Предисловие
Это первый в мире всеобъемлющий отраслевой отчёт, рассматривающий индустрию через призму Web3. Как её давние участники, мы наблюдаем, как по мере созревания блокчейн-технологий расширяются границы всей сферы: растут вычислительные мощности, крипторынок, развиваются метавселенная и Web3.
Наш отчёт — это новый взгляд «с плеч гигантов». Такие работы, как «Crypto Theses for 2022» от Messari, «State of Crypto 2022» от a16z или отчёт McKinsey «Создание ценности в метавселенной», описывают прошлое или настоящее отрасли лишь с одной из сторон Web3. Наш же отчёт охватывает всю экосистему Web3 целиком и, как и упомянутые исследования, отражает текущий исторический момент.
Мы начинаем с идейных истоков Web3, которые уходят к зарождению интернета в конце XX века. Затем рассматриваем техническую основу (инфраструктуру) и ключевые современные приложения, а также самые популярные сегодня направления развития Web3: DeFi, NFT, блокчейн-игры и DAO. Этот период охватывает время от создания первого блока Bitcoin до публикации настоящего отчёта. Далее мы обращаемся к метавселенной — миру, который уже находится в поле нашего зрения. В заключение обсуждаем инвестиции и регулирование, сопровождающие развитие отрасли. Нам посчастливилось стать свидетелями рождения этой индустрии, и мы надеемся, что данный отчёт будет сопровождать её на пути роста.
Глава 1. Web3: Ренессанс киберпространства
С конца 2021 года частота запросов «Web3» в интернете резко пошла вверх. Все активно обсуждают Web3, словно этот идеал может воплотиться в жизнь уже завтра. Однако Web3 возник не на пустом месте: это продолжение киберпанк- и криптопанк-идей 1980–1990-х годов. Нынешняя бурная революция Web3 больше похожа на Ренессанс киберпространства, в которое наконец-то влили «родную экономическую кровь».
Раздел 1. Декларация независимости киберпространства
8 февраля 1996 года Джон Перри Барлоу (John Perry Barlow), один из основателей Electronic Frontier Foundation (EFF), опубликовал «Декларацию независимости киберпространства». В ней он заявил, что сетевое пространство — это самостоятельная «обитель разума», не подпадающая под юрисдикцию традиционных сил.
В декларации были сформулированы три ключевых принципа:
Во-первых, нематериальность: наш мир вездесущ и эфемерен, но он не имеет физической формы.
Во-вторых, отсутствие границ: здесь может участвовать каждый, нет привилегий или предрассудков, основанных на расе, экономическом статусе, военной силе или месте рождения.
В-третьих, отсутствие дискриминации: любой человек в любом месте может свободно выражать свои убеждения, не опасаясь быть заставленным молчать или подчиниться, какими бы необычными эти убеждения ни казались.
Декларация Барлоу быстро стала знаменитой и разошлась по интернету. Через девять месяцев после публикации её перепечатали около 40 000 сайтов.
We will create a civilization of the Mind in Cyberspace.
— John Perry Barlow
Однако по мере развития интернета к декларации стали относиться скептически. К 2002 году число сайтов, перепечатывавших её, сократилось примерно до 20 000. Даже сам Барлоу в интервью 2004 года переосмыслил свою работу 1990-х, особенно свой тогдашний оптимизм. Он сказал: «Мы все постарели и стали мудрее». Картина, нарисованная в «Декларации», тогда не реализовалась, но это не остановило идеалистов в их стремлении к этой цели.
Раздел 2. Ранние попытки создать суверенную валюту для киберпространства
Если деньги — это жизненно важная «кровь», обеспечивающая работу современного экономического общества, то и независимое от физического мира киберпространство должно обладать собственной, родной денежной системой для проведения экономических операций.
Примерно в то же время, когда появилась «Декларация независимости киберпространства», движение криптопанков переживало расцвет. В своей «Декларации криптопанков», опубликованной в 1993 году, Эрик Хьюз (Eric Hughes) изложил миссию и цели движения: с помощью криптографии создавать анонимные системы для защиты приватности. В декларации также говорилось: «Программное обеспечение невозможно уничтожить; полностью распределённые системы никогда не прекращают работу».
We the Cypherpunks are dedicated to building anonymous systems. We are defending our privacy with cryptography, with anonymous mail forwarding systems, with digital signatures, and with electronic money.
— Eric Hughes
В 1983 году Дэвид Чаум предложил анонимную электронную денежную систему, основанную на технологии «слепой подписи». Она стала прообразом электронной валюты eCash, но так и не получила широкого распространения. Компания DigiCash, занимавшаяся её разработкой, обанкротилась в 1998 году. Причин провала было несколько, но главная, вероятно, заключалась в централизованной архитектуре: отказ центрального сервера или компании-оператора приводил к полной неработоспособности всей системы. Трудно представить, чтобы в будущем мы использовали продукт какой-то одной компании в качестве универсального интернет-стандарта для проведения транзакций.
В том же году, когда DigiCash прекратила существование, другой криптопанк — Вэй Дай — предложил анонимную и децентрализованную электронную денежную систему b-money. По сути, она обладала всеми базовыми характеристиками современных криптовалютных систем, но из-за технических сложностей так и не была официально запущена.
К 2005 году Ник Сабо разработал механизм децентрализованной цифровой валюты под названием bit gold. Поскольку любые данные в киберпространстве легко копируются, ключевой задачей при проектировании цифровой валюты было решение проблемы «двойного расходования». Большинство систем решали её путём введения централизованного уполномоченного органа, который вёл учёт балансов. Однако Сабо отверг такой подход: «Я хотел максимально точно воспроизвести в киберпространстве безопасность и надёжность золота, и самое главное — сделать это без доверенного центрального органа». Архитектура bit gold считается «непосредственным предшественником Bitcoin», но, к сожалению, так и не была реализована.
От eCash до b-money и далее до bit gold — многочисленные попытки ранних криптопанков создать нативную суверенную валюту для киберпространства так и не увенчались практическим успехом.
Раздел 3: Программное обеспечение поглощает мир
Тем временем интернет завершил переход от эпохи Web 1.0 к Web 2.0, но столкнулся с фундаментальными ограничениями, которые невозможно было преодолеть в рамках существующих технологий.
Web 1.0 — это ретроспективный термин, обозначающий первый этап развития Всемирной паутины примерно с 1991 по 2004 год. На этом этапе создателей контента было крайне мало, а подавляющее большинство пользователей выступали лишь его потребителями, используя сайты по принципу «зашёл, посмотрел, ушёл».
В эпоху Web 2.0 обычные пользователи получили возможность практически бесплатно обмениваться информацией и взаимодействовать друг с другом на различных платформах. Основной концепцией стали интерактивность, совместное использование и взаимосвязь. Именно в этот период, в 2011 году, партнёр венчурной фирмы a16z Марк Андреессен произнёс знаменитую фразу: «Программное обеспечение поглощает мир». Он писал: «Мы твёрдо верим, что многие известные интернет-компании строят реальные, быстрорастущие бизнес-модели с высокой маржинальностью и серьёзными барьерами для входа».
Позже мы действительно стали свидетелями стремительного роста технологических гигантов, таких как Meta (бывший Facebook), Amazon, Alphabet (материнская компания Google) и Tencent. Хотя их бизнес-направления различны, всех их объединяет одно — способность аккумулировать «состояние» (state) пользователей. В компьютерных системах «состояние» означает текущее положение объекта в определённый момент времени. Наличие состояния (stateful) означает, что одинаковые входные данные могут давать разные результаты в зависимости от текущего состояния системы. Например, каждый клик пользователя в поисковой выдаче Google помогает системе повышать точность результатов для следующих запросов.
