Все о технологии блокчейн 

Блокчейн

Говоря о виртуальной валюте нельзя не задаться вопросом о том, что такое технология блокчейн простыми словами и криптовалюта в общем.

Блокчейн — уникальный метод записи и хранения цифровых данных таким образом, чтобы не было возможности их взломать, изменить или удалить скрытно, не привлекая внимания. Данная технология представляет собой цепь блоков, в которых и хранится вся информация. Каждый блок перетекает в другой, поэтому при удалении или изменение одного звена, цепь распадается.

Блокчейн криптовалюты можно запрограммировать как для фиксации финансовых процессов, так и для всего того, что имеет важность и ценность. К этому можно отнести средства передвижения, недвижимость, различные договора и тд.

Блокчейн технологии криптовалюты имеет ряд достоинств:

1. Прозрачность, то есть у каждого пользователя есть возможность отследить все транзакционные операции, осуществленные в системе. 
2. Децентрализованность. Нет главного сервера хранения информации. Данные находятся у каждого пользователя системы. 
3. Конфиденциальность данных. Вся информация имеет вид шифра. У участника есть возможность только отследить операции, но нет возможности определить получателя и отправителя, если у него нет идентификационного номера кошелька. Чтобы провести операции нужен ключ доступа.
4. Договоренность. Информацию, добавленную в систему, проверяют остальные пользователи. Говоря по-умному — они считывают хэш, то есть пересчитывают конкретные значения с помощью сложных формул. 
5. Безопасность. Нельзя изменить уже существующие или внести новые данные. Любые попытки таких действий будут автоматически отклонены системой. Это обусловлено тем, что измененные записи не будут совпадать с другими копиями. Чтобы обоснованно изменить информацию система запросит уникальный ключ доступа, который выдан и подтвержден самой системой.

Все про блокчейн и криптовалюты рассмотрим ниже более подробно.

История появления технологии блокчейн

Сама технология появилась не сразу, в ее истории насчитывают три этапа появления.

1 этап. Безопасность виртуальных документов.

Ученые С.Хабер и В.Скотт Сторнетт в 1991 г. разработали систему,схожую с блокчейном. Они предоставили инновационное вычислительное решение для хранения виртуальной документации с отметкой о времени. Основное предназначение такой системы — защита документов от удаления, изменения или подделки.

2 этап. Сатоши Накамото и появление Bitcoin

Малоизвестная личность или группа лиц (это до сих пор загадка для всех) Сатоши Накомото в 2008 г. опубликовал издание под названием “Белая книга”, где было подробно расписана теория одноранговой Р2Р-технологии виртуальных монет. 

3 этап. В. Бутерин и Эфириум

Технология Blockchain используется как для криптовалюты, так и для передачи активов, в результате чего имеет широкое применение в разных отраслях. Однако, каждый раз создание такой технологии с нуля для новых проектов непродуктивно.

Поэтому, в 2013 г В.Бутерин разработал Эфириум-площадку, где есть возможность создания новых блокчейн-программ на основе смарт-контрактов, то есть виртуальных договоров. Они располагаются внутри данной площадки, а гарантом их выполнения является компьютерная программа.

Так, Эфириум стал “криптовалютным топливом”, при помощи которого организации могут внедрять блокчейн в сторонние программы. 

Что такое технология блокчейн простыми словами и криптовалюта

Начнем с распределенной базы информации. Что это такое?

Распределенная база данных равносильна обычной таблице, скопированной миллионы раз в компьютерной сети. Эта сеть формируется так, чтобы была возможность регулярного обновления информации — в общих чертах это и есть суть технологии блокчейн.

Таким образом, получается, что база данных системы Blockchain не хранится в одном месте. Из этого следует, что он фиксирует все записи публично и ихи можно с легкостью проверить. 

На картинке представлен принцип работы технологии цепочек блоков в криптовалютах.

По сути, Blockchain — это распределенная база информации, устройства хранения которой не соединены с главным сервером. Данная база фиксирует информацию на постоянной основе и при этом формирует цепочку записей, которые называют блоками. Любой блок имеет пометку с временем и ссылкой на предыдущий блок. 

