принцип работы, история, сфера применения

Формальное определение

Блокчейн (blockchain — англ. «цепочка блоков») — это децентрализованная база данных, в которой все записи (блоки) связаны между собой с помощью средств криптографии.

Профессионалам такое определение может показаться исчерпывающим, но у рядового пользователя оно вызывает лишь дополнительные вопросы: что такое децентрализованная база, зачем она нужна и причем здесь криптография? Далее мы постараемся объяснить принципы работы технологии блокчейн и рассказать, что это такое, простыми словами.

Децентрализованная база данных

Чтобы объяснить, что такое блокчейн на понятном языке, будет удобнее использовать типичный случай из реальной жизни. Рассмотрим реестр банковских операций в качестве примера традиционной базы данных. В частности, этот реестр содержит данные обо всех приходах и расходах на личном счете Боба, который является клиентом банка.

Предположим, что Боб переводит часть своих денег Алисе. Очевидно, что в банковском реестре появится запись о снижении количества денег на счете Боба.

База данных расположена на компьютерах банка, то есть хранится централизованно. Она может быть разделена на несколько частей, которые будут сохранены на разных серверах, но общая схема ее устройства не изменится: именно банк будет управлять добавлением, редактированием и удалением информации в реестре. В том случае, если банк по каким-то причинам откажется проводить платеж, Бобу останется лишь обратиться в суд и надеяться на положительный исход дела, либо воспользоваться услугами другой организации.

Децентрализованные (или распределенные) базы данных работают по другим принципам. Информация в таком реестре хранится на множестве независимых компьютеров, которые не связаны между собой единым владельцем или местоположением. Копии одной и той же базы данных распределены между различными серверами, так что единоличное изменение информации становится невозможным. Но как теперь контролировать сохранность данных, если каждый узел может записывать их самостоятельно?

Рисунок 1. Сравнение централизованной и распределенной системы.

Для решения этой проблемы зашифруем каждую транзакцию в виде символьной строки. Каждый шифр является уникальным и может быть получен только на основе конкретного набора данных. При этом каждый новый денежный перевод содержит ссылку на предыдущую транзакцию для быстрого подсчета баланса. Следовательно, все транзакции в этой цепочке оказываются связаны между собой, и любая попытка изменения старых данных будет быстро обнаружена участниками сети с помощью проверки шифра.

Итак, технология блокчейн подразумевает хранение одной и той же базы данных на разных серверах и шифрование данных. Но как независимые узлы договариваются друг с другом о том, какую копию следует считать верной?

Механизм консенсуса

В нашей новой системе Боб может создать перевод в пользу Алисы и передать его в общую сеть. Каждый узел в блокчейне возьмет информацию о предыдущих транзакциях Боба из собственной копии базы данных и произведет подсчет его текущего баланса. Если окажется, что денег достаточно, новый перевод в пользу Алисы можно будет добавить в реестр.

Но что, если Боб — мошенник, который тоже создал несколько узлов в блокчейне? В этом случае он сможет самостоятельно «проверить» свою транзакцию и добавить ее в базу, даже если на его балансе будет недостаточно средств. Технически Боб может создать неограниченное количество узлов за относительно небольшие деньги, в результате чего «честные» серверы окажутся в меньшинстве, и работа сети будет парализована.

Для решения этой проблемы первые блокчейн-протоколы использовали метод «доказательства работой» (Proof-of-Work, PoS). Каждый узел должен не просто проверять транзакции, но и выполнять подбор случайного числа по определенному алгоритму, что требует большого количества вычислительной мощности. Сервер, который первым подбирает это число, помещает новые транзакции в блок и отправляет их другим участникам сети. За успешное решение этой математической задачи владелец сервера получает вознаграждение в криптовалюте.

Вероятность того, что конкретный узел первым совершит эту работу, напрямую зависит от его вычислительной мощности. Так как количество серверов в блокчейне измеряется тысячами, захват контроля над сетью становится невозможным: это потребует огромных затрат на покупку оборудования, которые окажутся значительно больше «прибыли» от мошеннических действий.

В результате каждый узел может контролировать лишь небольшой процент вычислительной мощности. Даже если злоумышленник случайно подберет число первым (и даже если сделает это несколько раз), «честные» серверы продолжат работать со своей копией блокчейна и опередят его спустя несколько блоков.

Рисунок 2. Случайное число (nonce) требуется для создания нового блока на основе предыдущих.

Именно такая схема проверки блоков используется в популярной криптовалюте Bitcoin. Современные блокчейны могут использовать и другие способы защиты, но все они преследуют единственную цель — повысить сложность установления контроля над системой путем максимального удорожания такой операции. Способы защиты блокчейна от несанкционированных транзакций называются механизмами консенсуса.

Подведем итог нашему рассуждению о том, что такое цепочка блоков блокчейн, переписав определение простыми словами.

Блокчейн — это база данных, которая хранится в виде цепочки связанных между собой блоков на множестве узлов. Информация в блокчейне неизменна, а ее достоверность может быть в любой момент проверена каждым участником сети.

История развития технологии

Возникновение блокчейна напрямую связано с развитием Интернета и электронных денег. С начала 90-х годов исследователи искали ответ на вопрос: возможно ли создать такую децентрализованную платежную систему, которая позволит пользователям пересылать друг другу средства в атмосфере полного недоверия?

Идеи, заложенные в современные блокчейн-платформы, впервые сформулировал криптоэнтузиаст Ник Сабо еще в 1998 году. В своей E-mail рассылке он описал теорию работы протокола bit-gold, основные идеи которого впоследствии перекочевали в Bitcoin. Годом ранее Адам Бэк изложил концепцию протокола Hashcash, который фактически представлял собой модель механизма консенсуса Proof-of-Work.

Однако в то время подавляющее большинство пользователей не обладало скоростным доступом в Интернет и винчестерами достаточной емкости, так что эти идеи не нашли особой поддержки. Их реализация была отложена до 2008 года, когда неизвестный пользователь под псевдонимом Сатоши Накамото опубликовал техническое описание своего протокола «цифровой наличности». 3 января 2009 года в новой сети, получившей название Bitcoin, были сгенерированы первые блоки.

Рисунок 3. Логотип Bitcoin.

В 2013 году был разработан протокол NXT, предложивший механизм консенсуса Proof-of-Stake (PoS). Вероятность генерации блока в таком блокчейне зависит не от вычислительной мощности, а от количества криптовалюты на балансе пользователя. При этом NXT также поддерживал создание собственных криптовалют другими пользователями на базе единой платформы.

Рисунок 4. Логотип NXT.

В июле 2015 года канадский программист российского происхождения Виталик Бутерин вместе со своей командой представил первую версию Ethereum — виртуальной машины, одновременно работающей на множестве компьютеров и использующей блокчейн для хранения данных. Главным новшеством Ethereum стали смарт-контракты — небольшие программы на языке Solidity, выполнение которых происходит на удаленных узлах. Криптовалюта в системе используется для оплаты выполнения смарт-контрактов на удаленных серверах. Появление Ethereum означало серьезный прорыв в разработке блокчейн-приложений.

Рисунок 5. Виталик Бутерин.

Эволюция блокчейн-платформ на примере трех перечисленных систем показана в таблице.

Таблица 1. Сравнение блокчейнов Bitcoin, NXT и Ethereum

	Bitcoin	NXT	Ethereum
Год создания	2009	2013	2015
Механизм консенсуса	PoW (доказательство работой)	PoS (доказательство владением криптовалютой)	PoW, планируется переход на PoS
Правила эмиссии	Ограничена 21 млн монет, добываемых постепенно	Единовременный выпуск 1 млрд монет	Без ограничений
Криптовалюта	Да	Да	Да
Создание новых активов на платформе	Нет	Да	Да
Смарт-контракты	Нет	Нет	Да

Плюсы и минусы технологии

Примечательно, что практически все преимущества и недостатки блокчейна связаны с одними и теми же особенностями технологии, что подробно отражено в следующей таблице.

Таблица 2. Плюсы и минусы технологии блокчейн

	Преимущества	Недостатки
Неизменность данных	Повышает доверие к системе	Невозможно «откатить» ошибочную или несанкционированную транзакцию
Отсутствие единого центра	Решения принимаются с учетом интересов всех участников сети	Невозможно запретить нелегальные транзакции (например, оплату покупки оружия на черном рынке)
Прозрачность транзакций	Повышает доверие между участниками сети	Снижение уровня конфиденциальности (не всегда)
Отсутствие идентификации пользователей	Простота использования и повышение анонимности	Рост теневого рынка

Сферы применения технологии

Так как блокчейн — это всего лишь способ хранения и защиты информации, в него можно записывать практически любые данные. Они могут быть связаны не только с переводом денежных средств, но и с любыми другими областями, требующими гарантированной сохранности данных. Смарт-контракты значительно расширили сферу применения технологии, позволив разрабатывать блокчейн-приложения, реагирующие на изменение определенных условий.

В сообществе принято выделять несколько наиболее перспективных областей использования технологии.

