնահատումների՝ Բիթքոյին ցանցի գործարքների հաստատման համար օգտագործվող էլեկտրաէներգիան մեկ տարվա կտրվածքով հավասար է Իռլանդիայում մեկ տարում սպառվող էլեկտրաէներգիային [4]։

Մյուս կողմից POS մեխանիզմը, որն Էթերիումի կոնսենսուս մեխանիզմ է, մայներներին ընտրում է ըստ նրանց կողմից ներդրված «խաղագումարի»։ Այսինքն՝ եթե մայները ցանկանում է հաստատել որևէ գործարք, ապա նա պետք է տիրապետի որոշակի քանակությամբ կրիպտոարժույթների (որքան շատ կրիպտոարժույթ նա ունենա իր հաշվին, այնքան մեծ կլինի հավանականությունը, որ հենց նա կհաստատի գործարքը)։ Գործարքը սխալ հաստատելու դեպքում նա կկորցնի իր «խաղագումարը», իսկ ճշգրիտ հաստատելու դեպքում կստանա որոշակի վճար։ POS մեխանիզմը POW մեխանիզմի համեմատությամբ չի սպառում այդքան շատ էլեկտրաէներգիա, և հենց դա էլ դրա առավելությունն է [5]։

Կրիպտոարժույթներ

Պարզ է արդեն, որ բլոքչեյնի նկարագրությունը առանց կրիպտոարժույթների մասին պատկերացման և կրիպտոարժույթների քննարկումը առանց բլոքչեյնի դժվար է պատկերացնել: Ուստի կարճ անդրադառնանք կրիպտոարժույթներին:

Կրիպտոարժույթը թվային ակտիվ է, որը նախատեսված է որպես փոխանակման միջոց գործածվելու համար՝ օգտագործելով կրիպտոգրաֆիկ ֆունկցիաներ ֆինանսական գործարքների անվտանգությունն ապահովելու, լրացուցիչ միավորներ ստեղծելու և ակտիվի փոխանցումը հաստատելու համար [6]: Ըստ Coinbase.com-ի՝ կրիպտոարժույթը թվային փող է՝ նախատեսված թվայնացված դարաշրջանի համար [7]: Այսինքն՝ կրիպտոարժույթները ֆիզիկապես գոյություն չունեցող արժույթներ են: Դրանք չեն շրջանառվում թղթադրամների կամ մետաղադրամների տեսքով: Կրիպտոարժույթների հիմքում ընկած են բլոքչեյն տեխնոլոգիաները, որոնք կրիպտոարժույթների միջոցով կատարվող գործարքներին թույլ են տալիս լինել ապակենտրոնացված, թափանցիկ և անփոփոխելի։ Վերջիններս կրիպտոարժույթների յուրահատկություններն են և տարբերակում են դրանք ավանդական փողերից.

Ապակենտրոնացում (decentralization). Ինչպես գիտենք՝ ավանդական տնտեսական համակարգերում տնտեսությունը կարգավորվում է պետության կողմից: Ավանդական արժույթների կայունությունն էլ վերահսկում են կենտրոնական բանկերը, սակայն կրիպտոարժույթները չեն կարգավորվում որևէ պետության, բանկի կամ այլ կառույցի կողմից: Դա է պատճառը, որ կրիպտոարժույթների շուկայական գնի վրա ազդում է պահանջարկը և դրանց շրջանառվող քանակը։ Ոչ մի այլ կառույց չի կարող ազդել գնի վրա ո՛չ վարվող քաղաքականության, ո՛չ էլ օգտագործվող գործիքների միջոցով։ Կրիպտոարժութային գործարքները կատարվում և հաստատվում են բաց ցանցերի միջոցով, որոնք չունեն ղեկավարող կամ կարգավորող որևէ կառույց: Կրիպտոարժույթները ապակենտրոնացված են համակարգչային ցանցերում, որոնք գտնվում են աշխարհի տարբեր կետերում: Հաստատվելուց հետո յուրաքանչյուր գործարք գրանցվում է այսպես կոչված բաշխված ռեգիստրում (distributed ledger), որը հասանելի է բոլորին և պարունակում է կոդավորված տեղեկատվություն կատարված գործարքի մասին [8]:

Թափանցիկություն (transparency). Բոլոր այն գործարքները, որոնք կատարվում են կրիպտոարժույթներով, տեսանելի են հանրության բոլոր անդամների համար։ Սակայն սա չի նշանակում, որ նաև տեսանելի են բոլոր գործարք կատարողների անձնական տվյալները։ Տվյալների գաղտնիության պահպանման նպատակով գործարքները կատարվում են կոդավորված (կրիպտոագրաֆիկ) ձևով: Հարթակում գործարք կատարելիս յուրաքանչյուր օգտատեր ստանում է իր «հանրային բանալին» (public key), որն իրենից ներկայացնում է պատահական թվերի և տառերի շարք։ Այդպիսով՝ հանրությունը կարող է հետևել կրիպտոարժութային գործարքներին՝ միայն հանրային բանալիների տվյալների վրա հիմնվելով։ Այսինքն՝ կրիպտոարժույթները թափանցիկ են՝ միաժամանակ պահպանելով անձնական տվյալների գաղտնիությունը: Կրիպտոարժույթների այս առանձնահատկությունը հիմնականում շահագործվում է հանցավոր վարքագիծ ցուցաբերող անհատների և ընկերությունների կողմից:

Անփոփոխելիություն (immutability). այս հասկացությունը առավելապես կապված է բլոքչեյն տեխնոլոգիաների հետ, քանի որ հենց դրանք են թույլ տալիս կրիպտոարժութային գործարքների ապահով իրականացում։ Յուրաքանչյուր գործարք կատարելիս ստեղծվում և հաստատվում են այդ գործարքի տվյալներով բլոկներ, որոնք հաջորդում են միմյանց յուրահատուկ կոդի միջոցով: Այդ կոդը գրեթե հնարավոր չէ փոփոխել (բլոքչեյն տեխնոլոգիաները համարվում են չափազանց անխոցելի, սակայն երբեք չի նշվում, որ դրանք ապահովում են 100 տոկոսանոց անվտանգություն)։ Իսկ գործարքների հաստատումը կատարում են մայներները (miners), որոնց շահադրդում է ամեն գործարքի ճիշտ հաստատումից սպասվող պարգևավճարը տվյալ կրիպտոարժույթի տեսքով։ Շահադրդման մեխանիզմը ստիպում է մայներներին ճշգրտորեն հաստատել բոլոր գործարքները։ Իսկ հաստատված գործարքները ստուգվում և վերահաստատվում են համակարգչային ցանցի մյուս մասնակիցների կողմից, որից հետո գործարքը համարվում է կատարված:

Հեղինակներ` Ինգա Սեդրակյան (Inga Sedrakyan) և Հայկ Քալանթարյան (Hayk Kalantaryan) © Բոլոր իրավունքները պաշտպանված են: