Введение в Cellframe: блокчейн-сервисы как альтернативный подход к построению dApps

В мире, где информация передается почти молниеносно, а количество контрагентов ограничено лишь доступом к интернету и компьютеру остро стоит вопрос доверия — как доверять и проверять тех, с кем общаешься или работаешь?

В XX веке человечество сфокусировалось на усложнении проверок. Так, например, государства договорились и ввели загранпаспорта и визовую систему, а в финансовой системе появились отделы комплайенса, которые сейчас составляют львиную долю сотрудников многих банков. В конце 2008 года была опубликована Whitepaper сети биткоин, который описывал и предлагал пиринговую сеть, где доверие к ее участникам не требовалось, сама архитектура сети предусматривала безусловный уровень доверия ее членов. После этого блокчейн прошел насыщенный и стремительный путь: мы увидели смарт-контракты, воздушные пузыри ICO, первые серьезные имплементации технологии в государственные аппараты наряду со смехотворными предложения для использования технологии, вроде токенов для мемов или мусорного майнинга, а все компании из списка Fortune 500 завели блокчейн-отделы. Многие знаменитости мирового масштаба уже успели либо хорошо заработать, либо получить штраф за помощь в продвижении мошеннических блокчейн-проектов.

Рынок dApps динамично развивается последние годы. Уже в 2019 году индустрия децентрализованных приложений показала значительно больший трекшн, чем вся блокчейн индустрия в 2017–18 годы: в сообществе пользователей стали популярны такие проекты как Compound, MakerDAO, Synthetix, Uniswap и другие. Они предложили децентрализованные финансовые сервисы; объем замороженных средств в этих приложениях недавно превысил миллиард долларов.

Однако, мало кто за пределами разработчиков понимают, что существующие контракты имеют существенные технические ограничения. И речь здесь идет не только о проблемах масштабируемости таких блокчейнов, как Ethereum. Говоря о ограничениях, мы в первую очередь оперируем списком функций, которые не могут быть выполнены существующими контрактами. О них, а также и о некоторых проблемах в безопасности, про которые многие рядовые пользователи не подозревают и пойдет речь далее.

Проблемы существующей архитектуры выполнения умных контрактов

Основными недостатки контрактов, которые используются в настоящее время (например, контракты в сети Ethereum) являются:

1. всегда существует конкретный адрес, с которого был задеплоен смарт-контракт, и, соответственно, приватный ключ, который можно использовать для работы с этим контрактом. Конечно, в рамках разработки бизнес-логики контракта можно существенно ограничить возможности для мошеннических действий со стороны создателей, но де-факто это элемент централизации, который нужно учитывать;
2. ограниченность бизнес-логики, которую можно заложить в контракт в рамках ограничений самой виртуальной машины EVM.

Все эти недостатки ограничивают возможности по созданию dApps на уровне умного децентрализованного «калькулятора». Конечно, есть огромная сфера, в которой простая бизнес-логика типа «одновременная передача активов друг другу при наступлении условия» или «если заморозить в контракте ERC20 токен, то выполнить это и это» является актуальной и достаточной для создания полезных децентрализованных сервисов. Рынок этого сейчас довольно мал, несмотря на то, что Defi является одним из локомотивов принятия dApps со стороны широкого сообщества. В то же время есть огромное количество сервисов, создание децентрализованных аналогов которых затронуло бы в позитивном ключе жизнь миллиардов пользователей интернета. Эти сервисы всем известны и любой, читающий эту статью, пользуется ими каждый день: DNS, Cloud storage, VPN, CDN и многие другие. Некоторые блокчейн-проекты поставили своей целью создать эффективные децентрализованные аналоги файловых хранилищ (Filecoin, DADI) и VPN (Sentinel, Orchid, Lethean). Однако, ни одна из инициатив до сих пор не превратилась в проект промышленных масштабов — проекты или не вышли в стадию mainnet, или их аудитория ограничивается парой десятков криптоэнтузиастов. Этому есть ряд причин, в том числе несовершенство текущей блокчейн-архитектуры (она не заточена напрямую для создания такого рода сервисов), вследствие чего приходится «допиливать» много всего дополнительно. Стоит отметить, что каждый подобный проект пытается решить частную задачу построения блокчейн-сервиса (и очень часто — с нуля), что совершенно неэффективно. Это все равно, что изобретать свою конфигурацию веб-сервера для запуска сайта, а не взять nginx. По нашему мнению, решением проблемы запуска блокчейн-сервисов должен стать фреймворк, который будет кастомизироваться каждым проектом по мере необходимости, что сократит существенно время разработки — как CMS и конструкторы сократили время разработки веб-сайтов в свое время. Далее речь и пойдет о таком «конструкторе» — Cellframe SDK.

Cellframe: платформа для запуска блокчейн-сервисов

В рамках Cellrame мы решили закрыть этот gap и предложить сообществу разработчиков блокчейн-SDK для создания децентрализованных интернет-сервисов.

Как уже говорилось ранее, в рамках текущих решений, таких как Ethereum, Tezos, NEO и других cмарт-контракты изолированы от взаимодействия с ресурсами операционной системы. Сервисы Cellframe выстраивают бизнес-логику вокруг использования вычислительных и коммутационных ресурсов компьютера, таких как вычислительные мощности, интернет-канал и дисковое пространство. Важно отметить, что в отличие от классических смарт-контрактов, у каждого из которых есть адрес, с которого он был задеплоен в сеть (да, у контракта Compound, в котором хранится крипты на $150 миллионов есть конкретный владелец), y блокчейн-сервиса внутри системы нет адреса-владельца. Это существенно снижает риск взлома и иных мошеннических действий. Денежные потоки, генерируемые сервисом, распределяются между провайдерами услуг, не проходя централизованно через владельца смарт-контракта. Мы предлагаем называть такого рода децентрализованные приложения термином t-dApps (true decentralized applications).

При этом процесс разработки блокчейн-сервисов не отличается от создания веб скриптов или иных системных сервисов. Это облегчает и удешевляет разработку — не нужно нанимать узкоспециализированных блокчейн программистов, которые, как известно, стоят значительно дороже, чем разработчики из «традиционных» сфер.

Говоря подробнее о Cellframe, необходимо отметить, что это платформа для создания блокчейн сервисов, в рамках которой на базовом уровне решена проблема масштабируемости. Мы используем шардинг, как и многие другие блокчейн-проекты (например, Polkadot), однако мы устранили bottleneck пропускной способности за счет исключения промежуточного хаба обмена информацией. Наши шарды автономно взаимодействуют в p2p режиме, за счет чего существенно растет производительность всей системы. Кроме того, мы используем комбинацию Blockchain и DAG цепочек в каждом шарде). Говоря о безопасности важно отметить следующее — мы позаботились о том, как Cellframe будет работать «завтра», в эпоху квантовых компьютеров, поэтому изначально защитили систему вариативным квантово-устойчивым шифрованием.

Мы хотим, чтобы децентрализованные интернет-сервисы (блокчейн сервисы) стали одними из ключевых элементов архитектуры web3.0, аналогично с централизованными сервисами в эпоху web2.0. По нашему мнению, децентрализация возможности передачи ценности (биткоин, стейблкоины) и простых финтех приложений (Defi) является существенным вкладом в построение интернета будущего, однако, пока базовый слой полностью цензурируем и централизован, все это не будет иметь некой целостности. Чего стоит возможность переслать биткоины или токены, если ваше подключение можно зацензурировать? По нашему мнению, для построения эффективного web3.0 нужно решить, в первую очередь, задачу создания инфраструктурных модулей, которые были бы безопасны и действительно не имели бы единой точки отказа. В качестве первого такого продукта, построенного на Cellframe SDK мы представляем KELVPN — децентрализованный VPN, сфокусированный на сохранении приватности пользовательских данных и безопасности интернет-соединения. Скачать клиент и протестировать можно здесь, поддержать проект с помощью запуска VPN ноды — здесь.

Смысл, гибкость и свобода — это те ценности, на которых основан Cellframe. Мы (и миллионы человек вместе с нами) убеждены, что Интернету нужны изменения, централизация создает опасную хрупкость. Чего стоит Интернет, когда одно решение, принятое политиками или корпорацией может угрожать доступу к информации и возможности коммуникации миллионов людей?

Vasily Sumanov, Yaroslav Lunev, Dmitry Gerasimov