Важные новости

Что такое блокчейн: пишем блокнот на блокчейне

Блокчейн для чайников: как и для чего его можно использовать

Блокчейн — это не только биткойн и эфириум, но и хорошая технология для защиты данных. Объясняем, что это такое и как оно работает.

Блокчейн — это последовательная цепочка блоков, которые защищены от подмены. Ошибочно мнение, что эта технология используется только в криптовалюте, — на самом деле применить блокчейн можно где угодно.

Разбираемся, что же такое блокчейн, и пишем приложение с его использованием.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Что такое хеширование

Прежде чем говорить про блокчейн, нужно разобраться, что такое хеширование.

Хеширование — это преобразование данных произвольной длины в битовую строку фиксированной длины. То есть мы можем взять любой текст, например, книгу «451 градус по Фаренгейту», а потом зашифровать его с помощью специального алгоритма.

Каждый раз этот алгоритм будет преобразовывать текст в один и тот же хеш. Например, такой:

Но если будет пропущена хотя бы одна запятая или какая-нибудь буква поменяет регистр, то хеш полностью изменится.

Тут зашифрована та же строка, что и сверху, но в конце я убрал точку. Как видно, результат уже совсем не похож на исходный хеш.

На момент написания статьи единственный способ расшифровать хеш — перебор. Теоретически, чтобы найти верный вариант, нужно попробовать бесконечное количество комбинаций.

Один из вариантов использования хешей — хранение паролей. Когда пользователь будет регистрироваться в системе, его данные будут храниться не в чистом виде, а в виде хеша.

Каждый раз, когда он будет вводить пароль, тот будет снова хешироваться, а уже потом сравниваться с тем, что записан в базе. Даже если кто-то украдёт базу данных, он не узнает, какой пароль использовался.

Как работает блокчейн

Теперь можно вернуться к блокчейну. Особенность каждого его блока — в том, что он не только захеширован, но и хранит информацию о предыдущем блоке.

Рассмотрим это на примере блокнота. Каждая запись в нём будет восприниматься как отдельный блок.

Допустим, есть вот такая первая запись:

Её хеш выглядит так:

Вторая запись содержит в себе саму запись, а также хеш первой записи. То есть:

В таком виде заметка хешируется:

И этот хеш становится частью третьей записи.

Если мы изменим вторую запись, то её хеш станет совсем другим. Следовательно, он не будет совпадать с тем, который был записан в третью запись. То есть блокчейн позволяет нам создавать записи, которые невозможно изменить незаметно.

Теоретически можно подобрать строку, хеш которой будет совпадать с тем, который нужно заменить. Но, как уже говорилось выше, сделать это очень сложно. Особенно если блоков очень много.

Чтобы обойти эту проблему, используется децентрализация. То есть блоки хранятся не на едином сервере, а на всех компьютерах, которые используют приложение на блокчейне.

Эта мера используется, например, в криптовалюте BitCoin. И если кто-то захочет её у вас украсть, ему придётся одновременно заменить блоки на всех компьютерах.

Для чего нужен блокчейн

Использовать эту технологию можно для чего угодно, а не только для криптовалюты. Например, можно хранить в блокчейне удостоверения личности. Это не позволит мошенникам использовать документы умерших людей, заменив в них фотографию.

Есть и другие варианты:

  • В блокчейне можно хранить ставки — тогда ни букмекер, ни игрок не смогут обмануть друг друга.
  • Проведение выборов с помощью блокчейна исключит саму возможность фальсификации результатов.
  • Заверение документов можно проводить с помощью блокчейна, заменив тем самым любого нотариуса.

Это далеко не весь список.

Не стоит думать, что такая система надёжна на 100%. Возможны ошибки в самом программном обеспечении, которые позволят воровать данные до того, как они будут захешированы.

Пишем приложение на блокчейне на C#

Чтобы лучше понимать, как работает блокчейн, напишем приложение с использованием этой технологии. Здесь будут приведены только самые важные части кода, поэтому реализация интерфейса останется за кадром. Если же вам интересно увидеть приложение полностью, его можно найти в этом репозитории на GitHub.

Этот раздел для тех, кто знаком с C#, а именно с классами, объектами и обобщёнными коллекциями. Здесь нет новой информации — мы только закрепим на практике то, что вы уже знаете.

Начнём с создания класса, который представляет собой блок. Назовём его Note.

В своей работе он будет использовать преобразование строки в байты и обратно, а также шифрование, поэтому нужно подключить соответствующие пространства имён:

Теперь можно приступать к работе над самим классом:

Технология блокчейн – что это

Схема блокчейна на фоне неба

Блокчейн — цепь блоков, выстроенных по определённому алгоритму и позволяющая решать задачи любой сложности. Особенности работы технология блокчейн простыми словами, перспективы.

  1. Виды блокчейна
  2. Как работает блокчейн
  3. Преимущества и недостатки блокчейна
  4. Сфера применения технологии blockchain
  5. Будущее блокчейна

Блокчейн представляет собой распределённую базу данных, где средства для хранения информации не связаны с центральным сервером. Главное назначение базы заключается в хранении перечня записей (блоков), каждый из которых содержит сведения о времени и ссылку на предыдущий элемент системы. Слово «блокчейн» произошло от английского blockchain и расшифровывается как «цепочка блоков». Технология отличается мощным шифрованием, самостоятельностью и анонимностью. Ниже рассмотрим, как работает блокчейн, в чём его плюсы и минусы, и каковы перспективы в будущем.

Виды блокчейна

Цифровое изображение звеньев цепи

Первоначально технология blockchain создавалась как база для криптовалюты Биткоин, а годом её рождения считается 2008-й.

  • Ознакомьтесь со статьёй о блокчейне Биткоина

Со временем блокчейн совершенствовался, в него вносились правки и изменения, позволившие в 2015 году выделить три разновидности цепочки:

    Приватная цепь блоков. Её суть в том, что все операции контролируются и проверяются централизованно, с привлечением специального органа.

Цепь блоков консорциума. Особенность заключается в согласовании проводимых операций определенными узлами (участниками консорциума).

  • Публичная цепочка блоков. В отличие от прошлых видов blockchain контроль отсутствует, а проведение операций осуществляется в свободной форме.
  • Реестры блокчейна также делятся на две категории (по особенностям доступа):

      Пассивные. Действия участника сети ограничиваются контролем сведений, которые открыты для изучения всем желающим. Такая информация, как правило, не конфиденциальна.

  • Активные. Решения, принятые участником, отражаются на процессе создания цепи. При этом участник вправе менять состояние реестра, корректировать его состав и направление движения.
  • Как работает блокчейн?

    Простая схема работы блокчейна

    Чтобы разобраться в принципах и перспективах технологии, стоит знать, как работает блокчейн. Если говорить простыми словами, blockchain — множество таблиц, имеющих электронную форму и соединенных в общую базу с информацией. Рассматриваемый термин относится также к реестрам, которые можно корректировать и наблюдать за процессом выполнения операций. Технология удобна и проста в применении, что позволяет ей работать без привлечения посредников.

    К примеру, предприниматель принял решение о продаже предприятия другому бизнесмену с обязательством выплаты конкретной суммы. Если действовать стандартными методами, процедура весьма сложная и требует выполнения следующих действий — снятия денег и их доставки покупателю. Этот процесс легко обойти с помощью blockchain. Всё, что требуется — отправить сведения о требуемой сумме в базу, где операция проводится в течение нескольких секунд и без риска для участников.

    Рассмотрим технологию блокчейн простыми словами на примере транзакции в криптовалютной цепи:

      X планирует перевести деньги Y.

    Операция поступает в сеть, где из этой и других транзакций формируются блоки. Каждому из них присваивается номер и хэш прошлого элемента цепи.

    Блоки рассылаются каждому из участников с целью проверки валидности операции.

    При отсутствии ошибок каждый из членов сети фиксирует новый элемент в своей версии базы.

    Блок добавляется в цепочку блокчейн, в которой содержатся сведении о проведенных ранее операциях.

  • Y получает деньги от X.
  • Характеристики транзакции в следующем:

      Ключевой момент в работе blockchain — фиксация проведения операции, что позволяет вернуться назад и посмотреть выполнение всех транзакций.

    Возможность закрепления в цепи блокчейн любой информации, которая интересуют участника (речь идёт не только об операциях с деньгами, но и проведении других сделок).

  • Процесс безопасен для участников транзакции, ведь технология blockchain не позволяет мошенникам быстро получить доступ к деньгам. Чем больше элементов в цепочке, тем труднее её взломать. Вот почему цепь блокчейн Биткоина, Лайткоина отличается максимальным уровнем безопасности.
  • Преимущества и недостатки блокчейна

    Цифровое изображение замка

    Технология имеет свои положительные и отрицательные качества, которые требуется учесть.

    Преимущества blockchain:

      Прозрачность сделок и доступность информации (анонимность). Каждый пользователь цепочки блокчейн вправе проверить всю историю операций, но её участников он определить не сможет.

    Равноправность членов. Каждый человек вправе проводить транзакции с помощью технологии blockchain без привлечения 3-их лиц или дополнительных компаний. Контроль затрат и свобода выбора стали основой популярности блокчейна, в том числе в сфере криптовалют.

