Blockchains versus DLT's

Korte vergelijkende analyse van de onderliggende bronnen

Door Tatiana Revoredo

Invoering

We zijn getuige van de groei van een fenomeen dat kan worden gepresenteerd als een katalysator voor veranderingen in de manier waarop de wereld vandaag is, veranderingen die invloed hebben op bestuur, levensstijl, bedrijfsmodellen, instellingen op wereldschaal en de samenleving als geheel.

Afbeelding: Shutterstock

Blockchain-architectuur vormt een uitdaging voor oude patronen en ideeën die ons al eeuwenlang bevolken [1]. Dit vertegenwoordigt slechts één van de vele dimensies waarvan het bereik van mensen en bedrijven nog steeds niet in staat is zich te kwalificeren en te kwantificeren.

De concepten, functies en kenmerken van Blockchains worden nog steeds ontdekt, maar het is mogelijk om te voorzien dat de weg naar oplossingen in Blockchains percepties en evaluaties van de onderliggende bronnen vereist.

In deze lijn is het doel van dit artikel om een ​​korte vergelijkende analyse te maken tussen Blockchains en gedistribueerde grootboeken, waarbij enkele van de belangrijkste kenmerken worden behandeld en dus wordt geholpen bij het identificeren van de voor- en nadelen die kunnen voortvloeien uit de goedkeuring ervan. Opmerkingen van experts zijn welkom om technische onvolkomenheden te verhelpen.

Blockchains versus Distributed Ledger Technologies (DLT's)

Hoewel het gebruik van de termen "Blockchains" en "DLT's" (Distributed Ledger Technologies) als synoniemen heel gebruikelijk is, is de waarheid dat, hoewel Blockchains (Bitcoin, Ethereum, Zcash, bijvoorbeeld) overeenkomsten hebben met Distributed Ledger-technologieën (zoals Hyperledger Fabric of R3 Corda), DLT's zijn geen Blockchains.

Afbeelding: Shuttesrtock

Distributed Ledger Technologies (DLT's), of, zoals anderen verkiezen, gedistribueerde grootboekarchitecturen en -structuren zijn gemaakt voor de verwerking van transacties in een omgeving die wordt gedeeld door bekende actoren (bijvoorbeeld door een contractuele relatie), terwijl de echte Blockchains zo zijn ontworpen dat vreemden kunnen waarde veilig overdragen, om validerende agenten uit te geven om zekerheid (nauwkeurigheid, waarheidsgetrouwheid, trouw) en onveranderlijkheid [2] in transacties en gegevens te verkrijgen. Het is vermeldenswaard dat waarachtigheid en onveranderlijkheid essentieel zijn voor het succes van een adequate digitalisering van de activa.

Aan de andere kant kunnen we bij het analyseren van enkele van de verschillende technologische bronnen in Ethereum, IBM Hyperledger Fabric en R3 Corda nog meer verschillen identificeren tussen "Blockchains" en "DLT's".

Ethereum

Transacties in Blockchain Ethereum worden opgeslagen in "blokken", met statusovergangen [3] resulterend in nieuwe systeemstatussen (die de snelheid van database-transactieverwerking [4] opoffert ten opzichte van die van systeemintegriteit).

Afbeelding: Shuttestock

Omdat het ecosysteem van Ethereum is gebouwd op basis van een combinatie van particuliere blockchain-ecosystemen en openbare blockchain, is het voor dit artikel logischer om de openbare netwerknuances van Ethereum te synthetiseren.

Wat betreft de deelname van partijen gebeurt dit dus zonder toestemming, dat wil zeggen dat iedereen toegang heeft tot het Ethereum-netwerk, zonder dat daarvoor autorisatie nodig is. Opgemerkt moet worden dat de wijze van deelname van grote invloed is op hoe consensus wordt bereikt.

