Что такое смарт-контракт в блокчейн

Когда мы покупаем дом, мы должны подписать договор купли-продажи с продавцом. Но этот процесс непростой: нам нужен банк, нотариус, земельный кадастр и еще много различных документов.

Смарт-контракты (в переводе с англ. smart — «умный»), которые появились на основе технологии блокчейн, обещают максимально упростить этот процесс.

Что такое смарт-контракт в блокчейне и как он работает

Так называется соглашение между двумя людьми или организациями в виде компьютерного кода, запрограммированного на автоматическое исполнение.

По сути, это цифровая версия стандартного бумажного контракта, условия которого проверяются и выполняются автоматически. Посредник при этом не нужен, так как код контракта проверяется всеми участниками сети. Это одно из главных преимуществ данной концепции.

Условия соглашения хранятся в распределенной базе данных и не могут быть изменены. Именно так работает технология блокчейн*.

 

Идея была предложена еще в 1994 году американским ученым и исследователем цифровых валют Ником Сабо. Протокол Bitcoin, который записывает подтверждение платежа — примитивная версия смарт-контракта.

Как работает smart contract

Во-первых, договаривающиеся стороны должны определить условия договора. После согласования условий контракта они переводятся в программный код — ряд различных условных операторов, которые описывают возможные сценарии будущей транзакции.

Этот код сохраняется в блок, который синхронно распространяется среди участников сети Blockchain.

Затем код запускается и выполняется на всех компьютерах в сети.

Если условия контракта соблюдены и подтверждены всеми участниками, то соответствующая транзакция выполняется.

Платформы для разработки и выполнения смарт-контрактов

Платформы упрощают, проверяют и обеспечивают соблюдение условий смарт-контрактов.

Ниже приведены некоторые из наиболее широко используемых:

Ethereum

Ethereum — первая в мире платформа, которая по сей день остается самой популярной среди разработчиков. Она была запущена в 2015 году Виталиком Бутериным. За это время ей удалось привлечь значительные инвестиции и завоевать популярность среди известных компаний, среди которых Intel и Samsung.

Преимущества платформы:

• четко изложенные правила и принципы разработки;
• собственный язык программирования под названием Solidity;
• большое количество разработчиков (около 200 000 человек);
• безопасность;
• поддержка.

Благодаря этому, развертывание смарт-контрактов и Dapps (децентрализованных приложений) на платформе оказалось сравнительно простым.

Парадоксально, но абсолютная популярность Ethereum состоит не только в его силе, но и в слабости. Основатели недооценили потенциал роста платформы, что привело к проблемам с масштабируемостью и перегрузке сети. Это, в свою очередь, вызывает медленную скорость транзакций и высокий размер комиссий за их обработку.

Также имели место взломы некоторых смарт-контрактов, в результате которых злоумышленникам удалось похитить шестизначные суммы.

Например, знаменитый инцидент со стейблкоином DAO в 2015 году. Тогда были украдены ETH на сумму 50 миллионов долларов. Причина произошедшего состояла в том, что разработчики данного смарт-контракта не смогли написать безопасный код.

В то же время Ethereum всегда быстро устранял любые возникающие уязвимости в собственном коде, проактивно выполняя обновления токенов на протяжении многих лет.

Polcadot

Polcadot был создан соучредителем Ethereum и создателем языка программирования Solidity Гэвином Вудом. Это скорее экосистема блокчейнов, в которой различные платформы связаны друг с другом.

Неотъемлемым компонентом этой системы является Relay Chain, которая отвечает за сетевое взаимодействие парачейнов и парапотоков. Парачейны делают Polkadot особенно привлекательным, поскольку они позволяют разработчикам создавать свои собственные блокчейны с настраиваемыми моделями управления и токенами.

Что наиболее важно, Polkadot использует парачейны в качестве шардов, что обеспечивает невиданную ранее масштабируемость за счет параллельной обработки транзакций.

Более того, сеть Polkadot также включает в себя мостовые цепи для подключения парачейнов к внешним блокчейнам, таким как Ethereum.

Например, Moonbeam — это платформа, совместимая с Ethereum и работающая на Polkadot. Она позволяет разработчикам развертывать существующие смарт-контракты на основе Solidity и связанные с ними Dapps в Moonbeam без серьезных изменений. Такие решения могут быть особенно полезны для приложений, которые страдают от недостатков Ethereum.

Polkadot завоевал популярность среди разработчиков, поскольку предлагает комплекты для разработки программного обеспечения (SDK) и предварительно настроенные шаблоны. Кроме этого, экосистема поддерживает многие популярные языки программирования, включая JavaScript.

Можно предположить, что Polkadot — один из самых сильных конкурентов Ethereum. Его функционально совместимая структура может стать ключевым фактором массового внедрения смарт-контрактов.

Hyperledger Fabric

Платформа была основана Linux Foundation в 2015 году с 30 корпоративными членами-соучредителями. В их числе состоят такие отраслевые гиганты, как IBM, JP Morgan, Cisco, Intel и другие.

Hyperledger Fabric — это блокчейн с требованием аутентификации и подтверждением личности участников смарт-контракта. Это делает его особенно привлекательным для компаний, которые работают с конфиденциальными данными и соблюдают законы о защите данных.

Стоит отметить, что платформа изначально создавалась для корпоративного использования. В ее основе лежали доверие, конфиденциальность и безопасность.

Ее пользователи могут создавать частные каналы для определенных участников сети. Это означает, что только избранные участники могут получить доступ к данным транзакций.

Hyperledger обеспечивает высочайший уровень кибербезопасности, предоставляя дополнительную аппаратную модель для управления идентификацией.

Подобно Ethereum, платформа предлагает широкий спектр инструментов. Например, Hyperledger Composer — он упрощает создание и развертывание смарт-контрактов.

Tezos

Tezos был основан Артуром Брейтманом в 2017 году. Его первоначальная идея заключалась в создании цепочки блоков, которая решала бы проблемы блоков первого поколения.

Например, Bitcoin имеет несколько форков (Bitcoin Cash, Bitcoin SV и др.). Причина их создания заключается в том, что заинтересованные стороны платформы не могут договориться о некоторых обновлениях протокола. Поэтому решают создать новую цепочку.

Чтобы избежать хард-форков, Tezos сочетает внутрисетевое управление с самостоятельными поправками. Это означает, что протоколы могут быть обновлены автоматически, если большинство заинтересованных сторон одобрят определенное улучшение, предложенное разработчиком.

Такая архитектура позволяет платформе расти органически, поскольку у разработчиков есть стимул вносить в нее свой вклад.

Другой отличительной особенностью Tezos является то, что он использует механизм Proof of Stake вместо Proof of Work для достижения распределенного консенсуса.

Это означает, что вместо майнеров, которые используют чрезмерное количество мощности для публикации нового блока в цепочке, Tezos использует делегатов. Делегаты делятся на две группы: те, кто объединяет узлы в блоки, и те, кто проверяет блоки.

Такой механизм требует гораздо меньше вычислительной мощности, чем майнинг, обеспечивая более высокую пропускную способность транзакций.

Смарт-контракты Tezos считаются одними из самых безопасных в отрасли, так как перед развертыванием проходят аудит. Это стало возможным благодаря тому, что код написан на собственном языке программирования Michelson Tezos и его можно легко проверить математически.

Это делает данную платформу особенно полезной для отраслей, требующих исключительной точности при выполнении умных контрактов (например, аэронавтика и здравоохранение).

Однако, в отличие от Solidity Ethereum, который напоминает JavaScript, Michelson Tezos является более сложным языком программирования. Этот повышенный барьер для входа является преднамеренным, поскольку Tezos стремится привлечь экспертов по смарт-контрактам и способствовать созданию сообщества разработчиков корпоративного уровня.

Stellar

Stellar был запущен в 2014 году Джедом Маккалебом. Джед также является одним из основателей Ripple.

Эта платформа подходит только для базовых сценариев использования смарт-контрактов — таких как ICO или простые договоры условного депонирования.

Однако узкий охват Stellar делает ее одной из лучших для обмена денег с точки зрения скорости, рентабельности и безопасности транзакций. Вот почему IBM выбрала ее для создания World Wire — глобальной платежной системы, призванной упростить международные денежные переводы.

В отличие от Ethereum или Tezos, Stellar не имеет собственного языка или виртуальной машины для запуска кода. С этой целью может быть использован любой из самых популярных языков программирования. Это делает Stellar пригодным для использования большинством разработчиков.

Если организации нужно предложить простое, но эффективное решение для оформления транзакции, Stellar является наиболее удобным вариантом.

Solana

Solana была создана в 2017 году первоклассными разработчиками программного обеспечения из Intel, Dropbox и Qualcomm.

Подобно другим платформам смарт-контрактов нового поколения, Solana направлена ​​на решение проблем масштабируемости. Проекту удалось достичь рекордных 65 000 транзакций в секунду.

Ключевым фактором такой высокой пропускной способности является механизм консенсуса Proof of History (PoH). Его суть состоит в том, что каждая транзакция (а не группа) находится внутри своего собственного блока и становится входом для следующей.

А благодаря инновационной технологии Sealevel, смарт-контракты могут обрабатываться параллельно.

Все это делает Solana одной из самых быстрых платформ на рынке. Особенно для приложений Dapps, требующих мгновенного вывода.

Учитывая беспрецедентную масштабируемость и скорость транзакций, Солана подходит для крупномасштабного децентрализованного обмена. А также для любого другого проекта, требующего стабильной производительности независимо от сетевой нагрузки.

Где применяются смарт-контракты (примеры)

Вот лишь некоторые области, в которых применение технологии блокчейн совершит настоящую революцию:

Базы данных

Упростят хранение и ведение записей — например, данные миллионов медицинских карт пациентов, которые необходимо надежно хранить и обновлять.

Ипотека

Ипотечные операции будут дешевле, быстрее и безопаснее. Покупатели смогут получить доступ к собственности гораздо раньше, а также автоматически обновлять записи.

Рынок недвижимости

Умные контракты можно использовать для быстрой и надежной регистрации прав собственности на все виды активов.

Человеческие ресурсы

Позволяют фиксировать квалификацию, сертификаты и опыт человека. Благодаря этому, можно предотвратить недостоверную информацию в резюме.

Интеллектуальная собственность

Многие компании втянуты в многолетние судебные споры по поводу использования патентов при разработке проектов. Смарт-контракты помогут отследить права на разработки.

Выборы

Делают систему голосования менее уязвимой для манипуляций. Голоса избирателей будут защищены кодом, который сложно расшифровать.

Более того, голосование онлайн может увеличить количество участников в системе голосования. При этом не нужно будет предъявлять удостоверение личности, заполнять огромные формы, стоять в очереди.

Здравоохранение

Блокчейн может хранить закодированные медицинские записи пациентов с закрытым ключом. Точно также можно будет конфиденциально и безопасно проводить исследования.
Все больничные квитанции пациентов могут храниться в блокчейне и автоматически передаваться страховым компаниям в качестве доказательства оказания медицинских услуг.

Пример 1 (доставка пиццы)

Пиццерия обещает 30-минутную доставку пирога или гарантирует возврат денег.

При заказе пирога пиццерия создает смарт-контракт с покупателем.

Клиент перечисляет средства на условное депонирование (удержание актива).

Если пирог доставляется в течение 30 минут, деньги переводятся в пиццерию.

Если товар не доставляется вовремя, деньги из условного депонирования автоматически возвращаются покупателю.

Пример 2 (покупка автомобиля)

Представим, что Алекс хочет купить машину Тодда. Традиционный способ выполнения этой операции предполагает подписание юридического договора, который составляет юрист.

Кроме него, в данной сделке участвуют другие посредники: банки, автомобильные брокеры, нотариус.

Однако в мире блокчейна это соглашение может быть выполнено с использованием смарт-контракта. Его закодированное содержание будет примерно таким:

Когда Алекс заплатит Тодду 200 ETH, тогда Алекс получает право собственности на автомобиль Тодда.

Как только контракт будет введен в действие, его нельзя будет изменить. Это означает, что Алекс станет полноправным владельцем машины, заплатив Тодду за нее 200 ETH.

Эти примеры иллюстрируют, как технология блокчейн может применяться практически в любой деятельности, где требуется установление доверия и безопасности между сторонами.

Преимущества и недостатки использования

Смарт-контракты предлагают заинтересованным сторонам как значительные преимущества, так и некоторые риски.

