Важные новости

Блокчейн Биткоина: что это, принцип и алгоритм работы, виды, плюсы и минусы

Блокчейн Биткоина — что это такое, принцип работы

Монета Биткоина

Узнайте, что такое блокчейн, на каком принципе работает эта технология простыми словами, где она применяется, в чем ее преимущества и недостатки.

  • Что такое блокчейн Биткоина
  • Принцип работы блокчейна на примере
  • Виды блокчейна
  • Алгоритм работы блокчейна Биткоина
  • Суть технологии
  • Плюсы и минусы блокчейна Биткоина
  • Сферы применения

Блокчейн Биткоина — это непрерывная цепочка блоков, которая построена с учётом конкретных правилам и содержит информацию о проведённых транзакциях в сети. Чаще всего копии цепей блоков, которые не зависят друг от друга находятся параллельно, а их обработка производится с различных ПК.

Блокчейн — технология, на которой построен Bitcoin и другие криптовалюты. Это учётная книга, которая находится на ПК каждого пользователя сети и регулярно обновляется. В неё могут вписываться различные сведения — начиная от финансовых сделок с криптовалютами и заканчивая персональными сведениями пользователей.

Что такое блокчейн Биткоина?

Блокчейн

Мир узнал о технологии blockchain с созданием криптовалюты Биткоин в 2009 году. Разработчиком считается некий Сатоши Накамото, личность которого не удалось установить до сегодняшнего дня.

Определение blockchain состоит из двух элементов:

  1. «Block» переводится, как блоки.
  2. «chain» — цепочка.

Блок — специальная структура, в которой отражаются сведения о проведённых транзакциях в криптовалютной сети Bitcoin. Операция относится к завершённой и подтверждённой сетью после проверки подписи и формата, а сама сделка объединяется в единое образование блочного типа. Сведения в таком блоке легко проверить, ведь в каждом последующем элементе содержится информация о прошлых блоках цепи. Все элементы объединяются в одну цепочку, имеющую сведения обо всех транзакциях, которые были совершены с момента появления Bitcoin. В начале цепи содержится первичный блок.

Блок состоит из следующих элементов:

    Заголовка. В его состав ходит личный хеш и хеш предыдущего элемента цепи. Здесь же включается хеш операций и служебные сведения.

  • Списка транзакций. Первая операция в блоке — та, за которую майнер получил вознаграждение. Далее идут остальные сделки, критерии выбора которых задаются майнерами. Отбор осуществляется по времени, комиссии или другим параметрам.
  • Цепочка — группа блоков, которые расположены друг за другом и создаются тысячами майнеров, участвующими в добыче криптовалюты. Если блок удовлетворяет требованиям сети, он становится её частью и добавляется во все предыдущее блоки цепи. В процессе добавления новых блоков возможно ветвление, когда два или более элементов называют «родительским» один и тот же блок.

    Во вновь появившихся блоках операции могут повторяться или различаться. Если сложность и длина цепи идентичны, выбирается блок, который появился ранее. Операции в сети, оставшиеся в «отвергнутой» ветке, переходят в статус неподтверждённых. Транзакция по переводу Bitcoin становится в очередь, а после — частью нового блока.

    Принцип работы блокчейна на примере

    Схематическое изображение транзакции в блокчейне

    С проведением новых транзакций блоки выстраиваются в цепочку. При создании нового блока требуется считывание сведений с прежних элементов цепи. Информация в blockchain постоянно накапливается и создаёт единую систему данных, содержащую огромную базу сведений об уже проведенных транзакциях.

    Работа блокчейна похожа на торрент-сети, которые функционируют по принципу равноправия (P2P). При скачивании файла из Интернета пользователь не использует центральный ПК или общую базу данных. Сведения качаются по частям от различных участников торрент-сети.

    На таком же принципе построена и технология блокчейн, где операции между участниками проводятся без посредника. Это обеспечивается тем, что пользователи объединены одной цепочкой блоков.

    Принцип действия рассмотрим на примере груши. Один человек передаёт фрукт другому. Они являются участниками перемещения груши. Если получатель не видел факта передачи, он всё равно найдёт грушу в кармане. Для проведения такой операции не нужен посредник — в ней участвует только два человека. Получатель фрукта вправе передать его другому человеку и так далее. Вещь может быть любой, но суть от этого не меняется.

    Если груша изображена на картинке, ситуация усложняется. Получатель не знает, передавалась ли картинка другому человеку или она сохранена в памяти телефона, загружена в Интернет и скачана миллионами людей. При проведении цифровой транзакции возникают те же вопросы.

    Чтобы избежать путаницы, создаётся журнал транзакций — сделок, которые касаются «цифровой» груши. Но такой документ должен кто-то заполнять и вести. Если это будет какой-то один человек или компания, она может вносить изменения в структуру, что является недопустимым. В такой ситуации требуется другое решение.

    Выход из сложной ситуации — создание копии учётного журнала для хранения на каждом из ПК пользователей. Теперь все перемещения «груши» фиксируются в каждом из вариантов журнала. При таком подходе риск обмана минимален. Никто не сможет передать другому участнику эту же грушу, ведь транзакция будет разоблачена другими участниками. Чем больше людей участвует в сети, тем точнее проверки и тем надёжнее система.

    Виды блокчейна

    Схематическое изображение цепочки блоков

    Блокчейн бывает трёх типов:

      Публичный — цепочка блоков, которая доступна другим пользователям. Этот тип цепи применяется в Биткоине. Любой из участников допускается к записи или прочтению информации.

    Сервисный — цепочка блоков доступна всем пользователям, но их количество ограничено.

  • Приватный — цепочка, где доступ к чтению и записи ограничен. Здесь доступна установка приоритетных узлов. В таком блокчейне участвует ограниченная группа лиц, которые занимаются обработкой операций.
  • Алгоритм работы блокчейна Биткоина

    Алгоритм блокчейна

    Пример работы блокчейна

    Блокчейн Bitcoin работает по такому алгоритму:

      Пользователь X переводит деньги пользователю Y.

    Сведения об операции передаются в сеть, объединяются в блоки. Каждый элемент имеет номер и хеш прошлого блока.

    Происходит рассылка блоков участникам криптовалютной сети, которые выполняют проверку.

    При отсутствии ошибок осуществляется запись блока каждым участником в свой блокчейн (базу данных).

    Блок добавляется к общей цепи, содержащей сведения о прошлых операциях.

  • Пользователь Y получает деньги от пользователя X.
  • Суть технологии блокчейна Биткоина

    Суть работы блокчейна

    Формирование блока цепочки

    При формировании цепи важным моментом считается создание и закрытии блока. Каждый элемент цепи содержит ключ, который требует расшифровки. До этого закрытие блока не происходит. Майнеры, которые добывают виртуальные деньги, используют для этих целей процессоры, видеокарты, ASIC-чипы и другое оборудование. Последнее берёт на себя опцию вычислений для поиска хеша (подписи). После её подбора происходит закрытие блока.

    Цепочка блокчейн распределена и поддерживается миллионами компьютеров по всей планете. Работу цепи обеспечивают майнеры и другие участники — узлы сети. В состав входят и полные узлы — участники, имеющие на своих ПК кошельки Биткоин с информацией обо всех транзакциях. Из-за повышения объёма занимаемой памяти количество полных узлов Биткоин снижается, что замедляет процесс обработки данных об операциях.

    Надёжность работы цепочки блокчейн обеспечивают специальные алгоритмы:

    • Proof-of-Work.
    • Proof-of-Stake.

    В блокчейне Биткоина применяется первый вариант. Принцип его действия схож с процессами, которые происходят в офисе. Если сотрудник организации не выполнил поставленную работу, ему не выдадут заработную плату. Алгоритм PoW выполняет проверку расчётов, которые делаются при создании элементов цепи. Система признаёт блок в случае, если параметр его хеша ниже подписи, поиском которой занимались майнеры. Иными словами, правильность блока вычисляется по специальному шифру, а контроль работы возлагается на полные узлы.

    На формирование блока в цепи блокчейн уходит 10 минут. За это время майнеры, участвующие в добыче криптовалюты, находят подпись, а проверка выполняется без задержек по времени. Недостаток алгоритма в том, что для обеспечения его функционирования требуются огромные мощности. Как результат, за проведение транзакций взимаются комиссии. Что касается Proof-of-Stake — это обновлённый алгоритм, но применяется он в блокчейне Эфириума.

    Плюсы и минусы блокчейна Биткоина

    Информация об алгоритмах блокчейна

    Блокчейн Биткоина имеет ряд плюсов:

      Децентрализация. Участники сети имеют равные права и способны обмениваться сведениями непосредственно друг с другом, без участия посредников.

    Надёжность. Вероятность взлома злоумышленниками или замена информации в блоках исключена, что обусловлено применением шифрованных ключей.

    Прозрачность. Блоки цепочки блокчейн открыты для пользователей, а транзакции легко проверить.

    Универсальность. Блокчейн — уникальная технология, которая может применяться не только в финансовой сфере, но и в других областях.

    Высокая скорость. Возможности блокчейн-технологии позволяют снизить время транзакций до одной минуты.

  • Низкие комиссии. Благодаря отсутствию комиссионных платежей, транзакционные сборы минимальны.
  • Минусы блокчейна Биткоина:

      Невозвратность. Отменить операцию, если она проведена по ошибке, не получится.

    Риск атаки. Если 51 процентом цепи Биткоина будет владеть один пользователь, целостность сети нарушается.

    Масштабируемость. При текущем размере блока система обрабатывает до семи операций за 1 секунду. С ростом числа пользователей этого показателя становится мало.

  • Неопределенность статуса. Многие страны никак не определяться с применением технологии, а вопрос регулирования криптовалюты открыт до сегодняшнего дня.
  • Сферы применения блокчейна

    Схематическое изображение цепочки блоков в блокчейне

    Технология блокчейн может использоваться не только в финансовом мире, но и ряде других сфер жизни:

      Для защиты авторства и идентификации личности.

    При голосовании. Сегодня открытый реестр применяется в частных голосованиях, но технология совершенствуется, и со временем будет иметь больший масштаб.

    В юриспруденции и управленческой деятельности, например, властью на местах и государственном уровне при накоплении информации о бюджетных средствах.

    В секторе недвижимости — для ускорения сделок купли-продажи, хранения прав собственности на жилье.

    На бирже и в сфере услуг (для проверки правильности информации).

  • В благотворительности и музыкальной индустрии.
  • Описание преимуществ и возможностей блокчейна может занять целую книгу, но смысл технологии и принцип работы ясен. Это цепочка с открытым кодом, которая имеет распределённую структуру и высокий уровень безопасности. Передача криптовалюты производится так же легко, как перемещение простых предметов. Сделка проходит без посредников, задержек по времени и больших комиссий. Но технологии не стоят на месте — блокчейн развивается, а его возможности уже давно вышли за пределы криптовалютной сети.

    Больше о блокчейне Биткоина в видео ниже:

    «Современное»: Эстетика алгоритмов. Как работает искусство на блокчейне

    «Современное»: Эстетика алгоритмов. Как работает искусство на блокчейне

    Новая технология – очередная возможность для художника расширить концептуальное поле для создания своих работ. Актуальные художественные практики давно обжили интернет-пространство и находят себя на пересечении множества областей, включая науку, технику, биологию, социологию и др. Разумеется, появление технологии блокчейна не могло остаться незамеченным современными художниками. Так, с недавнего времени появилось отдельное направление в искусстве – Blockchain Art. Его первопроходцы выращивают цифровые растения, создают генерирующие биткоины картины и разумные леса.

    Основной особенностью направления является стремление с помощью блокчейна создать децентрализованную автономную художественную среду, не зависящую напрямую от человека и не подчиняющуюся стандартным экономическим и социальным моделям. Дело в том, что все финансовые ресурсы всегда находились под контролем крупных и централизованных институтов, таких как банки, корпорации, различные госструктуры и т. д.

    Технология блокчейна помогает осуществлять финансовые операции без всех этих посредников, создавая тем самым ризомоподобную независимую экономическую экосистему, доступную каждому. Другими словами, если раньше оба участника сделки платили банку процент только за то, что тот выступал её гарантом, то теперь за это доверие платить не нужно, так как оно лежит на плечах технологий.

    А там, где свобода (в том числе и экономическая), там и благоприятные условия для развития искусства и культуры в целом. Чистому искусству всегда не хватало должной автономии от капиталистических законов рынка, поэтому многим художникам идея использования блокчейна показалась весьма привлекательной.

    Как устроено произведение искусства на блокчейне

    Все произведения существуют сразу в двух мирах: физическом и виртуальном (как софт). Последний дает произведению возможность не только быть репрезентированным публике, но и самостоятельно распределять финансовые потоки, связанные с ним (например, расходы, связанные с логистикой его перемещения из одной галереи в другую). То есть таким объектом можно не только полюбоваться и повесить на стенку, но и взаимодействовать с ним. А вот как – это уже дело воображения художника.

    Инсталляция Петера Фрёлиха: картина, генерирующая биткойны

    Такая возможность появилась благодаря появлению смарт-контрактов – специального протокола на основе блокчейна, который автоматически выполняет действие, заранее оговоренное между двумя сторонами. Такие контракты записываются и подписываются с помощью кода. В них математически описываются все обязательства сторон и алгоритм их исполнения.

    Фишка умных контрактов в том, что исполнение обязательств происходит автоматически. Для этого и нужен блокчейн – именно в этой среде смарт-контракт имеет доступ к объектам контракта и может контролировать исполнение всех его пунктов, принимая самостоятельные решения. Речь, таким образом, о своего рода искусственном интеллекте, осуществляющем полную автоматизацию желаемого сценария. Но лучше разобраться в этом на конкретных примерах.

    Плантоид: технологичная форма жизни

    Плантоид – это нечто вроде андроида, только если последний имитирует человека, то Плантоид, по сути, является роботизированным растением. Он выглядит как растение, растет и размножается. Основную задачу проекта его создатели видят в том, чтобы показать один из самых поразительных и еще не осмысленных аспектов технологии блокчейна – возможность существования на его основе самостоятельных форм жизни, основными особенностями которых являются:

    > Способность воспроизводить себя

    Физически Плантоиды представляют собой скульптуры растений, созданные из металла и начиненные электроникой. Обычно их помещают в публичные пространства как интерактивные арт-объекты. Если подойти к Плантоиду и войти с ним в контакт, пожертвовав небольшую сумму, он в качестве благодарности может начать двигаться под музыку, переливаясь разноцветными огнями. Эдакий павлин, расправляющий свой хвост на глазах у изумленной публики.

    Цель Плантоида, как и у любой формы жизни, состоит в размножении. Делает он это, эксплуатируя любопытство людей, готовых заплатить некую сумму криптовалютой, чтобы увидеть, что он умеет делать.

    Взнос можно отправить на кошелек Плантоида в биткоинах. Как только набирается нужная сумма, Плантоид объявляет открытый конкурс для разработчиков, дизайнеров, программистов и других специалистов на разработку проекта следующего Плантоида.

    Каждый проект должен соответствовать «генетическому коду» того или иного «растения», записанному в его смарт-контракте и определяющему некоторые из его характеристик: ограничения по размеру, форме, материалу и т. д.

    Разумеется, сам Плантоид не способен оценить художественные и инновационные особенности каждого из проектов для выбора победителя, поэтому вынужден снова обратиться за помощью к людям: за тот или иной проект могут проголосовать все, кто переводил биткоины на кошелек Плантоида.

    Здесь и выше – модели плантоидов

    Таким образом, сбор средств на развитие Плантоидов напоминает эффект фотосинтеза, в котором получаемая энергия также расходуется на рост и развитие органических растений. А людская помощь в этом процессе идентична помощи пчел и бабочек во время опыления.

    Умный лес «terra0»

    Может ли лес владеть и распоряжаться самим собой наподобие живого организма? Студенты Берлинского университета искусств отвечают утвердительно на этот вопрос и объясняют, как это возможно. «Terra0» – их студенческий проект по созданию самоуправляемой территории земли, которая с помощью новых технологий может выкупить сама себя, продавая древесину, и участвовать на рынке сырья в качестве полноценного коммерсанта.

    Авторы идеи исходили из того, что лес обладает определенной производительной силой, которую может с помощью автоматизированных процессов капитализировать и использовать накопленный капитал для дальнейшего развития и увеличения своей площади.

    Лес из проекта «terra0»

    На первой стадии проекта его создатели покупают кусок леса и подписывают с ним смарт-контракт, как с так называемым nonhuman actor (буквально – «нечеловеческим лицом»), что в среде блокчейна совершенно нормально: цифровой подписью могут обладать любые объекты. В смарт-контракте прописывается примерно следующее: лес может владеть самим собой в обмен на долговые обязательства, которые измеряются в terra0-токенах (т. е. в единицах стоимости данной криптовалюты). Иными словами, берлинские студенты отдают свой кусок леса ему самому, но получают криптовалюту, в которой измеряется долг этого самого леса.

    Как же теперь лесу расплатиться с долгами? А вот так: согласно алгоритму смарт-контракта, раз в полгода над лесом пролетают специальные дроны, являющиеся своего рода его техническим продолжением, и делают фотоснимки всего контура леса. Далее, с помощью специального программного обеспечения, также являющегося частью смарт-контракта, эти фотографии обрабатываются и выносится решение, какие деревья можно продать в соответствии с актуальным спросом на рынке древесины, а какие целесообразнее оставить. Непосредственно в блокчейн-среде смарт-контракт продает лицензии на вырубку определенных деревьев.

    Когда достаточная сумма накапливается, лес выкупает обратно свои terra0-токены у берлинских студентов и с этого момента становится экономически независимым от человека субъектом, способным распоряжаться своими ресурсами на свое усмотрение. Согласно программному коду, в смарт-контракте последующие накопления криптовалюты расходуются в основном на дальнейший выкуп территории у других землевладельцев.

    Дроны, помогающие «умному лесу» расплатиться с долгами

    Таким образом, технология блокчейна и смарт-контракты позволяют абсолютно любым объектам управлять капиталом и, следовательно, требовать права на собственность, что хорошо соответствует современным мировоззренческим концепциям с их уклоном в объектно-ориентированные онтологии.

    Есть ли будущее у рынка искусства на блокчейне?

    Пока что произведения искусства на основе блокчейна вызывают множество вопросов и принимаются далеко не всеми. Поэтому привлекательной и перспективной эта технология видится пока что в отношении купли-продажи предметов искусства. Но и тут у нее есть несколько уязвимых мест:

    > Масштабируемость. Такие криптовалюты, как биткоин и эфириум, ограничены в количестве транзакций, которые они могут обрабатывать в единицу времени, и при слишком сильной нагрузке могут возникнуть неполадки.

    > Сложный пользовательский интерфейс. Сколько бы разработчики не говорили о более простом способе совершения покупок через блокчейн, в действительности этот способ пока что остается очень трудоемким.

    > Децентрализация. Одним из основных посылов технологии блокчейна является то, что ни одна организация не может овладеть ею. Однако, как оказалось, 1000 человек владеют примерно 40% существующих биткоинов, что создает риск манипуляции с их стороны курсом криптовалюты.

    > Риск контроля. Правительства многих стран обеспокоены появлением ненациональной валюты, которую нельзя регулировать на правительственном уровне. Поэтому существует риск контроля технологией со стороны государств.

    > Большое энергопотребление. В то время как прогрессивные технологии стараются найти способ минимального потребления энергии, блокчейн печально известен своей высокой энергозатратностью.

    «Последняя (биткоин) вечеря», картина французского художника Youl

    Тем не менее, несмотря на всё это, многие эксперты предрекают счастливое будущее для технологии блокчейна в мире искусства, ведь эти проблемы предстают вызовом для конкурентной борьбы среди многих талантливых разработчиков и художников. В то время как крупные компании ищут способ снизить свои риски, стартаперы наоборот рассматривают риск как возможность для создания новых инновационных решений.

    Социальная аналитика показала, что миллениалы больше чем любые другие предшествующее поколения рассматривают искусство как выгодный финансовый актив. Они в три раза чаще продают купленные ими произведения и охотно используют искусство как залоговое обеспечение. Поэтому для молодого поколения художников и коллекционеров сейчас есть хорошая перспектива сделать с помощью блокчейна такую же революцию в области аукциона искусства, какую сделали в свое время Amazon, Airbnb и Uber в своих сегментах рынка.

    Кроме того, новые возможности всё больше эмансипируют креативность от мастерства или навыка. Блокчейн по своей сути и есть искусство, которое требует только оригинальной идеи, а всё остальное можно реализовать посредством умных технологий.

    https://tehnoobzor.com/cryptolife/bitcoin/1995-blokcheyn-bitkoina-chto-eto-takoe-princip-raboty.html
    https://concepture.club/post/infopoloz/how-blockchain-art-works

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *