Что означает блокчейн – что это такое простыми словами? Как работает технология блокчейн?

prostocoin.com

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

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

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.

cryptocash.guru

что это такое простыми словами, как работает технология blockchain и преимущества использования

Понятие «блокчейн» стало активно обсуждаться с ростом популярности криптовалюты. Считается, что эта технология способна стать настоящим прорывом в области финансов и защищенных баз данных. Блокчейн простыми словами – это цепочка блоков, каждый из которых обладает меткой времени, ссылкой на предыдущий блок и хранится на разных компьютерах.

Что такое блокчейн

При исследовании вопроса, что такое блокчейн (от англ. Block Сhain), в первую очередь заостряют внимание на такой особенности, что в системе нет единого сервера, цепочки блокчейна распределены между пользователями. Применение современных алгоритмов шифрования позволяет защищать отдельные записи, принадлежащие конкретному человеку, от копирования/редактирования другими пользователями системы.

Блокчейн часто ассоциируется с биткоином, но технология может применяться в большом количестве направлений

Концепция технологии блокчейн предложена Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto) в 2008 году, а впервые применена на практике при появлении биткоина в 2009-м. Из-за происхождения ее относят к транзакциям криптовалют, но сфера применения технологии заметно шире.

Система работает следующим образом:

• Создается первичный блок, в нем отсутствует запись о предыдущем блоке.
• Каждый последующий блок содержит информацию о «родителе», виде транзакции, собственном заголовке, используемом при генерации очередного блока.
• Пользователи системы видят все количество блоков, но обладают доступом лишь к своим.

Перспективы развития блокчейн-технологий связаны с активным развитием облачных сервисов, включая онлайн-банкинг, интернет-каталоги, системы идентификации входа на корпоративные сайты.

Как работает технология blockchain

Несмотря на распределение блоков в интернете, по сути, в «публичном месте», шифрация доступа к каждому из них позволяет содержать в безопасности хранящиеся в них данные. Сама цепочка блоков может свободно передаваться любому пользователю Интернета без риска утраты содержимого. На этом базируются криптовалюты, имеющие материальную ценность в национальной валюте (рубли, доллары, по текущему курсу).

Разобраться в том, что такое блокчейн, станет проще, если вникнуть в тонкости работы с этой системой:

• Любые изменения без подтверждения криптографическими ключами отклоняются. Благодаря этой функции легко организовать проверку подлинности личности без посещения офиса.
• Передача закрытого ключа предоставляет полный доступ к блоку (деньгам и иным активам). Благодаря этому легко регистрировать сделки, проводимые через онлайн-ресурсы.

Передача доступа к блокам происходит в автоматическом режиме по принципу цифровой подписи – ввел код, подтвердил передачу права, и процесс завершен. Помимо финансовой сферы, такая система может быть востребована при продаже интеллектуальных продуктов вроде книг, программ.

Сферы применения

Учитывая, как работает блокчейн, по предложенной схеме работают криптовалюты (как популярный биткоин, так и его аналоги). Но этим сферы применения не ограничиваются. Большой интерес распределенная система хранения данных представляет для банковских учреждений, государственных организаций, предоставляющих общий доступ к базам данных вроде медицинских карт, пенсионных начислений.

Блокчейн позволяет хранить данные в распределенных структурах.

Перспективные направления использования блокчейнов:

• Право владения (авторство).
• Операции с сырьем, товаром.
• Проверка подлинности, подтверждение прав доступа.
• Управление данными.
• Средства электронного голосования.
• Онлайн-игры.

Преимущественный переход частных/государственных компаний на интернет-технологии дает возможность интеграции блокчейнов в существующую инфраструктуру без видимых преобразований. Внедрение возможно путем изменения внутренних алгоритмов хранения данных, предоставления к ним доступа со стороны пользователей. Если оставить прежний интерфейс, владельцы личных кабинетов даже не заметят разницы, ощутив лишь заметно возросшую скорость работы ресурса.

Безопасность применения

Ключевая особенность технологии блокчейнов заключается в децентрализации системы. Если базу данных, расположенную на едином сервере, взломать теоретически можно при условии применения любых существующих средств защиты, то с блокчейнами ни один из этих методов не сработает. Простыми словами – в них нечего взламывать. Остается лишь вариант попытки кражи личных ключей отдельных пользователей.

Одна из причин внедрения блокчейнов в финансовую сферу – безопасность

Если методом блокчейна защищать передаваемый файл, несмотря на вероятность доступа к нему неограниченного круга лиц, прочитать содержимое сможет лишь тот пользователь, кому были переданы ключи. Единственным слабым звеном остается метод копирования защитного кода, здесь не исключается «человеческий фактор», способный привести к его утрате. Внешне применение блокчейна выглядит как перевод денег с кодом протекции.

При совершении такого платежа получатель видит сумму, дату перечисления и иную информацию, но воспользоваться средствами до получения секретного кода не может.

Технически такая передача блоков полностью безопасна. В процессе может участвовать много компьютеров, и на каждом из них будет содержаться полная копия блока. Если на одном из этапов произойдет сбой, достаточно отключить испорченное звено и передать блок заново.

Блокчейн и биткоин

Технология блокчейн хорошо отработана на биткоинах, популярной и дорогостоящей криптовалюте. На ее примере было показано, как организовать массовое вычисление хеша (ныне общепризнанная мера целостности электронного блока). Создателю первого блока достаточно создать уникальную формулу и рассчитать на ее основе «родителя».

Технология блокчейн, применяемая в биткоинах, охватывает весь мир.

В биткоинах применяются следующие правила, характерные в целом для блокчейна:

• Каждый хеш уникален, при расчете очередной транзакции создается другой, никак не связанный по значению с предыдущим (нельзя по одному подобрать второй).
• Восстановить из хеша изначальное число невозможно, это исключает взлом путем перебора (Брут форс здесь бесполезен).
• Периодичность появления нового хеша заложена на уровне формулы, изменить ее может только создатель конкретной системы.
• База блоков является публичной и при этом полностью защищенной от взлома.
• Вычисления осуществляются силами пользователей на домашнем компьютере или за счет специального оборудования.

Незначительным недостатком существующей системы биткоина является видимость всех операций. Каждый владелец кошелька этой криптовалюты видит, какая сумма перечислена и куда. Но узнать, кто владелец того или иного кошелька, невозможно, сохраняется полная анонимность.

Отношение к блокчейн

В различных странах технология блокчейн часто обсуждается на государственном уровне. Где-то речь идет исключительно о биткоинах и аналогах, другие государства пытаются ее внедрить в банковских структурах, включая международные переводы. Юридически этот вопрос разрешен не везде. Так, существует мнение, что «суррогатные деньги» используются для незаконной торговли, переводов «черных» доходов.

Подобный подход тормозит внедрение технологии и в России. Многое зависит от мнения руководства Центрального Банка РФ, пока пытающегося разделить понятия блокчейна и цифровой валюты. Для банковской структуры система выгодна, она лишает какой-либо монополии, контроля международных переводов по сравнению с тем, что сейчас происходит со SWIFT. Более 40 крупных западных банков объединились в единый консорциум с той же целью – найти эффективное и законное применение данной технологии.

Помимо системы переводов, рассматривается создание международных баз данных. Такие общедоступные ресурсы помогут оперативно уведомлять коллег и партнеров по бизнесу о мошенниках, создавать «черные/белые списки» контрагентов. Российский рынок пока не готов к появлению подобных нововведений. Пока ведутся разработки в сфере создания собственной, полностью легальной криптовалюты. С такой инициативой выступила Киви (платежная система).

Перспективы развития

Не позволяет оставить без внимания систему блокчейна заманчивый список преимуществ. Слишком радужные перспективы появляются при внедрении технологии на глобальном уровне. Стремление к развитию экономики неизбежно приводит к рассмотрению новых направлений.

Блокчейн позволяет разрешить сразу несколько проблем:

• Значительное сокращение времени на финансовые процедуры.
• Сокращение материальных расходов за счет отсутствия необходимости в мощных серверах, дорогостоящих комплексах по хранению данных.
• Лишение монополии крупных компаний, пытающихся за счет крупного капитала манипулировать рынком.

Оптимисты прогнозируют освобождение от коррупции, исключение денежных махинаций и иных финансовых преступлений. По их мнению, прозрачность системы вынудит всех ее пользователей соблюдать законодательство, ведь любая операция является открытой. Для государства такие перспективы становятся критичными из-за отсутствия законодательно урегулированной схемы перехода на технологию блокчейн.

alpari.com

Объясняем на смузи — The Village

На самом деле да. Вы как потребитель можете использовать блокчейн, только если купите токены или криптовалюту за рубли или доллары. Криптотрейдеры называют обычные деньги «фиатом». Сам процесс обмена — «грязная» и примитивная процедура, никак не связанная с технологией распределенных реестров. Криптовалютные биржи — это классический посредник, зачастую не имеющий даже обычных банковских лицензий. То есть, чтобы воспользоваться дарами децентрализации внутри конкретной блокчейн-системы, вам все равно нужно довериться некоему неизвестному человеку в интернете, перевести ему фиатные деньги и просто ждать.

Криптовалютные биржи могущественны. Помимо того что они определяют стартовую цену новых валют (то есть как бы выставляют их на витрину), любые проблемы с выводом средств и сервисом вызывают резкие скачки курсов. У биржи всегда есть свои владельцы, один или несколько блокчейн-адресов, через которые проводятся платежи, и администрация. Именно с ней новые блокчейн-проекты договариваются о проведении ICO — это как арендовать точку на рынке, где ты собираешься продавать помидоры. Самые крупные биржи — это старая калифорнийская Poloniex, гонконгская Bitfinex, южнокорейская Bithumb, а также Binance и Bittrex. В основном обмен идет между разными криптовалютами либо с долларом, евро, йеной и южнокорейской воной. Рублевые пары доступны сейчас только на украинской бирже Exmo. Нередки случаи банкротств, например, когда менеджмент биржи не справляется с оттоком средств, или в результате банального взлома, — как это второй раз произошло с южнокорейской Youbit совсем недавно, 19 декабря (первый раз биржу взламывали летом, украв более 4 тысяч биткоинов).

Электронные платежные системы — это еще один тип посредника, с которым вы можете столкнуться, если захотите купить криптовалюту. Дело в том, что многие биржи могут не поддерживать переводы с конкретных региональных банков или требовать слишком большую комиссию. Тогда трейдеры прибегают к «фиатным шлюзам» — это электронные платежные системы (как WebMoney или «Яндекс.Деньги») через которые вы переводите деньги, как через прокладку. Большинство из таких платежных систем вроде Perfect Money или Payeer — «всеядны». Они оптом заключают партнерства как с биржами, так, например, и с настоящими финансовыми пирамидами. Листинг всех фиатных шлюзов можно посмотреть здесь, иногда это совсем небольшие «денежные мешки» без всяких гарантий, зато с «авторитетом» в виде положительных комментариев или звездочек в рейтинге.

Ни биржи, ни фиатные шлюзы не используют блокчейн во время обмена, то есть такую операцию можно отследить, а обменник может просто украсть ваши деньги. «Счета на биржах — это как обычные деньги. Вы можете хранить их у себя в сейфе, а можете деньги эти завести на биржу и ждать, когда акции компании Apple будут стоить дешево, чтобы их купить. Если биржа разрушится, ее хакнут или закроют власти, вы потеряете и свои деньги на ней, — резюмирует Владимир Смеркис. — Поэтому важный совет: не хранить ничего на биржах. Пополнять ваш счет там только на время операции. Захотели обменять биткоин на эфир — зашли на биржу, совершили обмен и вывели свои деньги». Саму криптовалюту инвестор рекомендует хранить только в виде приватных ключей, хотя даже эти ключи позволяют «выводить» далеко не все биржи.

