Блокчейн-индустрия находится на раннем этапе развития и сталкивается со многими ограничениями, внутренними и внешними, включая технические проблемы базовых технологий, скандалы и кражи, государственное регулирование и принятие со стороны общества.

Существует ряд технических сложностей, связанных с конкретными блокчейн-технологиями и с моделью блокчейна в целом. Разработчикам известно об этих проблемах, для них предлагаются решения, и работа по их реализации сопровождается бурными дискуссиями. Инсайдеры имеют разные мнения о том, когда и как удастся решить эти задачи и перейти на следующие этапы развития блокчейн-индустрии. Кто-то считает, что стандартом де-факто станет распределенный журнал записей биткойна, который больше других заслуживает доверия, имеет самую крупную инфраструктуру и оказывает на сеть такое влияние, что единственным правильным решением будет его использование в качестве универсального стандарта. Другие специалисты создают новые блокчейны, например Ethereum, или криптотехнологии, вовсе не использующие блокчейн, такие как Ripple.

Одна из актуальных задач технологии биткойна – преодоление текущего ограничения в 7 транзакций в секунду, особенно в случае массового признания биткойна[208]. Для сравнения: оператор кредитных карт VISA штатно обрабатывает 2 тыс. транзакций в секунду и может справляться с пиковыми нагрузками до 10 тыс. транзакций в секунду. К другим задачам относится безопасное увеличение размера блока, не приводящее к раздуванию распределенного журнала записей, борьба с уязвимостью майнинга к «атаке 51 %» и внесение в код изменений, не имеющих обратной совместимости. Рассмотрим вкратце основные сложности[209].

Пропускная способность

Сеть биткойна имеет потенциальную проблему с пропускной способностью: она обрабатывает только одну транзакцию в секунду (т/с), а текущий теоретический максимум – 7 т/с. Ведущие разработчики заверяют, что этот максимум будет повышен, когда возникнет такая необходимость. Один из способов обеспечения большей пропускной способности – увеличение размера блока биткойна, однако это приведет к проблемам раздувания объема распределенного журнала записей. Для сравнения приведем показатели других сетей, обрабатывающих транзакции:

• VISA: обычная нагрузка – 2 тыс. т/с, пиковая – 10 тыс. т/с;

• Twitter: обычная нагрузка – 5 тыс. т/с, пиковая – 15 тыс. т/с;

• рекламные сети – обычная нагрузка > 100 тыс. т/с.

Задержка

Сейчас каждая транзакция с участием блока биткойна обрабатывается 10 минут – это и есть минимальное время подтверждения транзакции. Для обеспечения достаточной безопасности придется ждать дольше, около часа, а если транзакция крупная, то еще дольше, чтобы снизить риск атаки с двойной тратой (в которой биткойны повторно тратятся путем отдельной транзакции до того, как получатель подтвердит получение причитающихся ему бит-койнов). Для сравнения: максимальное время ответа при первичной обработке транзакции VISA – несколько секунд.

Размер и скорость распространения

В конце 2014 года размер распределенного журнала записей биткойна составлял 25 ГБ, а в начале 2016 года – более 60 ГБ. Скачивание такого объема данных может занять целый день. Если число транзакций увеличится до показателей VISA (2 тыс. транзакций в секунду), то увеличение размера составит 1,42 ПБ в год или 3,9 ГБ в день. При скорости 150 тыс. т/с распределенный журнал записей будет расти на 214 ПБ в год. Биткойн-сообщество называет проблему увеличения размера блокчейна «раздуванием», и это позволяет предположить, что пользователи предпочитают журналы записей небольшого объема. Однако для настоящего масштабирования, необходимого для внедрения идеи блокчейна в широкие массы, журнал записей должен стать большим, а доступ к нему – более эффективным. Это наводит на мысли о централизации, поскольку для запуска полного узла биткойна (работающий в фоновом режиме сервер, хранящий и раздающий блокчейн) требуются ресурсы, и в настоящее время число полных узлов упало примерно до 7 тыс. серверов по всему миру.

О том, должны ли системы, на которых запущен полный узел, получать вознаграждение, ведутся дискуссии. 60 ГБ – это вроде бы не так много в современную эпоху больших данных, когда исследователи работают с терабайтами информации. Но исследовательские данные можно сжать, а блокчейн сжимать нельзя из соображений безопасности и доступности. Впрочем, это открывает возможность для разработки инновационных алгоритмов сжатия, позволяющих использовать блокчейн, записывать в него данные, сохранять целостность и доступность даже при достижении гораздо большего размера. Один из новаторских способов решить проблему раздувания распределенного журнала записей и сделать данные более доступными – использовать API, как Chain и другие производители, поддерживающие автоматизированные обращения к полному журналу записей биткой-на. Некоторые решения получают балансы адресов и изменения этих балансов и уведомляют пользовательские приложения, когда в сеть добавляются новые транзакции или блоки. Существуют также средства для работы с блоками, имеющие веб-интерфейс (например, https://blockchain.info/), приложения-посредники, позволяющие запрашивать данные распределенного журнала записей частично, и мобильные электронные кошельки с пользовательским интерфейсом, эффективно работающие с усеченным набором данных блокчейна.

Безопасность

Распределенный журнал записей биткойна имеет ряд потенциальных проблем с безопасностью. Наибольшие опасения вызывает «атака 51 %», которая станет возможной, если некто получит контроль минимум над 51 % вычислительных мощностей, используемых для майнинга. Это позволит ему совершать двойную трату собственных биткойнов, ранее участвовавших в транзакциях (но не биткойнов, принадлежащих другим людям)[210]. Эта проблема возникает из-за тенденции к централизации майнинга – запись большинства транзакций выполняется несколькими крупными пулами. В настоящий момент можно полагаться только на добропорядочность владельцев крупных пулов. Некоторые из них (например, Ghash.io) заявляют, что не собираются проводить атаки, но сеть все же небезопасна[211]. Двойную трату можно выполнять и другими способами – например, если написать соответствующий код и обманом вынудить пользователя повторно отправить транзакцию. Еще одна проблема безопасности таится в потенциальной возможности взлома эллиптической криптографии, которую использует биткойн. Однако специалисты уже готовят обновления для устранения этой уязвимости[212].