•  Криптовалюты. Быстрый и дешевый перевод цифровой наличности, не привязанной к конкретному эмитенту.
• Удешевление традиционных банковских переводов.
• Проведение краудфандинга (публичного сбора средств).
• Хранение данных о праве собственности на недвижимость, акции, доли в компаниях и другие активы. Позволяет избавиться от классических государственных реестров и полностью перевести учет активов в цифровой вид. В будущем такой подход может избавить участников сделок от заключения договоров: их заменят криптографические токены.
• Распределенные вычисления.
• Системы голосования.
• Компании с децентрализованным управлением.

Примеры использования

Технология блокчейн вызывает пристальный интерес у пользователей по всему миру Многие криптовалюты уже в течение нескольких лет используются в качестве реального платежного средства — правда, пока речь обычно идет о покупке нелегальных товаров на черном рынке.

Технология блокчейн позволила развиться новому способу финансирования стартапов — ICO. Компании, предлагающие рынку новые идеи, объявляют сбор средств на реализацию своих проектов среди частных пользователей. В обмен на деньги инвесторов организаторы ICO раздают токены, которые могут быть проданы на бирже или сохранены в криптовалютном кошельке в надежде на рост курса.

Цифровая наличность довольно часто применяется для сбора средств в благотворительных проектах. Например, в 2014 году монета Dogecoin несколько раз использовалась для финансирования спортсменов, которым не хватало средств для участия в важных соревнованиях. Благодаря тому, что создатели таких систем описывали работу криптовалют и технологии блокчейн простыми словами, к этому новому течению смогли приобщиться сотни тысяч активных пользователей.

Корпорации и государства также проявляют живой интерес к возможностям технологии. IBM, Alibaba и другие IT-гиганты уже внедряют блокчейн в отдельные сегменты своего бизнеса. Многие российские компании, такие как Сбербанк, Альфа-Банк и S7 Airlines, активно тестируют возможности блокчейна по снижению издержек на содержание IT-инфраструктуры. Глава Сбербанка Герман Греф считает, что многие традиционные виды бизнеса могут исчезнуть по мере совершенствования технологии:

«Меня спрашивают, останется ли Сбербанк после того, как эта технология будет зрелой. Это очень большой вопрос, какой из видов бизнеса вообще останется».

Интерес к блокчейну проявляют и государства. С января 2018 года швейцарский город Кьяссо принимает оплату налогов в биткоинах. В Москве с 2017 года тестируется блокчейн-платформа для голосования по вопросам городского управления в системе «Активный гражданин». Российский премьер-министр Дмитрий Медведев полагает, что появление технологии распределенного реестра может иметь длительные последствия:

«Через несколько лет могут исчезнуть и криптовалюты, а технология, на базе которой они развиваются, — блокчейн — станет частью повседневной реальности.»

Сегодня блокчейн сталкивается со множеством вызовов, которые носят как технический, так и законодательный характер. Если технология успешно преодолеет эти барьеры, она сможет прочно закрепиться во многих сферах нашей жизни.

Видео: как проверяются транзакции в блокчейне

Авторы следующего видеоролика доходчиво объясняют механизм проверки транзакций и кратко рассказывают о сферах применения смарт-контрактов.

Что такое блокчейн? Расскажем простыми словами

Наверняка вы уже слышали термин «блокчейн», но, может быть, не обратили на него особого внимания, посчитав несерьёзным модным словечком или техническим жаргонизмом. Но мы считаем, что технология блокчейн — это прорыв с очень масштабными последствиями, которые затронут не только сферу финансов, но и многие другие отрасли. В этой статье мы расскажем, что такое блокчейн, простыми словами.

Блокчейн (цепочка блоков) — это распределённая база данных, у которой устройства хранения данных не подключены к общему серверу. Эта база данных хранит постоянно растущий список упорядоченных записей, называемых блоками. Каждый блок содержит метку времени и ссылку на предыдущий блок.

Применение шифрования гарантирует, что пользователи могут изменять только те части цепочки блоков, которыми они «владеют» в том смысле, что у них есть закрытые ключи, без которых запись в файл невозможна. Кроме того, шифрование обеспечивает синхронизацию копий распределённой цепочки блоков у всех пользователей.

Представьте себе цифровую историю болезни: каждая запись и есть такой блок. У этой записи есть метка: дата и время внесения. Изначально считается обязательным запрет на изменение записей задним числом, потому что нужно, чтобы записи о диагностике, лечении и т.д. не допускали разных толкований и оставались в исходном виде. К записям могут получить доступ только врач, у которого есть один закрытый ключ, и пациент, у которого есть другой. Затем к этой информации получат доступ только те, кому один из этих пользователей предоставит свой закрытый ключ (например, больница в целом или отдельный специалист). Так, например, может использоваться технология блокчейн в медицинской базе данных.

В технологию блокчейн изначально заложена безопасность на уровне базы данных. Концепцию цепочек блоков предложил в 2008 году Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto). Впервые реализована она была в 2009 году как компонент цифровой валюты — биткоина, где блокчейн играет роль главного общего реестра для всех операций. Благодаря технологии блокчейн биткоин стал первой цифровой валютой, которая решает проблему двойных расходов (в отличие от физических монет или жетонов, электронные файлы могут дублироваться и тратиться дважды) без использования какого-либо авторитетного органа или центрального сервера.

Безопасность в технологии блокчейн обеспечивается через децентрализованный сервер, проставляющий метки времени, и одноранговые сетевые соединения. В результате формируется база данных, которая управляется автономно, без единого центра. Это делает цепочки блоков очень удобными для регистрации событий (например, внесения медицинских записей) и операций с данными, управления идентификацией и подтверждения подлинности источника.

Визуальное отображения децентрализованного биткоин-сервера

Как же работает технология блокчейн?

Иногда технологию блокчейн называют «интернетом ценностей», и мы считаем, что это хорошая метафора.

Каждый человек может разместить в интернете информацию, а затем другие люди могут получить к ней доступ из любой точки мира. Цепочки блоков позволяют отправлять в любую точку мира, где будет доступен файл блокчейна, какие-либо ценности. Но у вас должен быть закрытый ключ, созданный по криптографическому алгоритму, чтобы разрешить вам доступ только к тем блокам, которыми вы «владеете».

Предоставляя кому-либо свой закрытый ключ, вы по сути передаёте этому лицу денежную сумму, которая хранится в соответствующем разделе цепочки блоков.

В случае биткоинов такие ключи используются для доступа к адресам, по которым хранятся некоторые суммы в валюте, представляющие прямую финансовую ценность. Этим реализуется функция регистрации перевода средств — обычно такую роль выполняют банки.

Кроме того, реализуется ещё одна важная функция: установка отношений доверия и подтверждение подлинности личности, потому что никто не может изменять цепочку блоков без соответствующих ключей. Изменения, не подтверждённые этими ключами, отклоняются. Конечно, ключи (как и физическая валюта) теоретически могут быть украдены, но защита нескольких строк компьютерного кода обычно не требует больших затрат. (Сравните, например, с расходами на хранение золотого запаса в пресловутом Форт-Ноксе).

Это означает, что основные функции, выполняемые банками (проверка подлинности личности для предотвращения мошенничества и последующая регистрация сделок, после чего они становятся законными), могут выполняться цепочкой блоков быстрее и точнее.

В чём важность технологии блокчейн?

Сегодня мы уже привыкли делиться информацией через децентрализованную интерактивную платформу интернета. Но когда речь заходит о пересылке ценностей (денег), мы обычно вынуждены снова пользоваться услугами старых централизованных финансовых учреждений (банков). Да, методы платежей через интернет появились практически в момент рождения этой сети (наиболее очевидный пример — PayPal), но они, как правило, требуют интеграции с банковским счётом или кредитной картой, иначе их нельзя полноценно использовать.

Технология блокчейн предлагает заманчивую возможность избавиться от этого «лишнего звена». Она может взять на себя все три важные роли, которые традиционно играет сектор финансовых услуг: регистрация сделок, подтверждение подлинности личности и заключение контрактов.

Это будет иметь огромное значение, поскольку во всём мире рынок финансовых услуг — самый большой по рыночной капитализации. Перевод хотя бы части этой системы на технологию блокчейн приведёт к разрыву большого числа связей в сфере финансовых услуг, но одновременно позволит значительно повысить эффективность таких услуг.

Третья возможная роль этой технологии (заключение контрактов) может оказаться очень полезной и вне сектора финансов. Помимо ввода в обращение ещё одной валюты (биткоина), технология блокчейн может использоваться для хранения любого вида цифровой информации, включая компьютерный код.

Этот фрагмент кода можно запрограммировать так, чтобы он выполнялся, только когда обе договаривающиеся стороны вводят свои ключи, тем самым соглашаясь на заключение контракта. Этот же код может получать информацию из внешних потоков данных (цены на акции, метеорологические сводки, заголовки новостей и всё остальное, что может быть проанализировано компьютером) и составлять контракты, которые будут автоматически регистрироваться при выполнении определённых условий.

Этот механизм называется «умные контракты» (смарт-контракты), и возможности его применения практически бесконечны.

Например, интеллектуальная система терморегуляции может передавать данные об энергопотреблении в интеллектуальную электрическую сеть. При потреблении определённого количества электроэнергии другая цепочка блоков автоматически переводит нужную сумму с вашего счёта на счёт энергетической компании. В результате автоматизируются работа счётчика и процесс выставления счетов.

В нашем примере с медицинскими записями врач или пациент могут передать свой закрытый ключ медицинскому устройству, например монитору уровня сахара в крови. Тогда это устройство может автоматически, с соблюдением требований безопасности регистрировать значения уровня сахара в крови пациента, а затем, например, обмениваться данными с устройством для инъекций инсулина, которое будет на основании этих данных автоматически поддерживать нормальный уровень сахара.

Данный подход подходит и для контроля использования интеллектуальной собственности: он может определить, сколько раз пользователю разрешено получить доступ к информации, поделиться ею или скопировать её. Ещё его можно использовать для создания систем голосования с защитой от фальсификаций, распространения информации без цензурных ограничений и многого другого.

Хотите больше новостей? Facebook. Быстрее всех? Telegram и Twitter. Подписывайтесь!

Читайте далее наш биткоин-гид:
Что такое биткоин?
Майнинг биткоинов и других криптовалют
Как купить биткоин?
Заработок биткоинов: биткоин-краны
Кто придумал биткоин?
Зачем использовать биткоин?

Как работает биткоин?

«Что такое блокчейн? В чём его польза?» – Яндекс.Кью

Маркетолог, преподаватель, а также молодая мама.

Подписаться

Наиболее простым языком блокчейн — это построена на основе определенного алгоритма цепочка блоков финансовых транзакций. По своей сути блокчейн представляет собой инструмент для хранения и передачи данных, которую можно применять в любых сферах, а особенно в электронной коммерции, чем то отдаленно такая технология напоминает старые бухгалтерские книги учета, только все перенесено в электронные носители. Технология блокчейн приобрела за последнее время высокую популярность, а изначально она была создана исключительно для криптовалюты биткоин.

Польза блокчейна состоит в том, что хранение всех данных происходит одновременно у всех пользователей, т.е. эту систему невозможно взломать. Также все данные транзакций становятся прозрачными, что позволяет вести экономическую торговлю честно. Благодаря блокчейну, не может быть обманут получатель средств, так, как отправитель уже не может отозвать отправленные транзакции или заморозить перевод задним числом.

35  ·  Хороший ответ22

Лучший ответ… Разберем, пожалуй. Первый абзац можно сразу вычеркнуть, т.к. вообще ничего разумного или соответств… Читать дальше

Ещё 3 комментария

Написать комментарий

Блокчейн дословно переводяиться как цепочка блоков. Простыми словами — это несколько одинаковых данных (файлы, базы данных и др), которые храняться на разных компьютерах. Если произошли изменения в одном блоке, то на других также обновяться данные. Если блок с новыми данными сформирован, то он проверяется другими участниками сети (комьютерами), если все согласны, то… Читать далее

15  ·  Хороший ответ11

Как Вы обходите провайдера, для которого любое шифрование повод обратить на Вас свое ( и не только) пристальное внимание?

Написать комментарий

smartcontract.ru — разработка блокчейн приложений

Подписаться

Блокчейн — это система, где нет цетрального компьютера, а хранение данных происходит одновременно у всех пользователей. Благодаря этому все данные становятся прозрачными, а такую систему становится невозможно взломать. Эта система позволяет работать в условиях отсутствия доверия между ее участниками. Данные в такую систему добавляются последовательно (по цепочке) в… Читать далее

8  ·  Хороший ответ6

Написать комментарий

https://mbfinance.ru — все о бизнесе, инвестициях, финансах и криптовалютах

Подписаться

Если объяснять, что такое блокчейн (Blockchain) простыми словами, то его можно представить в виде своеобразного дневника, состоящего из событий и происшествий реальной жизни. Эта книга записей находится в совместной собственности нескольких владельцев, которые вносят на равных правах в нее информацию. Предварительно же сделанные записи нет возможности ни изменить, ни… Читать далее

12  ·  Хороший ответ3

Технология применяемая во всем, квантовая теориия, щас 5g опутают всю планету

Написать комментарий

Редактор в Клубе Частных Инвесторов

Подписаться

По сути, это база данных состоящая из цепочки блоков. Децентрализованный блокчейн предполагает что эта цепочка синхронизируется у всех участников, что не позволяет менять данные в одностороннем порядке. Польза в том что блокчейн можно применять для заверения сделок, для организации криптовалют, для честного голосования. Мы недавно по блокчейну лекцию-подкаст записали… Читать далее

1  ·  Хороший ответ

Написать комментарий

Блокчейн это block (кирпич) и chain (цепь) — представляем себе кирпичики, связанные между собой корабельной цепью с морским узлом, котрый нельзя ни развязать, ни разрубить. При этом каждый следующий кирпичик содержит информацию о предыдущем кирпичике и так до самого первого, который имеет информацию только о самом себе. И все это зашифровано (crypto). И если эти… Читать далее

Хороший ответ

Написать комментарий

Учитель географии и экологии. Мечтаю о собаке и дальних путешествиях.

Подписаться

Блокчейн — это база данных, у которой устройства хранения не подключены к общему серверу. Это самая надежная, безопасная и наименее требовательная к вычислительным мощностям.

Что такое Блокчейн (Blockchain) 2019: виды цепочек, применение

Политики, финансисты и рядовые граждане, критикующие Bitcoin и другие криптовалюты не понимают или не желают понять глобальной концепции технологии блокчейн. Увы, все возвращается на круги своя. Начиная со времен Александра Македонского продолжаются попытки создания единого государства путем подчинения более слабых держав мировому гегемону. К чему это привело в ХХ веке мы все прекрасно знаем. Если возникнет призрак очередного рейха, человечество может прекратить свое существование. Чтобы прекратились политические распри необходима полная глобализация экономики. Но, будет невозможно завершить процесс слияния национальных рынков без перехода на общемировую валюту, которая должна быть полностью децентрализована. Появление электронных денег, основанных на технологии блокчейн вполне закономерно и является очередным этапом развития нашей цивилизации.

Впрочем, технология хранения информации в виде последовательной цепочки блоков может применяться не только в платежных системах. Итак, что же такое блокчейн на понятном языке?

Рассмотрим простыми словами технологию блокчейн для «чайников»

Многие интернет-обозреватели расшифровывают термин блокчейн таким образом: Блокчейн (перевод с английского «цепочка блоков») – это, если говорить на понятном языке, тот же дневник или база данных, представленная в виде связанных в цепочку блоков информации, хранящихся на большом количестве персональных компьютеров по всему миру».

В целом такое объяснение термина блокчейн для чайников правильное, но для полноты восприятия необходимо внести одно очень важное дополнение. Внесение изменений в этот электронный дневник возможно только при наличии приватных ключей и подтверждения узлами системы. Сами информационные блоки публичны, но их структура имеет криптографическую защиту целостности данных. Вы можете просмотреть записи в журнале или скопировать весь объем блокчейн-сети на свой ПК, но любые изменения будут считаться действительными только после того как их подтвердят ноды (сервера).

Основой криптографической защиты является хеширование, без него не может функционировать ни одна экосистема блокчейн. Хеширование выполняется по специальному алгоритму и представляет собой проверку целостности цифровых или буквенных сообщений. Говоря простым языком, в блокчейне все сообщения зашифровываются отправителями.  Хеш-код передается по цепочке от отправителя к получателю, проходя проверку на узлах блокчейн сети. Передача данных необратима, после того, как сообщение отправлено и подтверждено отменить его нельзя информация о выполненных транзакциях навсегда записывается в блокчейн. Попытка переписать информацию в одном из блоков повлечет эффект домино, необходимо будет вносить изменения во все последующие блоки цепочки. Протокол в технологии блокчейн требует подтверждения операций независимыми регуляторами. И если хоть один из них отвергнет изменения в структуре блоков процесс будет заблокирован и вносимые изменения отвергнуты.

Расшифровывается термин блокчейн для чайников примерно так: «Блокчейн — это технология дающая возможность пользователям сети достичь консенсуса, без необходимости полного доверия и привлечения внешнего контроля».

История технологии блокчейн

Идею технологии blockchain впервые сформулировали ученые Стюарт Хабер и У. Скотт Шторнетт в 1991 году. Ими была придуман и внедрен способ обработки цифровых документов со штампом времени, исключающий их подделку или оформление задним числом.

В системе использовалась криптографическая защита файлов с отметкой времени, а через год в разработку были включены деревья Меркла, что дало возможность складывать документы в единый блок. Но тогда технология не получила широкого применения, и запатентовать ее не удалось.

В 2004 году разработчик компьютерных технологий Хэл Финни запустил сеть по RPoW (Reusable Proof Of Work). Система имела собственный цифровой токен Hashcash, с криптографической подписью, который можно было пересылать между пользователями.

В системе RPoW проблема двойной траты решалась путем регистрации владельцев токенов на доверенном сервере, где клиенты могли проверить достоверность и целостность внесенных данных в режиме реального времени. RPoW можно назвать ранним прототипом криптовалюты.

• Четыре года спустя появился Биткоин.

В 2008 году «White paper» децентрализованной сети электронных денег под названием Биткоин, была представлена человеком или группой лиц, под псевдонимом Сатоши Накамото. Основанная на алгоритме Proof of Work Hashcash, экосистема блокчейн использовала для защиты не вычислительную функцию как RPoW, а одноранговый протокол P2P, контролирующий транзакции. Первый получатель BTC Хэл Финни, принял на свой блокчейн кошелек транзакцию 10 биткоинов от Сатоши Накамото, 12 января 2009 года.

Блокчейн и его свойства

А так ли необходимы децентрализованные сети для развития мировой экономики и финансовой системы? Расскажем подробнее о достоинствах технологии blockchain.

Распределенное хранение

Облачные сервисы хранение информацию клиентов недостаточно надежны по причине их централизованной структуры. Более эффективными являются распределенные системы они не подвержены цензуре и лучше защищены. Технология блокчейн кардинально меняет ситуацию в секторе распределенного хранения данных. Вместе с распределенными вычислениями, безопасность информации является одним из ведущих трендов в блокчейн-экономике.

Открытость блокчейн

История транзакций доступна любому из пользователей. При этом вовсе не нарушается конфиденциальность участников процесса. В блокчейне Вы можете увидеть баланс каждого кошелька и его историю пополней и трат, личные данные при этом остаются неприкосновенными.

Безопасность

В традиционной финансовой системе информация о переводах выплатах и других операциях хранится на серверах финансовых учреждений. Недобросовестный чиновник или взломавший сервер злоумышленник может ее изменить или уничтожить. Нельзя сказать, что это просто, но все же вполне реально. В крупных blockchain сетях история операций содержится на сотнях тысяч серверов, такая система хранения данных прозрачна и безопасна. Для подписи требуется два ключа — публичный и приватный. Только ключи открывают доступ к цифровым активам в блокчейн кошельке конкретного пользователя.

Взаимодействие без посредников

Большой вклад в развитие блокчейн технологии внес канадский программист Виталик Бутерин. Ему принадлежит идея создания платформы блокчейн, имеющий скриптовую функциональность для создания децентрализованых приложений. Созданная при его участии блокчейн сеть Ethereum, дает возможность заключать смарт-контракты, не пользуясь услугами посредников. Договора записываются на языках программирования в байт-коде, который считывает и выполняет децентрализованная виртуальная машина Ethereum (EVM). В блокчейне Ethereum создано несколько сотен децентрализованных приложений, в том числе платформы для соцсетей, казино и финансовых бирж.

Существует и другие сети, поддерживающие заключение смарт-контрактов, например, Counterparty, но конкурировать с экосистемой эфириум они пока не в состоянии.

Виды блокчейн сети

Существует три вида распределенных сетей, но технология блокчейн развивается и в будущем мы встретимся с другими проектами.

Публичный блокчейн (Permissionless Blockchain) — сеть, не имеющая управляющего органа, где все пользователи равны и соблюдается полная конфиденциальность. К этому типу относятся Bitcoin, Ethereum, Monero и большинство других криптовалют.

Эксклюзивная система (Public Permissioned Blockchain) — открыта для пользователей, но их деятельность контролирует полный узел блокчейн сети. Большинство из таких систем имеют собственную криптовалюту, для использования сети требуется залог или предварительная оплата. Таким образом, повышается масштабирование и увеличивается количество транзакций. Проекты public permissioned blockch имеют высокую скорость передачи сообщений и не большое количество подтверждений. Примером эксклюзивной сети является блокчейн-проект Ripple.

Частная сеть (Private Permissioned Blockchain) — закрытая платформа для доверенных лиц, зачастую невидимая и недоступная широкой публике. В таких системах обычно не создаются внутренние токены и в ней не гарантируется абсолютная неизменяемость и защищенность данных, присущая децентрализованным сетям. Пример частной сети финансовая платформа Hijro.

Могут функционировать и комбинированные типы блокчейн-сетей. Цель разработки таких проектов объединение достоинств разных типов блокчейн.

Транзакции в сети блокчейн

Выполнение транзакции в децентрализованной сети блокчейн, не требует привлечения третьей стороны. Расскажем подробнее о механизме перевода средств.

Когда вам нужно отправить 0,1 BTC вашему другу или бизнес-партнеру, система  прежде чем внести изменения в балансы обеих кошельков, отправляет вашу транзакцию в Memory Pool. В сети биткоин для перерасчета баланса необходимо получить подтверждение корректности транзакции минимум от шести майнеров. Скорость обработки информации зависит от размера комиссии, который можно регулировать. После выполнения перевода данные навсегда записываются в блокчейн, а 0,1 BTC зачисляются на адрес получателя.

В сети есть данные о балансе всех держателей криптомонеты, но без приватного ключа перевести деньги с одного кошелька на другой невозможно. В большинстве случаев ключи хранятся у пользователей, исключением являются депозиты криптобирж и централизованные приложения типа Xapo wallet. Потерять свои монеты вы можете только по неосторожности. Например, допустив ошибку в адресе отправителя или не позаботившись о безопасном хранении приватных ключей. Проверить состояние транзакции можно в Blockchain Explorer кошелька данной криптовалюты или на специальных сайтах, например, https://www.blockchain.com/ru/explorer или https://multihash.net/ru. Чтобы получить информацию, введите хеш-код операции в строку поиска.

Основная причина зависания перевода криптомонет, минимальная комиссия за обработку. При большой загруженности сети транзакция с низким приоритетом не включается в уже существующий блок, а сразу переносится на последующие, которые еще нужно будет сгенерировать.

В некоторых экосистемах блокчейн транзакции требует очень большого количества подтверждений. Например, при обмене ETC на фиатные деньги автору статьи пришлось ждать 4 часа, чтобы получить 53 подтверждения.

Преимущества и недостатки

Технология блокчейн имеет много сторонников. При ее внедрении на глобальном уровне можно навсегда забыть о таких проблемах, как:

• Неоправданно долгое время выполнения финансовых операций.
• Высокие расходы на содержание сверхмощных серверов и систему защиты информации.
• Монополизация рынка.
• Коррупция.
• Денежные махинации и другие финансовые злоупотребления.

Скептики выдвигают следующие контраргументы:

• Отсутствие законодательной базы, регулирующей статус блокчейн проектов.
• Атака 51% приведет к коллапсу сети.
• Невозможность модификации блокчейн. Если возникает насущная потребность изменить данные или исходный код единственный выход это хардфорк сети.
• Потеря приватных ключей становится бедой для инвестора. Если private key хранится только у владельца криптомонет вместе с ключами он навсегда теряет доступ к активам.
• Высокое энергопотребление блокчейн сетей, работающих на Proof of Work. Майнерам биткоин нужно больше мегаватт электрики чем некоторым европейским государствам.
• Регистры блокчейн экосистем в будущем могут непомерно разрастись, что приведет к снижению количества узлов сети

По поводу угрозы 51% надо сказать, что на молодые экосистемы «атака Голдфингера» вполне реальна, но, чтобы сосредоточить под своим контролем свыше 50% вычислительной мощности сетей Ethereum или Bitcoin нужно выбросить на ветер огромнейшую сумму. И не факт, что блокчейн обрушится, хотя такой сценарий серьезно повлияет на стоимость криптовалюты. Хакеры уже давно стали частью системы, ее темной стороной, и они не заинтересованы в обвале цен и тем более уничтожении виртуальных активов.

Что же касается проблемы роста блокчейна, то и прогресс не стоит на месте. Жесткие диски в 1ТБ давно уже доступны обычным пользователям. На момент написания статьи размер блокчейна Bitcoin 234 ГБ, а в будущем, несомненно, будут изобретены еще более объемные и компактные носители цифровой информации.

Сферы применения

Ситуация на рынке наглядно демонстрирует, что технология блокчейн  работает не только в финансовой индустрии. Существуют десятки отраслей экономики, в которых нашла практическое применение система распределенных реестров:

1. Авторское право. С помощью блокчейн-стартапа Ascribe художники и люди других творческих профессий подтверждают и сохраняют авторство и право собственности. Идентификаторы и цифровые сертификаты упрощают подтверждения авторских прав и подлинности произведений.
2. Операции с товарами и сырьем. The Real Asset Company это платформа для торговли золотом, использующая блокчейн. Real Asset Co позволяет людям по всему миру безопасно покупать золотые и серебряные слитки. Недавний запуск Goldbloc криптовалюты с золотым обеспечением повышает уровень прозрачности и контроля для инвестиций в золото.
3. Управление данными. В Проекте Factom блокчейн технологии применяются для анализа и систематизации данных. Предприниматели и политики, а также некоммерческие структуры используют Factom. Все записи хранятся в системе блокчейн, что снижает стоимость создания базы данных и уменьшает сложность управления и аудита.
4. Драгоценные камни. В ЮАР компания Everledger помогает идентифицировать алмазы и подтверждать законность операций с ними, с помощью «цифрового паспорта», созданного по технологии блокчейн.
5. Энергетика. Компания Energy Blockchain Labs работает над энергетическими интернет-проктами основанными на блокчейн-технологии.
6. Электронное голосование. Платформа Follow My Vote предназначена для анонимных онлайн-голосований. С помощью технологии блокчейн и обеспечивается достоверность и точность подсчета голосов.
7. Азартные игры. Игорная индустрия является примером успешного использования технологии блокчейн в сфере досуга и развлечений.
8. Организация частного и государственного управления. Платформа Advocate помогает улучшить взаимодействие населения с государственными чиновниками. Проект помогает как рядовым гражданам, так и претендентам на должности в местном управлении.

Список можно было еще продолжить, но для полного обзора недостаточно формата данной статьи.

Блокчейн в России и Украине

Не только на Западе, но и на просторах СНГ предприниматели сумели оценить потенциал блокчейн технологий. Вот несколько примеров.

В начале 2018 года была запущена лаборатория блокчейн в Сбербанке. Она предназначена для:

• Исследования новейших блокчейн технологий;
• Запуска пилотных проектов;
• Реализации прикладных решений для Сбербанка в РФ.

Команда лаборатории будет работать с другими участниками крипторынка, поддерживать новые проекты, заниматься популяризацией блокчейн технологии.

Альфа-Банк и компания S7 продают авиабилеты через систему блокчейн Ethereum. Следующей авиакомпанией заинтересовавшейся реализацией авиабилетов в системе распределенных реестров стал Аэрофлот.

В 2017 году Украина создала государственную блокчейн-платформу OpenMarket. За прошедший период оборот средств на этом онлайн-аукционе составил несколько миллионов гривен.

Заключение

Заканчивая рассказ о системах распределенных реестров нужно сказать, что технологию недооценивают, а часто и не желают принимать как государственные деятели, так и простые граждане. Все новое часто встречается в штыки. Важно объяснить людям принцип действия, потенциал и экономическую необходимость внедрения децентрализованных систем. В будущем блокчейн изменит нашу жизнь.

---

Подписывайтесь на наши ресурсы и читайте комментарии, там иногда умные люди пишут умные вещи.

---

Подписывайтесь на новости AltCoinLog в Vkontakte

---

Похожие материалы:

Readers Rating: 52% 2 votes

Технология блокчейн – простыми словами о сложном |

 

С популяризацией криптовалют о блокчейне заговорили многие. Распространенная ошибка заключается в том, что он рассматривается как производное от криптовалюты, что-то вроде побочного явления. Сегодня мы этот недостаток устраним и разберемся в том, что такое технология блокчейн простыми словами. Это поможет понять, почему ее называют технологией будущего.

Из данной статьи Вы узнаете:

 

 

Что такое блокчейн простыми словами?

Сам термин блокчейн образован в результате слияния 2 английских слов, blockchain = block (блок) + chain (цепь). Буквально понятие можно перевести как цепочка блоков и это наиболее полно отражает его суть.

Блокчейн можно воспринимать как децентрализованную базу данных. Ее свойства:

• информация хранится в блоках. При этом она не сводится только к переводам крипты, в блоки может записываться любая информация. Это делает блокчейн технологию универсальной и применимой к любой сфере деятельности человека – от идентификации личности до контроля условий перевозки ценных грузов;
• информация практически неуничтожима. Blockchain хранится на компьютерах пользователей подключенных к сети. Для полного физического удаления его нужно стереть со всех этих ПК. Если хотя бы на одном блокчейн уцелеет, информация будет восстановлена;
• информация неизменяема. Задним числом нельзя переписать добавленные ранее блоки. При этом блокчейн открыт, в любой момент каждый желающий может ознакомиться с информацией, хранящейся в нем (речь идет о публичном блокчейне)
• высокая защита от атак злоумышленников – для «взлома» блокчейна злоумышленники должны контролировать большую часть мощностей сети. Финансовые затраты на это превышают возможную выгоду от взлома blockchain;
• экономичность – из схемы взаимодействия между 2 сторонами сделки исключаются посредники.

 

Если говорить простыми словами, то блокчейн технология – это тот инструмент, который поможет по максимуму защитить любую информацию и устранит посредников при взаимодействии сторон в любых сделках.

 

 

История возникновения блокчейна

Сатоши Накамото не изобрел блокчейн-технологию. Его скорее можно назвать тем, кто обобщил существующие наработки и предложил свое решение.

Если углубиться в историю, то можно выделить ряд ключевых для этой технологии дат:

• 1991 г. – можно считать рождением блокчейна. Концепцию описали У. Скотт Шторнетт и Стюарт Хабер. Они работали над безопасностью документов в цифровом виде и пришли к решению в виде криптографически закрепленной цепи блоков, позволяющей хранить цифровые документы с временными метками;
• 1992 г. – включение в систему Merkle tree (дерево Меркла или хеш дерево). За счет этого в 1 блок можно было помещать несколько документов – аналогия с современным блокчейном и множеством транзакций в одном блоке;
• 1997 г. – Адам Бэк представил систему PoW HashCash. Позже ее использовал в Биткоине Сатоши Накамото;
• 2004 г. – Хэл Финни презентовал систему RPoW, в ней решил проблему двойного расходования;
• 2009 г. – запуск Биткоина, криптовалюта использует блокчейн для хранения информации о транзакциях;
• 2013 г. – эволюция blockchain. В блокчейне Ethereum стала возможна работа децентрализованных приложений (DApps), используются смарт контракты, обеспечивающие автоматическое исполнение определенных действий при выполнении заданных в них условий. Можно сказать, что блокчейн стал условно изменяемым.

 

До и после криптовалютного бума появляются новые криптопроекты. Многие базируются на блокчейне Эфириума, Биткоина, есть и новые разработки. Применяется технология блокчейн и в России.

 

 

Типы блокчейнов

Принцип хранения данных в связанных друг с другом блоках сохраняется, а разделение на типы выполнено в зависимости от доступности blockchain. Выделяют:

• публичный – простыми словами это тот блокчейн, в котором нет ограничений доступа. Любой может отправить транзакцию и участвовать в консенсусе. Это классический децентрализованный blockchain;
• consortium blockchain – полностью децентрализованными их назвать нельзя так как контроль над сетью фактически находится у группы заранее выделенных узлов (его и называют консорциумом). Простейший пример – для подтверждения блока нужно, чтобы его подтвердило 15 узлов из 20. Каждым узлом владеет определенная организация и они отвечают за нахождение и добавление блоков. Есть и другие типы консорциумных блокчейнов. Такой подход ведет к централизации и потере одного из ключевых преимуществ блокчейна;
• приватный blockchain – только одна компания имеет право добавлять блоки в цепочку, о децентрализации речь здесь не идет. Чтение в этом случае может ограничиваться рамками сотрудников этой компании или ее подразделений.

 

Из перечисленных типов блокчейна нельзя выделить лучший. Каждый хорош по-своему. Большинство существующих криптовалют используют публичный, реже консорциумный блокчейны.

 

 

Технология blockchain: разбираемся в деталях

Если описывать технологию блокчейн простыми словами, то она базируется на 3 основных элементах:

• непосредственно блокчейн. С тем, что это такое мы уже разобрались выше;
• p2p сеть – она необходима для того, чтобы можно было в любой момент времени проверить состояние блокчейна;
• алгоритм достижения консенсуса.

 

Чуть подробнее разберемся как работает блокчейн (на примере алгоритма PoW, именно его использует первая успешная криптовалюта в мире):

• в среднем каждый блок добавляется к блокчейну каждые 10 минут – это правило выполняется всегда. Если увеличивается количество майнеров, растет сложность, если наблюдается отток «шахтеров», сложность понижается с тем, чтобы удержать срок добавления блока в районе 10 минут;
• сам процесс майнинга по сути – решение задачи обратного типа. Если описывать процесс простыми словами, то у майнера есть ответ на задачу, есть инструкция и огромный набор исходных данных. Путем перебора он подбирает исходные данные, решает задачу до тех пор, пока не получит уже известный ответ. Блок, которому эти данные соответствуют, добавляется к цепочке;
• перед добавлением блока проверяется действителен ли он, это условие выполняется только если действительны все транзакции, входящие в него. В зависимости от крипты могут выдвигаться дополнительные условия. Проверяется в частности возможность осуществить все включенные в блок транзакции, на балансе отправителя должно быть достаточное количество крипты, также транзакции должны быть подписаны;
• после добавления блока blockchain автоматически обновляется на всех ПК, подключенных к сети.

 

Алгоритм консенсуса не сводится к одному лишь PoW, есть PoS (майнинг кошельком), PDoS и другие вариации.

 

 

Опасны ли непреднамеренные форки?

Под форком понимается разделение цепи блоков. Форки бывают запланированными, как, например, ответвление Bitcoin Cash и случайными. Последние долго не живут, такие ветви отмирают уже через несколько добавленных блоков.

Как происходит случайное разветвление цепи:

• представьте, что имеющиеся у вас 2 ВТС вы отправляете сначала получателю А, а потом тут же пытаетесь отправить их получателю В. Эти транзакции попадают в разные блоки;
• оба блока действительны. Представьте, что часть майнеров подтвердила блок с отправкой ВТС получателю А, а часть – получателю В. Возникла вилка – 2 альтеративные ветки блокчейна;
• какое-то время майнинг идет в обеих ветках. Но между ними всегда будет дисбаланс в мощности;
• ветка с большим количеством майнеров будет расти быстрее – к ней будут быстрее присоединяться новые блоки;
• так как майнеры зарабатывают на майнинге, они бросят короткую «медленную» ветку и перейдут в длинную. В короткой ветке они не смогут зарабатывать, она отмирает, никто не терпит убыток.