Еще один способ обезопасить свои фиатные операции — сотрудничать только с биржами, официально зарегистрированными в качестве финансовых организаций, например, в странах, где оборот криптовалют уже узаконен. На таких легальных биржах, как Bitstamp, Kraken, Coinbase или CEX пополнение или вывод ваших средств будут защищены государством. Заменой же варварских обменников вообще могут стать DEX — то есть децентрализованные биржи, где любые обменные операции записываются в блокчейн так же, как и переводы внутри одной криптовалюты. Большинство DEX сейчас находится в состоянии альфа и бета-тестирования. Из наиболее крупных — децентрализованная биржа от Waves Platform, которую запустили в ноябре.

www.the-village.ru

Что такое блокчейн простыми словами

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

Что такое блокчейн: рассказываем простыми словами

Если не вдаваться в технические нюансы, то сам принцип работы блокчейна довольно прост. Его можно представить как учетную книгу, которая есть у каждого участника события и которая постоянно обновляется. По сути, в эту книгу можно вписать любое событие — от финансовых операций с криптовалютами Bitcoin, Etherum и т. д. до результатов голосования на выборах президента или идентификационных данных.

О том, что такое криптовалюта, мы уже рассказывали в этой статье.

Фишка блокчейна в том, что страницы (читай блоки) этой книги одновременно хранятся у всех пользователей сети, постоянно обновляются и ссылаются на старые страницы (подробнее об этом в статье про майнинг биткоинов). И если кто-то попытается обмануть систему, вырвав или вклеив в книгу какую-то страницу, то система сразу же обратиться к десяткам тысяч других версий этой книги и обнаружит несоответствие в структуре блоков.

↑ к содержанию

Базовые принципы технологии

Базовая система блокчейна представляет из себя постоянно растущую последовательность блоков, которые разделяются между участниками с помощью пиринговых сетей, которыми большинство людей пользуются для скачки и раздачи торрентов.

В каждый блок добавляется временная отметка (хэш-сумма), которую проще всего представить как уникальный отпечаток пальца. Эти блоки строго в определенном порядке складываются в цепочки («blockchain» — буквально «цепь блоков»). Если попытаться переставить последовательность блоков, то система отвергнет цепь из-за несоответствия структуры и хеш-суммы.

Чтобы никто не мог изменить временную отметку и пересчитать хэш-сумму, которая будет правильной с точки зрения системы, блокчейн использует несколько способов защиты: Proof of Work (PoW, доказательство работы) и Proof of Stake (PoS, доказательство владения). Подробнее о них можно почитать в материале на Хабре.

Иллюстрация (как работает блокчейн на примере электронных денег).

↑ к содержанию

Основатель технологии Блокчейн

В технологию блокчейн изначально заложена безопасность на уровне базы данных. Концепцию цепочек блоков предложил в 2008 г. Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto). Впервые реализована она была в 2009 г. как компонент цифровой валюты — биткоина, где блокчейн играет роль главного общего реестра для всех операций с биткоинами. Благодаря технологии блокчейна 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.

↑ к содержанию

Блокчейн — это не то же, что Биткоин

По задумке, криптовалюта — это даже не деньги, а полный аналог золота в виртуальном мире — их количество ограничено (рассчитано на много лет вперед и количество «добытого» регулируется за счет увеличения\уменьшения сложности процесса добычи), а получить их можно либо путем покупки (например, в обменнике криптовалют) или бирже биткоинов, либо путем добычи (в шахте, в качестве который может выступать ваш компьютер или специально собранная мощная система).

↑ к содержанию

Как же работает технология блокчейн?

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 ваш закрытый ключ, вы по сути передаете 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 еще одна важная функция: установка отношений доверия и подтверждение подлинности личности, потому что никто не может изменять цепочку блоков без соответствующих ключей. Изменения, не подтвержденные 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.

(Визуальное отображения децентрализованного биткоин сервера)

↑ к содержанию

В чем важность технологии блокчейн?

Сегодня мы уже все 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 сразу же в момент рождения этой сети (наиболее очевидный пример — это PayPal), но они, как правило, требуют интеграции с банковским счетом или кредитной картой, иначе их нельзя реально 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 всем мире рынок финансовых услуг — самый большой по рыночной капитализации. Перевод хотя бы части этой системы на технологию блокчейн приведет к разрыву большого числа связей в сфере финансовых услуг, но одновременно позволит значительно повысить эффективность этих услуг.

Третья возможная роль этой технологии (заключение контрактов) может оказаться очень полезной и вне сектора финансовых услуг. Помимо ввода в обращение еще одной валюты (биткоина), технология блокчейн может использоваться также 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 все остальное, что может быть проанализировано компьютером) и составлять контракты, которые будут автоматически регистрироваться при выполнении определенных условий.

Этот механизм называется «умные контракты», и возможности их применения практически бесконечны.

Например, интеллектуальная система терморегуляции может передавать данные об энергопотреблении в интеллектуальную электрическую сеть. При потреблении определенного количества электроэнергии другая цепочка блоков автоматически переводит нужную сумму с вашего счета на счет энергетической компании. В результате автоматизируются работа счетчика 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 этого параметра крови.

Можно также использовать этот подход для контроля использования интеллектуальной собственности, определяя, сколько раз пользователь может получить доступ к информации, поделиться ею или скопировать ее. Еще его можно использовать для создания систем голосования с защитой от фальсификаций, распространения информации без цензурных ограничений и многого другого.

↑ к содержанию

Применение технологии блокчейн

Помимо криптовалют, технология блокчейна уже привлекает даже старые финансовые институты. По данным фонда Santander Innoventures на конец 2016 года было зарегистрировано более 25 кейсов с использованием блокчейна в финтехе.

Второй способ использования системы — это умные контракты, которые вырезают из уравнения множество юридической волокиты. Например, электронный нотариус Stampery заверяет сделки с помощью блокчейна.

Еще один интересный способ использования — это сфера авторского права и личных данных. Сервис Ascribe помогает художникам и другим творческим людям подтвердить своё авторство с помощью блокчейна. Стартапы вроде Civic и UniquID Wallet позволяют людям с помощью блокчейна и биометрической защиты создавать цифровые ID, которые невозможно подделать и которые в будущем могут заменить обычные удостоверения личности.

В целом, областей применения блокчейна вагон и маленькая тележка — от торговли алмазами и золотом, до создания систем распределения энергии и систем президентских/парламентских голосований.

↑ к содержанию

Действительно ли это так перспективно?

Хотя многие эксперты сравнивают революционность блокчейна по уровню с созданием самого интернета, проблем у нее вагон и маленькая тележка.

Во-первых, для внедрения блокчейна нужно перестраивать большие системы с большим количеством участников. Каждая система стремится сохранить свои свойства и структуру, противясь изменениям. Поэтому начинать внедрять блокчейн проще с малого. Как это делает правительство Швеции, которое потихоньку переводит земельный кадастр на блокчейн.

Во-вторых, блокчейн никак не регулируется законодательной базой и пока весьма далек от этого. «Чтобы технология приобрела доверие, она должна соответствовать стандартам. Нет стандартов — нет соответствия», — объясняет Максим Авдеев, глава отдела развития бизнеса фонда Life.SREDA.

В-третьих, для поддержки технологии блокчейна нужно большое количество вычислительной мощности и энергии (подробнее об этом в статье про майнинг биткоинов). Эксперты прогнозируют, что затраты электричества на поддержку биткоина могут к 2020 году могут достигнуть уровня потребления Дании.

↑ к содержанию

Блокчейн на примере Биткоина

Транзакции в этой системе подписываются (считаются достоверными, валидными) пачками (т.е. блоками).

Периодичность появления (добавлении) новых блоков заложена в распределённый алгоритм системы: чтобы подписать один блок (выпустить новую денежную единицу), нужно найти требуемый хэш (методом перебора, ибо из хеша восстановить число априори невозможно и остается только вычислять хеш без конца для взятых наугад чисел, пока случайно не напоришься на нужный вариант хеша).

При этом сложность поиска хеша устанавливается алгоритмически в зависимости от задач системы (изменяется сложность шаблона, в который должен уложиться хеш). В Биткоине периодичность добычи новой единицы (появление нового блока) равна примерно десяти минутам. Соответственно, чем больше мощность системы майнера, тем выше вероятность, что очередной блок в систему добавит именно он и получить за это вознаграждение.

Клиенты системы могут генерировать хоть миллион транзакций (переводов) в секунду, но сеть узлов их примет только с момента подписания очередного блока (добычи очередной единицы).

Более того, транзакция будет считаться неподтвержденной до момента появления нескольких очередных новых блоков (генерации денежных единиц), для защиты от форка (расплодившихся единицах криптовалюты на «боковых ветках цепочки блоков», появившимся, например, в локальной сети, но потом отвергнутых основной цепью блоков).

Размер базы транзакций во избежании ее неконтролируемого роста специальным образом сжимается (по сути, урезается) за счёт «контрольных точек». Алгоритмы консенсуса периодически подтверждают так называемый «опорный» блок, ранее которого можно не хранить цепочку блоков. Такие контрольные блоки периодически создаются (маркируются). В противном случае база биткоинов была бы неподъемной.

↑ к содержанию

Немного выжимки по теме блокчейна

А теперь, когда читатель во всем разобрался, немного предвзятого личного мнения от редакторов kaspersky.ru.

1. Биткоины реально инновационны. Таинственный автор (или целая ложа авторов), по сути, с первого раза все сделал классно, и это даже до сих пор работает.

2. Биткоины очень полезны для нелегальщины. Покупать оружие, наркотики, вымогать, давать взятки очень удобно, потому что нельзя отследить и прикрыть. В офлайне можно просто расплатиться наличными, а в онлайне традиционные виртуальные деньги контролируются и не являются анонимными.

3. Для легальной же деятельности распределенность и анонимность, в общем-то, бесполезны и даже вредны. Уже давно есть Visa с MasterCard, банковские переводы и PayPal/WebMoney/»Яндекс.Деньги». Да, у них есть недостатки, но это плата за другие фичи:

• комиссию мы платим (особенно при трансграничных платежах), так за это мы и сервис получаем;
• переводы идут долго, зато проверяются, и их можно отозвать.

Да, в биткоин обычно все дешевле и быстрее, но за это мы жжем адское количество электричества, миллионы раз дублируем информацию. Если бы мы все это отдали условному централизованному WebMoney, получилось бы явно не хуже.

4. За что биткоины особенно любят — они растут в цене.

Это такая пирамида, которая будет раздувать пузыри снова и снова. Человечество уже не сможет потерять к ней интерес окончательно, а чем больше заинтересованных, тем больше спрос. Поэтому многие, кто прикупил монеток, начинают рекламировать «деньги будущего», чтобы подогревать интерес и цену. Спрос явно обгоняет предложение монеток, а предложение падает со временем.

В нормальной экономике объем денег регулируется центробанком, чтобы он соответствовал объему товаров и услуг и чуть-чуть удешевлял их со временем. В случае с биткоинами все ненормально — они постоянно и быстро растут в цене, а значит, невыгодно их тратить на товары, выгодно тратить рубли и доллары, а биткоины оставить на потом (вероятно, даже навсегда).

5. За что биткоины не любят центробанки:

• а) это пирамида. Если в какой-то стране все бросятся скупать монетки, а потом пузырь лопнет (это происходит каждые пару лет), начнется кризис. Большинство стран запрещают пирамиды;
• б) потому что это наркотики, уход от налогов, непонятные доходы, терроризм — никакого контроля. А значит, надо запретить и пользоваться традиционными инструментами, благо они есть.

6. Насчет применения блокчейна не для денег.

В подавляющем большинстве легальных проектов с использованием блокчейна все то же самое можно сделать централизованно с использованием одного или нескольких центров, что в итоге выйдет существенно дешевле по компьютерным ресурсам и потреблению электричества. В примере выше с классной доской как раз показано, насколько все проще, если блокчейн писать сразу на доске, а не в тетрадках под партой. Но это при условии, что доска не саботирует работу.

↑ к содержанию

Обучающие видео на тему «Что такое блокчейн»

Напоследок хотелось бы добавить 3 видео ролика, о технологии блокчейн от создателей криптовалюты Dash. Для тех, кто не знает английского языка — включаем субтитры в youtube и наслаждаемся.

Что такое блокчейн: разбор на доске

Как работает блокчейн

Как блокчейн может быть денежной системой

Ну вот и все, теперь вы понимаете в биткоинах и блокчейне гораздо больше, чем почти все население планеты. Классное ощущение, правда же?

Блокчейн: описание технологии простыми словами

finkontrol.com

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.