Положительные аспекты состоят в следующем:

• Независимость — участники действуют самостоятельно без привлечения посредников.
• Надежность — контракт надежно хранится в распределенной сети, его невозможно изменить или подделать.
• Безопасность — контракт зашифрован, дублируется во всех узлах сети и не может быть потерян.
• Экономия — за счет исключения посредников сокращаются расходы для всех вовлеченных сторон.
• Точность — смарт-контракт позволяет исключить ошибки, возникающие из-за ручного заполнения множества форм.
• Экологичность — исключается использование значительного количества бумаги, а загрязнение окружающей среды сокращается в результате меньшего количества поездок.
• Скорость — автоматизация задач с помощью компьютерных протоколов экономит время на исполнение бизнес-процессов.

Как и у любой другой технологии, здесь существуют свои недостатки и риски:

Трудно изменить — исправление любой ошибки в коде может занять много времени.

Например, вы можете передумать снимать квартиру, но данные уже зарегистрированы. Внести исправления технически сложно и требует больших затрат и ресурсов. Это может привести к ошибкам в системе, сделать ее менее безопасной.

Недостаточно доверия — так как это новая технология, потребители не понимают ее. Поэтому неохотно к ней прибегают, предпочитая консервативные методы оформления сделок.

Привлечение третьей стороны — хотя технология стремится исключить участие третьих лиц, однако полностью обойтись без них невозможно.

Например, для составления договоров юристы не потребуются. Однако они понадобятся разработчикам для понимания условий создания кода для смарт-контракта. Поэтому потребность в юристах с опытом в сфере IT в будущем возрастет.

Это далеко не все преимущества и недостатки. Однако данная технология постоянно дорабатывается и совершенствуется разработчиками.

Как оформлялась первая сделка по недвижимости за криптовалюту

В 2017 году гражданин США Майкл Аррингтон приобрел квартиру в Киеве (Украина) через децентрализованную торговую площадку Propy (США). При этом продавец недвижимости на момент продажи находился в Нью-Йорке.

Оплата была произведена в Ethereum. Транзакция была оценена примерно в 212,5 ETH или 60 000 долларов США по обменному курсу на конец сентября 2017 года. Это была первая сделка по недвижимости за криптовалюту.

Стороны заключили смарт-контракт. Его адрес отображается в соглашении, которое вводится непосредственно в реестр недвижимости и блокчейн Ethereum.

Ниже приведены подробные шаги по совершению транзакции:

1. Покупатель (гражданин США Майкл Аррингтон) нашел и зарезервировал квартиру через мобильное приложение платформы Propy Listing Platform.

Продавец — известный девелопер недвижимости в Украине Марк Гинзбург.

2. Аррингтон подписал доверенность на украинского юриста, чтобы представлять его в сделке (по закону необходимо было его физическое присутствие).

3. Затем обе стороны авторизовались на платформе Propy Listing Platform через веб-приложение и в цифровом кошельке смарт-контракта со своими закрытыми ключами.

Если ключи не авторизованы на Propy, транзакции не будут записаны (транзакциями являются: подписанное соглашение, платеж, нотариальное утверждение).

4. Стороны подписали договор купли-продажи, в котором были указаны детали объекта собственности и цена в ETH.

Транзакция, записанная в смарт-контракте, содержит хеш PDF-файла подписанного договора купли-продажи.

5. Покупатель получил адрес, на который отправил 212,5 ETH (60 тысяч долларов США на момент продажи) и 100 PRO (токены платформы Propy).

После выполнения условий сделки денежные средства были переведены продавцу.

Функция условного депонирования является фундаментальной характеристикой блокчейна, способной решить проблему «двойных расходов»: невозможно одновременно купить собственность двумя лицами (что возможно в реальном мире).

6. Представитель Аррингтона в Украине (по оформленной доверенности) подписал окончательный документ у нотариуса, предъявив адрес смарт-контракта.

7. Нотариус авторизовался на платформе Propy со своим закрытым ключом и отметил совершенную сделку. Все ее детали немедленно регистрируются в Национальном реестре собственности.

Все данные по сделке теперь хранятся на неизменяемом блокчейне и сервере Propy. В случае возникновения каких-либо претензий они будут признаны юридическими доказательствами.