Что такое блокчейн
Last updated
Last updated
Представьте себе реестр, который содержит всю цифровую базу данных всех участников какой-либо сети в интернет. Ну, это просто, так устроены многие интернет-сообщества, когда вся информация хранится на одном центральном сервере. Правда, участники таких сообществ, обладающие уникальной или даже просто востребованной информацией, постоянно сталкиваются со взломом своих аккаунтов, мошенническим присвоением этой информации и её злонамеренным распространением. Это обидно даже в отношении рецептов приготовления какого-то необычного блюда, а если речь идет о бизнес-информации, государственных, военных контактах?
Для того, чтобы предотвратить злонамеренное воровство и использование чужой информации, была разработана экосистема блокчейна. Правда, под сугубо утилитарные задачи – внедрение криптовалюты в современную финансовую систему.
Имя автора этой разработки назвать невозможно, поскольку первую версию программного обеспечения создавала группа лиц, которые до сих пор скрываются под псевдонимом Сатоши Накамото. Этому «человеку» приписывалось создание одноранговой цифровой валюты – биткоина, а главное – платформы, которая помогла отказаться от посредничества централизованных финансовых учреждений.
Под эту цифровую валюту и был разработан принцип блокчейна, который исключил любых посредников между сторонами сделки. Причем под «сделкой» понимаются любые взаимодействия, которые в обычной сфере оформляются договорами: покупка, обмен, аренда и т.д. Как показало дальнейшее развитие блокчейн-платформы, «предметом» сделки также могут стать (помимо криптовалюты) как материальные, так и не материальные ресурсы.
Этой группе разработчиков мы обязаны возможности демократизировать финансы через блокчейн-платформы – децентрализованную и прозрачную финансовую систему.
Блокчейн-платформа – это реестр всех транзакций, которые проводят участники экосистемы. Эта цифровая информация содержится в блоках и там же и хранится в виде цепи этих блоков. В общую цепь блоки связываются криптографическим способом.
Задача криптографии в системе блокчейна – защитить информацию от тех, для кого она не предназначена. Без ключа невозможно понять смысл информации, поскольку она представляет зашифрованные данные: неопознанный файл или бессвязный набора символов. Но получатель, имеющий ключ, может без труда расшифровать информацию.
Помимо этой задачи (защита от третьих лиц) криптография также преследует важную цель – неизменность информации третьими лицами. Стороны, обменивающиеся информацией в блокчейн-системе, могут быть уверены, что сообщение не было изменено в процессе его передачи.
Криптография широко используется и в других сферах:
· финансовые операции – все транзакции, начиная от оплаты покупки в супермаркете банковской картой и заканчивая переводами денег, кодируются банками с помощью криптографических методов защиты информации;
· сохранность личных данных – сайты, которые собирают личную информацию пользователей (имя, пол, возраст, контакты), используют шифрование данных, что особенно важно для ресурсов, которые собирают паспортные данные и реквизиты банковских карт;
· конфиденциальность общения - большинство популярных мессенджеров шифрует переписки пользователей, чтобы их могли прочитать только участники диалога;
· безопасность подключения к сети Wi-Fi без опасения, что данные попадут третьим лицам;
· электронный документооборот, например, бухгалтерская отчетность, электронные подписи и т.п.;
· заочные контакты государственных деятелей;
· армейские переговоры.
Именно криптографический метод связи блоков в блокчейн-платформе стали причиной расширения сферы его использования помимо криптовалютного сообщества, и именно он сформировал главные преимущества блокчейна.
Самое важное в устройстве блокчейна – это принцип хранения информации в цепи блоков. То есть блокчейн-платформа демонстрирует все достоинства криптографического принципа, но помимо этого обладает еще рядом преимуществ.
Ради этого свойства и была задумана, а затем разработана технология блокчейна. Разработчики стремились избежать любого посредничества между сторонами, непосредственно участвующими в транзакции. При переводе денежных средств в классических условиях сделки присутствуют стороны и в качестве посредника – банк, который контролирует отношения, обеспечивает прохождение транзакции и получает некоторую долю за свои услуги. В более сложной сделке может присутствовать нотариус, а позже, при решении споров – юристы, суд и т.д.
Чтобы избежать такой сложной системы, был придуман принцип децентрализованного хранения реестра всех транзакций. Это значит, что каждый пользователь сети блокчейна может через своё устройство (ПК, смартфон, планшет) увидеть одинаковую для всех версию этого реестра. То есть эта таблица с информацией одновременно хранится на всех устройствах, подключенных к блокчейну.
Этот аспект не зависит от того, каким способом участники экосистемы получают криптовалюту – методом майнинга или стейкинга. Независимо от типа токенов крипты, метода их получения и принадлежности самого криптовалютного блокчейна никто не может изменить данные в этом реестре, если нет согласия всех членов сообщества. А решение по таким вопросам принимается путем голосования представителей от всего сообщества блокчейна.
Согласитесь, взломать такую систему и получить информацию, которая находится в тысячах устройств, разбросанных случайным образом по всему миру – немыслимо просто по времени, которое пришлось бы затратить на такой взлом. Это не говоря уже о стоимости такой операции.
Настолько эффективный принцип не мог не получить проникновения и в другие ниши человеческой деятельности. Децентрализованное хранение данных находит применение в различных сферах, включая не связанные с криптоинструментами формы эффективного использования этой технологии:
· финансовые технологии – данные о транзакциях могут храниться в децентрализованных системах, что повышает их безопасность, пример тому – криптоиндустрия, которая и вызвала к жизни сам принцип блокчейн-платформы;
· медиа – платформы для хранения и распространения развлекательного и интеллектуального контента используют децентрализованные технологии;
· идентификацию – системы, основанные на децентрализованном хранении, могут использоваться для создания цифровых идентификаторов, которые лежат в основе цифровизации общества – реестры недвижимости, система электронного голосования и т.п.;
· управление транспортом, здравоохранением, логистикой, энергетикой и т.д.
И конечно же, глобальному росту популярности этой технологии в криптоиндустрии поспособствовало применение блокчейна при запуске в мир первой криптовалюты – биткоина. На базе этого блокчейна, его токенов появились другие криптовалюты, а также их разновидности по способу получения монет – майнинг и стейкинг.
Но их главный принцип общий – децентрализация, то есть отсутствие посредников и единоличного контролирующего органа для принятия решений.
Почему принцип децентрализации мы назвали главным? Из вышеописанного аспекта вытекает следующая особенность блокчейна – неизменность данных. Блокчейн – это открытая экосистема, поэтому невозможно из существующего реестра данных, занесенных в систему, удалить какой-либо элемент или заменить существующие данные на другие.
Все попытки это сделать обречены на неудачу. Операция будет отклонена, поскольку при изменении хотя бы одного символа в хэше блока произойдут изменения, которые не будут совпадать с последующим блоком и так далее по цепочке. То есть одно изменение требует дальнейших изменений по всей цепи блоков.
Этот процесс контролируется участниками сообщества, вернее, их представителями – майнерами или суперпредставителями в зависимости от того, какие консенсусные алгоритмы используются в криптовалютном блокчейне.
Но ведь как-то и кто-то добавляет новые блоки в блокчейн? Как это происходит? Как мы уже упоминали выше, есть два типа механизма консенсуса в современных криптовалютных блокчейнах. Чтобы добавить новый блок в цепь, сообщество сети должно прийти к консенсусу через своих представителей. В майнинге – это майнеры, в стейкинге – суперпредставители.
Алгоритмы, на основе которых достигается консенсус – разные для этих способов «добывания» криптовалюты. В первом случае это Proof of Work, а во втором – Proof of Stake. Это связано с тем, что при первом способе получения крипты задействованы значительные технологические мощности, а также требуется большой расход электроэнергии. Поэтому майнеры должны доказать объем произведенной работы.
Стейкинг – это по большому счету перераспределение между участниками сообщества фиксированного объема токенов. Поэтому для участия в важном голосовании выбираются те, кто сможет доказать наибольшую долю владения токенами.
Это, конечно, примитивное объяснение смысла консенсусных алгоритмов в системе блокчена, что называется, простыми словами – для новичков, которые осваиваются в криптовалютном сообществе.
Надо просто понимать, что в сети блокчейна используется передача двух типов сообщений – транзакции и блоки. Блоки как раз и состоят из списка (реестра) транзакций. Так вот для проведения транзакций никаких алгоритмов консенсуса соблюдать не требуется: для перевода крипты, скажем, достаточно знать ключ.
А вот блоки определяют, в каком порядке транзакции будут включены в реестр, а «сравнение» этих реестров позволяют избежать повторных транзакций и других ошибок. Консенсусные алгоритмы обеспечивают «согласие» между узлами сети при добавлении новых блоков и помогают поддерживать отказоустойчивость блокчейн-платформы.
Из того же главного принципа децентрализации блокчейна исходит его прозрачность для всех участников экосистемы. Она заключается в том, что любой пользователь, имеющий в сети блокчейна аккаунт, может просмотреть содержание любого блока и даже каждой транзакции.
Это обеспечивает не только контроль со стороны всех пользователей сети, но и поддерживает принцип распределенности базы данных на основе их прозрачности.
В основе обеспечения безопасности принципа блокчейна лежит децентрализация и распределение базы данных, а также открытый доступ для каждого участника сети как к блокам, так и к каждой транзакции. Это обеспечивает двойной контроль – со стороны валидаторов и со стороны каждого участника сети.
Использование криптографического принципа защиты данных – один из самых прогрессивных, хоть и известный с давних времен способ исключить как похищение, так и изменение информации.
В результате блокчейн-система – это возможность надежно защитить данные, обеспечить прозрачность формирования блоков в случае с криптовалютой, исключить любые манипуляции и злонамеренные атаки. Это делает экосистему с открытым ключом более безопасной структурой, чем традиционные системы.
Консенсусные алгоритмы Proof of Work и Proof of Stake, которые используются в блокчейнах разного назначения, служат одной цели – поддерживают отказоустойчивость системы и исключают двойные траты (double spending).
В силу описанных преимуществ принцип блокчейна сейчас активно используется не только для криптовалютных проектов, хоть именно с этой целью он впервые создавался под биткоин. Многие современные децентрализованные приложения и системы уже вышли за рамки узкой криптовалютной специализации.