На этапе Web 2.0 пользователи перестали быть просто потребителями сервисов — они сами стали частью интернет-продуктов. «Состояние» онлайн-сервисов растёт экспоненциально: пользователи доверяют платформам свои данные в обмен на более качественные услуги. В свою очередь, поставщики сервисов получают за это значительно более высокую рыночную капитализацию.
Однако когда «медовый месяц» заканчивается и рост платформ замедляется, они зачастую начинают предавать доверие пользователей. Отношения переходят от модели с положительной суммой к модели с нулевой. Чтобы поддерживать рост, платформы начинают извлекать из пользователей всё больше данных, включая личную информацию, превращая бывших партнёров в конкурентов. Кроме того, накопив за годы гигантские объёмы данных («состояния»), интернет-гиганты создают чрезвычайно высокие барьеры для входа. Новым стартапам практически невозможно их преодолеть, что подавляет конкуренцию и инновации.
Программное обеспечение поглощает мир, а сервисы, построенные поверх него, всё активнее посягают на интересы участников. Интернету срочно необходима смена парадигмы.
Раздел 4: Рождение блокчейна
31 октября 2008 года по восточному времени США Сатоши Накамото опубликовал белую книгу Bitcoin в списке рассылки криптопанков. Через два месяца, 3 января 2009 года, был добыт генезис-блок Bitcoin. Это событие ознаменовало рождение долгожданной нативной интернет-валюты, не требующей доверия, — мечты криптопанков на протяжении десятилетий. Киберпространство обрело экономическую «кровь», необходимую для функционирования полноценной экономической деятельности.
24 января 2014 года Виталик Бутерин официально объявил о запуске проекта Ethereum на Биткоин-конференции в Майами. Ethereum, построенная на идеях Bitcoin, предоставила разработчикам гораздо больше гибкости: она внедрила в блокчейн тьюринг-полный виртуальный машина, превратив всю сеть в глобальный универсальный виртуальный компьютер. Появление DeFi-протоколов, таких как Uniswap и Compound, позволило пользователям осуществлять в киберпространстве более сложные финансовые операции — торговлю, кредитование и другие коммерческие действия. Затем появление NFT, GameFi и DAO открыло для «коренных жителей» киберпространства ещё больше возможностей для взаимодействия и деятельности.
В апреле 2014 года Гэвин Вуд, соучредитель Ethereum и тогдашний технический директор проекта, впервые системно изложил концепцию Web3. По его мнению, в постсноуденовскую эпоху пользователи интернета больше не могут доверять корпорациям, которые управляют и используют их данные исключительно ради собственной прибыли. Поэтому необходимо создавать инфраструктуру и приложения с минимальным уровнем доверия. Вуд утверждал: «Web 3.0 — это набор всесторонних протоколов, предоставляющих разработчикам базовые модули для создания приложений совершенно новым способом. Эти технологии позволяют пользователям проверять подлинность отправляемой и получаемой информации и гарантируют надёжность выполнения платежей и получения вознаграждений. Web 3.0 можно рассматривать как исполняемую «Великую хартию вольностей» для интернета — основу личной свободы в противовес авторитаризму».
Таким образом, контуры возрождающегося киберпространства становятся всё более чёткими — это децентрализованная сетевая система, которая:
1. Открыта и проверяема: участники контролируют и владеют состоянием сети.
2. Инклюзивна и недискриминационна: все участники имеют равный доступ к сетевым сервисам.
3. Не имеет единой точки отказа: архитектура сети обладает высокой устойчивостью.
4. Не имеет централизованного управления: любые изменения требуют одобрения сообщества.
5. Обладает встроенной экономической системой, не требующей доверия.
Бурный рост сообществ DAO и приложений Web3 уже показал, какую силу может породить объединение незнакомцев в интернете на основе общих ценностей и целей. А по мере развития инфраструктуры в будущем откроется ещё больше возможностей.
Заключение
В завершение этой главы процитируем Кайла Сэмани (Kyle Samani), соучредителя Multicoin Capital:
«Доверие — основа всех экономических отношений. Самая крупная инвестиционная возможность в нашей жизни — сделать ставку на то, что это не является неизбежным».
Глава 2. Инфраструктура (публичные блокчейны)
Революция Web3, возможно, началась давно, но эпоха блокчейна в истории человечества стартовала лишь в 2009 году с появлением Bitcoin. В этой революции публичные блокчейны — важнейшая базовая инфраструктура. От механизма консенсуса Proof-of-Work (PoW) в Bitcoin до Ethereum 1.0 с поддержкой смарт-контрактов и множества сетей L1 на основе Proof-of-Stake (PoS) — за 13 лет публичные блокчейны прошли три значительные итерации. Современный Web3 — это гибридная система из трёх моделей, каждая из которых имеет свои особенности и успешно сосуществует с другими.
Раздел 1. «Расёмон» Bitcoin
Мы уже вступили в четвёртый цикл халвинга Bitcoin (BTC). С ростом высоты блоков становится всё сложнее определить, чем же на самом деле является Bitcoin. На этот токен, созданный в 2009 году, было возложено слишком много смыслов. Поэтому мы можем наблюдать за «Расёмоном» Bitcoin лишь через постоянно меняющиеся ракурсы.
1.1 BTC против фиатных валют
Страстные сторонники Bitcoin по-прежнему верят, что он заменит фиатные валюты и станет универсальным средством платежа во всём мире — как и задумывалось в его white paper: «Платёжная система «точка-точка». Признание Bitcoin в качестве законного платёжного средства в Сальвадоре в сентябре 2021 года стало мощным стимулом для этой идеи.
Однако такая реализация «сверху вниз» столкнулась с сопротивлением «снизу вверх»: проходили анти-Bitcoin демонстрации, значительная часть населения просто скачала кошелёк, получила бонус в $30 и больше им не пользовалась, а доля розничных продавцов, принимающих Bitcoin, остаётся невысокой.
Планируемые к выпуску в марте «вулканические облигации» Сальвадора на $1 млрд, обеспеченные Bitcoin, пока не вышли на рынок. Другие страны также рассматривают возможность признания Bitcoin, но пока только Центральноафриканская Республика официально объявила об этом. Сможет ли Bitcoin когда-нибудь заменить фиатные валюты? Сможет ли он потеснить доллар США в качестве мировой резервной валюты? В специальном ежегодном экономическом отчёте Банка международных расчётов (BIS) от 12 июня 2022 года «Будущая денежная система» (The Future Monetary System) делается вывод, что это невозможно. Правительства и регуляторы других стран также считают это маловероятным.
Возможно, так оно и есть. Однако платёжные системы и кошельки на базе Bitcoin могут предоставить доступ к финансовым услугам тем, у кого нет банковских счетов. Даже если Сальвадору в конечном итоге не удастся добиться массового внедрения Bitcoin, популяризация Lightning Network позволила многим местным жителям получать денежные переводы в долларах от родственников за рубежом. У них теперь появился как минимум ещё один выбор.
1.2 BTC против активов (золота и акций)
Bitcoin всегда был «цифровой рудой». Однако эпоха индивидуальной «добычи золота» прошла: по разным причинам сегодня основными майнерами стали институты.
