Слово «блокчейн» в последнее время используется повсеместно, наряду с «биткойном». То, что они постоянно употребляются в связке, заставляет воспринимать их едва ли не как синонимы, но на деле это совсем разные понятия.
Блокчейн может использоваться и отдельно от биткойна – эта технология лежит в основе главной из криптовалют, но сфера её возможного применения гораздо шире.
Что такое блокчейн
Это распределённая база данных, в которой хранится набор записей, которые называют блоками. Число блоков постоянно растёт, и хранятся они не хаотически, а в виде своеобразной цепочки – каждый следующий блок «присоединяется» к предыдущему. Это выражается в том, что каждый следующий блок содержит информацию о хэш-сумме предыдущего. Поскольку записи в блокчейне связаны между собой, возможные изменения легко выявляются, и исходная картина восстанавливается.
Приведём аналогию: блок в блокчейне можно представить в виде цифровой истории болезни, у которой есть метка с точным временем, когда в неё внесли информацию. Менять записи после внесения уже нельзя, а доступ к ним получают лишь сам врач и пациент, применяющие специальный ключ. А уже они при необходимости передают ключ, а значит и доступ, другим лицам.
Эта аналогия, кстати, не столь и условна – ведь блокчейны можно использовать и так, то есть для хранения медицинских данных. Хотя главным применением для блокчейна стали транзакции, и на нём основаны криптовалюты, но он универсален и может использоваться для иных целей. Иногда по степени инновационности и важности его уподобляют интернету, утверждая, что вскоре он столь же сильно поменяет нашу жизнь.
История создания
Концепция была предложена Сатоши Накамото (человек или группа людей) в 2008 году, в уже ставшей исторической статье “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, а в следующем году им же (или этой же группой) она была реализована для биткойна – блокчейн был использован как реестр для операций с этой криптовалютой. Так удалось, к примеру, решить вопрос двойного расходования – раньше применение цифровой валюты было невозможным без контролирующего центра из-за того, что электронные файлы можно было продублировать, после чего расплатиться с её помощью два раза.
Устройство технологии
Следует подробнее изучить технологию блокчейн и её особенности, чтобы понять, почему она уникальна и какие преимущества несёт её использование как для криптовалюты, так и для других сфер жизни.
Распределенное хранение
Пользователи блокчейна формируют сеть, и на каждом компьютере хранятся фрагменты базы. В системе блокчейн используются децентрализованные серверы для простановки меток времени внесения изменения, а также одноранговые сетевые соединения. Таким образом, база данных не управляется из единого центра – её называют децентрализованной.
Надежность и безопасность системы
Благодаря криптографической системе защиты и дублированию провести с базой данных махинации становится крайне сложным делом – учитывая, какое количество компьютеров состоит в сети, представляется маловероятным выход из строя их подавляющей части. А каждый новый присоединившийся к системе пользователь делает ее устойчивее.
В примере с историями болезни речь шла о ключах, дающих доступ к этим историям. Это криптографический ключ, представляющий собой набор цифр и букв, рассчитанный при помощи криптографической хэш-функции (подробнее об этом рассказано в статье «Что такое криптовалюта и Биткоин»). С помощью этого ключа проверяется, соответствуют ли ему данные, то есть подлинны ли они.
Таким образом, безопасность системы обеспечивается набором факторов:
- сложными математическими алгоритмами в её основе;
- использованием криптоключей;
- распределённым обменом данными между тысячами компьютеров, включёнными в систему.
Открытость
Данные в системе полностью открыты и свободно можно изучить любой блок, прочитать информацию в нём. Но вот узнать, кому принадлежит та или иная запись, не представляется возможным. То есть открытость системы сочетается с анонимностью участников: свободно можно увидеть, когда и на какую сумму проведена транзакция, но нельзя узнать, сделал ли транзакцию мистер Смит или другой человек. Для проведения платежа нужен лишь адрес кошелька, на который делается перевод. И в отличие от адреса кошелька обычной электронной платёжной системы, в данном случае он может генерироваться автоматически каждый раз, а значит само по себе знание адреса ничего никому не скажет.
Взаимодействие без посредников
При входе в сеть её пользователь обменивается данными с другими состоящими в ней компьютерами, и в этом обмене никак не будет задействован географический принцип, то есть пользователь из Екатеринбурга обменивается данными с пользователями из Сиднея, Куала-Лумпура, Виннипега и так далее.
У блокчейна нет структуры, которая бы контролировала его централизованно. Каждый участник системы получает равные права с другими и свободен делать что угодно – никто не может ничего ему запретить. В результате посредники в виде банков или контролирующих государственных органов блокчейну попросту не нужны, ведь здесь не требуется просить и оформлять разрешение на что-то. Это и привлекает многих – полное равноправие и отсутствие возможности влияния при помощи той или иной власти, родственных связей и чего угодно ещё.
Скоростные транзакции
В случае с биткойном скорость транзакций высокой не назвать, но это связано с самим биткойном, вообще же блокчейн позволяет проводить их быстро и с минимальными затратами. Применяя его, можно совершать платежи даже на сверхмалые суммы вплоть до копейки, и при этом транзакционные издержки не будут значительными, что позволяет применять систему для быстрой оплаты услуг в интернете и тому подобного.
Роль майнинга и майнеров
Пользователи делятся на создающих новые записи и создающих новые блоки. Чтобы создать блок, необходимо потратить немало вычислительной мощности, а потому этим занимаются (и зарабатывают на этом), далеко не все. Обычный участник сети создаёт запись о транзакции, после чего эта запись вместе с другими записывается в шифрованном виде в блок – но не самим пользователем.
Именно они подтверждают подлинность транзакции и добавляют её в цепочку как новое звено (подписывают) – и в каждое такое звено добавляется информация о предыдущих, что делает всю цепь защищённой. До тех пор, пока запись не добавлена в блок, она не будет считаться достоверной, и только когда она дойдёт по сети до майнера, и он включит её в блок, она станет подтверждённой, после чего её отмена уже будет невозможна.
Особенность майнинга в том, что у этого процесса нет прогресса – вероятность нахождения ключа не зависит от того, когда начался поиск, и может произойти в любой момент. Для этого нужно просто продолжать подбор, чем и занимаются майнеры. Конечно, подобная процедура несёт в себе сложности – так, уже через несколько лет общие затраты электричества на майнинг будут сравнимы с тем, что расходуют иные европейские страны, однако эти трудности перевешивает то, насколько усложняется создание поддельного блока при применении такой процедуры расчёта ключей.
Сферы применения блокчейна
Хотя появился блокчейн как элемент для работы биткойна и сначала использовался только для криптовалют, однако, он может иметь более широкое применение как в экономике, так и в бизнесе.
В экономике
Для людей уже привычно пользоваться такой децентрализованной платформой, как интернет, и принципы его работы, когда-то казавшиеся крайне необычными, теперь не вызывают удивления. Но при пересылке денег люди по-прежнему используют централизованные платёжные системы – здесь мало что изменилось за долгое время, разве что теперь в процессе задействован ещё и интернет. Однако вообще без платёжных систем, пока что не обойтись.
Но так ли они нужны? Как раз таки блокчейн и позволяет исключить это звено, в этой сети выполняется и регистрация сделки, и подтверждение личности, и заключение контракта. И это важный момент, ведь при всей своей незаметности рынок финансовых услуг крайне объёмен по капитализации, и приход блокчейна на смену старой модели куда как повысит эффективность перевода средств.
В бизнесе
Блокчейн уже используют для многих нужд бизнеса, таких как безопасное администрирование сетей, позволяющее снять проблему единого администратора и исключить хакерские атаки, хранение цифровых сертификатов для доступа пользователей к сайтам, двусторонние сделки без необходимости привлекать посредника, и так далее. Все эти варианты использования будут становиться всё более общепринятыми с каждым месяцем.
Отдельно стоит рассмотреть заключение контрактов – аспект блокчейна, который способен быть полезным и в бизнесе в целом, и вне финансового сектора.
Хранящийся в блокчейне код может быть запрограммирован таким образом, чтобы он активировался после того, как две стороны вводят ключи, тем самым заключая между собой контракт.
Также могут создаваться и контракты, активирующиеся после выполнения определённых внешних условий, к примеру, достижения акциями конкретного эмитента указанной цены. Подобный механизм назвали «умный контракт», и сфера его применения может оказаться чрезвычайно широкой, это одна из тех вещей, которые могут радикально изменить нашу жизнь уже в скором времени.
Скажем, это позволит автоматизировать все расчёты по коммунальным платежам: к примеру, средства за электроэнергию по мере потребления могут списываться автоматически. Также можно контролировать интеллектуальную собственность: умный контракт будет определять, сколько раз пользователь сможет получить доступ к той или иной информации, имеет ли он право копировать её и так далее.
С помощью блокчейна можно подтверждать уникальность своей работы и получать цифровой сертификат подлинности, так что уже возникло немало сервисов, позволяющих зарегистрировать своё авторское право на произведение. Или можно безопасно передавать права, в результате чего блокчейн всё активнее используется коллекционерами.
Подходит блокчейн и для идентификации личности – пользователь оформляет специальный киберпаспорт, после чего сможет использовать его для подписания документов, чтобы отслеживать различные операции, связанные с его именем, хранить информацию. Уже появилось немало сервисов, использующих блокчейн для этого.
В будущем он сможет обеспечить и подлинно демократические выборы без малейшей возможности подтасовать результаты – в отличие от современных избирательных систем, не обеспечивающих полной защиты от подтасовок, в системе блокчейн все результаты будут действительно видны пользователям, и ничего скрыть не удастся. Уже проводятся первые эксперименты с переводом голосований на основу блокчейна: главным образом в бизнесе, но и в политике тоже.
Блокчейн и криптовалюта
Хотя сфера применения блокчейна и шире, чем в качестве основы для криптовалюты, но пока что именно криптовалюта – основная сфера его применения, потому стоит описать, как именно работает весь процесс. Важнейшее понятие для блокчейна – блок. Состоит блок из заголовка и тела. Тело – это список содержащихся в нём записей, а в заголовке хранится ключ от предыдущего блока – именно это решение обеспечивает безопасность системы.
Основывается ключ блока на его данных, а также ключе предыдущего блока, в результате чего и возникает непрерывная цепочка, ни одно звено из которой не может быть изъято.
Можно проверить любые данные в этой цепи и удостовериться, что все они правильны. Сам ключ также должен обеспечивать необходимый уровень безопасности, расчётом ключа занимаются майнеры. Таким образом, получается самостоятельно обеспечивающая свои потребности система, в которой майнеры за вознаграждение в виде криптовалюты занимаются приведением в действие всего механизма, а остальные пользователи могут применять его для транзакций: в результате блокчейн и стал идеальной основой для криптовалюты, да именно для этой цели и разрабатывался.
Биткоин и технология блокчейн
Чтобы в какой-то мере подытожить сказанное об устройстве технологии, приведём пример того, как блокчейн работает в системе биткойн, которая и послужила основой для последующих, пусть даже они и могут значительно отличаться:
- В этой системе транзакции подписываются (то есть переходят в разряд валидных или достоверных) блоками.
- В алгоритм системы заложена периодичность, с которой появляются новые блоки, а для подписания нового блока, которое сопровождается выпуском новых биткойнов, следует найти хэш при помощи перебора. Фактически биткойн служит премией для участвовавших в подписании блока.
- Сложность поиска хэша устанавливается алгоритмом исходя из того, какие задачи стоят перед системой. Так, в системе биткойн новый блок появляется раз в десять минут – и чем более мощное устройство для майнинга имеет майнер, тем выше вероятность, что именно ему посчастливится добавить в систему новый блок.
- Вне зависимости от того, сколько транзакций сгенерировали клиенты, приняты будут они лишь после того, как попадут в блок и будут подписаны. А подтверждение транзакции произойдёт после того, как появятся и другие блоки, использующие этот – так исключаются сбои. Чтобы база транзакций не разрасталась до гигантских масштабов, она сжимается, оставляются лишь опорные блоки – при этом информация не теряется, поскольку она всё равно многократно дублируется.
Преимущества и недостатки системы
Естественно, что системе присущи определенные преимущества и недостатки. Начнём с плюсов:
- Доверительный обмен – нет необходимости при проведении операций задействовать третью сторону.
- Открытость процессов – пользователь может самостоятельно контролировать все свои транзакции.
- Надёжность – из-за децентрализованности блокчейн не может выйти из строя вследствие атаки (например, хакерской) на центральный узел, что присуще централизованной системе.
- Быстрота – операции в системе производятся быстрее, чем при задействовании обычных банковских сетей, к тому же круглые сутки и всю неделю.
- Снижение издержек – расходы на транзакцию снижаются из-за устранения посредников и различных сборов.
Минусы использования:
- Статус – далеко не везде блокчейн имеет официальный статус, государства склонны относиться с подозрительностью в первую очередь к криптовалютам, но эта подозрительность частично распространяется и на блокчейн.
- Стоимость – начальные затраты на внедрение технологии могут быть довольно высоки.
- Низкий уровень контроля – наиболее часто приводимый чиновниками аргумент состоит в том, что анонимность операций через систему позволяет пользоваться ей террористам или иным злоумышленникам.
Будущее блокчейна
Пока что технология блокчейна лишь начинает свой путь – она стала широко известной благодаря криптовалюте, но список самых разных использующих её проектов стремительно растёт, и для неё придумывают всё новые методы использования – а значит, влияние блокчейна на жизнь людей будет лишь расти, и кто знает, где предел этого роста.
Даже если забыть о банках и системах электронных платежей: Google – это не что иное, как посредник между нами и интернетом, да даже само государство – не более чем посредник.
Ещё лет пять назад блокчейн был диковинкой, но с тех пор он прошёл большой путь, и стал технологией, которую вынуждены начинать внедрять крупные корпорации и банки – они стремятся оказаться в числе первых, иначе, затянув с переходом, можно просто вымереть как мамонты, ведь кто победит в этой гонке, а кто останется у обочины, определяется прямо сейчас. Интерес проявляют и государства. Ключевые преимущества блокчейна, благодаря которым столь многие задумываются о его использовании – сочетание открытости и защищённости системы, благодаря которым даже сами концепции государств десятилетие или два спустя могут сильно измениться. Будущее блокчейна может оказаться будущим человечества.
Добавить комментарий