    Децентрализация. Цепочка блоков не имеет общего управления и является полностью автономной. Это значит, что внесение в неё изменений по прихоти третьей стороны невозможно. Система самостоятельно контролирует свою работу, что гарантирует надёжность её работы.

    Высокая скорость транзакций. Цепь блокчейн гарантирует мгновенное проведение операций или обмена сведениями, что объясняется отсутствием посредников и грамотным построению базы данных. Кроме того, при необходимости можно менять исходные ключи, используя несколько нажатий.

  • Шифрование информации (безопасность). Участники сети блокчейн надёжно защищены от действия мошенников. Защита гарантируется, благодаря применению продвинутой системы криптографии и невозможности внесения правок без применения огромных вычислительных мощностей.
  • Недостатки blockchain:

      Наличие частичной анонимности. Этот минус особенно проявляется в отношении виртуальных денег. Так, каждый пользователь вправе проверить блоки операций, но не может узнать владельца кошелька. Получается, что анонимность только частична.

    Чтобы использовать технологию блокчейн в различных сферах деятельности, требуется внесение правок в законодательство. Кроме того, для удаления действующих систем требуется изменить уже существующие правила, а на это уходит много времени.

  • Большая часть стран пока не могут определиться с отношением к технологии из-за её привязки к криптовалютам. К примеру, в России процесс внедрения blockchain проходит медленно и находится на стадии обсуждений в правительстве и применении в небольших проектах. Несмотря на это, многие уверены в будущем технологии и пользе ее преимуществ во многих сферах жизни.
  • Сфера применения технологии blockchain

    Мужчина нажимает на значок блокчейна

    Пользователи Сети знают блокчейн, как неизменную основу криптовалют. На самом деле, это отдельная технология, которая может применяться в различных сферах:

      Сохранение авторских прав посредством создания цифрового сертификата подлинности.

    Покупка товаров в различных уголках планет без привлечения наличных средств.

    Управление данными на финансовых рынках. В частности, блокчейн может применяться для сохранения и оптимизации бизнес-процессов, а также повышения уровня защиты.

    Обеспечение безопасности при проведении операций с драгоценными камнями путем создания реестра транзакций и их проверки.

    Управление производством энергии. Децентрализованная платформа позволяет наладить контроль и управление различных секторов энергетики на базе запрограммированной информации. При этом система надежно защищена от взлома.

    Электронное голосование. Здесь технология блокчейн применяется для проведения выборов и быстрого подсчета голосов с возможностью проверки корректности результатов.

    Развитие компьютерных и азартных игр, в которых участниками могут выступать люди с разных стран.

    Сфера труда. Технология распределённого реестра пригодится для хранения и проверки сведений, касающихся стажа людей, наличия образования, наград и прочей информации. Такая система особенно полезна для компаний по трудоустройству.

  • Благотворительность. С помощью технологии блокчейн легко передавать имущественные права и деньги с соблюдением конфиденциальности и на высоком уровне безопасности.
  • Будущее блокчейна

    Графическое изображение блокчейна, покрывшего Земной шар

    Выше рассмотрена суть блокчейна, что это такое простыми словами, как работает, и где может применяться. Имея такие сведения, легко сделать вывод о перспективах blockchain и его большем будущем. Эта технология считается серьёзным прорывом в финансовой и инвестиционной сфере. С помощью такой базы данных удаётся оптимизировать торговые процессы, оптимизировать транзакции и различные типы расчетов. Применение новой технологии позволяет решить следующие проблемы:

    1. Ускорить проведение финансовых сделок.
    2. Снизить расходы.
    3. Загладить многие проблемы в социальной сфере.
    4. Устранить «пробелы» в сфере безопасности.

    Несмотря на попытки внедрения blockchain в различные сферы жизни, реального применения технологии в финансовой сфере пока нет. Это связано с тем, что использование блокчейна способно в корне изменить банковскую систему и уничтожить такие организации. Правительства большинства стран привыкли контролировать финансовую систему, и любыми способами будут препятствовать децентрализации этих процессов. Что касается остальных сфер деятельности, здесь перспективы огромны. Прозрачность операций, отсутствие посредников, надежность и безопасность — только часть преимуществ, которые способствуют популяризации и постепенному внедрению технологии blockchain в нашу жизнь.

    • Возможно, вам также будет интересен материал о блокчейне Лайткоина.

    Больше о технологии блокчейн в видео ниже:

    https://skillbox.ru/media/code/blokcheyn_dlya_chaynikov/
    https://tehnoobzor.com/cryptolife/o-kriptovaljutah/2107-tehnologiya-blokcheyn-chto-eto.html

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *