Распределённый реестр
Распределённый реестр (англ. distributed ledger, также используется термин распределённая технология реестров или DLT — от англ. англ. distributed ledger technology) — это система, при которой цифровые данные дублируются, разделяются и синхронизируются между множеством географически распределённых узлов: сайтов, стран или организаций[1]. Основная идея данной технологии строится на принципе, подразумевающем определение достоверности данных на основе соглашения между большинством или популярным числом узлов системы. В отличие от централизованной базы данных, распределённый реестр не требует единого администратора и не обладает центральной точкой отказа[2][3].
Как правило, работа распределённого реестра опирается на одноранговую (P2P) компьютерную сеть и алгоритмы консенсуса, благодаря которым копии реестра надёжно реплицируются между распределёнными вычислительными узлами (серверами, клиентами и др.)[2] Наиболее распространённая форма распределённого реестра — блокчейн, часто ассоциируемый с биткойном и криптовалютами. При этом блокчейн может функционировать как в публичных, так и в приватных сетях. Внедрение распределённых регистров зачастую затруднено из-за требований к инфраструктуре управления данными[4].
Характеристики
Данные распределённого реестра, как правило, хранятся на множестве узлов (вычислительных устройств) одноранговой сети, где каждый узел реплицирует и сохраняет идентичную копию информации, а обновления происходят независимо друг от друга. Главным преимуществом такого распределённого способа обработки является отсутствие центрального управляющего органа, который мог бы стать единой точкой отказа. Когда транзакция для обновления реестра передаётся по одноранговой сети, каждый распределённый узел обрабатывает её независимо, после чего все рабочие узлы с помощью алгоритма консенсуса определяют корректную копию обновлённого реестра. После достижения консенсуса остальные узлы синхронизируются и также принимают последнюю актуальную версию[5]. Безопасность обеспечивается с помощью криптографических ключей и электронных подписей.[6][7][8]
Применение
Стандарт Certificate Transparency в области интернет-безопасности предназначен для мониторинга и аудита выдачи цифровых сертификатов на основе распределённого реестра. Проект стартовал в 2011 году, был стандартизирован в 2013 году и начал использоваться в браузере Google Chrome для всех сертификатов с 2018 года.
В 2016 году некоторые банки тестировали распределённые системы для проведения платежей[9], с целью проверки применимости таких решений[2]. В 2020 году компания Axoni выпустила Veris — платформу на базе распределённого реестра для автоматизации операций по обмену акциями[10]. Эта платформа, осуществляющая сопоставление и сверку данных по операциям со свопами акций, используется такими организациями как BlackRock Inc., Goldman Sachs Group Inc. и Citigroup Inc.[11]
Пилотная программа Монетарного управления Сингапура завершила первые реальные сделки с использованием DLT в 2022 году. В проекте регулятора приняли участие банки JP Morgan, SBI Digital Asset Holdings и DBS: сделки проводились с помощью смарт-контрактов с ликвидными пулами токенизированных государственных облигаций Сингапура и Японии, а также с использованием йены и сингапурского доллара. В Сингапуре реализуются ещё два подобных пилота: Standard Chartered Bank исследует выпуск токенов для финансирования торговли; HSBC и United Overseas Bank вместе с провайдером цифровой инфраструктуры Marketnode разрабатывают решения для управления частным капиталом[12][13].
Разработка смарт-контрактов, то есть создание договоров, автоматически выполняющихся при наступлении заданных условий, также опирается на DLT[14].
DLT может служить базовой инфраструктурой для криптографических протоколов, которым требуется публичное вещание (например, для реализации прозрачной расшифровки и других приложений).
Типы
В области криптовалют распределённые реестры классифицируются по структурам данных, типам алгоритмов консенсуса, модели доступа (открытая/закрытая) и принципу майнинга. Среди структур данных выделяют как линейные (например, блокчейны), так и более сложные — направленные ациклические графы (DAG) и гибридные структуры. К числу алгоритмов консенсуса относятся proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS), алгоритмы голосования и согласования на основе DAG. DLT-системы делятся на разрешённые (частные) и неограниченные (публичные)[15]. Криптовалюты PoW подразделяются на «майнящиеся» и «немайнящиеся» (как правило, это «предмайненные» валюты, такие как XRP и IOTA). Криптовалюты на основе PoS не используют майнеров — операции в них подтверждаются средствами их владельцев (например, Cardano, Solana).
Блокчейны остаются самым распространённым типом DLT и используют безопасные хеш-алгоритмы, например, 256-битный SHA. DLT на базе направленных ациклических графов или гибридных моделей снижают размер и стоимость транзакций за счёт увеличения скорости по сравнению с биткойном — первой криптовалютой[16]. К примерам таких систем относятся MIOTA (IOTA Tangle DLT) и HBAR (Hedera Hashgraph). Holochain существенно отличается от традиционных моделей DLT: здесь используются индивидуальные цепочки исходных данных (source chains) и распределённая хеш-таблица (DHT) для валидации, что устраняет необходимость в общем механизме глобального консенсуса.