Источник: Global Hashrate Distribution
Энергетические дебаты 2021 года привели к тому, что одни страны запретили майнинг (консенсусный механизм Proof-of-Work в Bitcoin требует энергозатрат для решения вычислительных задач при создании блоков), другие — торговлю криптовалютами. Рынок погрузился в медвежью фазу, а Ethereum начал переход на PoS… Хешрейт сети то падал, то восстанавливался, следуя за миграцией майнеров, но никогда не исчезал — ровно как и на протяжении всех предыдущих лет.
На протяжении большей части последнего десятилетия Bitcoin постепенно отвоёвывал долю рынка у золота. Более того, владение BTC, независимо от внешних рыночных условий, стало надёжным инструментом хеджирования рисков. Именно поэтому Рэй Далио и многие другие инвесторы включают Bitcoin в свои портфели, пусть и в небольших пропорциях.
Однако в последние месяцы ситуация, кажется, меняется: золото вновь набирает силу.
Источник: Woobull Charts
За последние полгода BTC, традиционно демонстрировавший низкую корреляцию с американским фондовым рынком, всё чаще движется в унисон с Nasdaq и, в особенности, с крупными технологическими акциями. Это говорит о том, что как актив BTC теряет черты «сырьевого товара» (майнинга) и всё больше напоминает «технологическую акцию».
Источник: Bloomberg
1.3 BTC и остальной крипторынок
С точки зрения блокчейн-индустрии, BTC в первую очередь олицетворяет фундаментальную ценность. По рыночной капитализации он стабильно занимает более 40% всего рынка. На бычьем рынке внимание инвесторов переключается на альткойны, а на медвежьем — доля BTC растёт. Именно поэтому за ним закрепилась репутация «последнего убежища». Отсюда же и популярный тезис о том, что Proof-of-Stake стал возможен лишь благодаря существованию Proof-of-Work.
С архитектурной точки зрения, механизмы консенсуса PoW и соответствующая сетевая структура уже не являются основными при создании новых блокчейнов. Тем не менее, после нескольких хардфорков основная сеть Bitcoin окончательно определила свою роль и ценность: максимальная безопасность и функция сохранения стоимости. Платёжные функции делегированы решению второго уровня — Lightning Network. Смарт-контракты в основном работают на Ethereum и других блокчейнах первого уровня, а взаимодействие с BTC осуществляется через кроссчейн-мосты или централизованные биржи.
Долгожданное обновление Taproot, реализованное в ноябре 2021 года, повысило безопасность, конфиденциальность и масштабируемость Bitcoin. Массовых приложений, использующих эти возможности, пока не появилось, но экосистема BTC стала выглядеть ещё более перспективной.
1.4 BTC и DAO
Помимо того, что Bitcoin предоставляет самый надёжный нативный актив в криптосфере, его значение для Web3 может заключаться в демонстрации новой формы организации. Как минимум, он доказал, что задачу, требующую глобального сотрудничества, можно решать на основе полного доверия, закодированного в протоколе.
Люди и машины, а также люди между собой, успешно сотрудничали, следуя правилам, прописанным в коде.
1.5 BTC и мир
Раньше Bitcoin называли «фундаментом» блокчейн-мира. За эти годы мир, построенный на этом фундаменте, стал невероятно богатым и разнообразн��м. Сегодня же этот фундамент всё глубже интегрируется в реальный физический мир, оказывая на него всё большее влияние — будь то финансовые институты Уолл-стрит, регуляторы разных стран, жители развивающихся государств или представители технологического сектора. Присоединение этих игроков придаёт BTC новые формы и характеристики. Таким образом, Bitcoin превращается в «мост», соединяющий два мира: цифровой и физический. И как говорят в криптосообществе, WAGMI — «We All Gonna Make It».
Раздел 2. Ethereum: платформа для смарт-контрактов
Ethereum — это публичная блокчейн-платформа с поддержкой смарт-контрактов, позволяющая любому создавать децентрализованные приложения (DApps). С момента запуска Bitcoin в 2009 году, ознаменовавшего начало эпохи блокчейна, самым значимым технологическим прорывом стало появление смарт-контрактов Ethereum. Именно они заложили основу для последующего развития DApps, взрывного роста DeFi и популярности NFT.
2.1 Смарт-контракты
Смарт-контракты — это фрагменты программного кода, которые выполняются автоматически. Однако для их практического применения требуется одно ключевое условие: наличие защищённого и неизменяемого уровня для хранения и исполнения.
Именно неизменяемость блокчейна делает его идеальной основой для смарт-контрактов. Это позволяет технологии выйти за рамки простых криптовалютных платежей, достичь тьюринговой полноты и преодолеть ограничения Bitcoin как бухгалтерского реестра, реализуя сложные механизмы передачи стоимости. Широкий спектр применений, в свою очередь, предъявляет высокие требования к производительности, что в итоге привело к появлению высокопроизводительных публичных блокчейнов и решений Layer2.
Сегодня Ethereum — крупнейшая платформа для смарт-контрактов, а язык Solidity — самый популярный для их написания. Приложения, созданные на Solidity, аккумулируют около 85% от общей заблокированной стоимости (TVL) во всей экосистеме DeFi.
Источник: The Block
Приложения в экосистеме Ethereum в основном сосредоточены в сфере DeFi: это DEX (Uniswap), кредитование (Aave, Compound), деривативы (dYdX) и стейблкоины (MakerDAO, Frax). Другие направления представлены в основном NFT и блокчейн-играми.
На данный момент TVL в сети Ethereum составляет $4,7 млрд, что сопоставимо с рыночной капитализацией MediaTek или Kuaishou. Три крупнейших приложения экосистемы — MakerDAO, Lido и Uniswap — занимают 16,7%, 10,3% и 9,9% от общего TVL Ethereum соответственно.
Источник: DefiLlama
2.2 Ethereum и EVM-совместимые блокчейны
Совместимость с виртуальной машиной Ethereum (EVM) стала стандартом для многих публичных блокчейнов и решений второго уровня (L2). Как крупнейшая сеть с самым большим сообществом разработчиков, Ethereum занимает центральное место в индустрии. Сегодня на рынке представлено более сотни активных публичных блокчейнов и EVM-совместимых сетей, но лишь немногие смогли построить устойчивые экосистемы. Вместо того чтобы фокусироваться только на TPS (количестве транзакций в секунду), проекты теперь делают ставку на два ключевых фактора роста: развитие экосистемы и финансовые стимулы.
Развитие экосистемы Ethereum по-прежнему не имеет аналогов. С переходом на Proof-of-Stake (The Merge) и последующим внедрением шардинга позиции Ethereum укрепляются, а другие блокчейны всё активнее стремятся обеспечить совместимость с ним. Это позволяет разработчикам легко переносить и разворачивать свои DApp, что привело к формированию обширной экосистемы EVM-совместимых сетей и значительно упростило мультичейн-деплоймент приложений.
Например:
BNB Chain (BSC)
Binance Smart Chain (BSC) была запущена 1 сентября 2020 года. Став первой EVM-совместимой сетью, выпущенной криптобиржей в разгар «Лета DeFi», BSC получила значительный трафик от платформы Binance и закрепилась среди ведущих публичных блокчейнов. BSC использует механизм консенсуса DPoS, аналогичный EOS, обеспечивая пропускную способность в 30–70 раз выше, чем у Ethereum. Однако количество валидаторов ограничено 21 узлом, что означает значительно более низкую степень децентрализации по сравнению с Ethereum.
Avalanche-C
Avalanche — это масштабируемая и взаимодействующая децентрализованная блокчейн-сеть. Она состоит из трёх подсетей: X-Chain, C-Chain и P-Chain. C-Chain совместима с EVM и предназначена для выполнения смарт-контрактов; X-Chain, построенная на основе DAG, обеспечивает высокую скорость транзакций и используется для переводов средств; P-Chain управляет узлами сети и в основном используется для стейкинга, аналогично Relay Chain в Polkadot.
Fantom
Fantom — это высокопроизводительный публичный блокчейн на основе DAG, совместимый с EVM. Благодаря вл��янию Андре Кронье (Andre Cronje) экосистема Fantom пережила бурный рост в прошлом году. Однако после его ухода из индустрии в начале года Fantom столкнулась с серьёзным кризисом: её TVL упал с исторического максимума в $11,81 млрд до текущих $980 млн, что означает снижение на 91,7%.
Более того, публичные блокчейны, изначально несовместимые с EVM, один за другим запустили совместимые с Ethereum решения второго уровня (L2). Например, Near представил Aurora, Polkadot — Moonbeam, Cosmos — Evmos, а Solana — Neon. Сегодня большинство ведущих публичных блокчейнов в той или иной степени совместимы с EVM, что лишь укрепляет влияние Ethereum в криптоиндустрии.
2.3 Слияние Ethereum: переход от PoW к PoS
Консенсусный механизм — один из ключевых элементов базового уровня блокчейна. Он служит «золотым стандартом», который обеспечивает согласованность состояния сети и определяет, кто имеет право вести реестр. На сегодняшний день существует множество вариаций механизмов подтверждения в публичных блокчейнах, но по степени распространения их можно условно разделить на две основные группы: PoW и PoS. Ярчайший пример PoW — Bitcoin, в то время как PoS используют новые блокчейны, такие как BSC и Fantom, а также Ethereum после Слияния (The Merge). В механизме PoS валидаторам больше не нужно тратить огромные вычислительные мощности, чтобы получить право на создание блока. Вместо этого они получают вознаграждение либо за создание и отправку блока, если были выбраны случайным образом, либо за проверку блоков, отправленных другими участниками.
Слияние Ethereum (The Merge) означает объединение основной сети Ethereum с Beacon Chain. Как заявляет Ethereum Foundation, это затрагивает два слоя: слой консенсуса (Beacon Chain) и слой исполнения (текущий уровень взаимодействия с Ethereum). Слияние — важнейший шаг на пути Ethereum к эпохе шардинга. После него Ethereum полностью откажется от существующего механизма PoW на уровне исполнения и перейдёт на PoS. С этого момента сборку и проверку блоков будут осуществлять участники, застейкавшие ETH, а майнеры PoW и специализированное оборудование уйдут в прошлое.
Низкая пропускная способность, высокое энергопотребление и дорогие комиссии GAS серьёзно сдерживают развитие экосистемы Ethereum. Шардинг считается оптимальным решением этих проблем, и его внедрение стало одной из главных задач будущего развития сети. При этом Слияние — необходимое предварительное условие и фундамент для реализации шардинга.
Фактически, переход от PoW к PoS был заложен в дорожной карте Ethereum с самого начала. Например, «бомба сложности» (difficulty bomb) — это специальный механизм, созданный для обеспечения перехода к новому консенсусу и стимулирования майнеров PoW к переходу на PoS. «Бомба сложности» — алгоритм, который регулирует сложность сети в зависимости от времени генерации блоков: по мере роста высоты блокчейна сложность майнинга возрастает экспоненциально. В результате майнеры, проанализировав соотношение затрат и доходов, теряют экономическую выгоду и прекращают работу в режиме PoW, переходя к PoS. Поскольку Слияние неоднократно откладывалось, «бомбу сложности» также приходилось перенастраивать несколько раз. Запуск хард-форка Grey Glacier в июне 2022 года сигнализировал, что Слияние Ethereum состоится не ранее сентября.
После Слияния произойдут три ключевых изменения.
Во-первых, значительно сократится эмиссия Ethereum. При механизме PoW ежедневный выпуск составлял около 12 000 ETH, а после перехода на PoS он снизится до 1280 ETH в день — на 89,3 %. Учитывая также механизм сжигания (burning) токенов, предусмотренный EIP-1559, Ethereum может полностью перейти в режим дефляции.
Во-вторых, снизится порог входа для валидаторов, что поспособствует дальнейшей децентрализации сети. Раньше, при PoW, валидаторам требовалось профессиональное оборудование, что делало участие обычных пользователей практически невозможным. В механизме PoS валидаторы больше не соревнуются в вычислительной мощности, требования к «железу» значительно снижаются, и любой желающий может запустить собственный узел и принять участие в работе сети, выполнив условия стейкинга. Появление различных сервисов стейкинга дополнительно снижает порог входа для потенциальных валидаторов Ethereum. Наконец, энергопотребление сети радикально сократится, что приблизит Ethereum к углеродной нейтральности.
Отказ от постоянной гонки за вычислительной мощностью в рамках PoS приведёт к резкому снижению потребления электроэнергии. Сейчас годовое энергопотребление сети Ethereum составляет примерно 51,32 ТВт·ч — столько же, сколько потребляет вся Португалия, а ежегодные выбросы CO₂ достигают 28,63 млн тонн. По оценкам Ethereum Foundation, после Слияния энергопотребление сети сократится на 99,95 %, а суточное энергопотребление одного узла станет сопоставимым с потреблением обычного домашнего компьютера.
Источник данных: Digiconomist
Важно подчеркнуть, что само по себе Слияние не решит проблем масштабируемости и высоких комиссий GAS; значительные улучшения пользовательского опыта станут возможны только после постепенного внедрения шардинга.
Раздел 3. Второй уровень Ethereum (Ethereum Layer 2)
Для повышения производительности сети Ethereum в индустрии было разработано множество решений по масштабированию. В зависимости от задействованного протокольного уровня они делятся на две основные категории: Layer 1 и Layer 2. Layer 1 — это масштабирование на уровне базового протокола (on-chain), которое обычно достигается изменением размера блоков или базовой структуры данных. Шардинг Ethereum относится именно к масштабированию Layer 1. Он подразделяется на шардинг транзакций и шардинг состояния: первый предполагает распределение вычислений между различными шард-узлами по определённым правилам, а второй — разделение и хранение данных в разных шардах в зависимости от их атрибутов. Это позволяет параллельно обрабатывать данные в разных шардах и тем самым повысить производительность сети.
Layer 2 обычно означает масштабирование вне основной цепочки (off-chain), то есть перенос вычислений и транзакций на отдельный второй уровень. Это снижает нагрузку на основную сеть, повышает скорость взаимодействия и уменьшает комиссии. Однако обеспечение доступности и безопасности данных вне цепочки породило различные решения для масштабирования Layer 2: ZK Rollup, Optimistic Rollup, Validium, Plasma и другие. До наступления эпохи шардинга Ethereum наиболее эффективным решением для масштабирования остаётся именно Layer 2. Сегодня основными решениями Layer 2 для Ethereum являются два типа Rollup: ZK Rollup и Optimistic Rollup.
Rollup («свёртка») — это метод, при котором множество транзакций объединяются в один пакет и затем отправляются в основную сеть единовременно. Это снижает частоту взаимодействия с основной цепочкой, уменьшает перегрузку сети и повышает её производительность. В решениях Rollup исходные данные транзакций сохраняются в основной цепочке Ethereum, поэтому пользователи больше не зависят от конкретных узлов-валидаторов. Это делает Rollup самым безопасным из всех решений Layer 2.
3.1 ZK Rollup
Концепция ZK-Rollup была впервые предложена в 2018 году. Этот подход использует криптографию с нулевым разглашением для защиты средств пользователей — она позволяет доказать право владения, не раскрывая никакой дополнительной информации. В качестве хранилища данных и гаранта финального состояния используется основная сеть Ethereum, что обеспечивает наследование её безопасности.
Решения на базе ZK-Rollup защищают средства от конфискации и ��ензуры, однако из-за незрелости технологии и сложности создания универсальных сетей их применение пока ограничено. Разработка полноценной среды выполнения EVM для ZK-Rollup — задача гораздо более сложная, чем для Optimistic Rollup. Типичными примерами проектов, реализующих эту технологию, являются zkSync и StarkNet.
zkSync
zkSync разрабатывается командой Matter Labs. Уже запущена полностью совместимая с EVM тестовая сеть версии 2.0. В ней состояние второго уровня разделено на два компонента: zkRollup с хранением данных в блокчейне и zkPorter с хранением данных вне блокчейна — аналогично подходу StarkWare в StarkNet и StarkEx. По официальным данным, в экосистеме проекта уже около 100 приложений, в основном в сферах инфраструктуры, мостов и DeFi. Важная особенность zkSync — возможность оплачивать комиссии за транзакции любыми токенами, а не только ETH.
StarkNet
StarkNet — это универсальная платформа масштабирования второго уровня от компании StarkWare. Хотя она относится к семейству ZK-Rollup, её техническая реализация отличается от zkSync: StarkNet использует протокол zk-SNARKs, который требует меньше места для хранения данных в блокчейне и снижает комиссии, в то время как zkSync применяет zk-STARKs, обеспечивающие более высокий уровень безопасности.
В мае StarkNet привлёк финансирование в $100 млн при оценке в $8 млрд, став самым дорогим проектом среди решений второго уровня. Сейчас StarkWare активно тестирует официальный мост между уровнями StarkGate, и ожидается, что основная сеть StarkNet скоро запустится. На её официальном сайте представлено более 70 проектов экосистемы, преимущественно в области DeFi.
3.2 Optimistic Rollup
В отличие от ZK-Rollup, технология Optimistic Rollup использует не доказательства с нулевым разглашением, а так называемые «доказательства мошенничества» (fraud proofs). Она заимствует идеи раннего решения Plasma и полагается на взаимодействие между валидаторами и участниками, оспаривающими транзакции, для обеспечения безопасности. Когда валидатор отправляет итоговое состояние транзакций второго уровня в основную сеть, начинается период оспаривания длительностью около 7 дней, в течение которого средства замораживаются. Если обнаруживается ошибка, другие валидаторы могут предоставить доказательство мошенничества и получить залог, внесённый первоначальным валидатором.
Ключевое преимущество Optimistic Rollup перед ZK-Rollup — возможность поддержки сложных смарт-контрактов. Именно поэтому все широко используемые решения второго уровня сегодня относятся к этой категории, например:
Optimism
Optimism стал первым проектом, реализовавшим решение Optimistic Rollup, совместимое с EVM. Для проверки корректности данных, синхронизированных с первым уровнем, используется однораундовое интерактивное доказательство мошенничества — это главное отличие от Arbitrum. Кроме того, Optimism первым среди четырёх ведущих решений второго уровня выпустил собственный токен.
Arbitrum
Arbitrum был создан командой OffChainLabs, вышедшей из Принстонского университета. На сегодня это решение второго уровня с самой развитой экосистемой и наибольшей общей стоимостью заблокированных средств (TVL). Arbitrum использует многораундовое интерактивное доказательство мошенничества: после подачи претензии система сначала проводит несколько раундов взаимодействия на втором уровне, чтобы сузить спорную область, и только затем разрешает спор в основной сети. Это снижает затраты на разрешение споров и является ключевым отличием от Optimism.
3.3 Validium и Plasma
Validium (StarkEx)
Validium — это гибридное решение для масштабирования от исследовательской организации StarkWare. Его схема похожа на ZK-Rollup, но ключевое отличие в том, что данные транзакций не хранятся в основной сети (как в ZK-Rollup, где каждая транзакция записывается в блокчейн). Хотя в блокчейн публикуются доказательства корректности, сами данные находятся вне цепи, что делает Validium менее безопасным. Например, оператор StarkEx Validium теоретически может заморозить средства пользователей.
Кроме того, Validium ограниченно поддерживает универсальные вычисления и смарт-контракты, а генерация доказательств с нулевым разглашением требует больших вычислительных ресурсов, что экономически невыгодно для приложений с низкой нагрузкой. Преимущества Validium — отсутствие задержек при выводе средств и очень высокая пропускная способность (до 10 000 TPS). Типичные проекты, использующие эту схему, — Immutable и DeversiFi.
Plasma
В 2017 году Plasma была ведущим решением для масштабирования Ethereum и одной из первых технологий этого направления. Сегодня, с развитием решений на основе Rollup, Plasma как менее безопасный вариант масштабирования второго уровня (Layer 2) постепенно уходит на второй план.
Архитектура Plasma заимствовала технические идеи у Lightning Network биткоина. Это отдельный блокчейн, привязанный к основному реестру Ethereum и использующий доказательства мошенничества (fraud proofs) для разрешения споров. Её сильные стороны — высокая пропускная способность и низкая стоимость транзакций. Однако недостатки тоже значительны: реализация сложных вычислений затруднена, поддерживаются только базовые операции — переводы и обмен токенов по заданной логике. Кроме того, для обеспечения безопасности средств требуется постоянный мониторинг сети (личный или через доверенных третьих лиц). Наиболее известный пример реализации Plasma — OMG Network.
Анализируя упомянутые решения Layer 2, можно сделать вывод, что их суть сводится к различным компромиссам между безопасностью, производительностью и децент��ализацией, что и порождает разные подходы.
Раздел 4. Avalanche: протокол, EVM и подсети
Avalanche делает ставку на высокую производительность и масштабируемость. Первое достигается благодаря собственной архитектуре протокола Avalanche, второе — за счёт возможности разработчиков развёртывать настраиваемые подсети (subnets). Кроме того, платформа обеспечивает полную совместимость с EVM, чтобы привлекать готовые протоколы из экосистемы Ethereum и облегчать разработчикам создание нативных приложений для Avalanche.
4.1 Протокол Avalanche
Как показало исследование Team Rocket (2018), процесс консенсуса в протоколе Avalanche действительно напоминает лавину: сначала происходит случайный сдвиг (статистическая выборка узлов), а затем — массовый обвал (формирование консенсуса). Ключевая идея заключается в многократном и последовательном опросе случайно выбранных узлов сети об их предпочтениях, в результате чего все честные участники приходят к единому согласованному результату.
Преимущества протокола Avalanche: высокая производительность, низкая задержка, устойчивость к византийским атакам и двойному расходованию средств (double-spending), отсутствие конфликта интересов между майнерами и пользователями, а также относительная справедливость.
Возможные проблемы:
Случайная выборка обеспечивает недетерминированный консенсус.
Конфликтующие транзакции не защищены.
Требуется большое количество активных участников сети.
（Подробнее: ipfs.io/ipfs/QmUy4jh5mGNZvLkjies1RWM4YuvJh5o2FYopNPVYwrRVGV）
4.2 Архитектура Avalanche и нативный мост для кросс-чейн операций
Источник: официальный сайт Avalanche
Основная сеть Avalanche состоит из трёх блокчейнов:
1. X-цепоч��а (Exchange Chain) — отвечает за создание активов и проведение транзакций;
2. P-цепочка (Platform Chain) — отвечает за хранение данных, координацию узлов и создание подсетей;
3. C-цепочка (Contract Chain) — отвечает за выполнение смарт-контрактов и поддерживает EVM.
Нативный мост Avalanche Bridge позволяет переносить активы из экосистемы Ethereum в сеть Avalanche. Недавно к его функционалу добавили прямую поддержку кросс-чейн переводов BTC, что открывает возможность использования биткоинов в DeFi-экосистеме Avalanche.
4.3 Экосистема
Высокая совместимость Avalanche с Ethereum и постоянная поддержка со стороны фонда Avalanche привлекли множество проектов, изначально созданных для Ethereum, а также способствовали появлению собственных нативных протоколов Avalanche. Чтобы начать работу с экосистемой Avalanche, пользователям достаточно добавить сеть Avalanche-C в кошелёк MetaMask.
Общая стоимость заблокированных средств (TVL) в сети Avalanche составляет 2,8 млрд долларов. Вот пятерка крупнейших DApp по этому показателю:
Aave (нативный протокол кредитования Ethereum, развернутый на Avalanche через кросс-чейн решения)
Trader Joe (нативная для Avalanche децентрализованная биржа)
Wonderland (нативный протокол DeFi 2.0 на Avalanche, форк OlympusDAO)
Benqi (нативный протокол кредитования Avalanche)
Platypus Finance (нативный протокол для обмена стейблкоинов на Avalanche)
Среди других примечательных нативных протоколов можно выделить:
Avalaunch (крупнейшая платформа для запуска проектов в экосистеме Avalanche)
Crabada (ранее самый активный GameFi-протокол в экосистеме Avalanche)
Yeti Finance (протокол кредитования на Avalanche с поддержкой маржинальной торговли)
Yield Yak (агрегатор доходности в экосистеме Avalanche)
Step.app (Move-to-Earn проект в экосистеме Avalanche)
Ascenders (RPG-проект в жанре GameFi на Avalanche)
4.4 Подсети (Subnet)
Avalanche позволяет разработчикам разворачивать DApp в собственных подсетях, создавая таким образом специализированные блокчейн-сети. Процесс развертывания подсетей прост, они совместимы с EVM, а их безопасность обеспечивается выделенным набором валидаторов Avalanche — это модель частичного разделения безопасности. На данный момент подсети не могут напрямую взаимодействовать друг с другом, что делает их идеальным решением для DApp с низкой потребностью в композируемости, которые функционируют как автономные системы. Первым проектом, запустившимся в подсети Avalanche, стал DeFi Kingdoms. В дальнейшем планируется развертывание подсетей для Crabada, Step.app и Ascenders.
Раздел 5. BNB Chain: Binance, EVM, BAS
BNB Chain тесно связана с крупнейшей в мире централизованной биржей Binance, использует EVM-совместимую архитектуру и развивает собственную сайдчейн-экосистему BAS.
5.1 Архитектура
Источник: Binance Blog
BNB Beacon Chain: отвечает за управление сетью (стейкинг, голосование).
BNB Smart Chain (BSC): EVM-совместимый уровень консенсуса, центральное звено для межсетевого взаимодействия.
BNB Sidechain: PoS-решение на базе существующей инфраструктуры BSC, предназначенное для создания специализированных блокчейнов и DApp.
BNB ZkRollup (в разработке): решение на основе ZkRollup, которое позволит масштабировать BSC до блокчейна со сверхвысокой пропускной способностью.
BSC Partition Chain (BPC): аналог решений второго уровня (L2) для Ethereum, предназначенный для выполнения части вычислительной нагрузки BNB Beacon Chain.
5.2 BNB
В отличие от нативных токенов других публичных блокчейнов, BNB выполняет двойную роль: это и основной токен сети BSC, и платформенный токен биржи Binance. На его стоимость влияет не только активность в сети BSC, но и успехи самой биржи, включая её операционные доходы.
В ноябре прошлого года был реализован механизм сжигания BNB в соответствии с предложением BEP-95. Долгосрочное сокращение общего предложения BNB может негативно сказаться на проектах GameFi с интенсивными смарт-контрактными взаимодействиями, значительно повысив для них порог входа. Учитывая запуск сайдчейна BAS, можно ожидать, что в будущем BSC будет выносить подобные высоконагруженные операции на боковые цепи.
5.3 Экосистема
Согласно данным DefiLlama, общая заблокированная стоимость (TVL) в экосистеме BSC составляет около $6 млрд, что равно 7,8% от совокупной TVL всех блокчейнов.
Источник: DefiLlama
На долю PancakeSwap приходится 48,86% TVL экосистемы. Почти все проекты из топ-10 по этому показателю являются нативными для BSC, причём семь из них уже представлены на бирже Binance.
Источник: DefiLlama
Благодаря относительно низкой сто��мости разработки в экосистеме BSC наблюдается высокая активность проектов. В ноябре 2021 года количество ежедневных транзакций достигло 16 миллионов.
Источник: defiprime.com
В экосистеме BSC представлено множество активных проектов в сферах DeFi (например, Tranchess), GameFi (например, Binary X) и метавселенных (например, SecondLive). Единственным заметным пробелом остаётся отсутствие зрелого рынка для торговли NFT.
BSC оказывает экосистеме щедрую поддержку: регулярно проводится программа MVB для отбора и финансирования лучших проектов, а в октябре 2021 года был запущен стимулирующий фонд экосистемы BSC объёмом в $1 млрд.
5.4 Сайдчейн BAS
Согласно исследованию Мехты (2022), каждый сайдчейн BAS будет иметь собственную группу из 3–7 валидаторов и, как ожидается, будет использовать консенсус на основе PoS с порогом в 2/3 голосов. Для работы каждой боковой цепи будут использоваться собственные токены для стейкинга и утилитарных функций. Состояние и все переходы внутри каждого сайдчейна будут полностью независимы от других.
Для взаимодействия между собой сайдчейнам BAS потребуются сторонние мосты. BSC планирует использовать мост Celer, работающий по механизму «блокировка и чеканка», для подключения к каждому сайдчейну BAS. Аналогичным образом будут соединены и сами сайдчейны между собой. (Подробнее см.: Shanav K Mehta, Jump Crypto: Flavors of Standalone Multichain Architecture)
На сегодняшний день подтверждёнными участниками программы BAS являются проекты Meta Apes (нативный для BSC PvP-проект в жанре GameFi), Project Galaxy (кроссчейн-проект цифровых удостоверений) и Cube (игровая платформа, созданная на BSC).
Раздел 6. Cosmos: откр��тая архитектура, модульность и эирдропы
Зачем разворачивать смарт-контракт в публичной блокчейн-сети и конкурировать за газ с тысячами других, если можно запустить собственный блокчейн в экосистеме Cosmos, используя консенсус, который обеспечивают независимые валидаторы?
— Официальный сайт Cosmos
Если описать философию и экосистему Cosmos, пионера многоцепочной архитектуры, одним словом, то это будет «открытость».
6.1 Открытая архитектура: общая безопасность и межсетевые аккаунты
Архитектурная схема Cosmos
Источник: X Consulting
На представленной схеме архитектуры Cosmos центральное место занимает механизм консенсуса Tendermint. Этот инкапсулированный модуль теоретически может быть использован любой прикладной цепочкой через интерфейс ABCI (Application Blockchain Interface). (Примечание: на схеме ABCI обозначен зелёной вертикальной линией, соединяющей Tendermint и центральный хаб Cosmos Hub.)
Цепочки верхнего уровня делятся на два типа: хаб (Hub), выполняющий роль «маршрутизатора» и ретранслятора, и зоны (Zone), ориентированные на конкретные приложения. Обмен данными между ними осуществляется через протокол межсетевого взаимодействия IBC (Inter-Blockchain Communication). Впоследствии функциональность IBC была расширена до уровня межсетевых аккаунтов (inter-chain accounts), позволяющих выполнять операции на разных цепочках в рамках единой транзакции.
Теоретически такая архитектура позволяет каждой зоне подключиться к Tendermint через ABCI и работать как полностью независимая цепочка. Однако независимость означает и автономность. Без достаточного числа валидаторов безопасность цепочки становится уязвимой для атак. Поэтому после запуска первого официального хаба — Cosmos Hub — многие зоны предпочли подключаться непосредственно к нему. Это позволяет им использовать высокий уровень безопасности, обеспечиваемый большой сетью стейкеров ATOM в Cosmos Hub, а также косвенно взаимодействовать со всеми другими зонами в экосистеме. Таким образом, Cosmos обеспечивает общую безопасность для всей системы.
6.2 Модульный инструментарий Cosmos SDK
Модульный инструментарий Cosmos SDK считается одним из самых удобных для разработчиков блокчейн-приложений. Используя готовые модули для стандартных задач, разработчики могут быстро реализовать базовые компоненты и сосредоточиться на создании уникальной логики приложения. Более того, SDK стандартизирует и инкапсулирует часто используемые модули, предоставляя их другим разработчикам и предотвращая тем самым дублирование работы.
Источник: cloud.tencent.com/developer/article/1446970
6.3 Эйрдропы
Благодаря модели общей безопасности валидацию новых прикладных цепочек во многом обеспечивают другие сети. В качестве благодарности за этот вклад новые проекты часто проводят эйрдропы собственных токенов для держателей ATOM и стейкеров других ключевых цепочек экосистемы (например, Osmosis, Juno, Secret).
Частые эйрдропы привели к неожиданному результату: они стимулировали эксперименты и размышления над механизмами распределения токенов в DAO, что в итоге способствовало совершенствованию систем управления.
Среди крупнейших эйрдропов можно выделить: Osmosis (4 июля 2021 г.), Juno (27 августа 2021 г.), Evmos (19 апреля 2022 г.).
Эйрдроп Juno, в частности, спровоцировал серьёзные дискуссии о принципах управления в DAO.
Краткий итог
Cosmos, олицетворяющий открытость, модульность и культуру эйрдропов, по мнению многих, обладает потенциалом стать базовым уровнем L0 для всех блокчейнов — «Интернетом блокчейнов», как гласит его слоган. Однако формирование такого консенсуса требует времени, и пока неясно, предоставит ли рынок Cosmos необходимую для этого передышку.
Раздел 7. Polkadot: релей-цепь и парачейны, аукционы слотов, хакатоны
Polkadot когда-то называли «королём межсетевого взаимодействия», но в последнее время этот титул звучит всё реже. Во-первых, амбиции Polkadot выходят далеко за рамки простого обмена сообщениями между блокчейнами: проект стремится создать сеть для передачи любых данных. Во-вторых, текущий вектор развития Polkadot всё больше смещается в сторону строительства проектов внутри собственной экосистемы, и её модель постепенно сближается с моделями других блокчейнов первого уровня (L1).
7.1 Архитектура: релейная цепь и парачейны
Источник: Whitepaper Polkadot
В мультичейн-экосистеме Polkadot все блокчейны делятся на два типа: релейная цепь (Relay Chain) и парачейны (Parachains). Релейная цепь обеспечивает базовую безопасность через механизм PoS, а также общие вычислительные ресурсы и консенсус. Парачейны, в свою очередь, запускают различные приложения и подключаются к релейной цепи через слоты. Другие блокчейны, не являющиеся парачейнами (например, ETH и BTC), могут взаимодействовать с экосистемой через специальные парачейны-мосты (Bridges), предназначенные для межсетевого взаимодействия.
(Подробные технические детали см. в Whitepaper Polkadot: polkadot.network/PolkaDotPaper.pdf)
7.2 Аукцион слотов
Чтобы подключиться к релейной цепи и стать частью экосистемы Polkadot, проектам необходимо выиграть слот на аукционе. Всего доступно около 100 слотов, аренда которых предоставляется на два года. DOT, использованные для победы на аукционе, блокируются на весь этот период. На странице 31 отчёта «Глобальный обзор инноваций в Web3-экосистеме» (A Review of Global Web3 Eco Innovation) приведены данные по первым аукционам. В первом раунде (декабрь 2021 года) было заблокировано 99,1132 млн DOT (8,6% от общего предложения). Победителями стали пять проектов: Acala Network, Moonbeam Network, Astar Network, Parallel Finance и Clover Finance. Во втором раунде шесть проектов — Efinity, Centrifuge, Composable Finance, HydraDX, Interlay и Nodle — заблокировали 27 млн DOT (2,4% от общего объёма), выиграв аукцион. По сравнению с первым раундом средняя стоимость выигрыша снизилась на 77,3%.
Поскольку количество слотов в сети Polkadot ограничено (примерно 100), в экосистеме также существуют так называемые canary-сети (сети-канарейки), такие как известная Kusama. Они служат тестовой средой и также регулярно проводят свои аукционы слотов.
7.3 Хакатон Decoded
С 2020 года Polkadot ежегодно проводит хакатон Decoded, чтобы продвигать и демонстрировать самые свежие проекты экосистемы.
Краткий итог
Polkadot прошёл путь от «короля кроссчейн-решений» до уровня L0, а затем и до статуса «аналога L1». Эта эволюция отражает общие тренды в проектировании публичных блокчейнов. Однако, в отличие от финальности записи в блоке, итерации и развитие самих блокчейнов могут быть бесконечными.
Раздел 8. Solana: PoH, экосистема и инциденты с отказами
Среди всех крупных публичных блокчейнов Solana, безусловно, выделяется своей уникальностью. С точки зрения архитектуры её можно назвать «контрнаступлением» программистов извне блокчейн-сообщества. Специфический асинхронный механизм консенсуса PoH, использование языка Rust, продуманные и унифицированные базовые слои для DeFi и NFT, а также знакомые по интернету DDoS-атаки — всё это формирует особую ауру Solana.
8.1 Механизмы: Rust, PoH и «блокчейн-трилемма»
Rust не является основным языком в блокчейн-разработке, где доминирует Solidity на базе EVM. Однако в 2020 году, согласно опросу разработчиков на Stack Overflow, Rust был признан «самым любимым языком программирования»: около 86% респондентов заявили о желании продолжать с ним работать. (Подробнее в материале Supra Labs: «Подробный обзор языков программирования для блокчейна: руководство для амбициозных разработчиков»).
На встрече представителей Solana, Zcash и Parity 24 сентября 2018 года основатель Solana Анатолий Яковенко перечислил шесть причин, почему Rust идеально подходит для блокчейнов: (1) высокая производительность, сравнимая с C/C++; (2) типобезопасность, как в Haskell; (3) отсутствие сборщика мусора — память освобождается автоматически при выходе переменной из области видимости; (4) исключение нулевых и висячих указателей, основных источников сбоев и уязвимостей в C/C++; (5) строгие правила языка; (6) отличная поддержка параллельного программирования. Механизм консенсуса Solana, Proof of History (PoH), представляет собой инновационную асинхронную архитектуру.
Обычно для обновления состояния блокчейну требуется глобальная синхронизация всех узлов сети. Следующий блок создаётся только после того, как все узлы завершат синхронизацию, что ограничивает эффективность каждого из них. Чтобы максимизировать производительность узлов, Solana внедрила систему распределённых часов с глобальной временной меткой. Теперь обновление состояния не требует полной синхронизации по глобальному времени: каждый узел периодически сверяет свои локальные часы с глобальными.
Кроме того, для обеспечения доверия к транзакциям Solana использует верифицируемую функцию задержки (VDF). При добавлении каждой транзакции в блок PoH присваивает ей временную метку. Узлы могут с помощью VDF проверять историю операций в цепи. Высокоэффективный язык Rust в сочетании с консенсусным механизмом PoH, который загружает узлы на полную мощность, создали «сверхбыструю» Solana. В рамках «блокчейн-трилеммы» (децентрализация, масштабируемость, безопасность) Bitcoin и Ethereum жертвуют масштабируемостью, тогда как Solana приносит в жертву децентрализацию.
На данный момент разработкой ключевых узлов блокчейна Solana занимается исключительно Solana Foundation. Согласно данным сервиса Solana Beach (https://solanabeach.io/), в сети насчитывается 1793 узла, а коэффициент Накамото составляет 26. Этот показатель отражает минимальное количество субъектов, необходимое для нарушения работы подсистемы. Таким образом, теоретически для вывода сети Solana из строя достаточно взять под контроль всего 26 узлов.
8.2 Экосистема: Serum и Metaplex
По официальным данным на 25 июня, в экосистеме Solana насчитывается 301 проект DeFi (включая 175 DEX, 25 AMM и 150 DEX с ордербуком), 929 NFT-проектов (из них 100 связаны с Metaplex) и 271 игровой проект. Экосистему можно условно разделить на две ключевые части: DeFi-сегмент, построенный вокруг Serum, и NFT-сегмент, развивающийся на базе Metaplex.
Половина всех DeFi-проектов — это DEX, что стало возможным благодаря инфраструктуре Serum. Serum представляет собой DEX с ордербуком, ��оторый концентрирует в себе всю ликвидность других DEX на Solana.
Фактически, когда ордер с любого DEX попадает в стакан, его исполнение происходит через Serum, а контрагентом выступают все участники (Maker), предоставляющие ликвидность во всей экосистеме Solana. Это обеспечивает высокую концентрацию ликвидности и глубину рынка, превращая остальные DEX в своего рода графические интерфейсы (GUI) для Serum. Кроме того, тесные связи Solana с централизованной биржей FTX позволяют Serum частично использовать и внебиржевую (off-chain) ликвидность.
NFT-проектов на Solana в два раза больше, чем DeFi. С точки зрения инфраструктуры, Solana, пожалуй, является сегодня самой подходящей публичной блокчейн-платформой для NFT. Базовый протокол Metaplex позволяет пользователям в рамках единого процесса осуществлять весь цикл операций: от чеканки (minting) и установки цены до выпуска NFT.
В эпоху, когда «NFT может стать чем угодно», порог для создания токенов значительно снизился. Достаточно продумать концепцию и рассказать убедительную историю — и NFT готов к запуску. Поэтому, когда рынок NFT на Ethereum переживает спад, активность на Solana не только не падает, но и растёт. Например, в мае, в период общей рыночной коррекции, объём торгов на OpenSea (Ethereum) сократился на 31,6% по сравнению с предыдущим месяцем. В то же время объём торгов на крупнейшей NFT-бирже Solana Magic Eden вырос на 39,79%, а на OpenSea (Solana) — на впечатляющие 286,02%.
8.3 Сбои в сети
Несмотря на позиционирование как блокчейна с высокой пропускной способностью и скоростью, работа Solana часто оказывается нестабильной. Вот несколько серьёзных сбоев в основной сети за последнее время: 1 мая 2022 года сеть столкнулась с потоком запросов в 4 миллиона в секунду, что привело к нехватке памяти у узлов и остановке генерации блоков почти на семь часов. 26 мая 2022 года произошёл сбой системного времени, в результате чего время в блокчейне отставало от реального примерно на 30 минут.
1 июня 2022 года основная сеть была приостановлена примерно на 4,5 часа из-за невозможности достичь консенсуса по блокам. Кроме того, за этот период было зафиксировано несколько десятков эпизодов «снижения производительности сети». (Подробная история сбоев доступна по ссылке: https://status.solana.com/history; обновления статуса также публикуются в Twitter: @SolanaStatus.)
Причиной этих сбоев часто становятся массовые активности новых Web3-игр и NFT-проектов, такие как минты (minting) или первичные продажи Genesis NFT, которые привлекают множество «учёных» и их ботов. При частоте запросов от ботов, достигающей десятков в секунду, сеть Solana постоя��но подвергается атакам, напоминающим DDoS (массовые невалидные запросы мешают обработке легитимных). Например, сбой 1 мая был вызван атакой ботов на сервис Candy Machine (инструмент Metaplex для минта NFT). Недавний всплеск популярности приложения StepN также приводил к перегрузке сети. В качестве контрмеры Solana внедрила штраф в размере 0.01 SOL за отправку невалидных NFT-транзакций.
Таким образом, основные проблемы Solana лежат в двух плоскостях: технологические основы и чрезвычайная популярность NFT. Сеть, возможно, справляется с нагрузкой от арбитражных ботов в DeFi, но оказывается уязвимой перед ботами, ориентированными на NFT.
Краткое резюме
Если главным козырем Solana является высокая скорость и асинхронность, то сбои — это цена за это преимущество. Однако по сравнению с прошлым годом производительность сети постепенно улучшается: TPS восстанавливается, а количество неудачных транзакций снижается. Возможно, как сказал основатель Solana Labs Анатолий Яковенко, эти сбои — лишь «временные родовые боли». Благодаря своей скорости Solana позволяет DeFi, NFT и игровым проектам ��оздавать по-настоящему инновационные формы взаимодействия.
Раздел 9. Китайская блокчейн-экосистема: цифровые коллекционные предметы + консорциумные блокчейны
После регуляторных мер, принятых в Китае в 2021 году, развитие блокчейна в стране сосредоточилось в основном на платформах цифровых коллекционных предметов (аналог NFT) и базируется на консорциумных блокчейнах с ограниченным числом узлов, большинство из которых контролируются разработчиками. По данным юриста Го Чжихао, среди топ-100 подобных платформ значительную долю занимают проекты крупных компаний.
В то же время есть и другие платформы, например, Bilibili и Bigverse (NFT China), которые выпускают NFT на базе ETH, а также компании, работающие с Solana и Polygon.
Что касается децентрализации, консорциумные блокчейны вызывают серьёзные споры. Провал проекта Libra от Meta (бывший Facebook) — ещё один пример неудачи такого подхода. Тем не менее, утверждать, что в экосистеме Web3 для консорциумных блокчейнов нет места, пока рано.
Выводы
История блокчейна по сути совпадает с историей публичных блокчейнов (public chains). Разные их поколения отражают взгляды сообществ на современный мир и предлагают различные решения возникающих проблем. Однако, как и любые решения, со временем они сами могут становиться источником новых вызовов. Поэтому можно с уверенностью сказать о будущем Web3: публичные блокчейны ещё долго останутся его фундаментальной основой, продолжая развиваться и совершенствоваться.