Важные новости

Блокчейн (Blockchain) технология (2020): что это простыми словами

Содержание

Блокчейн (Blockchain) технология: что это простыми словами. Обзор и описание: история, принцип работы, применение, перспективы, использование в криптовалютах

Автор Редакция Profinvestment.com Обновлено Мар 25, 2021

Блокчейн – это одна из главных технологических разработок 21 века, способная в корне перевернуть процедуры управления деньгами, документами, ценностями. Она стирает границы, убирает посредников и комиссии. Что же это за чудо-изобретение? Редакция Profinvestment.com подготовила обзор технологии блокчейн и расскажет принцип работы.

Технология Блокчейн

Технология Блокчейн — что это?

По своей сути Blockchain напоминает картотеку, в которую строго последовательно добавляются новые записи обо всех произведенных действиях. Только здесь эта информация надежно зашифрована, исключая постороннее вмешательство.

А чтобы еще больше обезопасить «картотеку», ее многократно копируют и размещают в разных местах. Тогда даже при утере одной копии, ее легко восстановить из остальных. А кроме того, новая вносимая информация, пройдя проверку на правильность, тоже мгновенно добавляется в копии. Подробнее о принципе работы смотрите в соответствующем разделе.

Посмотрите интересную лекцию о технологии Blockchain от основателя платформы Ethereum Виталика Бутерина:

История возникновения Blockchain

История возникновения Blockchain

Блокчейн впервые был применен в системе Биткоин, изобретенной в 2008 году, хотя первые наработки появились за 17 лет до этого. Авторство первоначальной идеи приписывают У.С.Шторнетту и С.Хаберу, которые в 1991 проводили эксперименты с хранением файлов на закрепленном путем криптографии цепочке блоков, а также пробовали объединять эти файлы в блоки.

Однако до 2008 особого интереса изобретение не вызывало. Так что именно Сатоши Накамото, создав Bitcoin, подтолкнул технологию к активному развитию, а следом подхватила масса других программистов.

Принцип работы технологии

В переводе с английского языка Blockchain означает «цепь блоков». Это некая база данных, представляющая собой именно неразрывную цепочку из блоков и расположенная одновременно на тысячах устройств. В цепь постоянно добавляются новые блоки, содержащие информацию о произведенных за последнее время действиях (называемых транзакциями) и заголовок.

Под транзакциями понимают любые действия, совершаемые участниками сети. Это отправка денежных средств, установление прав собственности, покупка виртуального контента и пр.

Видео о том, как работает Блокчейн от биржи Binance:

как работает blockchain

Когда транзакция только создана, она ставится в очередь (мемпул) и ждет там, пока ее правильность подтвердят путем добавления в блок. Сформированный блок проверяется остальными участниками системы, и, если нарушений не найдено, встает в конец цепочки. После этого момента его уже невозможно изменить.

Кроме новой информации, в блоке хранятся зашифрованные данные о предшествующих блоках. База автоматически обновляется на всех устройствах, находящихся в составе системы, после чего валидаторы (то есть майнеры) переходят к генерации следующего блока.

Ключевые принципы технологии блокчейн:

  • Распределенность и децентрализация;
  • Высокий уровень безопасности и защиты от мошеннических действий;
  • Прозрачность;
  • Неизменность внесенных данных.

Блокчейн обещает решить множество проблем оборота денег в современном мире. Ведь по сути это открытая распределенная бухгалтерская книга, умеющая регулярно и высокоэффективно вносить в себя информацию о совершаемых пользователями действиях.

Применение технологии Блокчейн

С Blockchain мы можем вообразить себе мир, где все сделки производятся на цифровом уровне и хранятся в прозрачных общедоступных базах данных. Они защищены от подделки или удаления. В таком мире каждый процесс и каждая сделка, каждый платеж и каждая задача обзавелись бы цифровой подписью, доступной для идентификации и проверки. Больше не понадобятся посредники, такие как банкиры и брокеры. Огромный потенциал блокчейна заключается именно в возможности для отдельных лиц и организаций свободно взаимодействовать напрямую между собой.

Только ленивый не слышал о том, что Blockchain произведет революцию в сфере бизнеса и перевернет всю мировую экономику с ног на голову. Однако в этом есть не только плюсы.

В первую очередь опасения вызывают вопросы безопасности. Известно о многих случаях хакерских атак на блокчейн-проекты. И виновата в этом не технология, а ее неправильная или неполноценная реализация. К сожалению, из-за молодости самой идеи, пока очень мало блокчейн разработчиков, тем более с опытом.

Мировое внедрение блокчейна разом обрушит десятки барьеров – организационных, управленческих, технических, социальных. Поэтому каждый шаг должен быть осмысленным.

Практическое использование

Наиболее известное применение Blockchain – это криптовалюта. Но на самом деле диапазон не ограничивается только финансовыми инструментами. Несколько примеров эффективного использования технологии:

  1. Распределенное хранение файлов. Облачное хранение информации сейчас очень актуально, многие пользуются Google или Яндекс дисками. Но на основе технологии блокчейн есть возможность хранить данные в p2p сети на распределенной основе. Так файлы будут значительно лучше защищены от хакерских атак. Работа осуществляется по принципу торрентов. Пример такой системы –
  2. Идентификация. На основе блокчейн любая компания может разработать свой личный тест для цифровой идентификации пользователей. Таким образом ID сможет заменить логины и пароли для различных сервисов, а также с его помощью можно будет оставлять электронную подпись. Проекты, уже представившие такие наработки: ShoCard, Keybase, Onename.
  3. Верификация и регистрация. Таким же образом, как сохраняются транзакции в сети Биткоин, может сохранятся и любая другая информация. Образуется надежное хранилище данных, свободное от управления единым центром и передачи третьим лицам. Подобные услуги есть у Factom, Tierion. А потенциал безграничен: ведение больничной документации, подтверждение авторских прав, регистрация транспортных средств, запись актов гражданских состояний (таких как рождение, бракосочетание) и многое-многое другое.
  4. Использование смарт-контрактов. В блокчейне Эфириум активно применяется технология смарт-контрактов – программ, автоматически отслеживающих выполнение условий сделки и закрывающихся в нужный момент. В сочетании с блокчейном такой функционал подходит для множества видов сделок купли-продажи, сдачи в аренду, оплаты интеллектуальной собственности. На практике к использованию такой схемы обратилась английская певица Imogen Heap.
  5. Отслеживание доставки, определение происхождения. Любой производственный процесс связан с доставкой сырья или продукции из разных мест. Образуется цепочка поставок, зачастую сложная для отслеживания. Блокчейн помогает и здесь. Некоторые компании (Everledger, Provenance) уже пользуются им для проверки происхождения сырья. Это существенно уменьшает шанс использование подделки.
  6. Услуги нотариуса. Blockchain позволяет заметно облегчить и удешевить нотариальные услуги. С его помощью можно без проблем формировать неизменные записи и отслеживать подлинность любого документа. Подобным образом организована работа компаний Blockverify и Stampery, которые занимаются проверкой многих вещей – от фармацевтических препаратов до e-mail сообщений.
  7. Интернет-голосования. Одна из проблем открытых голосований в Сети – отсутствие должного уровня анонимности. Другой нюанс – возможность зайти с другого аккаунта или IP-адреса и проголосовать повторно, то есть имеет место накрутка голосов. Блокчейн разом решает обе проблемы, а кроме того, исключает подтасовку голосов владельцами ресурса. Метод уже был использован датской партией Liberal Alliance в процессе внутренних выборов (2014 год).
  8. Независимый рынок электроэнергии. Есть возможность разработать систему, в рамках которой каждый отдельно взятый дом сможет вырабатывать свое электричество, а излишки пускать на продажу. В мире уже довольно много зданий, которые обзавелись собственными возобновляемыми источниками энергии вместо того, чтобы зависеть от услуг электрической компании.
  9. Страхование. Blockchain + смарт-контракты + IoT (интернет вещей) = революция в сфере страхования. Достаточно зарегистрировать договор в форме смарт-контракта и поместить его в блокчейн, чтобы он исполнялся автоматически при наличии заданных условий. Так дома, машины и другие вещи, подключенные к сети посредством IoT, смогут сами определить случившееся с ними происшествие, проанализировать и произвести нужную выплату страхователю.
  10. Усовершенствование работы интернета. В текущий момент все DNS-серверы планеты контролируются правительством и крупными компаниями, поэтому крайне уязвимы перед лицом цензуры, шпионажа, злоупотребления властью. Экспериментальный проект NameCoin пробует разворачивать собственную децентрализованную версию DNS, свободную от какого-либо управления.

Использование технологии Блокчейн в криптовалютах

В сфере криптовалют Blockchain помогает грамотно распределять цифровые активы между людьми или компаниями. Чтобы в полной мере понять его роль, давай представим, что Bitcoin работает не на блокчейне.

Допустим, у пользователя есть монета с уникальным ID. Она привязана к своему владельцу. Далее человек захотел пойти и купить за 1 BTC телевизор в магазине, принимающем оплату криптой. А еще – дать 1 BTC в долг своему другу. Однако на счету у него лишь одна монета. Теоретически, он мог бы перечислить ее и магазину, и другу. Такой вид мошенничества называется «двойными тратами».

В случае с блокчейном такое событие исключено – блоки собирают записи о каждой проведенной транзакции, и дальнейшее использование уникального денежного актива возможно только после закрытия блока.

Пока блокчейн не массово распространен, мы вынуждены для проверки транзакций полагаться на банки и других финансовых посредников. Это сопряжено с большими комиссиями и замедлением проведения операций.

Как функционирует Блокчейн Биткоина, Эфириума

Рассмотрим более детально процесс работы блокчейна Bitcoin, Ethereum, а также функцию умных контрактов.

Blockchain Bitcoin

Для примера возьмем короткий блокчейн из пяти блоков. Каждый следующий хранит в себе информацию о хэше предшествующего. Предположим, что в третий по счету блок внесены изменения. Тогда он, как и все последующие, стал недействительным. Следовательно, беспрепятственно внести изменения мы можем только в блок №5. Чтобы он после этого стал действительным, необходимо подобрать соответствующий хэш. Для этого нужен майнинг.

Таким образом Blockchain оказывает сопротивление внедрению посторонней информации. Со временем цепочка удлиняется, и с каждым новым блоком будет всё труднее изменить старые блоки.

Блокчейн Биткоина сформирован из узлов, каждый из которых являет собой точную копию всей цепи. Чтобы определить, верна ли наша копия цепочки, нужно произвести сравнение с другими узлами. В соответствии со всеми принципами демократии, каких одинаковых узлов будет больше, тот вариант и верен.

Blockchain BitcoinБлокчейн Ethereum

blockchain ethereum

Блокчейн Эфира по сути представляет собой систему состоянию транзакций. Такое понятие существует в информатике, и подразумевает систему, которая анализирует входящие данные и на основе последней единицы информации совершает преобразование в новое состояние.

Все процессы в так называемой машине состояний Ethereum на старте находятся в «первоначальном состоянии». Это состояние до того момента, как в сети начнутся какие-либо действия и транзакции. Тогда первоначальное состояние меняется на «конечное», и, взглянув на конечное состояние в каждый момент времени, можно определить текущее положение сети Эфира.

Общее состояние Ethereum включает в себя миллионы транзакций, объединенных в блоки. Блокчейн строится по тому же принципу, что и в Биткоин. Корректность транзакций подтверждается путем майнинга. Стать майнером может любое устройство, подключенное к сети. Тот, чьему устройству удалось решить математическое вычисление, подобрав хэш, получает награду в виде цифровых монет ETH.

Кошелек Блокчейн

Кошелек Блокчейн

Под понятием «Блокчейн кошелёк» в большинстве случаев имеется ввиду онлайн сервис blockchain.com. Он позволяет хранить и совершать операции с криптовалютой: Bitcoin, Ethereum, Stellar, Bitcoin Cash. Также, он является обозревателем блокчейн-блоков сети.

Вы можете найти информацию о любом адресе, проверить статус транзакции, узнать комиссии, сложность майнинга, курсе криптовалюты, хэшрейт и т.д.

Сервис Blockchain зарегистрирован в Люксембурге и работает с 2011 года. За всё время число созданных криптовалютных кошельков превысило 30+ млн.

Смарт-контракты

Смарт-контракты на Блокчейн

Смарт-контракт – это протокол, служащий для помощи в реализации сделок и их проверки. Умные контракты представляют собой удобный способ совершения безопасных сделок без привлечения посредников. В смарт-контракте содержится подробная информация об условиях договора и запрограммировано автоматическое выполнение. Транзакции, совершенные при помощи этой технологии, необратимы.

Впервые идея увидела свет еще в 1994 году, придумал ее криптограф-программист Ник Сабо. Он сформулировал основные принципы работы, однако на тот момент мир были технически не готов к их использованию. Все изменилось с изобретением блокчейна. Биткоин впервые объединил две технологии, заставив смарт-контракты работать в рамках цепочки блоков. Однако в Bitcoin функционал контрактов довольно сильно урезан, так что можно сказать, что полноценно они были введены в эксплуатацию только с появлением Ethereum.

Принцип работы можно сравнить с функционированием торговых автоматов. Смарт-контракты действуют на основе заданных инструкций. Сначала задействованные денежные активы и условия сделки размещаются в блокчейне, а его копии распространяются по узлам. Как только сработал триггер, контракт выполняется, а программа автоматически контролирует исполнение обязательств.

  • Безопасность. Программа зашифровывается и распространяется по узлам. Это гарантирует защиту от утери или нежеланной корректировки.
  • Скорость и экономичность. Посредники не нужны, всё происходит на автомате.
  • Стандартизация. Благодаря гибкости настройки смарт-контрактов, существует возможность выбрать вариант, идеально подходящий потребностям компании или проекта.
  • Человеческий фактор. Программы пишут люди, а им свойственно ошибаться. Некоторые недостатки могут проявиться не сразу, а в самый ответственный момент, и привести к потере денежных средств.
  • Отсутствие четкого правового статуса. По состоянию на 2019 год ни в одной стране мира смарт-контракты не регулируются официально.
  • Дороговизна внедрения. Умные контракты создают профессиональные программисты, специализирующиеся на этой теме. А такие есть не в каждом штате. Нанимать же сотрудника на аутсорс обойдется в ощутимую сумму.

Преимущества и недостатки технологии Blockchain

Специалисты считают блокчейн самой перспективной на сегодняшний день технологией. Основные плюсы технологии блокчейн:

  1. Децентрализация хранения данных. Blockchain хранится сразу у всех участников сети, что сводит к нулю вероятность взлома или похищения.
  2. Все данные прозрачны, благодаря чему каждый желающий может отследить информацию о переводе средств, чтобы убедиться, действительно ли они отправлены.
  3. Отсутствие возможности возврата транзакции. Плательщик не имеет возможности заморозить или отозвать платеж.
  4. Отсутствие посредников и излишних комиссий за их работу.

Тем не менее, на текущий момент блокчейн не идеален. Его еще предстоит дорабатывать, и над этим усердно трудятся программисты из многих стран мира. Наиболее заметные минусы:

  1. Проблемы с масштабируемостью. Когда база данных становится слишком большой, то проверка информации занимает много времени. Соответственно, платежи проходят намного медленнее. В Биткоине сейчас среднее время передачи платежа составляет 4-5 часов, а максимальное – 2 суток. При том что еще недавно это время не превышало 10 минут.
  2. Статус «вне закона» для большинства государств. Использовать технологию приходится на свой страх и риск. Хотя намечается явный прогресс, ряд стран уже с интересом поглядывает на перспективы блокчейна в тех или иных сферах.
  3. Как и со смарт-контрактам, высокая стоимость внедрения.

Перечисленные недостатки не критичны и вполне поправимы, на это нужно лишь время.

Перспективы и развитие технологии Blockchain

Чтобы оценить текущий уровень развития блокчейн-технологии, следует обратить внимание на три фактора:

  • Появление новых технических разработок, направленных на усовершенствование Blockchain,
  • Появление новых проектов, новизна их идей,
  • Признание обществом и правительством.

Нужно помнить, что технология практически совсем новая. Это одновременно дает ей энергию для развития, и заставляет сталкиваться с разного рода ошибками. Работы по стабилизации предстоит еще много.

Другая проблема заключается в недостаточном понимании Blockchain. Для подавляющего большинства информация все еще звучит слишком сложно, как бы автор текста не старался упростить ее. Это нормально для инновационной разработки. Но следует опасаться появляющихся на каждом шагу «блокчейн-гуру», обещающих обучить всем нюансам за определенную сумму денег. Часто с этим сталкиваются компании, которым очередной мошенник предлагает внедрить блокчейн, в действительности ничего не понимая в этой технологии. Допуск такого горе-специалиста в свой бизнес чреват его развалом.

О бурном развитии Blockchain говорит активность экосистемы. Начиная с 2013 года, регулярно появляются новым обменники, биржи и прочие сервисы. Не говоря уже об огромном количестве новых проектов с разными целями и перспективами. В этой связи не лишним будет упомянуть и вопросы управления.

Управление – важнейший фактор функционирования механизмов разработки публичных цепочек блоков, в том числе технических протоколов. Управленческие механизмы всегда комплексные, поскольку блокчейн представляет собой единую систему с множеством участников, и мнения этих участников не всегда совпадают. Возникает угроза для ясности принятия решений, а следом – для децентрализации. Если образуется блокчейн с центральной точкой контроля, то он крайне уязвим, и в целом противоречит всему смыслу технологии. Поэтому возникают такие проекты, как, например, Tezos – в основе которых лежит цель по усовершенствованию схемы управления и приведению его к децентрализованному виду. Со временем будет видно, насколько такой сценарий осуществим.

Знакомство с блокчейном: что это и для чего используется?

Введение в блокчейн

Блокчейн — это очередная волна перемен, которая уже начала менять структуру деловых, социальных и политических связей, а также способы перемещения средств. С другой стороны, блокчейн — это не просто перемены, а некая сущность, которая никогда не стоит на месте. На момент подготовки этой книги более 40 ве­дущих финансовых учреждений и множество фирм в различных отраслях начали осваивать блокчейн — чтобы снизить транзакционные издержки, ускорить прохождение транзакций, снизить риск мошенничества и устранить посредников. Некоторые фирмы пытаются с его помощью перестроить устаревшие системы и серви­сы, чтобы вывести их на следующий уровень, а также предложить новые виды услуг.

Мы будем детально исследовать блокчейн на протяжении всей серии статей в моем блоге. Если вы но­вичок, то можете последовательно изучать статью за статьей или выбрать только те блоги, которые вам нужнее. Эта статья расскажет о том, что такое блокчейн, как он развивался, где применяется и почему так важен в современном мире. Вы получите из нее общее представление о блокчейне, которое поможет вам глубже погрузиться в его изучение.

Происхождение блокчейна

Одним из первых переломных моментов цифровой истории стало появление в 1970-х годах протокола TCP/IP , на котором основан современный Интернет. До появления TCP/IP мы жили в эпоху коммутируемых каналов, которые нуждались в прямом физическом соединении между двумя устройствами.

Когда в начале 1990-х годов Интернет явился общественности в виде «сетевой пау­тины» World Wide Web (WWW), ему пришлось обеспечивать связь всех со всеми. Это связано с тем, что Интернет построен поверх открытого и децентрализованного протокола TCP/IP. Когда какие-либо новые технологии, особенно революционные, попадают на рынок, они либо умирают сами по себе, либо приобретают такое влияние, что становятся общепринятой нормой. Общество приспособилось к сете­вой революции и по-своему воспользовалось возможностями, которые она предла­гала. В результате сеть сформировалась, пожалуй, не совсем в том виде, как это было задумано. Она могла бы стать более открытой, доступной и равноправной. Однако многие новые технологии начали накладываться на существующие струк­туры, и к сегодняшнему дню Интернет стал таким, каков он есть, — более центра­лизованным. Люди склонны привыкать к ограничениям технологии. Нынче они вполне довольны, если международный перевод средств занимает несколько дней , или обходится слишком дорого, или недостаточно надежен.

Давайте подробнее рассмотрим банковскую систему и ее эволюцию. Начиная с первобытной меновой системы и вплоть до фиатных валют , между сделкой и ее подтверждением не было никакой реальной разницы, поскольку они не были двумя отдельными действиями. Например, если Алисе нужно заплатить 10 долларов Бобу, она просто передает Бобу банкноту номиналом 10 долларов. На этом сделка пол­ностью завершена. Банку не нужно было списывать 10 долларов со счета Алисы и записывать на счет Боба или служить поручителем, чтобы Алиса не обманула Боба. Однако прямое взаимодействие с каждым человеком весьма затруднительно. По­этому в банковской сфере появилось множество услуг, включая денежные перево­ды из любого уголка мира. Появление Интернета сломало последние преграды, и банковское дело стало проще, чем когда-либо. Но не только банковское дело — Интернет облегчил и другие способы перемещения ценности через сетевую паутину.

Традиционная технология позволяет кому-либо из Индии совершить денежную сделку с кем-либо в Соединенном Королевстве, но с некоторыми издержками. Для урегулирования таких транзакций требуются дни, и вдобавок они дорого обходят­ся. Банку всегда необходимо гарантировать доверие и обеспечить безопасность для таких сделок между двумя или более сторонами. А что, если найдется технология, которая может обеспечить доверие и безопасность без этих посредников и центра­лизованных систем? По какой-то причине эта часть технологии— обеспечение доверия — отстала в развитии, и в результате расплодились централизованные сис­темы, такие как банки, службы условного депонирования, клиринговые палаты, регистраторы и многие другие подобные учреждения. Блокчейн стал той недос­тающей частью интернет-революции, которая превращает уязвимую систему обмена ценностями в криптографически защищенную крепость.

Тот, кто ныне скрывается под всемирно известным псевдонимом Сатоши Накамо­то, прекрасно понимал, что банковская система образца 1980-х годов отстала от технологической революции. Банки создали централизованные организации, кото­рые хранят транзакционные записи, контролируют взаимодействие, обеспечивают доверие и безопасность и регулируют всю систему. Вся коммерция опирается на эти финансовые учреждения, которые служат доверенными посредниками при об­работке платежей. Посредничество финансовых учреждений увеличивает затраты и время на прохождение транзакции, а также ограничивает размеры транзакций. По­средники необходимы для разрешения споров, но по сути это означает, что совер­шенно необратимая транзакция невозможна — ведь посредник может ее отменить. Это следует из ситуации, когда для совершения сделки с контрагентом требуется доверенный посредник. Разумеется, эта бюрократическая система рано или поздно должна измениться, чтобы идти в ногу с наступающей цифровой трансформацией экономики. Итак, Сатоши изобрел криптовалюту под названием биткойн, в основу которой заложен блокчейн. Биткойн — это всего лишь частный случай использова­ния блокчейна, который учитывает внутреннюю уязвимость моделей, основанных на доверии. В этой книге мы рассмотрим фундаментальные основы как биткойна, так и блокчейна.

Что такое блокчейн?

Интернет радикально изменил многие аспекты жизни, общества и бизнеса. Однако в предыдущем разделе мы отмечали, что способы проведения транзакций между людьми и организациями за последние несколько десятилетий не сильно измени­лись. Блокчейн, как мы уже говорили, ставит все на свои места и делает систему транзакций более открытой, доступной и надежной.

Чтобы понять сущность блокчейна, вы должны посмотреть на него как с точки зре­ния бизнеса, так и с технической точки зрения. Давайте сначала рассмотрим блок­чейн в контексте бизнес-транзакций, чтобы понять что он дает, а в следующих статьях углубимся в техническую составляющую, чтобы понять как он это делает.

Итак, блокчейн— это система записей о переносе любой ценности (а не только денег!) по принципу «от равного к равному» (peer-to-peer). Это означает, что нет необходимости в посредниках, таких как банки, брокеры или другие службы депо­нирования, которые служат доверенной третьей стороной. Например, если Алиса заплатит Бобу 10 долларов, почему они обязательно должны проходить через банк? Взгляните на рис. 1.

Давайте рассмотрим другой пример. Типичная операция с акциями происходит за доли секунды, но сведение балансов через клиринговую палату длится недели. Приемлемо ли это в цифровую эпоху? Конечно же, нет! На рис. 2 показана теку­щая ситуация.

Но если кто-то хочет купить акции у компании или у человека, они могут, ис­пользуя блокчейн, купить их напрямую и с немедленной регистрацией сделки, без

необходимости участия брокеров, клиринговых палат или других финансовых учреждений. Децентрализованное и одноранговое решение такой задачи может вы­глядеть, как показано на рис. 3.

Транзакция через посредника и прямая транзакция

Рис. 1. Транзакция через посредника и прямая транзакция

Биржевая торговля через клиринговую палату

Рис. 2. Биржевая торговля через клиринговую палату

Сделка в одноранговой сети

Рис. 3. Сделка в одноранговой сети

Обратите внимание, что транзакция и подтверждение сделки не являются двумя разными сущностями в среде блокчейна! Транзакции здесь аналогичны денежным сделкам, где, к примеру, кто-то платит банкнотой номиналом 10 долларов и больше не владеет ею, а банкнота физически передается новому владельцу.

Теперь, когда вы поняли функциональную суть блокчейна на верхнем уровне, давайте взглянем на его устройство с технической точки зрения, и нам станет по­нятно, почему блокчейн называют именно этим словом. Сейчас мы увидим, что это такое, а изучение того, как это работает, оставим для следующей статьи.

  • Блокчейн — это одноранговая система передачи ценности без участия доверен­ной третьей стороны.
  • Это общий, децентрализованный и открытый реестр транзакций. База данных реестра реплицируется (копируется) на большое количество узлов.
  • База данных реестра работает только в режиме добавления записей и не может быть изменена или исправлена. Это означает, что каждая запись является посто­янной и неизменной. Любая новая запись появляется во всех копиях базы дан­ных, размещенных на разных узлах.
  • Нет необходимости, чтобы доверенные третьи стороны выступали в качестве посредников для проверки, обеспечения безопасности и подтверждения тран­закций.
  • Блокчейн — это еще один функциональный слой поверх Интернета, и он может сосуществовать с другими интернет-технологиями.
  • Точно так же, как протокол TCP/IP был разработан для создания открытой сис­темы обмена данными, технология блокчейна была разработана для подлинной децентрализации обмена ценностями. Руководствуясь этой идеей, создатели биткойна открыли исходный код, чтобы на него могли опираться разработчики других децентрализованных приложений.

Типичный блокчейн в общем виде выглядит так, как показано на рис. 4.

Рис. 4. Структура данных Блокчейна

Каждый узел в сети имеет идентичную копию блокчейна, условно показанную на рис. 1.4, где каждый блок представляет собой совокупность транзакций и связь с предыдущим блоком — отсюда и происходит название технологии . Как вы мо­жете видеть, каждый блок состоит из двух частей: заголовка и тела блока. Заголо­вок ссылается на предыдущий блок в цепочке. Каждый заголовок блока содержит хэш предыдущего блока, поэтому никто не может незаметно изменить транзакцию в предыдущем блоке. Тело блока содержит список проверенных транзакций, их суммы, адреса сторон и некоторые другие подробности. Таким образом, имея последний блок, можно получить последовательный доступ ко всем предыдущим блокам в цепочке блоков.

Чтобы понять, как работает эта система, рассмотрим практический пример и про­следим, как происходят транзакции и обновляется реестр.

Предположим, что есть три участника: Алиса, Боб и Чарли, которые проводят не­которые денежные транзакции между собой в сети блокчейна. Давайте проследуем по пути транзакций шаг за шагом, чтобы понять, как работают открытые и децен­трализованные функции блокчейна.

Шаг1

Допустим, что у Алисы в кошельке было 50 долларов, что является генезисом (на­чальной точкой) всех транзакций, и каждый узел сети знает об этом (рис. 5).

 Генезис - начальный блок в цепочке транзакций блокчейн

Рис. 5. Генезис — начальный блок в цепочке транзакций

Шаг 2

Алиса совершает сделку, заплатив 20 долларов Бобу. Обратите внимание, что блокчейн обновился на каждом узле (рис. 6).

Первая транзакция

Рис. 6. Первая транзакция

ШагЗ

Боб совершает другую сделку, заплатив 10 долларов Чарли, и блокчейн снова об­новляется (рис. 7).

Вторая транзакция

Рис. 7. Вторая транзакция

Обратите внимание, что данные транзакций в блоках неизменяемы. Все транзакции полностью необратимы. Любое изменение породит новую транзакцию, которая будет подтверждена всеми участниками. У каждого узла есть своя копия блок­чейна.

Если сейчас у вас появились разные вопросы, например: «Что, если Алиса одно­временно выплатит Дейву такую же сумму, как и Бобу (двойное списание), или что, если она запустит транзакцию, не имея достаточного количества средств на своем счете?», «Как обеспечивается безопасность?» — это замечательно!

Централизованные и децентрализованные системы

Причина, по которой мы обсуждаем централизацию и децентрализацию, состоит лишь в том, что блокчейн создан для децентрализации и отвергает централизован­ный подход. Тем не менее, термины «децентрализованный» и «централизованный» не всегда понятны. Зачастую они очень плохо определены и вводят в заблуждение. Дело в том, что почти не существует систем, которые являются чисто централизо­ванными или децентрализованными. Большинство идей и примеров в этом разделе основано на заметках Виталика Бутерина, основателя блокчейна Ethereum.

Что такое распределенная система! Чтобы не примешивать это понятие к текуще­му обсуждению, давайте сначала разберемся с ним и отложим в сторону. Дело в том, что независимо от того, централизована или децентрализована система, ее все равно можно распределить. Централизованная распределенная система — это такая система, в которой есть главный узел, ответственный за дробление задач или данных и распределение нагрузки между узлами. Напротив, децентрализованная распределенная система — это такая система, где нет главного узла как такового, но все же вычисления могут быть распределены. Блокчейн — один из таких приме­ров, и позже мы рассмотрим различные графические представления блокчейна.

Рис. 8. Пример распределенной системы с централизованным управлением

Пример того, как может выглядеть централизованная распределенная система, по­казан на рис. 1.8.

Например, это представление соответствует тому, как реализована сеть распреде­ленных вычислений Набоор. Хотя вычисление в таких проектах происходит быст­рее благодаря распределению, оно также страдает от ограничений из-за централи­зации.

Вернемся к обсуждению вопросов централизации и децентрализации. Крайне важ­но отметить, что централизация или децентрализация системы определяется не только технической архитектурой. Мы хотим подчеркнуть, что система может быть централизованной или децентрализованной с технической точки зрения, но логиче­ски или политически может быть устроена совершенно иначе. Давайте рассмотрим эти аспекты архитектур, чтобы иметь возможность правильно спроектировать сис­тему, исходя из потребностей пользователей.

  • Технический аспект. Система может быть централизованной или децентрали­зованной с точки зрения технической архитектуры. Здесь мы анализируем, сколько физических компьютеров (или узлов) используется для создания систе­мы, количество отказов узлов, которые она может выдержать до того, как вся система рухнет, и т. д.
  • Политический аспект. Здесь мы анализируем контроль, который человек, группа людей или организация имеют над системой в целом. Если все компью­теры системы контролируются узким кругом лиц, то система совершенно оче­видно централизована. Однако если ни один конкретный индивид или группа не контролируют систему, и у всех пользователей есть равные на нее права, то в политическом смысле это децентрализованная система.
  • Логический аспект. Система может быть логически централизована или децен­трализована, исходя из ее устройства, — вне зависимости от того, централизо­вана она или децентрализована технически или политически. Это можно пояс­нить таким примером: представьте, что вы вертикально разрезаете систему пополам, причем каждая половина имеет своих поставщиков услуг и потребите­лей. Если обе половины могут работать как независимые единицы, значит, они логически децентрализованы. В противном случае это логически централизо­ванная система.

Все вышеупомянутые подходы имеют решающее значение при разработке реаль­ной системы и определении ее как централизованной или децентрализованной. Давайте обсудим некоторые из примеров смешанного подхода, чтобы устранить любую путаницу:

  • если вы рассматриваете корпорации, то они централизованы архитектурно (один головной офис), централизованы политически (управляются генеральным директором или советом директоров) и они также централизованы логически (вы не можете разрезать их пополам);
  • наш язык общения децентрализован со всех точек зрения — как в архитектур­ном, так и в политическом плане, а также логически. Когда общаются два чело­века, их язык не обусловлен политически, а также логически не связан с языком общения других людей;
  • системы торрентов— такие как BitTorrent— также децентрализованы со всех точек зрения. Любой узел может быть поставщиком или потребителем, поэтому, даже если вы разрезаете систему на половинки, она по-прежнему функциони­рует;
  • с другой стороны, сеть доставки контента является децентрализованной по архитектуре, а также децентрализованной логически, но политически она цен­трализована, поскольку принадлежит корпорациям. Примером может служить Amazon CloudFront;
  • теперь рассмотрим блокчейн. Назначение блокчейна заключается в том, чтобы обеспечить децентрализацию. Действительно, он децентрализован технически. Кроме того, он децентрализован с политической точки зрения, поскольку его никто не контролирует. Однако блокчейн централизован логически, т. к. суще­ствует единственное общее согласованное состояние, и вся система ведет себя как один глобальный компьютер.

Рассмотрим теперь понятия централизованных и децентрализованных систем по отдельности и сопоставим их, чтобы убедиться, что блокчейн действительно децен­трализован по своему устройству.

Централизованные системы

Как следует из названия, централизованная система имеет централизованное управление со всеми административными полномочиями. Такие системы легко разрабатывать, поддерживать, навязывать им доверие и управлять ими, но они страдают от многих неотъемлемых ограничений, а именно:

  • у них есть центральная точка отказа, поэтому они менее стабильны;
  • они более уязвимы для атаки и, следовательно, менее защищены;
  • централизация власти может привести к неэтичным действиям;
  • масштабирование их в большинстве случаев затруднено.

Типичная централизованная система может выглядеть, как показано на рис. 9.

Централизованная система

Рис. 9. Централизованная система

Децентрализованные системы

Как следует из названия, децентрализованная система не имеет центрального орга­на управления, и каждый ее узел обладает равными полномочиями. Такие системы сложно разрабатывать, поддерживать, управлять или навязывать им доверие. Одна­ко они не страдают от ограничений обычных централизованных систем. Децентра­лизованные системы предлагают следующие преимущества:

  • у них нет центральной точки отказа, поэтому они более стабильные и отказо­устойчивые;
  • устойчивость к атакам, т. к. они не имеют центральной точки, доступной для легкой атаки, и, следовательно, более защищены;
  • представляют собой симметричную систему с равными полномочиями для всех, поэтому в ней меньше объем неэтичных операций, и она демократична по своей природе.

Типичная децентрализованная система может выглядеть, как показано на рис. 10.

Децентрализованная система

Рис. 10. Децентрализованная система

Децентрализованная пиринговая система «каодый-с-каждым»

Рис. 11. Децентрализованная пиринговая система «каодый-с-каждым»

Обратите внимание, что распределенная система также может быть децентрализо­ванной. Примером может служить блокчейн. Однако, в отличие от обычных рас­пределенных систем, в блокчейне задача не разделяется и не делегируется узлам, т. к. в блокчейне нет руководителя, который делал бы это. Распределенные узлы не работают над частями вычислений. Напротив, заинтересованные или выбранные случайным образом узлы в одиночку выполняют всю работу. Типичная децентра­лизованная и распределенная система, которая, по сути, представляет собой пирин­говую сеть, может выглядеть, как показано на рис. 11.

Уровни блокчейна

На момент подготовки этой книги публичные варианты блокчейна, такие как Ethereum, находятся в процессе развития, и создание сложных приложений поверх этих блокчейнов может быть не очень хорошей идеей. Имейте в виду, что блок­чейн — это не просто технология, а сочетание принципов бизнеса, экономики, тео­рии игр, криптографии и инженерных наук. Большинство прикладных приложений весьма сложны по своей природе, поэтому бывает целесообразно разрабатывать блокчейн-решения с нуля.

Цель этого раздела заключается только в том, чтобы взглянуть на различные уров­ни блокчейна с высоты птичьего полета, а углубляться в фундаментальные основы мы будем в следующих статьях. Для начала давайте вспомним общее понятие стека протокола TCP/IP. Многоуровневый подход в стеке TCP/IP фактически является стандартом для построения открытой системы. Наличие уровней абстракции не только дает возможность лучше понять стек, но также помогает создавать продук­ты, совместимые со стеком. Кроме того, наличие отделенных друг от друга уровней делает систему более надежной и простой в обслуживании. Любое изменение лю­бого из уровней не влияет на другие уровни. С другой стороны, пример TCP/IP не является полной аналогией блокчейна. TCP/IP — это протокол связи, которым пользуется каждое интернет-приложение, включая блокчейн.

Вернемся к блокчейну. Пока не существует согласованных глобальных стандартов, которые бы четко разделяли компоненты блокчейна на отдельные уровни. Нам хо­телось бы иметь общепризнанную многоуровневую гетерогенную архитектуру, но пока это еще впереди. Итак, мы попытаемся дать свою формулировку уровней блокчейна, чтобы лучше понять технологию и увидеть связи между сотнями рыночных вариантов блокчейна и криптовалют. Посмотрите на обобщенное много­уровневое представление блокчейна (рис. 12).

Различные уровни блокчейна

Рис. 12. Различные уровни блокчейна

Вы можете спросить, почему выделено именно пять уровней и почему не больше или меньше? Очевидно, что не должно быть слишком много или слишком мало уровней— нужен компромисс между сложностью, надежностью, адаптивностью и т. д. И снова наша цель состоит не в том, чтобы стандартизировать технологию блокчейна, а в том, чтобы добиться лучшего понимания. Не забывайте, что все эти уровни присущи всем узлам сети.

В других статьях моего блога мы будем создавать децентрализованное приложение с нуля и узнаем, как блокчейн функционирует на всех уровнях при выполнении реальной работы.

Прикладной уровень (application layer)

Благодаря свойствам блокчейна — таким как неизменность данных, прозрачность для участников, устойчивость к атакам и пр., может быть создано несколько типов приложений. Некоторые приложения просто находятся на прикладном уровне (уровень конечного пользователя) и обслуживают любое применение блокчейна, а остальные приложения встроены в прикладной уровень и переплетаются с другими уровнями блокчейна. По этой причине прикладной уровень следует рассматривать как часть блокчейна.

Это уровень, на котором вы пишете код нужных функций и создаете из него при­ложение для конечных пользователей. Обычно он включает в себя традиционный технологический цикл разработки программного обеспечения — такой как про­граммные конструкции на стороне клиента, сценарии, API, платформы разработки и т. п. Приложения, которые рассматривают сеть блокчейна как распределенную среду выполнения, могут быть размещены на веб-серверах, а для этого потребуется разработка веб-приложений, программирование на стороне сервера и API-интер­фейсы. В идеале, хорошие приложения блокчейна не используют модель «клиент- сервер», и не существует централизованных серверов, к которым обращаются кли­енты. Именно так работает Bitcoin .

Возможно, вы что-то слышали о сетях вне блокчейна (off-chain network). Идея со­стоит в том, чтобы создавать приложения, которые не будут задействовать блокчейн для всех операций подряд, а станут использовать его с умом. Другими слова­ми, эта концепция заключается в том, чтобы обеспечить выполнение тяжелой рабо­ты на локальном уровне или организовать громоздкие хранилища данных вне блокчейна, чтобы базовая цепочка блоков была легкой и эффективной, а сетевой трафик не был слишком большим.

Уровень выполнения (execution layer)

Уровень выполнения — это уровень, на котором происходит выполнение инструк­ций, сформированных приложениями, на всех узлах сети блокчейна. Инструкции могут быть простыми командами или набором инструкций в форме умного кон­тракта. В любом случае необходимо где-то выполнить программу или сценарий, чтобы обеспечить правильное прохождение транзакции. Все узлы в сети блокчейна должны выполнять программы/сценарии независимо друг от друга. Детерминиро­ванное выполнение программ/сценариев на одном и том же наборе входных данных и условий всегда дает одинаковый выходной результат на всех узлах, что помогает избежать несоответствий.

В случае с Bitcoin — это простые сценарии, которые не являются полными по Тью­рингу и допускают выполнение лишь небольшого набора инструкций. Системы Ethereum и Hyperledger, с другой стороны, допускают сложные сценарии. Код Ethereum — его умные контракты, написанные на языке Solidity, — компилируются в байт-код или машинный код, который выполняется на собственной виртуальной машине Ethereum. Hyperledger реализует более простой подход к своим умным кон­трактам. Он поддерживает запуск скомпилированных машинных кодов внутри Docker-образа и поддерживает несколько языков высокого уровня, таких как Java и Go.

Семантический уровень (semantic layer)

Семантический уровень — это логический уровень, потому что в транзакциях и блоках есть упорядоченность. Транзакция, действительная или недействительная, имеет набор инструкций, которые проходят через уровень выполнения, но прове­ряются на семантическом уровне. Если это Bitcoin, то на семантическом уровне проверяется, совершает ли кто-либо законную транзакцию, не является ли она ата­кой двойного расхода (например, у кого-то есть только десять долларов и он пыта­ется заплатить эту сумму одновременно нескольким людям), авторизован ли он на совершение этой транзакции и т. п. В следующих моих блогах вы узнаете, что биткойны фактически существуют в виде транзакций, представляющих состояние системы. Чтобы иметь возможность потратить биткойны, вы должны опираться на одну или несколько предыдущих транзакций, потому что в системе Bitcoin нет понятия лич­ного счета. Это означает, что когда кто-то совершает транзакцию, он использует одну из предыдущих транзакций, по которой получил как минимум ту сумму, которую тратит сейчас. Новая транзакция должна быть проверена всеми узлами путем обхода предыдущих транзакций, чтобы определить, является ли она допус­тимой транзакцией. В системе Ethereum, напротив, имеется система балансовых счетов. Это означает, что после сделки будет обновлен счет того, кто отправил транзакцию, и счет того, кто ее получил.

На этом уровне могут быть определены правила системы, такие как модели данных и структуры. Могут возникать ситуации, которые немного сложнее по сравнению с простыми транзакциями. Сложные наборы команд часто кодируются в виде умных контрактов. Умный контракт — это особый тип учетной записи с исполняемым кодом и частными состояниями. Состояние системы обновляется, если при получе­нии транзакции сработал код умного контракта. Блок обычно содержит несколько транзакций и несколько смарт-контрактов. Структуры данных — такие как дерево Меркла — формируются на этом уровне через корень Меркла в заголовке блока и поддерживают связь между заголовками блоков и набором транзакций в блоке (обычно это пары «ключ-значение», хранящиеся на диске). Также на этом логиче­ском уровне могут быть определены модели данных, режимы хранения диск/па- мять и пр.

Кроме того, семантический уровень определяет, как блоки связаны друг с другом. Каждый блок в блокчейне содержит хэш предыдущего блока, вплоть до генезиса. Хотя конечное состояние блокчейна достигается за счет вкладов всех уровней, на семантическом уровне необходимо определить связь блоков друг с другом. В зави­симости от варианта использования, вы можете закодировать в этом слое дополни­тельные функции.

Уровень распространения (propagation layer)

Предыдущие уровни были скорее индивидуальным явлением— у них невелика координация действий с другими узлами в системе. Уровень распространения — это уровень одноранговой связи, который позволяет узлам обнаруживать друг дру­га, а также общаться и синхронизироваться друг с другом относительно текущего состояния сети. Когда сделка совершена, она распространяется (или, как иногда говорят, транслируется) по всей сети. Точно так же, когда узел предлагает новый блок, он немедленно распространяется по всей сети, чтобы другие узлы могли ис­пользовать его в качестве последнего блока цепочки. Таким образом, на этом уров­не определяется распространение транзакций/блоков в сети, и это распространение обеспечивает устойчивость всей сети. По своей конструкции большинство блок- чейнов спроектировано таким образом, что они незамедлительно направляют тран- закцию/блок сразу ко всем подключенным узлам, как только становится известно о новой транзакции или блоке.

В асинхронной сети Интернет часто возникают проблемы с задержкой распростра­нения транзакций или блоков. Иногда распространение происходит в течение нескольких секунд, а иногда занимает больше времени, — в зависимости от пропу­скной способности узлов, пропускной способности сети и некоторых других фак­торов.

Уровень консенсуса (consensus layer)

Уровень консенсуса обычно является главным для большинства блокчейновых сис­тем. Основное назначение этого уровня — добиться от всех узлов согласия с одним определенным состоянием реестра. В зависимости от варианта использования блокчейна, могут применяться разные способы достижения консенсуса между уз­лами. Именно на этом уровне формируется безопасность и надежность блокчейна. В сети Bitcoin или Ethereum консенсус достигается с помощью методов поощрения, называемых майнингом. Для того чтобы открытый блокчейн не нуждался в цен­тральном руководящем узле, должны существовать какие-то механизмы стимули­рования, которые не только помогают поддерживать сеть, но и обеспечивают согласие между узлами— консенсус. Bitcoin и Ethereum используют механизм консенсуса Proof of Work (PoW, доказательство работы) для случайного выбора узла, который может найти и предложить сети новый блок. Как только новый блок найден и распространен на все узлы, они проверяют, является ли этот блок допус­тимым блоком со всеми законными транзакциями, и правильно ли решена голово­ломка PoW. Затем узлы добавляют этот блок в свою собственную копию блокчей­на. Существует множество вариантов протокола консенсуса — таких как: Proof of Stake (PoS, доказательство владения), PoS с разделением полномочий (delegated Pos, dPoS), прикладная византийская парадигма отказоустойчивости (Practical Byzantine Fault Tolerance, PBFT) и другие, которые мы подробно рассмотрим в сле­дующих главах.

Почему блокчейн так важен?

Мы рассмотрели особенности устройства централизованных и децентрализованных систем и получили некоторое представление о технических преимуществах децен­трализованных систем по сравнению с централизованными системами. Мы также узнали о различных уровнях блокчейна. Блокчейн, представляющий собой децен­трализованную одноранговую систему, имеет свои преимущества и недостатки. Имейте в виду, что блокчейн — это не волшебная палочка, которая может решить все проблемы в мире, но есть конкретные случаи, когда он помогает прямо сейчас. Бывают также ситуации, когда добавление блокчейна в существующее решение делает его более надежным, прозрачным и защищенным. Тем не менее, внедрение блокчейна может привести к катастрофе, если не будет реализовано правильно! Давайте теперь проанализируем блокчейн с точки зрения функциональности.

Ограничения централизованных систем

Если вы окинете взглядом положение дел в области программного обеспечения, то увидите, что многие программные решения имеют централизованный характер. Причина не в том, что их легко разрабатывать и поддерживать, а в том, что мы привыкли к такому устройству, чтобы иметь возможность доверять системе. Нам всегда нужна надежная третья сторона, которая может удостоверить, что нас не обманывают, и мы не станем жертвами мошенничества. Мало кто захочет иметь дело с теми, кого не знал раньше.

Давайте приведем пример из повседневной жизни. Сегодня, когда мы заказываем что-то из Amazon, мы чувствуем себя в безопасности и уверены в доставке товара. Производитель товара — это одна сторона сделки, а покупатель — другая сторона. Тогда какую роль здесь играет Amazon? Он действует в качестве доверенного по­средника, а также упрощает транзакции. Покупатель доверяет продавцу, хотя дове­рительные отношения фактически навязаны посредником. Блокчейн говорит нам, что в современную цифровую эпоху на самом деле не нужна третья сторона, кото­рая навязывает доверие, и технология уже достаточно развита, чтобы обойтись без посредника. В блокчейне доверие является неотъемлемой частью системы по умол­чанию, о чем мы поговорим подробнее в следующих статьях.

Бегло перечислим некоторые недостатки обычной централизованной системы:

  • проблема доверия;
  • проблема безопасности;
  • проблема конфиденциальности — персональные данные постоянно продают;
  • стоимость и временной фактор транзакций.

Можно назвать и некоторые преимущества децентрализованных систем:

  • устранение посредников;
  • более простая и достоверная проверка транзакций;
  • повышенная безопасность с меньшими затратами;
  • большая прозрачность;
  • отсутствие уязвимого центра и неизменность.

Долго ли ждать блокчейн?

Блокчейн явился миру в 2009 году вместе с цифровой криптовалютой биткойн че­рез простой список рассылки. Вскоре после запуска биткойна люди смогли оценить истинный потенциал блокчейна, далеко выходящий за рамки криптовалюты. Неко­торые компании предложили новые варианты применения блокчейна, такие как Ethereum, Hyperledger и тому подобные. Microsoft и IBM предложили SaaS (Software as a Service, программное обеспечение как услуга) на своих облачных платформах Azure и Bluemix соответственно. Были созданы различные стартапы, а многие признанные компании выступили с инициативами внедрения блокчейна для решения некоторых бизнес-задач, которые раньше было нелегко решить.

Сейчас уже поздно говорить, что блокчейн обладает огромным потенциалом, чтобы так или иначе встряхнуть практически все отрасли, — революция уже идет. Она сильно повлияла на рынок финансовых услуг. Трудно назвать глобальный банк или финансовую организацию, которые не исследуют блокчейн. Помимо финансового рынка, энергичные исследования уже ведутся в таких областях, как медиа и развле­чения, торговля энергоресурсами, рынки прогнозирования, розничные сети, систе­мы поощрения лояльности, страхование, логистика и цепочки поставок, медицин­ские документы, а также органы государственного управления.

На момент подготовки этой книги текущая ситуация такова, что многие стартапы и компании хорошо представляют, как система, основанная на блокчейне, может ре­шить некоторые болезненные проблемы. Тем не менее, разработка прикладного применения блокчейна является сложной задачей. Есть несколько действительно хороших идей для продуктов или решений на основе блокчейна, но их одинаково трудно как разработать, так и внедрить. Есть несколько вариантов использования, которые могут быть построены только на открытом (общедоступном) блокчейне. Разработка самодостаточного блокчейна с надлежащей экосистемой майнинга яв­ляется весьма сложной задачей, и когда дело доходит до существующих открытых блокчейнов для создания приложений без криптовалюты, тут-то и оказывается, что нет ничего, кроме блокчейна Ethereum. Вопрос о том, должно ли приложение блок­чейна быть только «оберткой» и использовать базовые слои готового блокчейна такими, как они есть, или приложение должно быть построено с нуля, включая ин­фраструктуру блокчейна, — это вопрос, на который трудно ответить однозначно. Есть и чисто технические проблемы. Технология блокчейна все еще развивается, и для массового внедрения может потребоваться еще несколько лет. На сегодняш­ний день существует несколько подходов к решению проблемы масштабируемости блокчейна. В нашей книге мы постараемся сформировать ясное понимание всех этих перспектив. А пока давайте рассмотрим некоторые конкретные варианты ис­пользования блокчейна.

Практическое применение блокчейна

В этом разделе мы рассмотрим лишь некоторые примеры, которые можно встре­тить в таких отраслях, как финансы, страхование, банковское дело, здравоохране­ние, правительство, логистика, IoT (Internet of Things, Интернет вещей), а также средства массовой информации и развлечения. Однако возможности блокчейна безграничны! Истинная экономика совместного пользования, которую было трудно построить в централизованных системах, становится возможной с использованием технологии блокчейна (например, пиринговые версии Uber и AirBNB). Также мож­но позволить гражданам владеть и управлять своей цифровой идентичностью (Self­Sovereign Digital Identity) и на основе технологии блокчейна монетизировать ис­пользование персональных данных.

В блокчейне можно зарегистрировать любой тип имущества или активов, будь то физические или цифровые активы — такие как ноутбуки, мобильные телефоны, бриллианты, автомобили, недвижимость, электронная регистрация, цифро­вые файлы и т. д. Это решает проблемы передачи активов от одного человека к другому, ведения журнала транзакций и проверки действительности докумен­та или права собственности. Кроме того, могут быть разработаны услуги цифро­вого нотариуса, подтверждение существования, индивидуальные схемы страхо­вания и многие другие варианты использования.

  • Существует множество вариантов финансового применения блокчейна — таких как трансграничные платежи, торговля акциями, система лояльности и возна­граждений, банковская система «Знай своего клиента» (Know Your Customer, КУС) и др. А первичный выпуск монет (Initial Coin Offering, ICO) — на момент подотовки этой книги — является сейчас одним из самых популярных видов ис­пользования блокчейна. На сегодняшний день ICO — это лучший способ крауд­сорсинга с использованием криптовалюты в качестве цифровых активов. Моне­ту в ICO можно рассматривать как цифровую акцию предприятия, которую очень легко покупать и продавать.
  • Блокчейн может быть задействован для того, чтобы позволить «Мудрость толпы» взять на себя инициативу и переформатировать бизнес, экономику и про­чие национальные институты, используя коллективную мудрость! Финансовые и экономические прогнозы, основанные на мудрости толпы, децентрализован­ных рынках прогнозирования, децентрализованном голосовании, а также на тор­говле акциями, могут быть реализованы при помощи блокчейна.
  • Процесс распределения лицензионных платежей всегда был запутанным. Ин- тернет-сервисы потоковой трансляции музыки облегчили выход авторов на рынок, но усложнили определение роялти. Эта проблема может быть в значи­тельной степени решена с помощью блокчейна путем ведения общедоступного реестра информации о правах собственности на музыку, а также авторизованно­го распространения медиаконтента.
  • Мы вошли в эру Интернета вещей (Internet of Things, IoT) с миллиардами IoT- устройств по всему миру. Наличие несогласованных производителей, моделей и протоколов связи затрудняет создание централизованной системы управления устройствами и общей платформы обмена данными. Это также область, где блокчейн можно использовать для построения децентрализованной одноранго­вой системы, чтобы устройства IoT могли обмениваться данными друг с другом. ADEPT (Autonomous Decentralized Peer-To-Peer Telemetry, Автономная децен­трализованная одноранговая телеметрия)— это совместная инициатива IBM и Samsung, которые разработали платформу, использующую элементы базовой структуры биткойна для построения распределенной сети устройств — децен­трализованного Интернета вещей. ADEPT задействует три протокола: BitTorrent — для обмена файлами, Ethereum— для умных контрактов и TeleHash— для обмена сообщениями между равноправными узлами на платформе. Еще одной такой инициативой является фонд ЮТА.
  • В государственном секторе блокчейн также набрал обороты. Существуют об­ласти деятельности, для которых необходима техническая децентрализация, но политически они должна регулироваться государством: регистрация земли, регистрация собственности и права на управление транспортными средствами, электронное голосование и др. Цепочки поставок — это еще одна область, в ко­торой есть несколько примеров использования блокчейна. Цепочки поставок по­стоянно оказывались предметом споров по всему миру, т. к. всегда было трудно под держивать прозрачность в этих системах.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели эволюцию блокчейна, его историю, преимущества его устройства и почему это так важно в некоторых случаях. Давайте подведем итог рассуждениям о технологической революции, которая меняет правила игры.

В 1990-х годах массовое внедрение Интернета изменило способы ведения бизнеса и убрало препятствия для создания и распространения информации. Это, в свою очередь, проложило путь на новые рынки с большими перспективами. Точно так же блокчейн призван вывести Интернет на совершенно новый уровень, устранив препятствия в трех ключевых областях: управление, доверие и ценность.

  • Управление: блокчейн позволил распределить управление, сделав систему де­централизованной.
  • Доверие: блокчейн представляет собой неизменяемый, защищенный от несанк­ционированного доступа реестр. Это дает единый, общий источник истины для всех узлов, делая систему надежной без посредника. Для совершения сделок с каким-либо неизвестным лицом или организацией больше не требуется дове­рие, ибо оно заложено в саму сущность системы.
  • Ценность: блокчейн позволяет обмениваться ценностями в любой форме. Мож­но выпускать и перемещать активы без центральных органов или посредников.

В следующем блоге мы рассмотрим основные базовые знания, которыми должен обладать программист, для создания приложений блокчейн.

https://profinvestment.com/blockchain/
https://oracle-patches.com/net-cloud/4229-%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%D1%81-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D1%87%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%BC-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%8D%D1%82%D0%BE-%D0%B8-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%87%D0%B5%D0%B3%D0%BE-%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D1%83%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%8F

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *