Важные новости

Блокчейн технология, Применение Blockchain, Проекты – BitcoinWiki

Блокчейн

Понравилась статья? Поделись:

Блокчейн – Blockchain Bitcoin –

Блокчейн (blockchain или block chain«цепочка блоков») – публичная база всех транзакций, когда-либо совершенных в системе Bitcoin. Используя эту базу, каждый пользователь имеет возможность узнать, какое количество Bitcoin принадлежало какому-либо конкретному адресу в определенный отрезок времени. База поддерживается с помощью распределённых усилий множества майнеров.

Содержание

  • 1 Технология Блокчейн
  • 2 Алгоритм Blockchain
    • 2.1 История
  • 3 Форки в Blockchain
  • 4 Блокчейн-проекты
  • 5 Классификация блокчейнов
    • 5.1 Публичный Blockchain
    • 5.2 Блокчейн, принадлежащий консорциуму
    • 5.3 Частный блокчейн
  • 6 Применение технологии
  • 7 Перспективы
  • 8 См.также
  • 9 Источники

Технология Блокчейн [ править ]

Каждый созданный блок содержит хэш предыдущего. Таким образом создается цепочка блоков, которая берет начало от так называемого genesis block (первый блок в системе Bitcoin) до последнего найденного системой блока. Редактировать информацию в блоке, который находится в цепи уже продолжительное время – не практично, так как в таком случае так же пришлось бы редактировать информацию во всех последующих блоках. Благодаря этим свойствам double-spending атака (повторная трата уже израсходованных средств) в системе bitcoin практически не выполнима.

Честные майнеры всегда строят свой блок на последнем существующем, ссылаясь на него. Продолжение цепи считается действительным только если в нем есть информация о всех предыдущих звеньях цепи и начинается оно с genesis block.

Принцип работы технологии блокчейн можно сравнить с работой сети Интернет. Вы размещаете в сети какую-либо информации, и пользователи Интернета могут получить к ней доступ независимо от места своего нахождения. Так и здесь: информацию, содержащуюся в блоке цепочки, могут получить все пользователи сети, которые имеют к ней доступ, в любой точке мира. Чтобы получить доступ к этой информации, вы должны иметь специальный закрытый ключ, который создан согласно криптографическому алгоритму. Это делает хранение данных в цепочке блокчейн защищённым и полностью безопасным.

Чтобы передать кому-либо денежную сумму, хранящуюся в блоке цепочки, достаточно передать пользователю системы этот закрытый ключ. В обороте биткоинов такой закрытый ключ открывает доступ к адресу, по которому хранится определённая сумма в криптовалюте и представляет собой финансовую ценность. По сути это способ регистрации произведённых в криптовалюте транзакций, которую в обычной жизни производит банковская система.

Посредством внедрения технологии блокчейн между пользователями сети устанавливаются доверительные отношения, ведь не имея соответствующего ключа никто не сможет внести изменения в цепочку из блоков. Любые неподтвержденные закрытыми ключами изменения отклоняются системой. Теоретически, закрытый ключ может быть украден. Но защитить его от такой вероятности с помощью нескольких строчек компьютерного кода не представляет особой сложности. Защитить же от кражи физическую валюту гораздо сложнее.

Алгоритм Blockchain [ править ]

Алгоритм работы системы блокчейн заключается в процессе шифрования данных (хешировании), который осуществляет компьютерная сеть, состоящая из большого количества компьютеров. Данные распределяются между участниками сети по принципу торрентовой раздачи файлов.

Компьютеры производят расчёты, получают определённый результат и присваивают блоку данных уникальную подпись (сигнатуру) – это что-то вроде отпечатка пальца. Реестр обновляется и образовывается новый блок данных, изменить которые в дальнейшем будет невозможно. А значит, невозможно будет их подделать. Единственная возможная в блоке операция – это добавление в него новых записей. Реестр обновляется одновременно на всех компьютерах сети.

История [ править ]

Концепция блокчейна была предложена Сатоши Накамото в 2008-ом году. Впервые реализована она была в 2009-ом году в качестве компонента криптовалюты – биткоина. В этом случае с помощью технологии блокчейн регистрировались все транзакции, производимые с биткоинами. Именно блокчейн позволил исключить из системы оборота биткоинов третью сторону – центральный сервер, банк или другой авторитетный орган.

Форки в Blockchain [ править ]

У любого блока из цепи есть только один путь к genesis block. В свою очередь от genesis block цепь может разделятся на несколько, образуя таким образом форк (англ., «fork»). Форки, состоящие из одного блока, — это довольно распространенное явление. Они образуются, если несколько узлов «нашли» блок с разницей в несколько секунд. Когда такое происходит, остальные узлы начинают строить дальнейший block chain на блоке, который пришел им первым. Когда какой-либо из двух блоков получает продолжение — его цепочка считается главной в block chain, поскольку она становится длиннее.

Блоки, которые не являются частью главной block chain, не используются. Так же за них не начисляется награда. Такие блоки называются «orphan-блоки» («орфаны»). Так как в блоке может быть ссылка только на один предшествующий блок, объединить 2 различные цепи невозможно.

Блокчейн-проекты [ править ]

  • Ethereum — распределенная вычислительная платформа с открытым исходным кодом, основанная на блокчейне с функциональными возможностями использования смарт контрактов. С ее помощью можно создавать децентрализованные онлайн-сервисы. Концепцию единой децентрализованной виртуальной машины в 2013 году предложил российско-канадский программист Виталик Бутерин. Сеть работает с 30 июня 2015 года после краудфандинговой кампании, которая позволила привлечь $18,439 млн.
  • Waves Platform — это криптовалютный проект, запущенный российским предпринимателем Александром Ивановым в 2016 году. Кампания по запуску Waves blockchain platform собрала 16 миллионов долларов, войдя в число крупнейших по привлеченным средствам через краудфандинг.

Классификация блокчейнов [ править ]

Изначально блокчейн-технология предполагает полную свободу и независимость цепи, в которой нет единого администратора. Однако интерес к новой технологии со стороны крупных компаний и финансовых институтов привел к появлению более централизованных форм блокчейна, когда при сохранении распределенных данных присутствует централизованная система контроля.

Такие трансформации позволяют говорить о разных видах блокчейна:

  • публичный блокчейн;
  • блокчейн, который принадлежит консорциуму;
  • полностью частный блокчейн (классификация создателя платформы EthereumВиталика Бутерина).

Они отличаются уровнем доступа к информации участников блокчейн-сети, а также их возможностью влиять на ее развитие.

Публичный Blockchain [ править ]

К публичному блокчейну (public blockchain) может получить доступ любой человек в мире. Это означает, что он может отправлять транзакции и ожидать их включения, если они действительны, а также участвовать в процессе консенсуса, то есть определения того, какие блоки добавятся в цепочку.

В отличие от обычных экономических систем, которые жестко регламентированы и так или иначе управляются централизованно, публичные блокчейны защищены принципами криптоэкономики. Криптоэкономика основана на сочетании экономических стимулов и криптографической проверки данных. Согласно этим принципам, влияние на консенсус при принятии решения пропорционально объему экономических ресурсов.

Такие системы обычно считаются «полностью децентрализованными».

Блокчейн, принадлежащий консорциуму [ править ]

Консорциумные блокчейны (consortium blockchains) контролируются заранее выбранным набором узлов. Виталик Бутерин в качестве примера приводит систему из 15 финансовых учреждений, каждое из которых управляет узлом, и 10 из которых должны подтвердить каждый блок, чтобы его признали действительным и добавили в цепь.

Право читать блок-цепочку может быть общедоступным, либо ограничено участниками. Возможны «гибридные» системы, когда корневые хэши блоков являются общедоступными, но все члены блокчейна могут совершать лишь ограниченное число запросов и подтверждений транзакций некоторых частей блокчейна.

Такие цепи можно назвать «частично децентрализованными».

Частный блокчейн [ править ]

Полностью частный блокчейн (fully private blockchains) — это цепочка блоков, в которой запись новых блоков закреплено только за одной организацией. Разрешение на чтение может быть общедоступным или ограничено в той или иной степени.

Возможны дополнительные опции, как управление базами данных, аудит и т. д. внутри одной компании, когда во многих случаях общедоступность окажется не нужной. Хотя без нее не обойтись, когда требуется публичный отчет о деятельности.

Применение технологии [ править ]

Блокчейн – это база данных, которая представляет собой цифровой реестр осуществлённых сделок, транзакций, выполненных контрактов. Иными словами, с помощью сети блокчейн можно хранить любые данные, которые нуждаются в отдельной записи и возможности проверки в будущем – начиная от кредитов и заканчивая учётом заключения и расторжения браков.

Преимущество хранения данных таким образом заключается в том, что реестр данных распределён по сотням и тысячам компьютеров всего мира, а не хранится на каком-то одном сервере. Благодаря этому информация, хранящаяся в реестре, остаётся прозрачной и всегда актуальной для всех пользователей этой сети.

Прежде всего, технология блокчейн применяется на рынке криптовалют. Но сегодня её использованием заинтересовались и традиционные финансовые учреждения. С помощью блокчейн основные банковские функции – подтверждение личности и регистрацию сделок — осуществлять особенно удобно. Также блокчейн можно широко использоваь для финансирования стартапов и проведения различных сервисных операций.

Ещё один способ использования сети блокчейн – это заключение контрактов и договоров, которые не требуют участия юристов и бюрократической волокиты. Кроме того, с помощью этой технологии очень удобно подтверждать авторские права художникам и творческим людям. Иными словами, применить технологию блокчейн сегодня можно в самых различных сферах – от торговли до голосований на выборах.

Технология распределенного реестра уже сегодня активно используется многими компаниями в разных государствах. С помощью блочной цепи решаются самые серьезные задачи, и очень скоро мы окажемся свидетелями ее глобального продвижения. Ведь некоторые отрасли благодаря внедрению блокчейна уже сегодня преобразовались, став более эффективными и безопасными.
В первую очередь, блокчейн был испытан в сфере государственных услуг и документооборота. В штате Флорида ведомство, занимающееся сборами налогов, совместно с платформой BitPay начала осуществлять прием транзакций в Биткоинах и Bitcoin Cash. Таким образом, граждане США могут оплатить сборы за водительские права, имущество и другие документы в цифровых монетах.

Национальное агентство публичного реестра Грузии, на своем сайте, предложило посетителям ряд блокчейн-опций, среди которых есть возможность заказывать выписку по существующим объектам недвижимости. В течение нескольких месяцев данная услуга успешно предоставляется и имеет спрос среди населения, что доказывает эффективность применения технологии блокчейн.

Крупную сделку осуществили голландский банк ING Bank и международный финансовый конгломерат HSBC. При доставке товара из Аргентины в Малайзию была применена технология блокчейн в рамках платформы R3 Corda. Это позволило исключить необходимость оформления каких-либо разрешений и документов. В России подобную сделку осуществили Альфа-банк и авиаперевозчик S7. Благодаря мгновенному обновлению информации в сети финансовые операции станут быстрее и безопасней.

Перспективы [ править ]

Делиться информацией в сети Интернет сегодня привычное дело для каждого. Однако, когда дело касается осуществления валютных операций или передачи каких-либо других ценностей, мы обращаемся к централизованной финансовой системе – банкам. И, несмотря на то, что сегодня существуют различные электронные способы оплаты (PayPal, WebMoney, ЯндексДеньги), использовать их в отрыве от банковской системы не представляется возможным – для обналичивания денежных средств вам всё равно понадобится кредитная карта или расчётный счёт.

Благодаря технологии блокчейн можно избавиться от участия в финансовых операциях третьих сторон (в данном случае, банков). В системе блокчейн успешно реализована возможность подтверждения подлинности личности, регистрации сделок и заключения контрактов. На сегодняшний день самым большим рынком по капитализации является рынок финансовых услуг, поэтому данные функции блокчейна имеют огромное значение. Если переложить на блокчейн хотя бы часть работы этой системы, эффективность финансовых услуг значительно повысится.

Возможность заключения контрактов принесёт большую пользу в нефинансовую сферу. С помощью блокчейн можно будет вводить в оборот новые криптовалюты, хранить любые виды информации, а также контролировать использование интеллектуальной собственности. Всё это делает возможности применения механизма блокчейн в будущем очень перспективными и практически бесконечными.

Описание технологии блокчейн понятным языком: что это такое и почему это важно

Формальное определение

Блокчейн (blockchain — англ. «цепочка блоков») — это децентрализованная база данных, в которой все записи (блоки) связаны между собой с помощью средств криптографии.

Профессионалам такое определение может показаться исчерпывающим, но у рядового пользователя оно вызывает лишь дополнительные вопросы: что такое децентрализованная база, зачем она нужна и причем здесь криптография? Далее мы постараемся объяснить принципы работы технологии блокчейн и рассказать, что это такое, простыми словами.

Децентрализованная база данных

Чтобы объяснить, что такое блокчейн на понятном языке, будет удобнее использовать типичный случай из реальной жизни. Рассмотрим реестр банковских операций в качестве примера традиционной базы данных. В частности, этот реестр содержит данные обо всех приходах и расходах на личном счете Боба, который является клиентом банка.

Предположим, что Боб переводит часть своих денег Алисе. Очевидно, что в банковском реестре появится запись о снижении количества денег на счете Боба.

База данных расположена на компьютерах банка, то есть хранится централизованно. Она может быть разделена на несколько частей, которые будут сохранены на разных серверах, но общая схема ее устройства не изменится: именно банк будет управлять добавлением, редактированием и удалением информации в реестре. В том случае, если банк по каким-то причинам откажется проводить платеж, Бобу останется лишь обратиться в суд и надеяться на положительный исход дела, либо воспользоваться услугами другой организации.

Децентрализованные (или распределенные) базы данных работают по другим принципам. Информация в таком реестре хранится на множестве независимых компьютеров, которые не связаны между собой единым владельцем или местоположением. Копии одной и той же базы данных распределены между различными серверами, так что единоличное изменение информации становится невозможным. Но как теперь контролировать сохранность данных, если каждый узел может записывать их самостоятельно?

Рисунок 1. Сравнение централизованной и распределенной системы.

Для решения этой проблемы зашифруем каждую транзакцию в виде символьной строки. Каждый шифр является уникальным и может быть получен только на основе конкретного набора данных. При этом каждый новый денежный перевод содержит ссылку на предыдущую транзакцию для быстрого подсчета баланса. Следовательно, все транзакции в этой цепочке оказываются связаны между собой, и любая попытка изменения старых данных будет быстро обнаружена участниками сети с помощью проверки шифра.

Итак, технология блокчейн подразумевает хранение одной и той же базы данных на разных серверах и шифрование данных. Но как независимые узлы договариваются друг с другом о том, какую копию следует считать верной?

Механизм консенсуса

В нашей новой системе Боб может создать перевод в пользу Алисы и передать его в общую сеть. Каждый узел в блокчейне возьмет информацию о предыдущих транзакциях Боба из собственной копии базы данных и произведет подсчет его текущего баланса. Если окажется, что денег достаточно, новый перевод в пользу Алисы можно будет добавить в реестр.

Но что, если Боб — мошенник, который тоже создал несколько узлов в блокчейне? В этом случае он сможет самостоятельно «проверить» свою транзакцию и добавить ее в базу, даже если на его балансе будет недостаточно средств. Технически Боб может создать неограниченное количество узлов за относительно небольшие деньги, в результате чего «честные» серверы окажутся в меньшинстве, и работа сети будет парализована.

Для решения этой проблемы первые блокчейн-протоколы использовали метод «доказательства работой» (Proof-of-Work, PoS). Каждый узел должен не просто проверять транзакции, но и выполнять подбор случайного числа по определенному алгоритму, что требует большого количества вычислительной мощности. Сервер, который первым подбирает это число, помещает новые транзакции в блок и отправляет их другим участникам сети. За успешное решение этой математической задачи владелец сервера получает вознаграждение в криптовалюте.

Вероятность того, что конкретный узел первым совершит эту работу, напрямую зависит от его вычислительной мощности. Так как количество серверов в блокчейне измеряется тысячами, захват контроля над сетью становится невозможным: это потребует огромных затрат на покупку оборудования, которые окажутся значительно больше «прибыли» от мошеннических действий.

В результате каждый узел может контролировать лишь небольшой процент вычислительной мощности. Даже если злоумышленник случайно подберет число первым (и даже если сделает это несколько раз), «честные» серверы продолжат работать со своей копией блокчейна и опередят его спустя несколько блоков.

Рисунок 2. Случайное число (nonce) требуется для создания нового блока на основе предыдущих.

Именно такая схема проверки блоков используется в популярной криптовалюте Bitcoin. Современные блокчейны могут использовать и другие способы защиты, но все они преследуют единственную цель — повысить сложность установления контроля над системой путем максимального удорожания такой операции. Способы защиты блокчейна от несанкционированных транзакций называются механизмами консенсуса.

Подведем итог нашему рассуждению о том, что такое цепочка блоков блокчейн, переписав определение простыми словами.

Блокчейн — это база данных, которая хранится в виде цепочки связанных между собой блоков на множестве узлов. Информация в блокчейне неизменна, а ее достоверность может быть в любой момент проверена каждым участником сети.

История развития технологии

Возникновение блокчейна напрямую связано с развитием Интернета и электронных денег. С начала 90-х годов исследователи искали ответ на вопрос: возможно ли создать такую децентрализованную платежную систему, которая позволит пользователям пересылать друг другу средства в атмосфере полного недоверия?

Идеи, заложенные в современные блокчейн-платформы, впервые сформулировал криптоэнтузиаст Ник Сабо еще в 1998 году. В своей E-mail рассылке он описал теорию работы протокола bit-gold, основные идеи которого впоследствии перекочевали в Bitcoin. Годом ранее Адам Бэк изложил концепцию протокола Hashcash, который фактически представлял собой модель механизма консенсуса Proof-of-Work.

Однако в то время подавляющее большинство пользователей не обладало скоростным доступом в Интернет и винчестерами достаточной емкости, так что эти идеи не нашли особой поддержки. Их реализация была отложена до 2008 года, когда неизвестный пользователь под псевдонимом Сатоши Накамото опубликовал техническое описание своего протокола «цифровой наличности». 3 января 2009 года в новой сети, получившей название Bitcoin, были сгенерированы первые блоки.

Рисунок 3. Логотип Bitcoin.

В 2013 году был разработан протокол NXT, предложивший механизм консенсуса Proof-of-Stake (PoS). Вероятность генерации блока в таком блокчейне зависит не от вычислительной мощности, а от количества криптовалюты на балансе пользователя. При этом NXT также поддерживал создание собственных криптовалют другими пользователями на базе единой платформы.

Рисунок 4. Логотип NXT.

В июле 2015 года канадский программист российского происхождения Виталик Бутерин вместе со своей командой представил первую версию Ethereum — виртуальной машины, одновременно работающей на множестве компьютеров и использующей блокчейн для хранения данных. Главным новшеством Ethereum стали смарт-контракты — небольшие программы на языке Solidity, выполнение которых происходит на удаленных узлах. Криптовалюта в системе используется для оплаты выполнения смарт-контрактов на удаленных серверах. Появление Ethereum означало серьезный прорыв в разработке блокчейн-приложений.

Рисунок 5. Виталик Бутерин.

Эволюция блокчейн-платформ на примере трех перечисленных систем показана в таблице.

Таблица 1. Сравнение блокчейнов Bitcoin, NXT и Ethereum

Bitcoin NXT Ethereum
Год создания 2009 2013 2015
Механизм консенсуса PoW (доказательство работой) PoS (доказательство владением криптовалютой) PoW, планируется переход на PoS
Правила эмиссии Ограничена 21 млн монет, добываемых постепенно Единовременный выпуск 1 млрд монет Без ограничений
Криптовалюта Да Да Да
Создание новых активов на платформе Нет Да Да
Смарт-контракты Нет Нет Да

Плюсы и минусы технологии

Примечательно, что практически все преимущества и недостатки блокчейна связаны с одними и теми же особенностями технологии, что подробно отражено в следующей таблице.

Таблица 2. Плюсы и минусы технологии блокчейн

Преимущества Недостатки
Неизменность данных Повышает доверие к системе Невозможно «откатить» ошибочную или несанкционированную транзакцию
Отсутствие единого центра Решения принимаются с учетом интересов всех участников сети Невозможно запретить нелегальные транзакции (например, оплату покупки оружия на черном рынке)
Прозрачность транзакций Повышает доверие между участниками сети Снижение уровня конфиденциальности (не всегда)
Отсутствие идентификации пользователей Простота использования и повышение анонимности Рост теневого рынка

Сферы применения технологии

Так как блокчейн — это всего лишь способ хранения и защиты информации, в него можно записывать практически любые данные. Они могут быть связаны не только с переводом денежных средств, но и с любыми другими областями, требующими гарантированной сохранности данных. Смарт-контракты значительно расширили сферу применения технологии, позволив разрабатывать блокчейн-приложения, реагирующие на изменение определенных условий.

В сообществе принято выделять несколько наиболее перспективных областей использования технологии.

  • Криптовалюты. Быстрый и дешевый перевод цифровой наличности, не привязанной к конкретному эмитенту.
  • Удешевление традиционных банковских переводов.
  • Проведение краудфандинга (публичного сбора средств).
  • Хранение данных о праве собственности на недвижимость, акции, доли в компаниях и другие активы. Позволяет избавиться от классических государственных реестров и полностью перевести учет активов в цифровой вид. В будущем такой подход может избавить участников сделок от заключения договоров: их заменят криптографические токены.
  • Распределенные вычисления.
  • Системы голосования.
  • Компании с децентрализованным управлением.

Примеры использования

Технология блокчейн вызывает пристальный интерес у пользователей по всему миру Многие криптовалюты уже в течение нескольких лет используются в качестве реального платежного средства — правда, пока речь обычно идет о покупке нелегальных товаров на черном рынке.

Технология блокчейн позволила развиться новому способу финансирования стартапов — ICO. Компании, предлагающие рынку новые идеи, объявляют сбор средств на реализацию своих проектов среди частных пользователей. В обмен на деньги инвесторов организаторы ICO раздают токены, которые могут быть проданы на бирже или сохранены в криптовалютном кошельке в надежде на рост курса.

Цифровая наличность довольно часто применяется для сбора средств в благотворительных проектах. Например, в 2014 году монета Dogecoin несколько раз использовалась для финансирования спортсменов, которым не хватало средств для участия в важных соревнованиях. Благодаря тому, что создатели таких систем описывали работу криптовалют и технологии блокчейн простыми словами, к этому новому течению смогли приобщиться сотни тысяч активных пользователей.

Корпорации и государства также проявляют живой интерес к возможностям технологии. IBM, Alibaba и другие IT-гиганты уже внедряют блокчейн в отдельные сегменты своего бизнеса. Многие российские компании, такие как Сбербанк, Альфа-Банк и S7 Airlines, активно тестируют возможности блокчейна по снижению издержек на содержание IT-инфраструктуры. Глава Сбербанка Герман Греф считает, что многие традиционные виды бизнеса могут исчезнуть по мере совершенствования технологии:

«Меня спрашивают, останется ли Сбербанк после того, как эта технология будет зрелой. Это очень большой вопрос, какой из видов бизнеса вообще останется».

Интерес к блокчейну проявляют и государства. С января 2018 года швейцарский город Кьяссо принимает оплату налогов в биткоинах. В Москве с 2017 года тестируется блокчейн-платформа для голосования по вопросам городского управления в системе «Активный гражданин». Российский премьер-министр Дмитрий Медведев полагает, что появление технологии распределенного реестра может иметь длительные последствия:

«Через несколько лет могут исчезнуть и криптовалюты, а технология, на базе которой они развиваются, — блокчейн — станет частью повседневной реальности.»

Сегодня блокчейн сталкивается со множеством вызовов, которые носят как технический, так и законодательный характер. Если технология успешно преодолеет эти барьеры, она сможет прочно закрепиться во многих сферах нашей жизни.

Видео: как проверяются транзакции в блокчейне

Авторы следующего видеоролика доходчиво объясняют механизм проверки транзакций и кратко рассказывают о сферах применения смарт-контрактов.

https://ru.bitcoinwiki.org/wiki/%D0%91%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D1%87%D0%B5%D0%B9%D0%BD
https://cryptocash.guru/coin/chto-takoe-blockchain/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *