Основы Blockchain: ключевые особенности технологии

С появлением Bitcoin в 2009 году мир познакомился с технологией блокчейн. Этот шаг стал первым из многих шагов в становлении инновационной блокчейн-технологии, и на пути к цифровым валютам.

Технология Blockchain простыми словами

На первый взгляд и Blockchain, и Bitcoin могут показаться устрашающими и непонятными. Четко определив их и поняв процессы, стоящие за ними, вы с уверенностью начнете свой путь в мире криптовалют. Давайте кратко рассмотрим, как работает блокчейн: что это такое, как он защищен, для чего он нужен и как обрабатываются транзакции для записи в блокчейн.

• Что такое блокчейн?

Блокчейн — это цифровой реестр, который ведется и распределяется между несколькими взаимосвязанными компьютерами, называемыми «узлами». Блокчейн состоит из последовательных «блоков», в которых хранится соответствующая информация, такая как время транзакции, сумма и адреса, участвующие в транзакциях. Каждый набор данных связывается с предыдущим с помощью криптографического алгоритма для проверки и создания хеша данных с отметкой времени. Затем копии блокчейна распространяются среди пользователей в сети с доступом для просмотра сохраненной информации.

Благодаря этой технологии Биткойн и другие цифровые валюты поддерживают конфиденциальность и безопасность, имея публичный децентрализованный реестр.

• Конфиденциальность и безопасность блокчейна

Безопасность цепочки блоков зависит от двух аспектов: структуры блоков и одноранговой сети, которая ее поддерживает.

В блокчейне каждый новый блок добавляется в цепочку в линейном и хронологическом порядке. Поскольку каждый блок связан с предыдущим, любые злоумышленники, желающие вмешаться в данные, должны будут расшифровать предыдущие блоки, прежде чем достичь своих целевых данных и переписать цепочку, убедив все другие узлы сделать то же самое. Это становится все более недостижимым по стоимости с каждым блоком данных, добавляемым в цепочку блоков, поэтому безопасность цепочки блоков двоякая: вмешательство в данные технологически сложно и экономически непрактично.

Кроме того, копии блокчейна хранятся у многих других пользователей в блокчейн-сети. Чтобы успешно изменить данные в одном блоке, необходимо также изменить сотни и тысячи копий этого блока, что добавляет третий компонент подрывного человеческого сотрудничества и планирования, с целью подорвать всю сеть. Таким образом, злонамеренные изменения в бухгалтерской книге практически невозможны.

Благодаря технологии блокчейн, цифровое доверие устанавливается путем безопасной записи информации в публичном пространстве. Это позволяет данным в цепочке блоков существовать в децентрализованном состоянии при постоянной согласованности.

Ключевой особенностью блокчейна для обеспечения конфиденциальности является использование цифровой подписи. Хотя глобальная одноранговая сеть может просматривать содержимое публичной книги, нет доступа к какой-либо информации, которая может идентифицировать пользователей в их транзакциях, если они не идентифицируют себя заранее, и не связывают свою личность со своими ключами. Из-за того, что сеть блокчейнов не требует разрешения, пользователь может создавать ключи, никогда не связывать их с личностью и вести бизнес в частном порядке.

Эти цифровые ключи генерируются алгоритмом хеширования сети, и используются для авторизации транзакций. Техническая и экономическая безопасность сети затрудняет злоумышленникам создание мошеннических транзакций путем взлома ключей. В сочетании с тем фактом, что каждый блок помечен уникальным кодом, чтобы отличать их от других блоков в цепочке, риск компрометации хакерами данных пользователя или публичного реестра снижается до уровней, приближающихся к нулю.

• Различия между Blockchain и Bitcoin

Любое полезное руководство по Биткойну для начинающих скажет вам, что блокчейн и Биткойн — это не одно и то же.

Блокчейн — это общий термин для технологии, которую Биткойн и другие цифровые валюты используют для защиты и записи своих транзакций. Данные каждой транзакции организованы в блок, помечены меткой времени, а затем хешируются с помощью алгоритма шифрования.

Затем полученные блоки объединяются в цепочку и располагаются в хронологическом порядке, при этом каждый новый блок содержит список подтвержденных данных предыдущего блока. Каждый рабочий участник сети блокчейн поддерживает постоянно обновляемую копию данных для клиентов-пользователей сети. Они создают баланс стимулов в сети для поддержания безопасности и пропускной способности для бизнеса и личного использования сети. Благодаря этой взаимосвязи экономического баланса, цифровые валюты могут оставаться достаточно децентрализованными и независимыми от контроля отдельного учреждения, сохраняя при этом скорость транзакций и низкие затраты для бизнеса и личного использования сети.

Децентрализованный характер сети блокчейнов также поддерживает работу сети в неблагоприятных условиях. Например, даже если одна из его частей подвергнется атаке или возникнут технические проблемы, реестр может оставаться в учете. Это выполняет единственную цель технологии блокчейн: данные, которые должны записываться и распространяться, остаются неизменными.

Биткойн — это особая цифровая валюта, в которой применяется технология блокчейн. Он доступен только в электронном виде и не зависит от банков и других учреждений для регулирования или распространения. Используя технологию блокчейн, Биткойн может обеспечивать одноранговые транзакции без посредников или управляющих органов, сохраняя при этом безопасность пользователей и почти исключая риск мошенничества или кражи.

• Использование блокчейна

Помимо использования в цифровой валюте, технология блокчейн нашла и другие полезные применения в других отраслях.

Учитывая то, как работает безопасность блокчейна, его можно использовать в качестве нотариального инструмента с отметкой времени для соблюдения нормативных требований и аудита. Использование глобального публичного реестра снижает риск человеческой ошибки и позволяет организациям повысить целостность своих записей, потому что после того, как данные введены в цепочку блоков, их гораздо труднее изменить, чем если бы они хранились в централизованном частном хранилище — в базе данных.

 

В страховой отрасли или других отраслях, где ценность и целостность данных имеют решающее значение, блокчейн может развертывать смарт-контракты для автоматического выполнения согласованных условий между двумя сторонами. Это снижает вероятность технических и человеческих ошибок при управлении финансовыми транзакциями, для выполнения которых требуются определенные триггеры.

Смарт-контракты повышают эффективность, а также исключают риск неправильного распределения средств по правилам контракта.

Блокчейн также имеет множество применений в управлении цепочкой поставок и других бизнес-операциях, основанных на событиях. Установка меток времени, и трансляция состояния многих движущихся частей через определенные промежутки времени снижает затраты на централизованное управление сетью, а также обеспечивает большую прозрачность процесса. Это позволяет проводить более глубокие проверки, которые всегда доступны, и может даже увеличить внутреннюю стоимость товаров, из-за доказуемой своевременности их производства или транспортировки. Примером этого может быть разница в экономической ценности свежих продуктов, которые можно доказать, и продуктов питания, история которых неизвестна.

Эта технология также создает возможности для более безопасного, эффективного, частного и полезного учета, например, для работы в здравоохранении и правительстве. Данные легко доступны в сети блокчейнов, что снижает потребность в бумажных документах. Кроме того, к конфиденциальным личным данным можно получить доступ в общей базе данных, не подвергая риску личную жизнь из-за использования криптографии с открытым ключом. Определенные учреждения, которым необходим публичный финансовый аудит, могут использовать общедоступные адреса кошельков, чтобы всегда можно было вести учет. Медиа-компании используют преимущества технологии блокчейн для распространения контента по сниженным ценам, устраняя необходимость в традиционных сетях доставки. Кроме того, блокчейн используется для распространения контента, такого как музыка и видео, для лучшей защиты прав интеллектуальной собственности, стоящих за ними, или просто для монетизации их контента новым, быстрым и дешевым способом путем исключения посредников.

• Разбор процесса блокчейна

Основы работы блокчейна относительно просты. Жизненно важной частью этого процесса является одноранговая сеть, которая облегчает создание и обслуживание блокчейна.

• Сделка совершена

Это может быть любая транзакция: погашение долга, покупка, пожертвование или даже выполнение контракта. Кошелек генерирует транзакцию и отправляет ее на адрес целевого кошелька.

• Данные транзакции регистрируются и собираются в блок

Такие данные, как дата, время и сумма транзакции, записываются в блок вместе с данными из других транзакций. Если не указано иное, имена и дополнительная идентифицирующая информация не записываются. Вместо этого для большинства транзакций используется только уникальная цифровая подпись, которая будет отображаться в бухгалтерской книге.

• Готовый блок раздается каждому пользователю в сети блокчейн

В централизованных системах обычно есть человек или группа, ответственные за обработку и проверку транзакций. Биткойн и другие цифровые валюты используют децентрализованную систему, которая требует, чтобы распределенные операторы сети (майнеры) проверяли данные, хранящиеся в блоке. Затем действительные блоки распределяются по узлам в сети.

• Все узлы в сети работают над проверкой блока

Как только блок передается узлам, их устройства соревнуются, чтобы решить сложные вычислительные проблемы, необходимые для проверки блока. Как только узел, часто называемый майнером, может это сделать, остальные узлы работают над решением следующего блока в цепочке. Таким образом можно избежать повторяющихся блоков.

• После проверки блок добавляется в цепочку

Завершенный блок получает уникальную метку времени и идентификационный код, называемый «хешем». Ему также дается хэш предыдущего блока, добавленного в цепочку. Эта взаимосвязь придает блокчейну неизменное качество.

• Транзакция завершена, и является частью цифровой книги

После того, как успешный узел добавляет новейший блок в цепочку блоков, полученное обновление передается всем пользователям в сети. Попытки изменить более ранние блоки приведут к несоответствию хэша, закодированного в более поздних блоках. Если хеши совпадают, все стороны могут подтвердить точность реестра.

В заключение

Когда-то концепция, существовавшая только на бумаге, стала решающим шагом на пути к инновациям в цифровых валютах и за их пределами. Включив общедоступный цифровой реестр, который находится под контролем распределенной группы, а не отдельной стороны или юридического лица, Биткойн и другие цифровые валюты начали предлагать новые, более безопасные способы транзакций с меньшими затратами.

Блокчейн — фантастическая технология уже наступившего будущего.