Over de "consensus" in Ethereum moeten alle deelnemers consensus bereiken over de volgorde van alle transacties die hebben plaatsgevonden, ongeacht of de bijdrager heeft bijgedragen aan een specifieke transactie. De volgorde van transacties is cruciaal voor de consistente status van het grootboek. Als er geen definitieve ordervolgorde kan worden vastgesteld, is er een kans dat dubbele uitgaven hebben plaatsgevonden. Omdat het netwerk onderdelen kan bevatten die niet bekend zijn (of enige contractuele aansprakelijkheid hebben), moet een consensueel mechanisme worden gebruikt om het grootboek te beschermen tegen frauduleuze deelnemers die dubbele uitgaven willen doen. In de huidige implementatie van Ethereum wordt dit mechanisme vastgesteld door mijnbouw op basis van de arbeid "Proof of Work" (PoW) [5]. Alle deelnemers moeten akkoord gaan met een gemeenschappelijk boek en alle deelnemers hebben toegang tot alle reeds geregistreerde inzendingen. De gevolgen zijn dat PoW de prestaties van transactieverwerking nadelig beïnvloedt [6]. Met betrekking tot de gegevens die zijn opgeslagen in het grootboek, hoewel de records anoniem zijn, zijn ze toegankelijk voor alle deelnemers, waardoor toepassingen kunnen worden aangetast die een grotere mate van privacy vereisen.

Een ander opmerkelijk kenmerk is dat Ethereum een ​​ingebouwde cryptocurrency heeft die Ether wordt genoemd. Het wordt gebruikt om beloningen te betalen voor "knooppunten" die bijdragen aan het bereiken van consensus door mijnbouwblokken en om transactiekosten te betalen. Daarom kunnen gedecentraliseerde applicaties (DApps) worden gebouwd voor Ethereum, die monetaire transacties mogelijk maken. Bovendien kan een digitaal token voor gebruik op maat worden gemaakt door een slim contract te implementeren dat voldoet aan een vooraf gedefinieerd patroon [7]. Op deze manier kunnen cryptocurrencies of activa worden gedefinieerd.

Bovendien maakt de Ethereum-architectuur het ook mogelijk voor 'affiliate-platforms' die lagen van 'crypto-economische' incentives aan het systeem kunnen toevoegen.

Ten slotte heeft het Ethereum integratie in de digitale commoditisering van activa, wat betekent dat het kan worden geïntegreerd in een besparing van digitale goederen, wat niet mogelijk is noch in Hyperledger Fabric, noch in R3 Corda.

Hyperledger-stof

IBM Hyperledger Fabric vervangt de belangrijkste principes van een Blockchain-systeem en handhaaft de uitvoering van alle transacties binnen de multichannel-architectuur om een ​​hoge transactiedoorvoer in een vertrouwde omgeving te garanderen. IBM Fabric is een DLT, geen Blockchain.

De Hypherledger Fabric-architectuur offert de integriteit en gegevensbetrouwbaarheid van een Blockchain-systeem op voor snellere transactieverwerking en doorvoer in een betrouwbare gegevensstroomomgeving. Hoewel de staatsindeling binnen de Fabric-omgeving efficiënt is, heeft deze niet de mogelijkheid om waarde te behouden in een gedecentraliseerd openbaar ecosysteem op dezelfde manier als een Blockchain zoals Ethereum of Bitcoin zou doen.

Wat betreft de deelname is Hyperledger Fabricit geautoriseerd (met toestemming), zodat netwerkdeelnemers vooraf worden geselecteerd en netwerktoegang tot deze alleen wordt beperkt.

Overigens is de consensusinterpretatie van Hyperledger Fabric verfijnder en niet beperkt tot op PoW gebaseerde mijnbouw (Proof of Work) of een derivaat. Door in de geautoriseerde modus te werken, biedt Hyperledger Fabric meer verfijnde toegangscontrole tot de records en daarmee de privacy. Bovendien krijgt u een prestatiewinst, zodat alleen belanghebbenden die deelnemen aan een transactie consensus moeten bereiken. De Hypherledger-consensus is breed en omvat de volledige stroom van transacties, dat wil zeggen, van de propositie van een transactie tot het netwerk tot de verbintenis met het grootboek. [8] Bovendien nemen computationele apparaten (ook bekend als "knooppunten") verschillende rollen en taken bij het verkrijgen van consensus.

In Hyperledger Fabric worden knooppunten gedifferentieerd, ingedeeld in Client of submitting-client [9], peer [10] of consenter [11]. Zonder technische details in te voeren, biedt Fabric verfijnde controle over consensus en beperkte toegang tot transacties, wat resulteert in verbeterde schaalbaarheid en privacy.

Hyperledger vereist geen ingebouwde cryptocurrencies, omdat consensus niet wordt bereikt via mining. Met Fabric is het echter mogelijk om een ​​eigen valuta of een digitaal token met de kettingcode te ontwikkelen. [12]

R3 Corda

In de R3 Cordaarchitecture vindt op zijn beurt de verwerking van gedeelde gegevens plaats in een "gedeeltelijk betrouwbare" omgeving, dat wil zeggen dat de tegenhangers elkaar niet volledig hoeven te vertrouwen, hoewel hun platform niet de componenten van een Blockchain-systeem heeft dat in staat is om zorgen voor ondubbelzinnige, exacte en onveranderlijke waarde.

Afbeelding: Shutterstock

In R3 Corda zijn stukjes informatie gekoppeld aan een database-achtig grootboek, dat gegevens toevoegt aan een gebeurtenisketen en de traceerbaarheid van zijn oorsprong in een gecontroleerde omgeving mogelijk maakt. De oorsprong van de gegevens wordt beheerd door de leden van het Consortium R3 Corda dat bepaalde toegangscontroles tot het softwareplatform beheert. Met behulp van deze configuratie kunnen banken en financiële instellingen de efficiëntie van informatieverwerking in een gedeeld boekhoudkundig ecosysteem maximaliseren. Gegevens kunnen beter worden verplaatst en verwerkt tussen organisaties, waardoor er minder vertrouwen nodig is tussen niet-vertrouwde tegenhangers. Om een ​​transactie in R3 Corda geldig te laten zijn, moet deze: worden ondertekend door de betrokken partijen, worden gevalideerd door de contractcode die de transactie bepaalt.

Wat betreft deelname aan R3 Corda is het, net als in Hyperledger Fabric, geautoriseerd (met toestemming), zodat de deelnemers aan het netwerk vooraf worden geselecteerd en de toegang tot het netwerk hiertoe beperkt is.

Wat betreft de consensus in R3 Corda, de interpretatie ervan is verfijnder en beperkt zich niet tot mijnbouw op basis van PoW (Proof of Work) of afgeleide. Door met toestemming te werken, biedt R3 Corda meer verfijnde toegangscontrole voor records en verbetert zo de privacy. Bovendien behaalt u prestaties omdat alleen de partijen die betrokken zijn bij een transactie overeenstemming moeten bereiken. Net als Fabric wordt de consensus in Corda ook bereikt op transactieniveau, waarbij alleen delen worden betrokken. De geldigheid van de transactie en het unieke karakter van de transactie zijn onderhevig aan consensus, en deze geldigheid wordt gegarandeerd door de uitvoering van een slimme contractencode die aan een transactie is gekoppeld. Consensus over de exclusiviteit van een transactie wordt bereikt onder de deelnemers die bekend staan ​​als 'notarisknooppunten'. [13]

Hier is het belangrijk op te merken dat omdat een systeem gesloten is, de R3 Corda niet de nodige middelen en technologische kenmerken heeft om een ​​ecosysteem te bouwen op basis van economische prikkels, noch een omgeving van openbare digitale activa. Wat meer is, de R3 Corda vereist geen ingebedde crypto-valuta's omdat consensus niet wordt bereikt door mining, en het Witboek voorziet niet in de creatie van cryptocurrencies of tokens. [14]

Architecturen Ethereum, Hyperledger Fabric en R3 Corda met betrekking tot mogelijke gebruiksscenario's

Bij het analyseren van de EthereumWhite Papers [15], Hyperledger Fabric en R3 Corda, hebben deze structuren een heel verschillende kijk op mogelijke toepassingsgebieden. [16]

Daarom ligt de motivatie voor de ontwikkeling van Hyperledger Fabric en R3 Corda in concrete gebruiksgevallen. In R3 Corda worden de use cases onttrokken aan de sector financiële dienstverlening. Daarom ligt in deze sector het belangrijkste toepassingsgebied van Corda. Hyperledger Fabric is daarentegen van plan een modulaire en uitbreidbare architectuur te bieden die kan worden gebruikt in een hele reeks industrieën, van bankieren en gezondheidszorg tot supply chains.

Ethereum toont zich ook volledig onafhankelijk van een specifiek toepassingsgebied, maar in tegenstelling tot Hyperledger Fabric valt niet de specificiteit op, maar het aanbieden van een generiek platform voor alle soorten transacties en toepassingen.

Laatste overwegingen

Hier wordt geconcludeerd dat de platforms inherent van elkaar verschillen. Hoewel Blockchains als Ethereum, heeft het bepaalde functies die niet bestaan ​​in de gedistribueerde grootboeken. DLT's hebben op hun beurt prestatiekenmerken die Ethereumis momenteel niet in dezelfde mate kan bereiken.

