Az elmúlt évek hypejának köszönhetően számos különféle blokklánc, kriptovaluta és elosztott főkönyvi technológia jelent meg a piacon. Ezek egy része egymással versengő megoldás, mint például a nyilvános okosszerződést megvalósító blokklánc platformok. Számos platform azonban nem konkurens technológiái egymásnak, hanem inkább egymást kiegészítő, továbbfejlesztő vagy éppen más probléma köröket megcélzó technológia. Jelen cikkünkben egy általános keretrendszert vázolunk fel, mellyel az egymással versengő, vagy egymást kiegészítő elosztott technológiai platformok összehasonlíthatóak. 

A cikkben főleg az alaptechnológiákat hasonlítjuk össze nem érintve az alap megoldások fölött létrehozott decentralizált alkalmazásokat, vagy a platformokat technológiai értelemben kiegészítő elemeket (pl. lightning network).

A részletes összehasonlításra hét nagy dimenziót használunk.

1. Tranzakciós szemantika

Ez a dimenzió leírja, hogy mi reprezentálható egy tranzakcióval. A legegyszerűbb esetben egy tranzakciót csak a kriptovaluta küldésére lehet használni,

tipikusan azt jelenti a tranzakció, hogy egyik számláról a másikra kriptovalutát küldünk.

A legtöbb kriptovaluta rendszer csak ilyen “egyszerű” tranzakciókat képes végrehajtani.

Bonyolultabb forgatókönyvek esetén a tranzakciókat nem csak kriptovalutára, hanem általánosabb tokenekre vagy kriptoassetekkel kapcsolatban is használhatjuk. Ilyen rendszer például

  • a Stellar, ahol különféle tulajdonságú tokeneket definiálhatunk és a tranzakciók az ezen tokenek közötti lehetséges műveleteket írják le.
  • Egy másik példa a Ripple hálózat, ahol tokenek helyett speciális IOU (I owe you) szerződések között lehet különféle tranzakciókat végrehajtani.

Első ábra: tranzakciós szemantika

A skála másik vége az általános célú okos szerződéses programozási nyelvek. Fontos megjegyezni, hogy az okos szerződés név némileg félrevezető. Az okos szerződés:

  • nem “okos” olyan értelemben, hogy nincs mögötte mesterséges intelligencia és
  • nem is szerződés olyan értelemben, hogy nem hivatalos szerződése egy adott jogi környezetnek.

Tulajdonképpen

az okos szerződés a tranzakció mögött üzleti logikát jelenti.

A legáltalánosabb blokklánc rendszerekben mint például az Ethereum vagy a Tezos tetszőleges programozott tranzakciós üzleti logikát megvalósíthatunk.

2. A tranzakciós adatbázis struktúra

A tranzakciós adatbázis a rendszerben lévő, eddig létrejött érvényes tranzakciót tárolja. A struktúrája legegyszerűbb esetben a blokklánc, ahol a tranzakciókat blokkokban tároljuk és ezek a blokkok vannak összekötve kriptográfiai hash függvénnyel.

A legtöbb kriptovaluta és okosszerződés fejlesztési környezet és elosztott főkönyvi technológia blokkláncot használ mint tranzakciós adatbázis.

Második ábra: a tranzakciós adatbázis struktúrája

Léteznek azonban innovatív rendszerek, melyek szakítanak a blokklánc alapú tranzakciós adatbázissal és valami mást, tipikusan irányított gráfban tárolják az érvényes tranzakciókat. Iyen innovatív platform például az IOTA vagy a Hedera Hashgraph.

3. A tranzakció titkossága

Ez a dimenzió megmutatja, hogy egy elosztott főkönyvi rendszer hogyan kezeli a tranzakciók titkosságát és engedélyeit. A legnyilvánosabb blokklánc-rendszerekben, minden tranzakció nyilvános és egy tranzakció végrehajtható, ha megvan hozzá a privát kulcs.

A legtöbb kriptovaluta rendszerben a titkosság úgynevezett pseudonym módon van megvalósítva:  a tranzakciók nyilvánosak, de a címeket nehéz fizikai identitásokhoz rendelni.

Ezt próbálják továbbfejleszteni az úgynevezett titkos kriptovaluták (privacy coins), mint például a Dash, Monero vagy ZCash. Ezen kriptovalutáknál mind a tranzakciók, mind a címek további kriptográfiai eszközökkel vannak elrejtve. 

Ezzel ellentétes megközelítést képviselnek a konzorcium blokklánc rendszerek, ahol az információ legtöbb esetben fizikailag van elrejtve: csak az kapja meg a tranzakciót validálásra akinek ténylegesen látnia kell. Ráadásul az egyes blokkláncon lévő eszközökhöz is több különféle hozzáférési jogosultságot lehet rendelni, mint például olvasási, írási, módosítási vagy törlési jogosultság.

Harmadik ábra: a tranzakciók titkossága

4. A P2P hálózat scope-ja

Ez a dimenzió a P2P hálózat hatókörét írja le, más szóval kik és hogyan tudják futtatni a blokklánchoz tartozó csomópontokat.

A legegyszerűbb esetben a hálózat privát: ebben az esetben az összes csomópont egy adott cégnél fut.

A következő lehetséges megoldás a konzorciumi hálózatok, amelyekben a rendszer csomópontjai nem állnak rendelkezésre mindenki számára, hanem csak a konzorciumban résztvevő cégek futtathatják őket. Új csomópont úgy tud a rendszerhez csatlakozni, ha a konzorciumban résztvevő összes tag, vagy a tagok többsége ezt jóváhagyta.

Negyedik ábra: a P2P hálózatok scope-ja

A dimenzió másik oldalát a teljesen nyilvános P2P hálózatok jelentik, mint például az Ethereum vagy a Bitcoin. Ezen platformoknál a világon bárki futtathat saját csomópontot, és ezzel a csomóponttal részt vehet például a konszenzusban, vagy a hálózat fenntartásában.

5. A konszenzus teljesítménye

Minden elosztott főkönyvi technológia legfontosabb eleme a konszenzus algoritmus.

A konszenzus felelős azért, hogy a P2P hálózat minden résztvevője ugyanazt az információt lássa.

Más szóval, vagy minden egyes csomópont ugyanazokat a tranzakciókat lássa és ugyanazokat a tranzakciókat gondolja érvényesnek.

A különféle konszenzus algoritmusok egyik legfontosabb dimenziója a teljesítmény:

  • hány tranzakciót képes a hálózat másodpercenként feldolgozni, illetve mennyi ideig tart egy tranzakció feldolgozása.

A skála egyik végén a nem túl hatékony hálózatok mint például a Bitcoin, ami 3,5 tranzakciót képes másodpercenként feldolgozni és egy tranzakció teljes feldolgozási ideje 60 perc. A skála másik végén az olyan technológiákat találunk, mint a Hashgraph, vagy az R3 Corda, ahol másodpercenkénti több tíz vagy százezer tranzakció is feldolgozásra kerülhet.

Harmadik ábra: a tranzakciók titkossága

6. A konszenzus hibatűrése

A konszenzus algoritmusok másik nagy tulajdonsága a hibatűrés. Léteznek egyszerűsített algoritmusok, mint például a RAFT a Hyperledger Fabricben, melyek csak klasszikus hibákat képesek tolerálni.

A legjobban hibatűrő algoritmusok bizánci, vagyis hackelésből eredő hibákat is képesek tolerálni. Ennek elvi határa a 33%: ha a csomópontok több mint 33%-át meghackelik egy elosztott rendszerben, akkor elvileg se létezhet működő konszenzus algoritmus.

Hatodik ábra: a konszenzus hibatűrése

7. Kripto-közgazdaságtan

Végül, de nem utolsó sorban, minden elosztott főkönyvi rendszer számára fontos jellemző, hogy mennyire alkalmaz belső vagy külső közgazdasági mechanizmusokat támogató tokeneket vagy kriptovalutát.

Tipikus konzorciumi rendszerek egyáltalán nem alkalmaznak olyan tokeneket, amiknek bármilyen külső értékük lenne. Nyilvános blokklánc hálózatok ezzel ellentétben komplex közgazdaságtani mechanizmust építenek fel például a tranzakciós díjon keresztül a blokklánc méretének alacsony tartása, vagy a spam tranzakciók kiszűrésének érdekében.

Hetedik ábra: kripto-közgazdaságtan

Az előzőekben ismertetett dimenziók segítségével a különféle elosztott főkönyvi technológiák, kriptovaluták, blokklánc rendszerek összehasonlíthatóvá válnak.