Объясняя более простыми словами, блокчейн схож с картотекой, где последовательно друг за другом распределены карточки с информацией. Чтобы никто посторонний не мог изменить или убрать какую-либо карточку все данные шифруются. Иногда происходит такое, что карточка с информацией не имеет копий, и если что-то с ней случается (украли, сгорела), то при определенных условиях ее можно восстановить или изменить. В технологии блокчейн это возможно при введении уникального ключа доступа, который выдан самой системой. 

Поэтому для более надежного хранения все карточки имеют большое количество копий, хранящихся в разных местах. 

На картинке показано как блокчейн связан с криптовалютой.

Кодирование данных (шифр) является гарантом того, что участники смогут менять только те блоки, к которым у них есть доступ. Помимо этого, шифр обеспечивает взаимосвязь копий распределенной цепи записей у всех участников. 

Первоначально в основы блокчейн и всех криптовалют закладывались надежность и безопасность как в базе информации. Сама идея цепи блоков была описана Сатоши Накамото в 2008 г. А в 2009 г.  уже реализована, как элемент виртуальной монеты —  Bitcoin, где данная технология занимает место общего реестра для любых операционных действий с этой монетой.

Именно система блокчейн помогла монете Биткоин стать самой первой криптовалютой, решающей проблемы “двойных расходов” без обращения к более значительному органу или главному серверу. 

Надежность и безопасность данной технологии обусловлена децентрализованностью сервера, который проставляет отметки о времени и о соединениях одноранговой сети. В итоге создается база информации, управление которой происходит автономно.

Отличие технологии Blockchain и базы информации.

Сама система схожа с реестром базы данных, но тем не менее есть отличительные характеристики:

1. Блокчейн не хранит данные, он хранит записи о прошедших транзакционных операциях в соответствии с хронологией.
2. Перед тем, как попасть в Blockchain информация проверяется на достоверность и затем заверяется криптографией.
3. После того, как с записью согласились большинство пользователей, она фиксируется в Блокчейн. Это и есть смысл децентрализованности и отсутствие главного контролирующего органа.
4. Данные формируются не в таблицы (как в базе), а в блоки, цепляющиеся последовательно, как звенья цепи. Причем в последующем блоке есть закодированные данные о предыдущем.
5. Нет возможности удаления или изменения информации в Blockchain без уникального доступа.

Существует три вида технологии блокчейн: 

1. Публичный.

Данный вид находится в общем доступе. Абсолютно каждый может просматривать блоки, отправлять данные и участвовать. Причём анонимность участников сохраняется, так как такой вид блокчейна полностью децентрализован. А целостность данных гарантируют экономические стимулы и криптопроверки с подтверждением о выполненных работах или подтверждением о части владения.

Такой тип системы имеет значительные ограничения в объёме и скорости формирования информации в звеньях цепи. Большая часть виртуальной валюты пользуются данным видом.

2. Частные

Право записи данных имеет только один пользователь или узлы, назначенные этим пользователем. Данный вид — закрыт и централизован. Есть возможность исправления любых неполадок вручную. При этом не нужно подтверждение о выполненных работах или подтверждение о части владения. Все данные фиксируются в блоках своевременно, поддерживая распределенный характер хранения информации. Доступ к данным может быть общим или ограниченным, в зависимости от настроенных параметров. 

Чтобы стать пользователем частного Блокчейна необходимо выполнить установленные требования. 

3. Комбинированные или консорциумные

Данный вид Blockchain значим для нескольких предприятий, которым необходима одна единая площадка для проведения транзакционных операций или обмена данными. Процесс согласования формируется заранее установленными равными узлами. Такой вид блокчейна частично децентрализован.  Ограничения в числе узлов обеспечивает модернизировать систему проще, чем в публичном Blockchain. Однако, работоспособность данной сети возможна только при добросовестной деятельности большей части узлов.

Транзакционные операции в системе

Blockchain — это защищенный от взломов виртуальный реестр, который находится в общем доступе и подсчитывает транзакции в публичной или приватной сети. Далее распределенный среди всех существующих узлов сети реестр постоянно фиксирует всю историю действий с активами. Подтвержденные блоки формируются в цепь. Так, Блокчейн является источником подлинной информации, а пользователи могут просмотреть только свои транзакционные операции.

Чтобы не обращаться к сторонним лицам, например к кредитным фирмам, посредником осуществления транзакций выступает определенный консенсус-протокол, чтобы согласовать содержимое реестра. А также криптоалгоритмы хэширования и электронные подписи, чтобы защитить транзакции.

Система консенсус-протокола обеспечивает точность копий распределенного реестра, что уменьшает процент риска мошеннических транзакционных операций. Криптоалгоритмы хэширования (SHA-256) являются гарантом того, что любые даже незначительные изменения информации об операциях повлекут за собой формирование другого хэша (информации) в результате подсчета. Что в свою очередь говорит о возможности несанкционированного доступа к защищенной информации входных данных. Электронные подписи обеспечивают достоверность того, что транзакции совершаются пользователями с уникальными ключами системы, а не мошенниками.

Децентрализованность одноранговой сети не позволяет остальным пользователям отслеживать базовую платформу или вывести из строя систему. Все участники равны и подключаются к сети по одним протоколам. 

Подтверждение транзакционных операций

До тех пор пока транзакция не зафиксирована в цепочке блоков, система думает, что число ВТС (биткоинов)не изменилось. В этот период времени можно сформировать несколько операций передачи ВТС от одного отправителя различным адресатам. 

Как только одна из этих транзакций зафиксируется системой, другие автоматически проигнорируются. Так, например, в случае занесения более поздней операции, ранняя будет принята за ошибку. Также может произойти разветвление на две похожие транзакции, которые попадут в блоки разных ветвей. Обе будут считаться достоверными, однако при отсечении одной из ветвей транзакция автоматически будет принята за ошибку. 

Так, фиксирование транзакционной операции в блоке считается подтверждением ее подлинности независимо от других имеющихся транзакций с теми же параметрами.

Двойное расходование

При контролировании более 55% суммарной вычислительной мощности сети, теоретически есть вероятность отправки одних и тех же монет BTC двум разным адресатам. Причем одна из операций будет официальной, а другая скрытой, то есть будет формироваться звеньями невидимой параллельной сети. Спустя определенный промежуток времени сеть получит данные о второй операции, которая станет достоверной. А первая больше рассматриваться не будет и перестанет считаться подтвержденной. В итоге двойное расходование биткоинов не случится, но поменяется их владелец. Причем первый адресат утратит монеты без всяких возмещений.

Доступность звеньев цепи разрешит внести в любой из блоков коррективы. Однако, тогда система потребует пересчет хэша (данных) изменяемого звена и последующих.

За все время существования криптовалюты ВТС случая «двойное расходование» не зафиксировано.

Сложность 

Требование к хэшам блоков цепи регулируется определённым параметром — сложность. В связи с тем, что вычислительные мощности сети колеблются, данный показатель пересчитывается пользователями через каждые 2016 звеньев так, чтобы поддерживалась средняя скорость образования системы — 2016 блоков в 2 недели. Получается, что один блок должен формироваться раз в 10 минут. 

Это теоретически, что же на практике?

На самом деле, при росте вычислительной мощности — промежутки времени становятся короче, а при падении мощности сети — длиннее. Есть возможность перерасчета данного параметра с соединением по времени при помощи названия блоков и времени их формирования. 

Достоинства и недостатки 

Как и любая прогрессирующая технология Blockchain имеет свои отрицательные и положительные стороны. Так, наибольшую угрозу представляет “Атака 51%”, при которой хакеры овладевают вычислительной мощностью больше чем на 51%. В такой ситуации у них будет возможность управления системой, одобряя либо отклоняя операции.

Достоинства:

• Нет главного центра управления и хранения информации.
• Прозрачность и доступность.
• Нет возможности удаления или изменения информации в блоках.
• Равнозначность пользователей.
• Нет третьих лиц (посредников).
• Высокая скорость обработки транзакционных операций.
• Кодирование информации.
• Широкое применение в различных отраслях.

Недостатки:

• Высокая стоимость данной технологии.
• Большие затраты на электроэнергию
• Нет законодательной базы.
• Риск нарваться на мошеннические действия.
• Низкая масштабируемость.

Перспективность технологии блокчейн

Данная технология пока еще только начинает свою работу, но уже имеет большое количество потенциальных способ ее применения. Специалисты по программированию проводят все возможные работы по устранению различных минусов и неполадок системы. Некоторые компании уже стали подумывать о внедрении Blockchain в свою деятельность.

По прогностическим данным, в 2024 г капитализация рынка блокчейн вырастет до 62 млн. долларов. При этом большую часть будут составлять финансовые услуги. Что изменится при блокчейн технологии?

1. Виртуальные паспорта.

Большинство людей по всему миру сталкиваются с проблемой идентификации личности. Корпорация Майкрософт считает, что данную проблему можно решить, создав децентрализованную технологию виртуальной верификации. Также они предлагают уникальный цифровой номер, который будет присвоен каждому участнику. 

2. Изменения финансовой отрасли по всему миру.

У Blockchain есть возможность сократить затраты банков до 53%. Однако, постоянное ее развитие может ликвидировать некоторых пользователей при повсеместном внедрении.

3. Изменения в здравоохранении

В частных блокчейна есть возможность хранения медицинских значений, различных рецептов и медицинских карт. Так врачи, провизоры, страховые компании смогут без всяких усилий подключаться к блокчейну. При помощи этой технологии будет возможность выявления фальшивых рецептов, а также отслеживать распространение лекарственных препаратов, их расход и контролировать медицинские показатели людей.

Список популярной криптовалюты на технологии блокчейн 

1. Эфириум

Основой Ethereum является использование умных контрактов. Благодаря их гибкости данная криптовалюта стала популярной площадкой для создания более новых блокчейн технологий. Создателям больше нет необходимости разрабатывать свою цепь блоков. Все, что нужно сделать, это лишь задать необходимые параметры над уже действующей системой.

2. Арагон

Этот проект реализует основу децентрализованности организаций, которые находятся в пределах блокчейна: нет бумажной документации, только виртуальные данные. Исходя из данных дорожной карты Арагона, первоначально участниками данного проекта будут только малые бизнесы. Также в планах создателей на первом месте стоит — глобальное расширение функционала и внедрение технологии разрешения конфликтов, позволяющая соединить умные контракты с реальным бизнес-проектом. Так, Арагон представляет основы децентрализованности экономики.

3.  NEM 

Главное отличие данного проекта от Эфириума — более высокая скорость обработки транзакционных операций. NEM предоставляет площадку, на которой можно проводить миллионы транзакций. Создатели активно ведут работы по увеличению пропускной способности сети и уменьшению комиссионных начислений. 

4. Риппл

Данный проект является основным конкурентом НЕМ. Ведь при использовании блокчейн крипты Риппл есть возможность уменьшения комиссии и времени на проведения операций. К тому же этот проект уже тестируется некоторыми значительными финансовыми организациями. Минусом системы является не совсем прозрачная схема распределения активов.

5. Siacoin

Это программа представляет собой проект децентрализованности облачного хранения. Отличительными характеристиками от других подобных проектов является:

• усовершенствованная система распределения кодированных данных на большое количество независимых ПК,
•  низкая стоимость подписки, 
• закодированные данные не могут раскрываться по требованию государственных органов.

6. Даш

Представляет проект с усовершенствованными характеристиками анонимности. Dash гарантирует конфиденциальность транзакционных операций на уровне протокола сети, что в свою очередь сохраняет анонимность источника. Кроме этого, в Dash внедрена система подтверждения транзакционных операций моментально и исключительный механизм управления.

7. Bitshares

Токенами Bitshares пользуются в качестве подтверждения владения какими-либо объектами. 

Этот проект осуществляет свою деятельность как децентрализованная торговая платформа по обмену объектами собственности. Причем есть возможность фиксирования стоимости, отобразив ее с других единицах (валюта, евро, драгоценные металлы).

Заключение

Что такое технология блокчейн простыми словами и криптовалюта? 

Как бы то ни было применение криптовалюты и остальных технологий находится на уровне осмысления. Невозможно с уверенностью заявить, какие из уже существующих систем, будут развиваться и процветать дальше. Но при этом не достаточно оценивают технологию Blockchain. Ведь все новое пугает и парализует. Главное четко знать и понимать основной принцип работы технологии Блокчейн, сильные и слабые стороны, а также потенциал и финансовую необходимость от внедрения децентрализованных систем. 

Читайте другие статье в разделе блокчейн.