Блокчейн – это децентрализованная база данных, представляющая из себя цепочки блоков, содержащих определенную информацию. Связь между ними обеспечивается тем, что каждый блок содержит информацию обо всех предыдущих.
Для большего понимания можно представить блокчейн как книгу, которая существует в большом количестве копий и страницы которой невозможно отредактировать или удалить, можно только добавить новые. Копии связаны между собой и регулярно синхронизируются и обновляются.
История зарождения Blockchain технологии
Основополагающие принципы блокчейна были разработаны в начале 1990-х годов американскими математиками С. Сторнеттом, С. Хабером и Д. Байером на основании более ранних наработок. Однако технологии не позволяли реализовать все это на практике. И только в 2008 г. Сатоши Накамото (Сатоши Накамото — это псевдоним, под которым скрывается один человек либо группа лиц, и криптосообщество до сих пор не решило эту загадку) предложил готовый рабочий алгоритм для созданий децентрализованной платежной системы Биткойн, которая начала работу в 2009 г.
Принцип работы Blockchain
Блокчейн – непрерывная цепочка блоков, в которой каждый последующий связан с предыдущим, так как хранит в себе информацию о нем.
Каждый блок содержит в себе хеш предыдущего блока, хеш нынешнего, список транзакций и nonce (одноразовый код, сгенерированный случайным образом).
Хэш – это математический алгоритм, преобразовывающий массив данных в строку фиксированной длины. Он формируется из того, какие транзакциии и в каком количестве хранятся в блоке. Транзакции обеспечивают движение в системе блокчейна. Когда память блока заканчивается, он закрывается, нумеруется и переходит в другой в виде хэша. Новый блок всегда добавляется в конец цепи.
Все новые записи для занесения в блокчейн должны подтвердить большинство участников сети, таким образом, обеспечивается безопасность. В случае отсутствия подтверждения новый блок будет считаться невалидным. Данный процесс работы блокчейна поддерживается одновременно множеством компьютеров по всему миру, которые называются «ноды».
Нода (сетевой узел) – это компьютер со специальным ПО, подключенный к сети блокчейна. Ее задача – проверять достоверность информации, обеспечивая безопасность.
Существуют разные виды нод:
- полная – хранит весь блокчейн и дает доступ к праву управления сетью;
- облегченная – содержит в себе только заголовки блоков, является вспомогательной и не может работать без полного сетевого узла;
- майнинговая – служит только для подтверждения транзакций, необходимых для создания новых блоков.
Майнеры – третьи лица, которые занимаются поддержанием работоспособности нод и получают за это вознаграждение.
Для того, чтобы провести транзакцию в блокчейне, необходимо ее создать и поместить в mempool – очередь из транзакций. К этому пулу и подключаются майнеры, которым нужно обработать операцию, записать в блок, вычислить хэш – и так для каждой транзакции.
Для подтверждения валидности блока, майнер выкладывает решение в сеть, где его проверяют другие майнеры и, если результаты вычислений совпадают, блок считается правильным.
Чем больше вычислительная мощность ноды, тем быстрее будет обрабатываться информация и тем больше будет вознаграждение майнера. Поэтому широкое распространение получили майнинг-фермы и майнинг-пулы.
Важные преимущества Blockchain
- Децентрализация – информация хранится на многих компьютерах в разных странах и нет возможности хоть как-то централизованно ее контролировать.
- Распределенность – участником сети может стать любой человек. Необходимо лишь загрузить ноду и установить официальный кошелек. Копии блокчейна установлены на тысячах ПК по всему миру и работают они по общему алгоритму.
- Неизменность – отсутствует возможность изменения либо уничтожения информации.
- Безопасность – база данных защищена криптографическими методами шифрования, обеспечивающими невозможность подделки.
Статья будет неполной, если мы не поговорим про недостатки. Оговорюсь, это общие недостатки, и они касаются блокчейнов как технологии:
- Масштабность и масштабируемость (многие блокчейны не способны обрабатывать большое количество транзакций в секунду).
- Существенное влияние на окружающую среду и потребление электричества при майнинге (касается блокчейнов на алгоритме PoW).
- Отсутствие полной анонимности, так как для обмена криптовалют на фиатные деньги в большинстве случае потребуется верифицировать личность, либо использовать различные «серые» схемы.
- Наличие потенциальных уязвимостей и возможностей для взлома.
Основная угроза информационной безопасности блокчейна – «атака 51%». Возможность реализации данной уязвимости происходит из принципов алгоритма консенсуса PoW (Proof-of-Work), когда майнеры проводят сложные вычисления для доказательства работы.
Суть в том, что несколько майнеров с огромными вычислительными мощностями могут получить хешрейта (хешрейт – показатель производительности майнинга; чем он выше, тем выше эффективность) больше всех остальных. В результате чего они получат возможность создавать блоки на свое усмотрение и отказывать в подтверждении транзакций, что позволит многократно тратить одни и те же деньги (Double Spending).
Использование блокчейн-технологий
Основной сферой применения остается криптоиндустрия.
Топовые криптовалюты Bitcoin и Ethereum достигли капитализации в несколько сотен миллиардов долларов.
Большое количество бирж, разнообразие блокчейнов, множество проектов и направлений говорят о том, что рынок активно развивается и будет продолжать это делать.
Однако помимо криптовалют, блокчейн внедряется в остальные сферы жизни, такие как здравоохранение, государственное управление, логистика, продажи, недвижимость и т. д. Несмотря на сложность в понимании экосистемы блокчейна, многие начинают осознавать ценность и удобство децентрализованных технологий. В том числе, и на государственном уровне.