Alle architecturen die hier worden geanalyseerd, zijn nog in aanbouw en daarom moeten hun protocollen zorgvuldig worden onderzocht door zakenmensen en managers, die ze tot de nodige diepgang moeten begrijpen voordat praktische implementatie mogelijk is.

Weten waar je van plan bent om te gaan en hoe dicht deze architecturen de replicatie van de gewenste niveaus van functionaliteit zijn, kan het verschil maken.

Disclaimer: dit artikel geeft alleen het pretentieloos persoonlijk begrip van de auteur weer. Opmerkingen van ontwikkelaars met het doel technische onvolkomenheden te corrigeren zijn welkom.

Bibliografie

Ethereum. In: Ethereum State Transition-functie. Github. Disponível em: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#ethereum-state-transition-function.

Ethereum. In: Filosofie. GitHub. Disponível em: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#philosophy

Hearn, Mike. In: Corda: Een gedistribueerd grootboek. Corda technisch whitepaper. Corda, 2016. Disponível em: https://docs.corda.net/_static/corda-technical-whitepaper.pdf

Mougayar, William (auteur); Butterin, Vitalik (Prologo) In: De zakelijke blockchain: belofte, praktijk en toepassing van de volgende internettechnologie. Amazon, 2017.

Ray, Shaan. In: Het verschil tussen Blockchain en Distributed Ledger Technology. Towards Data Science, 2018.

De Linux Foundation. In: Hyperledger Explainer. Hyperledger. Disponível em: https://youtu.be/js3Zjxbo8TM

De Linux Foundation. In: Hyperledger Architecture, Volume 1. Whitepaper over Hyperledger. Disponível em: https://www.hyperledger.org/wp-content/uploads/2017/08/Hyperledger_Arch_WG_Paper_1_Consensus.pdf

Valenta, Martin; Sandner, Phillip. In: Vergelijking van Ethereum, Hyperledger Fabric en Corda. Frankfurt School Blockchain Center, 2017.

Wikipedia, A enciclopédia livre. In: Witboek. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/White_paper

Xu, Bent. In: Blockchain versus Distributed Ledger Technologies. Consensys, 2018.

eindnoten

[1] Blockchains helpt onze afhankelijkheid van vertrouwde validerende agenten (zoals banken, overheden, advocaten, notarissen en functionarissen voor naleving van regelgeving) te verminderen en mogelijk zelfs te elimineren

[2] Antonopoulos, Andreas. In: "Wat is de Blockchain", Youtube, januari 2018. Disponível em: https://youtu.be/4FfLhhhIlIc

[3] Huidige configuratie van een gegevensstructuur

[4] Computationele gebeurtenissen die kunnen leiden tot staatstransacties, het kunnen initiëren van contracten of het oproepen van reeds bestaande contracten

[5] Vitalik Buterin, de maker van ethereum, heeft onlangs een ruwe implementatiegids uitgebracht die onthult dat de ontwikkelaars van het netwerk eerst zullen beginnen met een 'hybride' systeem dat proof-of-work mining in bitcoin-stijl combineert met de langverwachte en nog steeds experimentele proof -van-stake systeem genaamd Casper, gecreëerd door Buterin.

[6] Vukolić M. (2016). The Quest for Scalable Blockchain Fabric: Proof-of-Work versus BFT Replication, in: Camenisch J., Kesdoğan D. (red.) Open problemen in netwerkbeveiliging, iNetSec 2015, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 9591, Springer

[6] https://www.ethereum.org/token

[7] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/fabric_model.html#consensus

[8] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[9] Peers kunnen twee speciale rollen hebben: a. Een indienende peer of indiener, b. Een goedkeurende peer of endorser. https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[10] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[11] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/Fabric-FAQ.html#chaincode-smart-contracts-and-digital-assets

[12] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[13] https://discourse.corda.net/t/mobile-consumer-payment-experiences-with-corda-on-ledger-cash/966?source_topic_id=962

[14] White Paper is volgens Wikipedia een officieel document dat is gepubliceerd door een regering of een internationale organisatie om als gids of gids voor een probleem te dienen en hoe het moet worden aangepakt.

[15] Valenta, Martin; Sandner, Phillip. In: Vergelijking van Ethereum, Hyperledger Fabric en Corda. Frankfurt School Blockchain Center, 2017