Блокчейн — популярное понятие, которое находится у всех “на слуху”, но не все могут точно понимать, что такое блокчейн, зачем он нужен и где используется.
Блокчейн: история появления
Блокчейн (от англ. blockchain) — непрерывная цепочка блоков, которая хранит в себе информацию о транзакциях всех пользователей. Простыми словами, блокчейн — это современная база данных.
Блокчейн децентрализован. Это значит, что информация хранится одновременно у всех пользователей сети без единого реестра, что обеспечивает максимальную неуязвимость. Даже если один или несколько компьютеров будут взломаны, информация в сети не пропадет.
Кроме того, блокчейн неизменяем. Это значит, что пользователи сети могут только добавлять новую информацию, но удалять или изменять существующую — невозможно. Такой эффект достигается благодаря криптографии. Каждая запись (блок) связана с предыдущей записью (блоком) и содержит свой уникальный хеш (буквенно-цифровой код).
То есть если изменяется информация в блоке, следом меняется и хеш блока. А поскольку этот хеш входит в следующий блок, то следующий блок тоже меняется. В итоге из-за одного малейшего изменения меняются данные во всей сети. Поэтому ни один пользователь не может изменить какую-либо информацию незаметно для всех.
История появления блокчейна
Первые упоминания о технологии блокчейн появились еще в 1991 году, когда ученые-исследователи Стюарт Хабер и Скотт Сторнетт описали идею криптографически защищенной цепочки блоков. Ученые хотели создать систему, в которой временные значения документов невозможно изменить или повредить.
Блокчейн в криптовалюте и в том виде, который мы знаем сейчас, появился в 2008 году, когда человеком, или группой людей, под псевдонимом Сатоши Накамото был выпущен технический документ (white paper), описывающий технологию блокчейн. А в 2009 году был реализован первый блокчейн в качестве публичной книги транзакций, совершаемых с использованием биткоинов.
В 2014 году возник блокчейн 2.0, относящийся к приложениям, выходящим за рамки криптовалюты. Блокчейн-система Ethereum вводит в блоки компьютерные алгоритмы, известные как смарт-контракты.
Принцип работы блокчейна и транзакций внутри сети
Основа криптовалютных блокчейнов — SHA (Secure Hash Algorithm) или безопасный хеш алгоритм, который хеширует полученные данные. Если пользователи вводят одинаковую информацию, хеш остается неизменным, если разную — хеш автоматически меняется.
Объясним на примере, как работают транзакции в блокчейне.
1. Партнер А хочет перевести партнеру Б 2 биткоина и создает транзакцию на перевод.
2. Система объединяет транзакцию с другими транзакциями, после чего создается новый блок в сети
3. Система распознает новый блок и присваивает ему уникальный хеш-код для идентификации.
4. Теперь в игру вступают майнеры — участники сети, которые проверяют блоки и доказывают, что все истории транзакций верны, путем решения сложных математических задач.
5. Сеть распознает верификацию майнера, подтверждает её и освобождает.
6. Майнеры ищут следующее блоки, проверяют их, добывают и получают за это вознаграждение в криптовалюте.
7. Партнер Б получает отправленные ему 2 биткоина.
Как происходит процесс проверки блоков
Процесс проверки майнерами блоков происходит по алгоритму консенсуса PoW (Proof Of Work) или доказательство выполненной работы. В таком случае майнеры соревнуются друг с другом в вычислительных мощностях и для добычи блока решают сложные математические задачи. То есть расшифровать хеш и получить награду за блок больше шансов у майнеров с мощным вычислительным оборудованием. От мощности оборудования напрямую зависит количество хешей, которые майнер может вычислить в секунду, и прибыль, которую он получит.
То есть, чем мощнее оборудование, тем больше монет получает майнер.
Типы блокчейн-сетей
Есть три типа блокчейн-сетей: приватные, публичные и гибридные. Рассмотрим каждую из них подробнее.
Приватный блокчейн
Доступен только для ограниченного круга пользователей, а подключиться к нему можно только с учетом определенных правил и ограничений. В приватных блокчейн-сетях отсутствует децентрализация, поэтому определенный круг пользователей может самостоятельно настраивать права доступа для других участников сети. Именно из-за отсутствия децентрализации приватные блокчейны подвергаются критике со стороны криптосообщества.
Публичный блокчейн
Открытый и децентрализованный блокчейн, все пользователи которого равны, а транзакции доступны и прозрачны.
Гибридный блокчейн
В гибридной блокчейн-сети объеденины свойства приватного и публичного блокчейнов. Используя такой блокчейн, вы можете сохранить безопасность публичной сети и конфиденциальность приватной.
Преимущества и недостатки блокчейнов
Начнем с преимуществ
- Распределение. Данные хранятся одновременно у всех пользователей на тысячах устройств. Поэтому вся система и данные в ней устойчивы к сбоям и атакам.
- Стабильность. Подтвержденные заявки практически никогда не отменяются, поэтому удалить или изменить данные в блокчейне невозможно.
- Нет посредничества. В банковских финансовых системах есть посредник в виде банка, провайдера, эмитента карты. В технологии блокчейн посредников нет, а значит отсутствует риск, связанный с доверием к определенной организации.
Из недостатков блокчейна можно выделить риск атаки 51%. Чтобы изменить данные в блокчейне, майнеру необходимо убедить всех остальных, что его версия блокчейна – верна. А значит, ему нужно для этого больше 50% всех мощностей. Это и обозначает термин “атака 51”. Он означает ситуацию, когда человек или организация с 51% мощности смогут полностью изменить текущий блокчейн.
Но, проведение атаки 51% остается пока что лишь в теории, поскольку за все время существования блокчейна не было ни одного такого случая.
Потенциал блокчейна
Технология блокчейн с каждым днем все активнее проникает в повседневную жизнь людей. И, несмотря на то, что сейчас технология активнее всего используется в криптомире, потенциал блокчейна этим не ограничивается. Технология блокчейн уже начинает использоваться в банковской системе, здравоохранении, гейминге, государственном управлении, цифровой идентификации.
По сути, технологию блокчейн можно использовать везде, где нужно открыто и прозрачно хранить и передавать данные, и быть уверенным в честности всех, кто с этими данными работает.
