Что такое Блокчейн-технология и как она работает

Загрузка...
Комментариев пока нет09.10.2018



Как использовать блокчейн, и какими перспективами он обладает? Далеко не каждый человек способен ответить на этот вопрос. Мы же не только дадим на него ответ, но и коснемся других важных тем. В частности, рассмотрим сферы использования блокчейн-технологий, принципы, а также преимущества и их недостатки. И это только начало. Будет интересно.

 

Если вы попытаетесь определить, какой из терминов используется чаще всего – криптовалюты либо блокчейн – вряд ли вам удастся это сделать, так как оба термина весьма распространены. Впрочем, чаще всего данные термины связывают между собой, и это не случайно, ведь без использования технологии блокчейна, мы не сможем говорить о существовании криптовалюты как о феномене, который способен изменить мир. В тоже время, сами технологии блокчейн являются самодостаточными, и могут существовать без криптовалюты, используясь в разных сферах деятельности.

Принцип работы технологии

Говоря простым и понятным языком, блокчейн является базой данных. Однако эти данные  хранятся в базе не хаотично, а в виде цепочки из блоков. При этом используются методы шифрования, основанные на криптографии. Такой способ хранения информации пробовали применить на практике ещё в девяностых годах прошлого века. Впрочем, на тот момент каждый подобный опыт не завершался успехом.

Так было вплоть до 2008 года, пока Сатоши Накамото не создал Bitcoin. Он написал свою знаменитую статью, которая называется “Bitcoin: A peer-to-peer Electronic cash System”. Впрочем, кто такой Сатоши Накамото — один человек или группа разработчиков — достоверно неизвестно. Да это не особо и важно, ведь куда важнее та информация и ее ценность, которая содержалась в этой публикации. Шло время, и у биткоина начали появляться аналоги, другие криптовалюты, в основе которых также лежал блокчейн. Одни криптовалюты практически полностью заимствовали основу биткоина, другие же имели свои отличительные черты. Так или иначе, технология блокчейн являлась основой любой цифровой валюты.

Главный принцип данной технологии заключается в децентрализации, то есть информация рассылается каждому из пользователей, и получить доступ к ней мошенникам крайне проблематично. Это означает, что внести изменения в блок они не смогут. Ведь чтобы скопировать один блок, мошеннику придется получить доступ ко всем предыдущим, и внести изменения в них, что возможно, разве что, теоретически, но не на практике.

Каждый из блоков заключает в себе:

1.       Заголовок блока. Он представляет собой “тело” с самыми важными данными, такими как дата создания блока, а также точное время этого события, хеш блоков, как предыдущего, так и текущего, а также иные данные.

2.       Данные о новых сделках, проведенных за время создания последующего блока

У вас наверняка возникает вопрос: “А что же такое хеш?”. Здесь нет ничего сложного: это некоторое значение, полученное благодаря преобразованию данных на входе при помощи определённого алгоритма. Любой хеш состоит из символов, а его особенностью является то, что достаточно скорректировать какой-либо один символ, и последующий хеш абсолютно точно будет полностью изменён.

Рассмотрим вышесказанное более конкретно. Возьмем число, а вернее некоторые перечень чисел от 0 до 1000. Получаем пару наборов из символов. Если мы забудем указать 0, у нас будет абсолютно новый хеш, который не похож на тот, что был до этого. Все сделки представляют собой итог хешей, транзакций, которые включены в блок. Таким образом, мы можем прийти к следующим выводам:

1.       Первым делом требуется определить хеш каждой отдельной транзакции, включенной в блок

2.       Транзакции разбиваются на пары и хеши определяются через сложение. После этой операции у нас должно получиться четное число. Бывает и так, что данное число оказывается нечетным, и тогда к последнему числу прибавляется тоже самое число, или проще говоря, его дубликат. Независимо от того, какое именно это число, все сделки должны быть парными.

3.       Ещё один раз хеши делятся на пары, затем происходит их сложение

4.       Если в этом возникнет необходимость, данная операция будет повторяться бесконечное число раз, до того момента, пока не останется всего один хеш, который будет включён в блок

Благодаря данному хешу возможно будет осуществить процесс отслеживания всех изменений, происходящих в сети. Но нужно осознавать, что транзакции в блокчейне криптовалюты не сводятся к исключительному перечислению монет от одного пользователя к другим пользователям. Ведь этот процесс значительно более комплексный, и непростой.

Особенность транзакций

Сразу же перейдем к конкретному примеру.

У нас на счету хранится 6 биткоинов. На балансе вы видите только эту цифру, ничего более. Однако сама система представляет его несколько иначе. Она рассматривает его как суммарный итог всех монет, которые Вы когда-либо получили от других пользователей или перевели другим пользователям. Вот как система ее видит: вы получаете четыре монеты от Геннадия, две монеты от Зинаиды. Вы переводите 5 биткоинов Юрию. И тогда сделка будет иметь следующий вид: берём четыре монеты Геннадия, две монеты Зинаиды, переводим две монеты Юрию, 1 Bitcoin возвращаются отправителю.

Подобное отображение транзакции даст возможность отследить, каким адресатам направлялись монеты, и откуда они были получены до того момента, как оказались в нашем кошельке.

Майнинг и технология блокчейн

Само по себе слово “майнинг” означает добычу. Иными словами, майнеры добывают криптовалюту через генерирование новых блоков. Какие майнеры получают преимущество над остальными в процессе поиска блоков? Такого преимущества нет ни у кого, и всё благодаря особенности сети под названием “децентрализация”. Впрочем, для разрешения данного консенсуса используется алгоритм “доказательство работы” или “Пруф оф Ворк”.

Когда один узел быстрее остальных решает задачу, он добавляет в сеть новый блок. Остальные узлы могут проверить, насколько верно была выполнена задача. На этой основе произошло формулирование новой задачи по подбору некоторого числа, которое добавляется в действующий блок с целью получения нового хеша, с некоторым числом нулей вначале. Не стоит полагать, что выполнение подобных задач является лёгким, быстрым, простым. На самом деле, майнеры задействуют все имеющиеся у них ресурсы и вычислительную мощность. Сама же проверка правильности выполнения задачи не составляет особого труда.

Показатель сложности задачи не является константой, и всё время меняется, в зависимости от итоговой мощности сети. В протокол биткоина заложена проверка уровня сложности на программном уровне, она производится раз в 2 недели, или при нахождении очередных 2016 блоков.

Но как заинтересовать майнеров в поддержке сети и генерировании новых блоков?

Делается это при помощи вознаграждения. Как только узел решает задачу и создает новый блок, пользователю зачисляются биткоины. На первоначальном этапе размер вознаграждения составлял 50 биткоинов, однако, как известно, каждые 210000 блоков размер вознаграждения снижается в половину. На данный момент оно составляет 12,5 биткоинов за каждый найденный блок. Так как майнеры заинтересованы в получении максимальной прибыли, они зарабатывают ещё и на том, что включают сделки в блок, выбирая транзакции с наибольшими комиссиями, по вполне понятным причинам.

Несмотря на то, что задача по поиску новых блоков комплексная и непростая, нередки случаи, когда задача успешно решается сразу несколькими блоками. Это приводит к разделению цепочки, ведь одни выбирают для себя узел 1, а другие — 2. В этот момент мы получаем две цепочки, существующие параллельно с валидными блоками. Когда одна цепочка становится длиннее второй, последняя признается сетью отверженной, и чаще всего это случается на пятом блоке после деления. Потому для того, чтобы сделка была признана успешной, необходимо найти 6 блоков, и когда это произойдет, средства от одного пользователя будут переведены на кошелек другого.

При этом важно понимать, что майнинг несет в себе не только потенциальную прибыль, но и высокие риски, и каждый майнер должен это осознавать, прежде чем браться за данный процесс.

Типы систем

Разделить блокчейн на отдельные подвиды – это, скорее, формальность, нежели необходимость. Ведь их главное отличие будет заключаться в возможностях доступа к данным, хранящимся в реестре, какими либо другими пользователями. Так или иначе, мы можем разделить блокчейн на следующие типы:

  1. Открытый публичный реестр. При согласовании действий принимают участие все без исключения пользователи, а каждый участник имеет неограниченный доступ к информации
  2. Закрытый публичный реестр. Подтверждения всех операции производятся только с согласованием сетевых узлов, которые обладают для этого всеми необходимыми полномочиями
  3. Закрытые частные распределенные реестры. Все без исключения процессы контролируется единым централизованным органом

Как мы можем определить, к какому типу относится тот или иной блокчейн? Сделать это несложно – нужно просто понимать, у кого имеются полномочия на создание новых записей, кто является ключевым звеном в поддержании нормального функционирования сети, а также какие пользователи могут просматривать информацию по сделкам.

Пример применения блокчейн

До сих пор мы рассматривали блокчейн в качестве информационный базы, но в действительности его функционал значительно разнообразнее, в частности, блокчейн способен исполняет различные виды программ.

Умные контракты являются примером такой программы. Чтобы понять их значение, рассмотрим конкретный пример. Вы являетесь владельцем грузового автомобиля, и планируете сдать его в аренду с целью получения ежемесячной прибыли. Ежемесячную аренду вы оцениваете в 1000 долларов, при этом 50% вы хотите получать наперед, в качестве предоплаты.

Как выглядит такая сделка без использования умных контрактов? Вы обращайтесь к юристу, который помогает вам составить договор аренды, находите человека, заинтересованного в аренде вашего транспортного средства. Также вы страхуете себя от возможный порчи транспортного средства, выдвигая к арендатору требование иметь на счету 3000 долларов в качестве страховочного платежа.

Данный страховочный платеж необходим на случай нанесения транспортному средству ущерба. Арендатор зачисляет на Ваш счёт предоплату, вы предоставляете ему в пользование автомобиль, спустя месяц он не возвращает его Вам, при этом не оплачивает очередной платеж за пользование транспортным средством.

Но это ещё не всё: вы узнаете, что ваше авто участвовало в ДТП, и на данный момент не может эксплуатироваться. Как решить данный вопрос в обычной ситуации? Вам придется обратиться в суд и взыскивать материальный ущерб с арендатора. Стоит ли говорить о том, как много времени, сил и денег у вас может занять этот процесс?

Вам придется пройти не одного посредника, начиная от юристов и адвокатов, и заканчивая банками, для того, чтобы решить вопрос в свою пользу. Но всё может измениться, если вы используете умные контракты. В таком случае, вы составляете программу и указывайте в ней все необходимые данные.

С умными контрактами процесс аренды грузового транспорта выглядит следующим образом:

  1. Арендатор зачисляет 500 долларов в виде предоплаты на счёт владельца техники
  2. Происходит передача транспортного средства арендатору, а если такой передачи не происходит, тогда деньги возвращаются на счёт арендатора
  3. Оставшиеся 500 долларов списываются со счёта владельца транспортного средства спустя месяц
  4. В случае если арендатор причинит ущерб арендованному транспортному средству, сумма в размере 3000 долларов будет списана с его счёта в пользу собственника арендной техники

Вот такая схема действия смарт-контрактов. Чтобы он начал выполнять свои функции, его необходимо добавить в блокчейн, дождавшись, пока все условия будут выполнены. Когда же время выполнения контракта подойдет к концу, он в автоматическом режиме будет исполнен, и результат такого исполнения напрямую будет зависеть от того, какие условия выполнены.

Наверняка у вас появился резонный вопрос: каким же образом владелец техники может доказать, что его транспортному средству был причинён вред? Ведь смарт-контракты неспособны это проконтролировать. На самом деле, это не так. К примеру, в платформе эфириум имеется специальное приложение, которое называется dapps. Благодаря внедрению специальных датчиков, любое повреждение транспортного средства будет зафиксировано быстро. Именно эти датчики способны обеспечивать необходимый обмен информацией между блокчейном и окружающей средой.

Сферы использования блокчейн

Прошло то время, когда технологии блокчейн были применимы исключительно к рынку криптовалют. На самом деле, сегодня их сфера использования превысила все мыслимые кордоны. Уже сейчас они используются в:

  1. Защите авторской собственности. Благодаря технологиям блокчейна, все авторы могут быстро закрепить право на продукты собственного труда, и впредь никто не может использовать их уникальный контент и разработки без исполнения соответствующих условий по части выплат за такое использование.
  2. Транспортировке. Технология блокчейна на сегодняшний день активно задействуется в грузоперевозках. Так, при помощи сервиса la zooz вы сможете очень быстро найти человека, который готов будет предложить Вам услуги по транспортировке груза или сами сможете предложить услуги по перевозке клиентов и грузов.
  3. Удостоверении личности. Вместо того, чтобы использовать классические удостоверения личности, можно создать их электронные варианты, и всё за счёт использования возможностей блокчейна. Причём такие документы будут полностью защищены от любых подделок.
  4. Препятствии мошенническим действиям при работе со значительными массивами информации. Когда к определенной информации имеет доступ большое количество пользователей, вероятность того, что кто-то из них совершит нечестные действия по отношению к другим пользователям, существенно возрастает. Чтобы этого не допустить, используются технологии блокчейна, которые защищают любые базы данных от возможных вторжений. Примером такой базы данных может служить благотворительный фонд или земельный кадастр.
  5. Азартные игры. На сегодняшний день многие букмекеры предлагают своим клиентам делать ставки и получать выигрыши, в случае успеха, на свой счёт практически моментально. Одним из таких букмекеров является Augur. Безусловно, без технологии блокчейна здесь также не обошлось

Перечислять все области использования технологии блокчейна просто не имеет смысла, так как нам придётся потратить на этот процесс очень много времени. Важно понимать – одно применение смарт-контрактов и блокчейн-технологий может сделать нашу жизнь значительно проще, а наши действия – эффективнее. Вам не придётся обращаться к огромному количеству посредников, и платить за простые действия, теряя свое время. Да и вообще технологии блокчейн, по признанию многих экспертов, могут стать частью нашей жизни в самое ближайшее время.

Преимущества и недостатки

А сейчас поговорим о плюсах и минусах этих технологий. Начнем с плюсов:

  1. Здесь не существует ни одного единого центра, который бы всем мог управлять. Все пользователи обладают абсолютно идентичными и равными правами. При этом, они могут вести диалог друг с другом без посредников
  2. Максимальная прозрачность. Все данные блокчейна доступны любому пользователю без исключения
  3. Высокая степень надежности. Для того чтобы внести изменения в хранящуюся в блокчейне информацию, необходимо затратить очень много ресурсов, настолько много, что итоговый результат кажется просто бессмысленным
  4. Оперативность передачи информации. Все транзакции проводятся за считанные секунды. При этом затраты пользователей оптимизируются, и они не платят никаких дополнительных комиссий
  5. Универсальность. Технология блокчейна настолько универсальна, что может быть использована в абсолютно любой сфере, тем более, что разработкой данных технологий занимаются крупнейшие государственные компании и влиятельные структуры

А теперь поговорим немного о минусах данных технологий:

  1. Внушительные размеры. 100 гигабайт – ровно столько весит блокчейн биткоина, при этом, учитывая, что данные всё время обновляются и добавляются новые транзакции, свободного пространства на диске понадобится ещё больше
  2. Неопределенность с правовым статусом блокчейна. Несмотря на то, что перспективы развития блокчейн-технологий признают многие страны, официально сделать это способны далеко не все, потому лишь единичные страны разрешили официально использовать блокчейн. Остальные пока что заняли выжидательную позицию, и наблюдают за дальнейшим развитием ситуации
  3. Необратимый характер. Если пользователь по ошибке перечислит криптовалюту не на те реквизиты, которые хотел, он не сможет ничего вернуть. Деньги будут потеряны безвозвратно
  4. Масштабируемость. С проблемой масштабируемости сталкиваются абсолютно все без исключения системы, а не только Bitcoin. С каждым днём пользователей криптовалют становится всё больше, что приводит к серьезным задержкам по проведению операций. При этом комиссии за их проведение становятся только выше. Впрочем, уже сейчас многие разработчики трудятся над решением этой проблемы.  

Заключение

В этой статье мы с вами успели рассмотреть немало важных тем. Так, мы поняли, по каким принципам работают технологии блокчейна, как осуществляется процесс майнинга и для чего он необходим, рассмотрели особенности проведения сделок с использованием смарт контрактов, а также увидели, как используются эти технологии на практике.

 

Не забыли мы коснуться и темы минусов и плюсов данных технологий. Независимо от того, как в дальнейшем будет развиваться судьба блокчейн-технологий, можно сказать одно – они вовсе не являются никаким “мыльным пузырем”, как их пытаются представить некоторые скептики. Более того, даже те компании и люди, которые негативно настроены по отношению к криптовалютам, признаются – за технологиями блокчейна будущее, и быть может, серьёзный технологический прорыв произойдет уже в самое ближайшее время.



Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.