Что такое блокчейн?
Вы, вероятно, уже слышали о технологии блокчейн. Но что она собой представляет? В нашем подробном гайде мы рассмотрим основы этой передовой технологии. Узнайте, почему блокчейн оказал такое глубокое влияние на современный мир, и как работает эта технология
Что такое блокчейн?
Блокчейн — это термин, набирающий популярность в последние годы, но для многих людей это все еще относительно новое понятие. Независимо от того, знакомы вы с этим понятием или нет, технологии блокчейн уже окружают нас и формируют современный финансовый мир.
По своей сути блокчейн представляет собой распределенную цифровую книгу, которую ведут компьютеры по всему миру и которая регистрирует активность транзакций, хранит данные и позволяет обмениваться ценностями без участия посредников или центральных органов власти. Технология использует криптографические протоколы для защиты данных и обеспечения их неизменности.
Технология является основой всей экосистемы криптовалют, Web3 и смарт-контрактов, обеспечивая минимальное доверие и беспрепятственный способ взаимодействия и обмена ценностями без посредников.
Блокчейн-сети работают через системы согласованных стимулов, и для их правильного функционирования необходимо сообщество пользователей, операторов нод, разработчиков и майнеров. Сообщество мотивируется вознаграждениями, такими как вновь добытая криптовалюта или плата за транзакции, которые также защищают сеть от преступной или мошеннической деятельности.
Концепция блокчейна возникла еще в начале 1980-х годов, но широкое внимание технология получила в 2009 году, когда мир увидел рождение биткоина. Именно биткоин является первым и наиболее известным примером использования технологии блокчейн, узнайте о нем подробнее. Ethereum, запущенный в 2015 году, развил технологию дальше и дал старт таким отраслям, как DeFi и NFT.
Причина, по которой технология блокчейн стала настолько популярной, заключается в ее способности способствовать более быстрому движению транзакций, экономя время и деньги. Учет данных и транзакций является важнейшей частью бизнеса. В прошлом финансовые записи велись в бумажных бухгалтерских книгах, которые хранились в финансовых учреждениях. Аудит традиционных бухгалтерских книг был возможен, но только для немногих. Блокчейн взял эти идеи и сделал их более доступными, уменьшив непрозрачность, окружающую работу с информацией, в частности, с данными о транзакциях.
Что такое технология блокчейн?
Технология блокчейн представляет собой структуру, которая хранит записи о транзакциях в нескольких базах данных в сети, соединенной через одноранговые узлы.
По своей сути блокчейн состоит из цепочки блоков, отсюда и название — блокчейн. Каждый блок содержит криптографический хэш предыдущего блока, что создает неразрывную связь между ними.
Каждый блок в блокчейне содержит определенный объем данных, и он связан с предыдущим блоком в хронологическом порядке, образуя виртуальную цепочку блоков. Блокчейн можно представить как поезд с несколькими вагонами, каждый из которых содержит определенное количество данных. Каждый блок содержит временную метку, позволяющую понять, когда данные были записаны и сохранены.
Источник: technologyreview.com
Эта цепочка блоков образует распределенную бухгалтерскую книгу, которая хранится в сети компьютеров или нодов. Ноды представляют собой компьютеры или устройства, которые являются частью сети и хранят копию блокчейн-бухгалтерии, что гарантирует, что данные не будут потеряны, даже если некоторые из них выйдут из строя. Каждая нода в сети может выполнять различные функции, такие как проверка транзакций, добавление новых блоков в цепочку и обеспечение консенсуса. Это позволяет создать безопасную и прозрачную систему для записи и проверки транзакций. Проще говоря, блокчейн является распределенным списком транзакций, который постоянно обновляется и проверяется.
Как работает блокчейн?
Одной из ключевых особенностей, лежащих в основе технологии блокчейн, является механизм консенсуса. Этот механизм гарантирует, что все ноды в сети подтверждают информацию, хранящуюся в бухгалтерской книге. Механизм консенсуса помогает предотвратить мошенничество и обеспечить безопасность и точность данных в блокчейне.
Proof of work и proof of stake являются двумя основными механизмами консенсуса в сетях блокчейн для проверки новых транзакций, добавления их в блокчейн и создания новых токенов/монет. Proof of work, впервые появившийся в сети Биткоин, использует майнинг для достижения этих целей. Proof of stake, применяемый в Ethereum и других криптовалютах, использует майнинг для достижения тех же целей. Давайте подробнее рассмотрим обе концепции.
Proof of Work
PoW представляет собой механизм консенсуса, который требует от пользователей сети, известных как "майнеры", вычислительной мощности для выполнения задачи. В протоколе Биткоина, например, майнеры соревнуются, используя свои компьютеры для генерации случайных кодов фиксированной длины, называемых хэшами. Они создают эти хэши, прогоняя входные данные в случайном порядке через криптографический алгоритм хэширования. Тот майнер, который сгенерирует хэш с таким же или большим количеством нулей в начале по сравнению с целевым хэшем, получает право предложить новый блок транзакций для включения в блокчейн. Если предложенный блокчейн действителен, майнер получает вознаграждение за свои усилия.
Источник: technologyreview.com
После того как новый блок транзакций был предложен выигравшим майнером, остальные майнеры в сети независимо подтверждают эти транзакции. Благодаря тому, что все пользователи сети должны независимо подтвердить предложенные транзакции до их завершения, практически невозможно дважды потратить свой баланс. После окончания соревнования по добыче каждого нового блока все начинается заново, исходя из времени блока, на которое запрограммирован каждый протокол.
Источник: technologyreview.com
Proof of Stake
В отличие от этого, PoS использует другую серию стимулов для обеспечения честного поведения участников сети. В системе PoS участники сети покупают и блокируют собственные токены протокола, чтобы иметь возможность получить вознаграждение за подтверждение блоков транзакций. Этот процесс известен как стейкинг. Участники с большим количеством токенов, поставленных на карту, с большей вероятностью будут выбраны для подтверждения нового блока, однако в процессе выбора все равно присутствует элемент случайности, подобно лотерейной системе.
Вместо того чтобы соревноваться друг с другом в решении криптографических головоломок, валидаторы PoS стимулируются к совместной работе для точного подтверждения транзакций. Валидаторы, действующие нечестно, например, предлагающие недействительные блоки, наказываются потерей части поставленных на кон токенов. PoS менее энергоемка, чем PoW. Системы PoS требуют гораздо меньше вычислительной мощности, и потребление энергии значительно ниже.
Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS) являются наиболее распространенными механизмами консенсуса, однако существует ряд других альтернатив. Многие из этих вариантов сочетают в себе компоненты различных других механизмов шифрования и консенсуса. Список доступных механизмов консенсуса постоянно растет и меняется.
Типы блокчейн-сетей
В настоящее время существуют различные типы блокчейн-сетей, такие как публичные, частные и консорциумные.
Публичные блокчейны
Публичные блокчейны открыты для всех, позволяя пользователям просматривать, отправлять транзакции и участвовать в процессе консенсуса, что делает их децентрализованными. Криптоэкономика обеспечивает безопасность публичных блокчейнов с помощью proof-of-work или proof-of-stake. Эти блокчейны обеспечивают прозрачность, отсутствие проверки третьей стороной и анонимность для своих пользователей. Однако они требуют значительных вычислительных мощностей, имеют низкую степень конфиденциальности транзакций и недостаточную безопасность.
Частные блокчейны
С другой стороны, частные блокчейны, также известные как управляемые блокчейны, представляют собой блокчейны с правом доступа, управляемые одной организацией. Центральный орган в частном блокчейне решает, кто может быть нодой и какие функции она может выполнять. Частные блокчейны обеспечивают конфиденциальность данных, более высокий уровень защиты частной информации, соответствие требованиям и стабильность. Однако публичный доступ к частным блокчейнам ограничен, что делает их лишь частично децентрализованными. Они более восприимчивы к мошенничеству и недобросовестным участникам.
Консорциумные блокчейны
Консорциумные блокчейны представляют собой разрешенные блокчейны, которые управляются консорциумом организаций, а не одним учреждением, что обеспечивает большую децентрализацию, чем частные блокчейны, и приводит к повышению безопасности. Блокчейн консорциума контролируется одной стороной, но он защищен от доминирования. Он обладает высоким уровнем конфиденциальности, отсутствием комиссий за транзакции и гибкостью. Однако создание консорциумов может быть сложной и трудоемкой задачей, с риском нарушения антимонопольного законодательства.
Децентрализация блокчейна
Основная причина, по которой организации используют технологию блокчейн вместо других хранилищ данных, заключается в обеспечении гарантии целостности данных без опоры на центральный орган. Это называется децентрализованным доверием через надежные данные. Децентрализация в блокчейне означает, что в сети нет единой точки сбоя.
Каждая нода в сети имеет свою копию данных, при этом любые изменения данных проходят проверку другими нодами. Этот процесс крайне важен для предотвращения любых злонамеренных действий, таких как мошенничество или взлом. Поскольку большинство участников должны одобрить любое изменение данных, это обеспечивает надежность и достоверность работы с данными.
В децентрализованной сети все участники могут видеть и проверять каждую транзакцию. Это означает, что любой может проверить целостность сети, и нет необходимости доверять центральному органу, чтобы убедиться, что система функционирует правильно.
Помимо обеспечения целостности данных, децентрализация способствует инновациям. Она открывает разработчикам путь к созданию новых приложений на существующих платформах блокчейн с легкостью.
Более того, децентрализация способствует инклюзивности, и даже те люди, которые раньше не имели доступа к финансовым услугам, теперь могут осуществлять транзакции с помощью технологии блокчейн без банков или платежных процессоров. Это явление открывает новые возможности для охвата населения финансовыми услугами и расширения экономических прав и возможностей.
В целом, децентрализация сделала технологию блокчейн популярной в различных отраслях, таких как финансы, здравоохранение и управление цепочками поставок. В финансовой сфере блокчейн используется для безопасных и прозрачных транзакций, а в здравоохранении — для надежного хранения данных пациентов. Наконец, в управлении цепочками поставок блокчейн используется для отслеживания и проверки подлинности продукции от производителя до конечного потребителя.
Прозрачность
Благодаря децентрализованной природе большинства сетей блокчейн, все транзакции, совершаемые в них, могут быть просмотрены в открытом виде с помощью персонального нода или блокчейн-исследователей, таких как Etherscan, которые позволяют любому желающему просматривать транзакции в реальном времени. В своей простейшей форме прозрачность в блокчейне означает возможность просматривать и проверять все транзакции, происходящие в сети блокчейн. Это означает, что вы можете отслеживать свои токены или монеты, где бы они ни находились, вместе с адресами кошельков.
Если транзакция записана в блокчейн, ее могут видеть все, и любая попытка подделать ее будет немедленно замечена. Это значительно затрудняет для плохих игроков мошеннические действия, такие как двойное расходование средств, что может быть серьезной проблемой в традиционных финансовых системах.
Поскольку все транзакции записываются в блокчейн, можно проследить историю конкретного актива или транзакции вплоть до ее происхождения. Это особенно полезно в ситуациях, когда необходимо расследовать сомнительные действия или транзакции. Например, если человек подозревается в отмывании денег, можно проследить его транзакции в блокчейне и выявить любые подозрительные закономерности.
Однако важно отметить, что прозрачность блокчейна не обязательно означает, что вся информация доступна всем. Хотя все транзакции видны в блокчейне, личности пользователей остаются закрытыми благодаря использованию пар открытых и закрытых ключей. Это означает, что хотя сами транзакции прозрачны, личности пользователей, участвующих в них, не обязательно станут общественным достоянием.
Безопасен ли блокчейн?
Технология блокчейн завоевала репутацию благодаря своим мерам безопасности, которые сделали ее менее привлекательной для хакеров, пытающихся подделать данные в блокчейне. Меры безопасности, применяемые в блокчейн, в значительной степени опираются на криптографию, в частности на функции хеширования криптографических данных. Эти функции хэширования генерируют уникальные идентификаторы для блоков данных, которые затем соединяются вместе, создавая цепочку связанных блоков, что обеспечивает неизменность записей о транзакциях и делает крайне сложным для кого-либо изменение данных, хранящихся в блокчейне.
Открытые и закрытые ключи
Криптография не только обеспечивает защиту записей о транзакциях в бухгалтерских книгах, но и играет важную роль в защите криптокошельков благодаря использованию открытых и закрытых ключей. В сетях блокчейн открытые и закрытые ключи используются для проверки и аутентификации транзакций. Открытые ключи, полученные из закрытого ключа, служат публичным идентификатором, который может быть использован для получения платежей от других лиц и свободно распространяется в сети для идентификации учетной записи или адреса.
В отличие от этого, закрытые ключи являются секретными и должны быть известны только владельцу счета. Закрытые ключи используются для цифровой подписи транзакций, доказывая, что отправитель имеет право отправлять средства с данного счета. Без закрытого ключа доступ к средствам на этом счете или их расходование были бы невозможны.
Закрытые ключи могут храниться различными способами, от цифровых кошельков до аппаратных кошельков, и безопасность закрытого ключа имеет решающее значение для обеспечения сохранности счета. Поэтому пользователи должны принимать меры по обеспечению надежности своих закрытых ключей, чтобы предотвратить несанкционированный доступ или потерю средств.
Биткоин vs. Блокчейн
Блокчейн является технологией, лежащей в основе цифровой валюты биткоин, но биткоин — не единственная система распределенного учета на базе блокчейна, представленная на рынке. На самом деле блокчейн нашел множество применений и за пределами биткоина. Биткоин передает денежную стоимость между пользователями, тогда как блокчейн может использоваться для передачи различных активов, таких как информация или права собственности. В настоящее время существуют десятки тысяч проектов, изучающих множество способов применения технологии блокчейн.
Блокчейн vs. Банки
На протяжении всей истории человечества банки были основой финансовой системы, выступая в качестве ключевых посредников между различными сторонами. Однако появление технологии блокчейн и децентрализованных финансов (DeFi) вызвало изменение парадигмы финансового ландшафта, бросив вызов устоявшейся банковской модели.
Централизация
Одним из наиболее заметных различий между технологией блокчейн и банками является вопрос централизации. В отличие от банков, технология блокчейн децентрализована и не нуждается в центральном органе для обработки и регистрации транзакций. Хотя централизация обеспечивает больший контроль и надзор, она лишена прозрачности и уязвима для коррупции, мошенничества и других видов вредной деятельности.
Скорость транзакций
Когда речь заходит о скорости обработки транзакций, дизайн технологии блокчейн ориентирован на скорость и эффективность. Транзакции выполняются в течение нескольких секунд или минут, независимо от размера или сложности транзакции. С другой стороны, банки могут быть довольно медлительными, когда транзакции занимают дни или даже недели, особенно при трансграничных операциях.
Доступность
Технология блокчейн и криптовалюты способны устранить барьеры на пути к широкой финансовой доступности, особенно для людей и сообществ, которые в настоящее время не имеют достаточного обслуживания или исключены из традиционной банковской системы. Банки часто являются эксклюзивными, с высокими комиссиями, строгими квалификационными критериями и отсутствием доступности во многих регионах и сообществах.
В условиях современной глобальной экономики преимущества технологии блокчейн особенно привлекательны. Появление приложений DeFi, построенных на технологии блокчейн, породило новую экосистему финансовых услуг, которая может обойти традиционные банки и финансовые учреждения, позволяя осуществлять одноранговое кредитование, заимствование и торговлю без посредников.
Тем не менее, внедрение технологии блокчейн и криптовалют сопряжено с рядом рисков и проблем, таких как неопределенность нормативно-правовой базы, волатильность рынка, возможность мошенничества и отмывания денег. Более того, традиционная банковская модель по-прежнему обладает значительными преимуществами, включая стабильность, доверие и обширную историю предоставления финансовых услуг клиентам на протяжении веков.
Где применяется блокчейн?
Технология блокчейн полезна для многих отраслей, включая финансы, цепочки поставок, недвижимость и азартные игры. В ней используется самоисполняющийся код, называемый смарт-контрактами, который хранится в неизменной цифровой бухгалтерской книге. Смарт-контракты помогают компаниям и частным лицам избежать расходов на привлечение третьих лиц для ведения рутинных дел.
Технология блокчейн отлично подходит для платежей. Биткоин, bitcoin cash и litecoin являются примерами криптовалют, которые используют технологию блокчейн для обработки платежей. Блокчейн-платежи эффективны и доступны по всему миру. Технология блокчейн также полезна в отраслях, где необходимы надежные способы владения и контроля данных. Здравоохранение, Интернет вещей и отрасли цифровой идентификации используют блокчейн для создания передовых решений.
Плюсы и минусы блокчейна
Как уже было сказано, блокчейн имеет множество преимуществ перед традиционными финансами, и вот основные выводы:
Постоянство: Глобальный характер сетей блокчейн позволяет проводить транзакции 24 часа в сутки 7 дней в неделю.
- Быстро: Транзакции отправляются напрямую между отправителем и получателем без участия посредников, что обеспечивает быструю обработку.
- Безопасно: Распределенная сеть узлов, лежащая в основе блокчейна, обеспечивает коллективную защиту от взломов и сбоев, гарантируя безопасность транзакций.
- Недорого: Отсутствие централизованных посредников приводит к снижению затрат на операции с блокчейном.
- Защищено от взлома: После того как данные отмечены временем и записаны в блокчейн, их невозможно изменить, что делает их прозрачными и защищает от мошеннических действий. Публичные сети блокчейн позволяют любому человеку просматривать записи транзакций.
Однако следует учитывать и некоторые недостатки. Масштабируемость — одно из самых серьезных препятствий, стоящих на пути технологии блокчейн. По мере того как в блокчейн добавляется все больше транзакций, сеть может стать медленнее и сложнее в обслуживании.
Отсутствие регулирования и стандартизации в сфере блокчейна является еще одной причиной для беспокойства. Из-за распространения платформ и протоколов может быть сложно обеспечить совместимость и согласованность сетей блокчейн.
Децентрализация блокчейна повышает конфиденциальность и секретность, что, к сожалению, делает его привлекательным для преступников. Отслеживать незаконные транзакции в блокчейне сложнее, чем банковские транзакции, привязанные к имени.
Существуют также опасения по поводу воздействия технологии блокчейн на окружающую среду. Энергоемкое подтверждение транзакций в некоторых сетях блокчейн может способствовать выбросам парниковых газов и другим негативным экологическим последствиям.
Итоги
Блокчейн быстро стал неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, влияя на то, как мы работаем, общаемся, храним и получаем доступ к цифровым данным. Хотя технология еще не выработала единый набор стандартов, а ее значение все еще исследуется, одно можно сказать точно: блокчейн не исчезнет.
Широкое внедрение и изучение многочисленных практических применений этой технологии способствуют росту ее популярности. Она уже нашла достойное применение в реальном мире.
Блокчейн является перспективной технологией, но в настоящее время ее применение ограничено из-за неопределенности в отношении того, как правительства будут ее регулировать. Несмотря на эти препятствия в виде лимитов на транзакции и энергетических затрат, в ближайшие годы технология блокчейн, вероятно, продолжит трансформировать нашу жизнь, подобно тому, как это сделал интернет в прошлом.
Ответы на вопросы
Что такое блокчейн простыми словами?
Блокчейн представляет собой децентрализованную и распределенную цифровую книгу, которая записывает транзакции безопасным и защищенным от взлома способом.
Почему блокчейн важен?
Блокчейн важен, потому что он позволяет осуществлять безопасные и прозрачные транзакции без необходимости в центральном органе или посреднике.
Сколько существует блокчейнов?
Существуют тысячи блокчейнов, но наиболее известными являются Биткоин и Ethereum.
В чем разница между частным блокчейном и публичным блокчейном?
Основное различие между частным и публичным блокчейном заключается в том, что частные блокчейны являются разрешенными, то есть только определенные стороны имеют доступ к участию и проверке транзакций, а публичные блокчейны являются неразрешенными, и в них может участвовать любой желающий.
Кто изобрел блокчейн?
Скотт Сторнетта и Стюарт Хабер считаются изобретателями концепции блокчейна, они даже были упомянуты в технической документации Биткоина. Однако первый блокчейн был концептуально разработан человеком (или группой людей), известным как Сатоши Накамото, в 2008 году.
