Все о технологии блокчейн: что это, как работает, какие типы существуют

Криптовалюта сегодня стала не просто удачной инвестиций, но также и защитным активом. Некоторые ее используют как зарплату в метавселенных – цифровых мирах, где пользователь создает аватар, играет, общается и пр. Если эта тема вам интересна, то стоит разобраться, что такое блокчейн простыми словами. Еще в конце прошлого века были известны технологии децентрализованного хранения данных и распределенных вычислений. При этом само слово «блокчейн» получило популярность среди большого количества людей после того, как появился Биткоин в 2008 году. Вместе с этим стала развиваться сама технология и приложения на ее базе.

Простое определение понятия «блокчейн»

Это усовершенствованный механизм базы данных, с помощью которого можно реализовать открытый обмен сведениями в пределах бизнес-сети. Вся информация хранится в блоках, которые соединяются между собой в цепочку. Главная особенность – все данные последовательны хронологически, так как невозможно удаление или изменение цепочки без консенсуса со стороны сети. По итогу вы можете применять разработку для получения неизменяемого или бессрочного реестра для отслеживания платежей, счетов, заказов и прочих транзакций. Система подразумевает встроенные инструменты, благодаря которым несанкционированный ввод транзакций является недопустимым, что создает согласованность в общем представлении всех операций.

Официально создателем блокчейна можно назвать личность под псевдонимом Сатоши Накамото, которая в октябре 2008 года упомянула блокчейн в white paper Биткоина. Если говорить об основополагающих принципах внедрения децентрализации и неизменности для учета документов, то они появились еще в 1960-1970 годах. Однако более приближенным к действительности вариантом можно считать работы ученых Стюарта Хабера и У. Скотта Сторнетта, которые в 1991 г. указали схему последовательного формирования блоков с хешом. Несмотря на то, что даже имел место патент, не было никакой технической возможности для реализации задумки. В 2004 году срок патента истек, а уже спустя 4 года весь мир узнал о Сатоши.

В чем заключается принцип работы блокчейна?

Технологию условно можно назвать записью истории транзакций. Новый блок присоединяется к предыдущему и записывается в исходной форме пиринговой сети. К каждой транзакции применяется уникальный идентификатор благодаря криптографическому трасту и самой технологии. Блокчейн – это, простыми словами, гарантия доверия, прозрачности и безопасности. Как результат – различные компании и торговые партнеры могут совершать обмен данными с получением доступа к ним. Это получило название доверия третьих сторон на основе консенсуса.

Участники сети ведут зашифрованную запись каждой операции в децентрализованном, гибком и высокомасштабируемом механизме, в котором отсутствует возможность аннуляции действий. Преимущество в том, что здесь исключается необходимость в посредниках, что позволяет избежать дополнительных расходов. За счет децентрализованного источника достоверных данных снижаются затраты, поскольку процесс строится корректно и не требует проверки третьими лицами или учреждениями. Большая часть предприятий использует блокчейн, в котором допускается включение в состав сети участников, где каждый из них ведет закодированную запись каждой транзакции.

Компании выбирают такую технологию за ее неоспоримые преимущества, когда нужна безопасная запись операций в реальном времени, которой можно делиться. Важная особенность – отсутствие единого места хранения информации. Как результат – повышенный уровень безопасности и доступности, так как нет какой-либо центральной точки уязвимости.

Кто такие майнеры и зачем они нужны?

Сеть блокчейн выступает в роли третьей стороны в ходе проведения финансовых и других операций. Здесь, как и для банковской системы, необходим обслуживающий персонал. Если говорить о рассматриваемой технологии, то такими «сотрудниками» является нода в блокчейне. Это программный код, который устанавливается на специальном оборудовании. При этом люди, которые владеют и обслуживают подобные системы, называются майнерами.

В blockchain транзакции проводятся таким образом: создание, размещение в mempool – специальный накопитель, в котором находятся транзакции, ожидающие добавления в блок и цепь.

За что отвечают майнеры?

Чтобы обработать все, что уже находится в очереди, майнерам необходимо подключиться к мемпулу. В глобальном смысле весь процесс можно описать так:

• Система фиксирует доступные в mempool транзакции.
• Производит их обработку.
• Записывает в блок.
• Высчитывает хеши.

Правильность блока можно подтвердить тогда, когда майнер предоставит решение в сеть, которое пройдет проверку другими майнерами. При положительном исходе большая часть участников принимает результат вычисления хешей, после чего блок признается правильным и добавляется в блокчейн.

Другими словами, все участники сети должны прийти к согласию, что и приведет к появлению нового блока в сети. Технология построена на консенсусе или решении, поддерживаемом большинством. Именно это и является работой майнеров, за которую они получают вознаграждение от сети. Разобравшись, что такое блокчейн, можно изучить два основных типа майнинга: Proof-of-Work (доказательство работы) и Proof-of-Stake (доказательство владения). Если говорить о блокчейн-проектах, которые функционируют по первому принципу, то для работы майнеров используется производительное и высокоэффективное оборудование.

Какие существуют типы блокчейн-сетей?

Сегодня выделяют 4 основных разновидности децентрализованных или распределенных сетей:

• Публичный.

При таком варианте не нужно разрешение, чтобы присоединиться к сети, что дает возможность сделать это каждому желающему. Все участники обладают равными правами на чтение, редактирование и проверку данных. Обмен и майнинг крипты, как правило, осуществляется публичным способом.

• Частный.

Второе название – управляемые, контроль которых осуществляет одна организация. Лишь уполномоченный орган может устанавливать новых участников и их права в сети. Частный блокчейн – технология частично децентрализованная, так как прописываются ограничения доступа. Яркий пример – платформа Ripple, используемая для обмена цифровых активов.

• Гибридный.

Предусматривает сочетание функций частных и публичных сетей. То есть, компании могут создавать системы разрешений обоих типов. Следовательно, выполняется контроль доступа к определенным сведениям в блокчейне, но вместе с тем поддерживается общий доступ к другой информации. Система строится на смарт-контрактах, с помощью которых публичные участники могут удостовериться в осуществлении частных транзакций. К примеру, гибридные сети делают общедоступными цифровые монеты, сохраняя частный доступ к банковской валюте.

• Блокчейн-консорциумы.

Управление сосредоточено группой организаций. Заранее выбранные организации распределяют между собой ответственность за работу блокчейна и определение прав доступа к сведениям. В основном такой формат наблюдается среди компаний-единомышленников, которые получают выгоду из общей ответственности. В качестве примера можно привести Global Shipping Business Network – консорциум, который занимается цифровизацией судоходной отрасли и расширением сотрудничества между операторами морских перевозок.

Блокчейн Биткоина: основные особенности

Один из ярких представителей блокчейн-проектов – Биткоин, который сегодня считается самой популярной и дорогой криптовалютой. На этом примере можно увидеть, как организовано массовое вычисление хеша. Создателю первого блока необходимо лишь сгенерировать уникальную формулу и рассчитать на ее базе «родителя». В Биткоинах реализованы правила, которые также применимы в целом для блокчейна:

• Каждый хеш является уникальным. Рассчитывая очередную транзакцию, получается новый хеш, который никак не связан по значению с предыдущим.
• Вы не сможете восстановить изначальное число из хеша. Таким образом исключается взлом путем перебора.
• Периодичность, с которой формируется новый хеш, заложена в формулу. Изменить ее имеет право только создатель определенной системы.
• База блоков – публичная, но вместе с тем полностью безопасная и надежно защищенная от попыток взлома.
• Для вычислений задействуются силы пользователей на домашнем компьютере или специальное оборудование.

Чтобы купить, продать или обменять Биткоин или другую криптовалюту, можно воспользоваться функционалом криптовалютной биржи. Лучшие представители таких платформ в Украине – Binance, WhiteBIT и пр. Важно понимать, что все операции с криптой – абсолютно прозрачные, то есть, все могут видеть совершенные операции. Каждый владелец криптокошелька может ознакомиться с тем, какая сумма была перечислена и куда. Однако информация по самому владельцу остается засекреченной, что сохраняет анонимность.

Перспективы развития блокчейна

Эта технология привлекает внимание из-за неоспоримых преимуществ, которые получают пользователи и компании в целом. Оценить все перспективы можно при внедрении разработки на глобальном уровне. Экономика стремится к постоянному развитию, что провоцирует рассмотрение новых направлений. Если говорить о блокчейне для чайников, то стоит выделить решение с помощью него сразу нескольких проблем:

• Существенное сокращение времени на проведение финансовых операций.
• Снижение расходов, поскольку не нужные мощные серверы, дорогие комплексы для хранения данных.
• Отказ от монополии крупных компаний, которые благодаря крупному капиталу могли бы манипулировать рынком.

Оптимистичные прогнозы свидетельствуют об искоренении коррупции, исключении манипуляций с финансами и прочих денежных преступлений. Прозрачность системы способна заставить пользователей следовать законам, поскольку операции будут открытыми для всех.