 

До весны 2015 г. максимальная длина таких побочных ветвей в Биткоине составляла 5 блоков. Летом того же года единственный раз в истории зафиксирована побочная ветка длиной 7 блоков.

 

Именно из-за этого есть требование по как минимум 6 подтверждениям со стороны сети хотя сторонние сервисы могут устанавливать свои требования по количеству подтверждений.

 

 

Варианты применения технологии блокчейн

Выше мы уже отмечали, что blockchain не налагает ограничений по типу хранимой информации, это не обязательно должны быть данные по переводу крипты между пользователями сети. Ниже приведем несколько вариантов использование блокчейна:

• инвестиции – есть возможность убрать всех посредников при взаимодействии инвестора и того, кто нуждается в финансировании;
• подтверждение авторства и права собственности. Как пример можно привести сервис Binded.com, подходит в первую очередь фотографам. Каждое фото проверяется на уникальность, ему присваивается уникальный шифр, и он записывается в блокчейн. По той же схеме можно передать фото в собственность другому человеку;
• азартные игры – уже есть казино, в которых честность игр можно проверить в блокчейне, все результаты записываются в него;
• документооборот также можно перевести на блокчейн;
• контроль условий перевозки грузов – важно, например, при транспортировке лекарств, сырья для производства вина и прочих чувствительных грузов;
• авторизация и идентификация пользователей;
• организация на 100% честных и прозрачных выборов.

 

Примеры внедрения блокчейна в реальную жизнь уже есть. Например, в Швеции в 2016 г. начали тестировать эту технологию с тем, чтобы перевести на нее документацию по земельному реестру. К 2018 г. проверки закончились.

Основная выгода такого нововведения – снижение бюрократизации и ускорение оформления сделок по купле-продаже участков. Если раньше после оформления контракта ждать приходилось 3-6 месяцев, то после внедрения blockchain ожидание может сократиться до часов.

 

Схожие инициативы заявили Украина и ОАЭ. В сентябре 2017 г. шведский банк SEB и американская биржа NASDAQ начали тестировать торговую платформу для работы с взаимными фондами, основанную на блокчейне. И подобных инициатив сотни, blockchain медленно, но верно внедряется в нашу жизнь.

 

 

Технология блокчейн в России

РФ в этом вопросе в числе отстающих не числится. Об интересе к этой технологии можно судить и по тому, что законодательно ее не запрещают, и по росту числа юрлиц, связанных с ней. На ЕГРЮЛ по состоянию на 13.08.19 зарегистрировано 108 юридических лиц, связанных с блокчейном, это число постоянно растет.

 

Что касается конкретных проектов, выделить можно:

• 11.01.2018 – старт работы блокчейн-лаборатории, запущенной Сбербанком;
• в Москве Росреестр планирует начать переводить на blockchain регистрацию сделок с недвижимостью;
• в середине 2017 г. Альфа Банк в сотрудничестве с S7 Airlines запускает платформу для удобного бронирования и покупки билетов. Подключение к системе банка идет через blockchain платформу;
• Мастерчейн – с определенными допущениями можно считать российским блокчейном на базе блокчейна Эфириума. Развитием платформы занимались практически все крупные банки страны.

 

Это далеко не все проекты такого типа, но пока что ожидаемой революции не произошло. Свою роль сыграло окончание криптовалютного хайпа, сырость законодательства в этой сфере и недостатки самой технологии. Крупный бизнес с опаской воспринимает все новое.

 

 

Заключение

Если говорить простыми словами, технология блокчейн – это то, что может сделать жизнь человека в разы проще. Речь идет в первую очередь о покупках разных масштабов, юридически верном оформлении сделок, защите авторства и прав собственности со 100%-ной надежностью, снижении бюрократии. Из привычных схем исчезают посредники, что делает процесс более простым и дешевым.

Тормозит развитие блокчейна сырость технологии, пробелы в законодательстве, а иногда и нежелание переходить на что-то новое, если старые решения работают. Но развитие есть и уже в ближайшие годы может состояться рывок в применении blockchain технологии в мире, в том числе и в России.

Не знаете где торговать криптовалютой? Рейтинг криптобирж Вам в помощь

Что такое блокчейн простыми словами?

 

 

 

Что такое блокчейн?

 

Термин Блокчейн (Blockchain) дословно переводится как «цепочка блоков» (block – блок, chain – цепочка). По своей сути блокчейн – это распределенная база данных, состоящая из блоков, в которых записывается и хранится информация. При этом копии данной базы данных существуют единовременно и независимо друг от друга на множестве компьютеров — узлов, составляющих сеть.

Каждый блок хранит в себе тот или иной тип данных об операциях, которые выполняют пользователи. Таким образом, в сети регулярно формируются новые блоки, а blockchain содержит в себе всю историю операций в сети.

В очередном созданном блоке хранится заголовок и список транзакций, выполненных за прошедшее время. После формирования блока он подвергается проверке другими пользователями. Если они дает согласие, то блок добавляется в конец цепочки, после чего его уже невозможно изменить. Блок содержит в себе не только новые данные, но и зашифрованную информацию о предшествующих блоках. В конечном итоге происходит автоматическое обновление базы данных на всех устройствах, имеющих подключение к системе.

 

Технология Блокчейн простыми словами

 

Если объяснять термин blockchain простыми словами, то данную технологию можно сравнить, например, с рабочим журналом какого-либо предприятия, куда в хронологическом порядке с указанием времени записываются произведенные операции или действия. Например: включение оборудования, диагностика его работоспособности, выполнение каких-либо операций или экспериментов на оборудовании, полученные результаты и тп. Каждая такая запись – это аналогия «блока» в блокчейне.

Представьте, что данный дневник хранится в сейфе с кодовым замком. Таким образом, каждый раз, когда работнику нужно внести новую запись, необходимо сначала извлечь журнал из сейфа, набрав секретный код. Это аналог приватного ключа в системе blockchain.

Теперь самая главная особенность. Представим, что сейф в данном примере не обычный, а со встроенным сканером. Каждый раз, когда журнал с новой записью убирается обратно в сейф, внутри срабатывает автоматика и производится сканирование страницы с обновленным содержимым. Данный скан тут же отправляется на почту сразу нескольким ответственным лицам. Т.е. создается множество копий текущего состояния журнала.

Таким образом, если недобросовестный работник захочет подправить запись в журнале, то в принципе, физически он это сделать сможет. Но элементарная проверка истории сканов сразу же выявит нарушителя. Поэтому смысл таких исправлений теряется.

Аналогично работает и технология блокчейн. При создании каждого блока, или записи, он дублируется сразу на всех компьютерах сети — узлах. Таким образом, каждый узел имеет свою копию blockchain, что делает невозможным совершения поддельных операций.

 

Кто создал блокчейн?

 

По легенде, сформировавшейся в криптовалютном сообществе, разработчиком системы blockchain является Сатоши Накамото. Однако существуют мнение, что на самом деле за этим псевдонимом скрывается целая группа американских программистов. Как бы там ни было, о Сатоши Накамото впервые узнали в 2009 году, когда он продемонстрировал криптовалюту Bitcoin. Примечательно, что это произошло через два года после создания технологии блокчейн. Биткоин осуществляет свою работу именно по технологии blockchain.

Некоторые эксперты полагают, что Накамото не имеет прямого отношения к созданию блокчейна, поскольку он лишь позаимствовал идеи других людей (децентрализация валют, формирование независимых друг от друга цепочек блоков, метод подтверждения осуществленных транзакций и т.д.). Все, что сделал Сатоши Накамото — это собрал все решения воедино.

Благодаря возникновению Bitcoin, развитие технологии blockchain стало более активным. В 2013 году молодой российский программист Виталик Бутерин продемонстрировал Ethereum — новую децентрализованную площадку, основанную на блокчейне, но обладающую более широким спектром применения. Таким образом в цифровом мире произошла еще одна революция. Раньше все пользователи сети были вынуждены участвовать в создании новой системы для того, чтобы сделать возможным выпуск мобильного приложения. С появлением Ethereum необходимость в этом отпала сама собой. На сегодняшний данная система является основой множества криптовалют, приложений и сервисов.

 

Как работает блокчейн?

 

Блокчейн работает следующим образом. Пользователи сети формируют данные, которые подлежат сохранению в отдельных блоках. Далее происходит создание блока данных, которому необходимо подключиться к сети. Поскольку реестр находится на компьютерах многочисленных пользователей, он подвергается проверке всеми этими устройствами. Блок присоединяется к цепочке блоков-транзакций в случае отсутствия сбоев при проверке. Место каждого нового подключенного блока зависит от времени его создания.

После этого изменить блок становится невозможно, потому что криптографический шифр защищает данные в сети. Использовать данные может только обладатель этого шифра. В конце концов происходит автоматическое обновление базы данных на всех компьютерах, подключенных к системе.

 

 

Абсолютная прозрачность — одно из основных преимуществ технологии блокчейн. Пользователи имеют возможность отслеживания транзакций криптовалют с одного кошелька на другой. При этом для доступа к данной информации криптографический ключ не нужен. Самое интересное, что сетевую политику определяют ее участники.

Например, за последние несколько лет количество майнеров, занимающихся добычей Bitcoin, возросло во много раз. Соответственно, сеть оказалась под неимоверной нагрузкой. Пользователи нашли выход из сложившейся ситуации, решив разделить данную криптовалюту на две. Однако для создания новой криптовалюты была необходима независимая цепочка блоков, которую можно было получить только при разделении старой. Это было выполнено только после одобрения всех пользователей сети.

 

Устройство сети

 

Формированием сети занимаются ее участники, которые разделяются на два типа: обычные пользователи и майнеры. Первые отвечают за создание новых записей-переводов в сети, вторые — за формирование блоков из этих записей.

Подтверждение записей и внесение их в блок происходит только после всеобщего одобрения. Другие записи подлежат игнорированию до тех пор, пока они не окажутся в каком-либо из последующих блоков. Использовать ту или иную запись имеет право только обладатель специального ключа. Для занятия майнингом необходимы существенные вычислительные мощности компьютера, поскольку только так создаются новые блоки. Подключение оборудования к сети возможно при использовании профильного программного обеспечения.

 

Типы систем

 

На базе blockchain существуют разнообразные приложения и сервисы. Например, ими могут быть наднациональные системы, подключение к которым доступно любым пользователям. Руководством такого сообщества занимаются сами участники системы. В то же время существуют приватные сервисы и сети, за управление которых отвечают только создатели. Для того, чтобы подключиться к такой сети или сервису, необходимо соответствовать требованиям администраторов. Заниматься майнингом новых блоков в приватных системах могут только сертифицированные майнеры.

 

Особенности технологии blockchain

 

Основные принципы блокчейна – это:

• распределенность и децентрализация;
• высокий уровень безопасности;
• абсолютная прозрачность;
• невозможность изменения уже записанных данных.

Распределенность

Любые данные, имеющие отношение к какой-либо сфере человеческой жизни, хранятся в каком-то месте. Приобретение недвижимости или автомобиля, получение займа в банке, денежные переводы — вся информация об этих действиях сохраняется на серверах государственных организаций или частных предприятий. К сожалению, подобные базы данных зачастую не обладают достаточным уровнем безопасности, поэтому злоумышленники могут вносить в них изменения ради собственной выгоды.

Технология блокчейн надежно защищает данные от несанкционированного доступа, ведь они хранятся на миллионах компьютеров по всему миру. Одновременно сломать все эти устройства попросту невозможно. До тех пор, пока в сети будет работать хотя бы один компьютер, система на базе технологии blockchain будет продолжать работу.

Безопасность

Как уже было сказано выше, злоумышленники могут проникнуть в любую базу данных для того, чтобы внести определенные коррективы. Однако получить доступ к какому-либо из блоков и внести изменения в данные, которые он содержит, невозможно. Для этого хакерам придется взламывать все остальные блоки и резервные копии базы данных. Поскольку они хранятся на миллионах компьютеров по всему миру, для взлома необходимые фантастические вычислительные мощности.

Кроме того, за безопасность информации отвечает алгоритм шифрования с применением хэш-функций и цифровые подписи. Хэш-функция — это набор произвольных символов, который гарантирует неизменность всей записанной информации. А в цифровых подписях используются ключи — закрытый (для создания) и открытый (для проверки). Именно с помощью ключей пользователи получают доступ к информации.

Таким образом работа сети целиком построена на математических вычислениях, а не на доверительных отношениях между ее участниками.

Прозрачность

База данных находится в открытом доступе, за счет чего просматривать информацию может кто угодно. Допустим, один участник сети выполнил перевод на 5 тысяч долларов другому пользователю, и данные об этой транзакции может изучить любой желающий. Однако информация об отправителях и получателях недоступна никому, кроме них. Впрочем, участники обмена могут опубликовать свои данные при желании.

Отсутствие необходимости в посреднических услугах

Все денежные переводы осуществляются при непосредственном участии банков, электронно-платежных систем, пунктов обмена валют, нотариусов и т.д. Иногда бывает так, что перевод не доходит до получателя, потому что та или иная финансовая организация подвергает сомнению выполняемую транзакцию. Также бывают случаи фальсификации каких-либо документов. Тем не менее люди просто вынуждены пользоваться услугами посредников, ведь других вариантов у них нет.

Однако технология блокчейн предоставляет уникальную возможность прямого обмена информацией, при котором подтверждениями транзакций занимаются только пользователи системы.

 

Достоинства и недостатки blockchain

 

Блокчейн является универсальной технологией, которую можно применять в самых разных областях. Кроме вышеуказанных достоинств (прозрачность, высокий уровень безопасности, отсутствие необходимости в посредниках), блокчейн обладает другими плюсами, среди которых:

• уменьшение издержек по транзакциям;
• значительное сокращение времени проведения сделок;
• возможность сокращения расходов организаций.

Среди недостатков технологии blockchain можно отметить плохую масштабируемость. На текущий момент технология не может обеспечить проведение большого количества переводов в максимально сжатые сроки. Например, система VISA способна обрабатывать примерно 50 тысяч переводов в секунду, тогда как система Bitcoin — всего лишь 7 тысяч.

Помимо этого, каждый день увеличиваются размеры базы данных, хранящейся на компьютерах пользователей. Вычисление блоков также становится все сложнее, что заставляет оборудование использовать все большее количество электроэнергии, сильно нагружая электросети.

Высокий уровень безопасности блокчейна вызывает сомнения у некоторых специалистов. Они считают, что в случае захвата какой-либо пользовательской группой 51% вычислительных мощностей, она может начать подтверждение только тех транзакций, которые принесут ей выгоду. Впрочем, для реализации этого плана необходимые ресурсы невероятной мощности, т.е. вероятность подобного развития событий на практике крайне мала.

 

Блокчейн в России и мире

 

На территории Российской Федерации технология должна быть официально принята и внедрена уже в 2019 году. Крупнейшие российские финансовые организации, заручившись поддержкой Центрального банка, разработали платформу «Мастерчейн», основная цель которой заключается в повышении эффективности финансовой системы. Помимо этого, в Москве существует платформа под названием «Активный гражданин», предназначенная для проведения голосований по поводу повышения уровня жизни в городе.

На территории Украины технология блокчейн была использована ради модернизации Государственного земельного кадастра. Например, проверку выписок выполняют при помощи данной технологии. В дальнейшем на blockchain собираются перевести имеющуюся базу данных, а после этого наступит черед хэширования все выполняемых переводов.

что это такое простыми словами и для чего он нужен

Наверняка вы уже не раз слышали о криптовалюте под названием Биткоин. Сейчас, когда он стремительно дорожает, это довольно заманчивый информационный повод для большинства средств массовой информации. В таких репортажах очень часто упоминается технология блокчейн, иногда о ней говорят даже крупные IT-специалисты. Но что такое блокчейн по своей сути, никто зачастую не пытается объяснить. Является ли он частью Биткоина, или это совершенно независимая структура, и как это всё вместе работает — на подобные вопросы понятным языком информации очень мало.

Блокчейн — это очень интересная технология, которая лежит в основе не только Биткоина, но и множества его форков. Поэтому если вы интересуетесь миром криптовалют, то разобраться в её работе для вас будет совсем не лишним. Сегодня мы попытаемся рассказать, что такое блокчейн, простыми словами и объяснить неискушённому читателю самые базовые принципы её функционирования.

Блокчейн: объясняем на пальцах, что это такое

О том, что такое блокчейн, можно говорить очень долго и сложно. Но в рамках данной конкретной статьи мы постараемся объяснить суть технологии блокчейн простыми словами, так сказать, в двух словах на пальцах. Мы, конечно же, немного утрируем, но надеемся, что наше объяснение будет понятно большинству людей.

Blockchain переводится с английского языка как «цепочка блоков». В рамках данного контекста это слово означает, что все блоки системы блокчейн расположены друг за другом последовательно и связаны между собой, словно цепь. Каждый блок этой системы не только включает в себя свою уникальную информацию, но также ссылается на предыдущий блок. Эта особенность делает сети блокчейн чрезвычайно отказоустойчивыми и защищёнными от несанкционированного вмешательства. Простое объяснение можно дать на следующем примере. Представьте огромный бумажный архив-картотеку, каждая карточка которой вложена в строгой последовательности и содержит в себе всю информацию о предыдущих карточках. Если попробовать изъять какую-либо карточку из середины архива, то данное несоответствие сразу же станет заметно в системе. По сути, в криптовалютах блокчейн как раз и играет роль подобного, но уже электронного, архива платежей и других транзакций.

Некоторые эксперты считают, что изобретение блокчейна — настолько же важный шаг в развитии общества, как и изобретение в свое время интернета. С помощью блокчейна все участники системы могут быть максимально защищены от всяческих непредвиденных обстоятельств. Первые исследования подобной технологии проводились ещё в конце девяностых годов прошлого столетия. Однако широкой публике блокчейн впервые стал известен в 2008 году, когда японский программист Сатоши Накамото представил миру первую криптовалюту под названием Биткоин. Что такое Биткоин, сейчас знают многие, но не многие знают, что и Биткоин, и другие криптовалюты базируются на одной технологии и все представляют из себя, по сути, сеть блокчейн.

Криптовалюты, построенные на данной технологии, используют криптографию и алгоритмы шифрования, из-за чего и получили такое название. Для клиентов системы это в первую очередь означает, что благодаря шифрованию каждый пользователь может изменить только тот блок информации, от которого имеет свой личный секретный ключ, но никак не может повлиять на соседние блоки цепочки. Также все криптовалюты работают по принципам децентрализации и распределения информации. Это значит, что у блокчейна нет единого центра управления или сервера. Вместо этого вся информация о блокчейне сохраняется на компьютерах одновременно всех пользователей системы. Данные, хранимые на компьютерах, постоянно сверяются через пиринговою сеть, что позволяет системе быстро находить несоответствия и исправлять их. Этот принцип дает возможность обезопасить информацию от недобросовестного использования одним владельцем и максимально эффективно защитить данные от потери в случае технических проблем.

Стоит отметить, что в Криптовалютах, помимо проверки всех существующих копий блокчейна, также используются методы регуляции PoW (доказательство работой) и PoS (доказательство владением). Главная функция этих механизмов защиты состоит в том, чтобы обезопасить криптовалюты от бесконтрольного наращивания новых блоков блокчейна и, как следствие, формирования огромного количества новых монет, что, в свою очередь, приведет к эмиссии валюты. Чтобы такого не происходило, каждый участник системы перед добавлением нового блока транзакций должен выполнить определённую работу или иметь на своем счету определённый депозит монет.

Узнай, как зарабатывать на криптовалютах и ICO на бесплатном онлайн мастер-классе

Подробнее

Суть работы технологии

Что такое блокчейн простыми словами, мы разобрали, но суть картины не будет полной, если ограничиться только таким объяснением. Поэтому раз мы уже затронули тему цифровых валют, то давайте более подробно рассмотрим, как работают криптовалюты на блокчейне.

Все вы наверняка слышали о майнерах. Это такие нехорошие люди, которые скупают в магазинах видеокарты и каким-то образом с их помощью добывают криптовалюту. Поскольку криптовалюта является структурой децентрализованной, она не имеет своих собственных вычислительных мощностей и средств хранения. По этой причине криптовалюта вынуждена «арендовать» эти мощности у самих участников сети. Говоря простым языком, именно майнеры обеспечивают функционирования системы.

Каждый раз, когда с помощью криптовалюты пересылаются деньги или совершается покупка, внутри сети формируется транзакция, которая отправляется на все системы участников для подтверждения. Как только каждый компьютер выдаст подтверждение, транзакция считается верифицированной и добавляется в блок блокчейна. На формирование одного блока транзакций у каждой криптовалюты выделяется разное количество времени. У одних это может быть несколько десятков секунд, у других же, как правило, более старых, на формирование блока может уходить несколько десятков минут. Когда блок сформирован, к нему с помощью определённого алгоритма шифрования применяется хеш-функция, которая шифрует всю информацию в одну хеш-сумму, или, простыми словами, описание блока. После данной операции блок транзакций добавляется в конец цепи блокчейна, и начинается формирование нового блока. Кроме информации о транзакциях в каждом блоке также содержится информация о предыдущем блоке и временная метка, когда он был создан. Таким образом формируется неразрывная цепь, один блок которой нельзя изъять или заменить без того, чтобы не повлиять на всю систему и, как следствие, просигнализировать ей об изменениях.

Чтобы заинтересовать майнеров предоставлять системе вычислительные мощности, за закрытие каждого блока майнеры получают вознаграждение в виде монет этой криптосистемы. Тут и вступают в дело механизмы POW и POS. При доказательстве работой майнеру нужно найти красивый хеш, то есть определенную уникальную подпись блока. С каждым новым закрытым блоком сложность системы увеличивается, соответственно, замедляется скорость извлечения новых монет. Поэтому майнерам и нужно много различного мощного оборудования. При доказательстве владением все монеты системы найдены уже заранее и майнер получает только комиссионные за закрытие блоков. В таком случае майнеру не нужно много мощности и хватит обыкновенного компьютера, но, чтобы иметь возможность «майнить», на его счету должно находиться нужное количество монет в качестве депозита.

Прикладная ценность Блокчейна огромна

Мы уже поговорили о том, что такое блокчейн для криптовалюты. Но дело в том, что способов применения технологии blockchain очень много и далеко не все они связаны с цифровыми деньгами. Децентрализация, высокая скорость транзакций и беспрецедентная безопасность — в этом весь блокчейн. Думаем, ни у кого не возникают вопросы, в чём смысл и зачем нужны современному обществу такие особенности.

Иногда блокчейн называют интернетом ценностей, и в этом есть определённый смысл. Люди, словно по интернету, могут обмениваться через блокчейн разнообразными ценностями между любыми точками мира, где есть данная сеть. Человеку достаточно разместить ценную информацию и предоставить абоненту уникальный секретный ключ, который позволит получить доступ к нужному блоку системы. В случае с криптовалютами такие ключи предоставляют доступ к деньгам, которые имеют прямую финансовую ценность. В других же системах это могут быть, например, ценные файлы.

Поэтому уже сейчас многие разработчики трудятся над новыми проектами, которые напрямую используют преимущества блокчейна, но не являются при этом криптовалютами. Потенциал технологии огромен. В данной же статье мы хотим привести вам только самые очевидные способы применения блокчейна в ближайшем будущем и отобразим их в виде небольшого списка.

1. Безопасное администрирование сетей, помогающее решить проблему единого администратора.
2. Хранение цифровых сертификатов, благодаря чему можно будет предоставлять абсолютно безопасный доступ к веб-ресурсам и устранить опасность хищения паролей.
3. Безопасные двухсторонние сделки без привлечения третей стороны в качестве гаранта.
4. Точная фиксация времени подачи документации, что позволит решить проблему споров за патенты и авторские права.
5. Предоставление надёжных сертификатов для подтверждения подлинности товара.
6. Подтверждение прав собственности на любые вещи или блага.
7. Возможность создать систему DNS, неуязвимую для DDOS-атак.

Как видите, список получился весьма немаленький, но это только самые базовые и очевидные вещи, которые могут стать возможными при применении технологии блокчейн.

Фундаментальные преимущества Блокчейн-технологий

На протяжении данной статьи мы несколько раз упоминали о преимуществах технологии блокчейн, а также что значит данная технология, для чего нужен блокчейн и какие проекты могут быть основаны на нём, помимо криптовалют. Но поскольку о фундаментальных преимуществах технологии было сказано меньше всего, то настало время обсудить этот вопрос более подробно.

1. Полностью децентрализованная структура управления. Как мы уже говорили ранее, система блокчейн не имеет единого центра управления, как, например, обычные банки. Поскольку центра управления нет, значит, нет главного сервера, который можно было бы взломать или манипулировать им, используя свое служебное положение. Таким образом, клиенты блокчейна не зависят от воли руководителей проекта.
2. Высочайшая степень безопасности. Блокчейн практически неуязвим для хакерских атак. Поскольку структура блоков тесно связана между собой, чтобы взломать и изменить один блок информации, хакеру придётся взломать их все. Только это уже трудная задача, для реализации которой необходимо много вычислительных ресурсов. Но сеть постоянно сверяется с другими компьютерами и сразу же заметит и исправит проблему, таким образом, злоумышленникам придётся взломать более половины всех компьютеров сети одновременно, что выглядит, как фантастика.
3. Анонимность. Пользуясь блокчейном для проведения транзакций, вы остаетесь полностью анонимными. В современном мире, когда очень трудно сохранить свою личную информацию, это может быть очень полезным для многих людей.
4. Распределённое хранение информации. Информация хранится не в одном месте, а сразу на тысячах компьютеров. Вместе с защитой от хакерского взлома это также дает гарантию того, что она не будет потеряна в случае технических или природных причин.
5. Открытость и максимальная прозрачность системы для пользователей. Каждый пользователь системы может просмотреть блокчейн на предмет проведённых транзакций. Например, о суммах и количествах переводов.  Это делает систему очень отрытой и прозрачной. В то же время блокчейн не предоставляет личную информацию о своих клиентах, и они всегда остаются анонимными.
6. Уже записанные данные невозможно фальсифицировать. Файлы, которые были верифицированы в системе, не подлежат несанкционированной замене. Невозможно изменить ни дату, ни порядок размещения блока, что позволяет активно противостоять попыткам фальсификации.

Будущее Блокчейна

Надеемся, мы смогли донести до вас все о блокчейне или, по крайней мере, самое важное. Как видите, криптовалюта — это далеко не единственная сфера применения этой замечательной молодой технологии. На данном этапе уже совершенно ясно, что у блокчейна довольно перспективное будущее. Однако пока очень сложно прогнозировать, в каком направлении и как быстро будет развиваться данная технология.

В отдалённой перспективе Евросоюз планирует построить на базе блокчейна систему выборов, которая исключала бы возможность фальсификации. Китай планирует использовать данную систему для страхования своих граждан по новой программе, а многие международные банки уже сейчас пользуются блокчейном для межбанковских переводов. Если так пойдёт и дальше, то очень скоро мы не будем представлять свою жизнь без блокчейна так же, как не представляем её без интернета. Но, как и все молодое и новое, блокчейн также испытывает и много препятствий, что делает ситуацию весьма неоднозначной. В любом случае нам остаётся только ждать, смотреть и надеяться на лучшее будущее.