Блокчейн: что это такое и как использовать систему для передачи информации


Назвать блокчейн новым словом, как-то язык не поворачивается – технология появилась 10 лет назад, а после 2010 года получила широкое распространение. Сейчас многие пытаются объяснять про блокчейн и что это такое, простыми словами, так сказать «на пальцах», но я скажу однозначно – если вы не программист и очень далеки от криптографии и понятия не имеете что такое хэш, то лучше не вникать во все особенности.

Блокчейн – технология будущего

Блокчейн – технология будущего

Например, для использования интернета вовсе не обязательно знать, как он устроен. Достаточно ограничиться общими представлениями о технологии, и обучение блокчейн во всех подробностях может оказаться ненужным.

Немного истории

Как правило, при упоминании о блокчейне нередко заходит речь о его анонимном создателе – Сатоши Накомото. И действительно, в 2008 году некий аноним, до сих пор не пожелавший раскрыть свою личность впервые опубликовал документы, связанные с технологией блокчейна. Спустя год им было запущено первое программное обеспечение, работающее на данных принципах. А 2011 году этот блокчейн-специалист оставил свое творение и больше не давал о себе знать.

Анонимный гений – был ли?

Анонимный гений – был ли?

Так что же он все-таки изобрел, и какое применение это нашло в современном мире? Блокчейн дал жизнь новой электронной валюте – Биткойн, которая значительно отличалась от всех известных ранее форм денег. Именно на примере блокчейна Биткойна принято разъяснять принципы работы сравнительно новой технологии.

Зарождение интернета значительно ослабило жесткую цензуру государства, и попытки правительства регламентировать свободы пользователей были приняты в штыки многими энтузиастами, которых стали называть шифропанками, криптоанархистами или киберпанками. Наиболее известным шифропанком, подтвердившим свою принадлежность к этому течению является Джулиан Ассандж. Основным оружием в их борьбе против излишне жесткого контроля со стороны правительств стала криптография – давно известная технология шифрования данных, известная еще с начала 20 века.

Еще до появления анонимной личности Накамото, многие разработчики такие как Дэвид Чом, Ник Сабо и Вей Дай работали над созданием анонимных денег, неподконтрольных традиционной банковской системе. Но их творения не соответствовали необходимым условиям, в частности, не исключалась возможность двойной траты, ведь электронная наличность есть не что иное, как просто цифровые записи в реестре. Но их наработки, несомненно, легли в основу блокчейна и его появление было вполне закономерно.

О создателе или создателях блокчейна можно рассуждать очень долго – Натаниель Поппер достаточно подробно изложил историю создания блокчейна. Книга «Цифровое золото» в доступной форме шаг за шагом раскрывает последовательность событий, поэтому здесь нет смысла описывать все нюансы этой истории. Одно понятно – в руках человека оказалась крайне перспективная технология и стоит подробней разобраться, как она устроена.

Что такое блокчейн: основные принципы

Думаю, что уже традиционная справка будет уместна:

«Блокчейн – распределенная база данных (реестр), состоящая из множества блоков, в каждый из которых включен ряд транзакций»

О чем то говорит? Неподготовленному человеку, вероятно, будет непонятно, и каждый термин сейчас нуждается в разъяснении.

Итак, наверное, что такое база данных объяснить будет проще всего: это просто упорядоченная информация, которая может использоваться в различных целях. В финансовом секторе подобные реестры используются для отображения всех денежных операций, проводимых между юридическими и физическими лицами. Иными словами, это лежит в основе всей системы, и без этого вести учет было бы невозможно. Это понимает даже школьник.

Почему распределенная? Дело в том, что реестры в традиционных платежных сервисах хранятся на определенном сервере (компьютерном оборудовании) и доступ к ним имеет лишь ограниченный круг людей с разным уровнем доступа. Это пример централизованной системы, которая достаточно медленная и уязвимая.

Распределение есть децентрализация, а значит, реестр уже не хранится где-то на одном сервере – его копии есть на каждом компьютере, который является участником сети (нодой/узлом) блокчейна.

Что за блоки и зачем в них нужно включать транзакции (денежные переводы)? Подобная архитектура позволяет добиться максимальной эффективности, и вполне оправдана. Чтобы понять, почему именно так – нужно рассмотреть, как это работает.

Весь блокчейн состоит из блоков, которые связаны между собой ссылкой на предыдущий блок. В каждом блоке находится множество транзакций участников сети. Именно за подобное устройство технология названа блокчейном – цепочкой блоков.

А зачем связывать между собой транзакции? Ведь можно отображать каждую операцию по отдельности, как это происходит в обычных реестрах, с той лишь разницей, что единого центра в этом случае нет.

Если бы люди были кристально честными и социально ответственными, т.е. при отсутствии преступности, то, вероятно, так бы и было. Но пока мы живем в несовершенном мире, где нельзя доверять кому-либо без оглядки. Именно это долгое время не позволяло многим энтузиастам создать цифровую наличность.

Проблема в том, что электронные деньги – это всего лишь записи, которые легко подделать, а значит, их можно потратить дважды или внести изменения в реестр. И вот здесь начинается самая важная часть – на помощь приходит криптография.

Криптография позволила шифровать блокчейн-транзакции таким образом, что их невозможно подделать или внести изменения в реестр. Как именно это осуществлено, наверное, не столь важно для обычного пользователя – он может верить на слово, ведь официальных инцидентов подобного взлома блокчейна пока не было. Но вкратце стоит описать суть.

Криптография на службе финансов

Криптография на службе финансов

Каждая транзакция шифруется посредством специальной хэш-функции (метода шифра) – после чего получается хэш (символьный ряд) этой транзакции. Потом хэши определенного количества транзакций снова обрабатываются, и получается общий хэш блока, в который они включены. Именно поэтому используется именно блочная система – так как проще проверить хэш блока, а не всех транзакций по отдельности.

Что значит проверить? Дело в том, что для доступа к блокчейн-кошельку пользователь используется два криптографических ключа – открытый и закрытый. Открытый используется как блокчейн-адрес (идентификационный номер), а закрытый является кодом доступа к кошельку и уникальной цифровой подписью владельца.

С помощью закрытого ключа пользователь подписывает каждую свою транзакцию, что позволяет ему подтвердить, что деньги принадлежат именно ему. Но еще ему нужно доказать, что он получил эти деньги от другого пользователя, а не подделал их.

Для этого компьютеры других участников проверяют предыдущие блоки, отлеживая весь путь транзакции. Иными словами, эти цифровые записи не могут взяться из ниоткуда – они должны быть прописаны в предыдущих блоках, вплоть до самого первого в истории блока. Его называют базовым.

Правда, на практике для осуществления перевода потребуется лишь несколько подтверждений всей сети – от шести до сто двадцати. Это значит, что сеть проверяет такое же количество предыдущих блоков. Подделать их очень тяжело – для этого потребуется большая вычислительная мощность.

Это довольно упрощенное объяснение, но оно дает понимание, почему все устроено именно так, а не по-другому.

Остается вопрос – а откуда берутся биткойны (записи в реестре)? Наверное, это основополагающий момент – дело в том, что никто не может генерировать эти записи по своему усмотрению. Эмиссия, ограниченная 21 миллионом биткойнов, происходит за счет вычислений, производимых компьютерами пользователей. Ведь как уже сказано – за проведение транзакций и их упаковку в блоки отвечает оборудование участников сети. Но помимо всего прочего чтобы собрать блок потребуется сначала решить предложенную системой криптографическую задачу. Она достаточно сложная и требует времени и вычислительных мощностей, но за ее решение участник (майнер) получает награду в виде сгенерированного биткойна и комиссию с каждой транзакции. Таким образом, появляются новые биткойны. Сам процесс назван майнингом – добычей.

Для того чтобы пользоваться системой потребуется скачать себе на устройство программу-клиент и сгенерировать открытый и закрытый ключ, после чего будет доступен интерфейс для проведения транзакций и майнинга.

Существуют два вида программ-кошельков – толстые и легкие. Толстые кошельки потребуют скачать блокчейн целиком, и поэтому синхронизация занимает длительное время. На данный момент блокчейн Биткойна весит более 100 гигабайт. После установки толстого кошелька компьютер участника станет полноценным узлом сети и позволит осуществлять в блокчейн майнинг, как правило, используя вычислительные мощности видеокарты.

Но вес всего блокчейна создает трудности при установке для некоторых пользователей, в особенности не имеющих интереса к майнингу, и нуждающихся лишь в удобном средстве для платежей. Поэтому легкие варианты позволяют создать блокчейн-кошелек, для работы которого требуется лишь небольшая часть последних блоков (около двухсот). Но подобное ПО уже не позволит добывать биткойны.

Вывод с блокчейн возможен в любую традиционную валюту посредством большинства обменников и бирж для трейдинга.

Технология Блокчейн: возможности

А теперь самый важный вопрос – а для чего нужны все эти сложности? Блокчейн Биткойна подарил людям следующие заманчивые возможности.

Владеть и распоряжаться деньгами на свое усмотрение – ведь подобную валюту практически невозможно контролировать. Ее трудно обложить налогами, так как личность владельца анонимна – для того чтобы стать участником сети не требуется никаких документов, нужно лишь скачать специальную программу-клиент на свое устройство, имеющее доступ в интернет. Нельзя отобрать деньги у их владельца или заморозить счет – блокчейн не имеет единого органа управления, и никто не может просто так вмешаться в процесс и вносить в него изменения. Для этого потребуется согласие более половины участников сети, что на практике трудноосуществимо.

Правда, анонимность не дает больших преимуществ злоумышленникам – ведь блокчейн является открытой системой, где каждый участник может просмотреть всю историю транзакций от самого начала запуска сети. Поэтому в системе очень легко отлеживать перемещения средств и выводить с блокчейна «грязные» биткойны крайне рискованно.

Комиссии на блокчейн-перевод фиксированы – иными словами, для отправки 1$ или 10000$ потребуется одна и та же сумма. На 2017 год размер комиссии находится на приблизительном уровне 1-1,5$. Со временем она будет расти – ведь каждые четыре года вознаграждение майнеров уменьшается вдвое, в соответствии с заложенным алгоритмом. Тем более что биткойнов будет всего 21 миллион и вскоре добывать будет уже нечего – майнеры будут работать за комиссию.

Нагрузка на сеть также увеличится, что потребует несколько большей комиссии за проведение транзакции. Но сейчас в блокчейн (2017) проблема быстродействия решается за счет внедрения надстройки над основным реестром – сети Сегвит, что должно сделать систему более быстрой.

Скорость транзакций в любом случае выше банковских, где для проведения крупной суммы порой требуется несколько дней. Как правило, перевод в блокчейне может занимать от пары часов до суток – все зависит от нагрузки на сеть в конкретный момент.

Это три основных преимущества, ради которых трудилось целое поколение шифропанков – они мечтали, чтобы цифровая наличность избавила людей от гнета государства, и сделало пользователей сети более свободными. На практике все не так красиво – Биткойн и зародившиеся на его основе криптовалюты имеют достаточно минусов, и часто используются в грязных целях. Но сейчас лишь наблюдается зарождение блокчейн-экономики – многие еще не понимают, что это такое и что с этим делать.

Некоторые считают, что надо запретить, а другие что стоит регулировать. Но по факту ни запретить, ни регулировать не получается. Волна пошла и с каждым днем все больше людей начинают пользоваться этой системой.

Блокчейн не стоит на месте – он эволюционирует. Вскоре после Биткойна появился новый блокчейн Эфириум, а потом еще множество остальных, принцип работы, которых уже несколько отличался от «исходника». Возможности других блокчейн-проектов оказались даже шире, поэтому область применения этой технологии вышла за рамки финансов.

Развитие технологий на блокчейне

Развитие технологий на блокчейне

Выяснилось что такие качества системы Блокчейн, как неизменность, отсутствие возможности подделать записи, открытость и взаимодействие в онлайн-режиме всей сети можно использовать и в следующих областях:

  • заключение договоров (смарт-контракты);
  • отслеживание цепочки поставок;
  • распределенное хранение файлов (есть схожесть с принципом работы Битторрента);
  • защита авторских прав, сбор средств;
  • голосование;
  • взаимодействие Интернета вещей и микросетей;
  • борьба с коррупцией;
  • торговля и еще множество других вариантов применения.

На этом, наверное, пока стоит закончить – нет смысла описывать все аспекты столь обширной темы в одной статье. Здесь уже потребуются настоящие блокчейн курсы. Ведь сейчас появился целый мир, где существует множество полезных сервисов и блокчейн-платформ, и поэтому в последующих работах будет разъясняться, как именно пользоваться этими возможностями себе во благо. Так что технологию Блокчейн простыми словами не опишешь – это лишь верхушка айсберга.


Автор публикации

не в сети 1 неделя

Денис

Комментарии: 4Публикации: 84Регистрация: 26-02-2017

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *