Технология Блокчейн (Blockchain) – что это такое простыми словами

В связи с активным внедрением виртуальных криптовалют, наблюдающимся в последние месяцы, появляется и множество систем транзакций, вспомогательных платформ и т. п. Достаточно часто встречаются упоминания о базе транзакций в интернете, но не все пользователи понимают о чём ведётся речь. В этом материале мы рассмотрим понятие технологии блокчейн что это такое простыми словами, и как он работает?

Как работает блокчейн

1. Первый блок содержит базу данных в зашифрованном виде.
2. Один из пользователей добавляет транзакцию (новую информацию), она отправляется в мемпул (memorypool), где ждут подтверждения все заявленные транзакции.
3. Участники подтверждают действие. Совершенная транзакция записывается в блок, каждый узел цепочки получает соответствующую информацию. За транзакцию принимают не только финансовые операции, но и действия: отправку документов (цифровой информации), регистрацию прав собственности.
4. Второй и последующий блок включает материалы из первого блока и новые дополнения. То есть каждый новый блок в цепочке связан с предыдущим имеющимся набором записей криптографической подписью. В основе подписи лежат сложные математические алгоритмы.
5. Новые созданные блоки добавляются строго в конец цепочки. Неразрывная цепь регулярно обрастает новым содержимым.

Криптографическая подпись сопровождает каждое, даже минимальное изменение в системе.

Каждый компьютер – узел или нод, который хранит актуальную информацию о блокчейне. Как только в цепи появляется новый блок, компьютер обновляет данные в режиме реального времени. Информация о цепочке синхронизируется с другими компьютерами-узлами без участия сторонних сервисов.

Технология блокчейн придумана, чтобы сохранить данные в полной безопасности. В систему блокчейна могут входить тысячи узлов, и ни один хакер не может взломать все из них.

Разрабатывался метод на протяжении нескольких лет, но обобщил всю полезную информацию программист под псевдонимом Сатоши Накамото в 2008 году. Сначала методика хранения данных создавалась для финансовой отрасли:

• Каждый участник системы – аноним;
• Платежи совершаются от отправителя к получателю, посредников нет;
• Каждый участник отслеживает движение операции;
• Риск мошенничества исключается из-за шифрования блоков и передачи криптографического ключа в новый блок информации, внести изменения в них невозможно.

Благодаря применению технологии blockchain, удается обеспечивать адекватную работу частных компаний и государственных структур в онлайн.

Основные понятия

Первое понятие, которое я хотел бы вам раскрыть, – понятие транзакции

. Как говорит Александр Гаркуша, большой специалист по блокчейну, транзакция – это «крик», что некий адрес хочет перевести другому адресу, например, некую сумму биткоинов. Сам по себе адрес в блокчейне называется
публичный ключ
. Он всегда существует совместно с приватным ключом, и вместе они составляют так называемый wallet, или кошелек. В системе происходит проверка валидности, и после этого транзакция считается одобренной.

Следующее понятие – блок

. Это, по сути, запись транзакции в определенном формате, которая через криптографию превращается в набор каких-то символов.

Шахтеры XXI века, они же майнеры

. Зачем существуют эти люди? Все достаточно тривиально – деньги. Мы с вами имеем блок. В нем есть сжатая информация, которая уже прошла криптографический процесс и превратилась в некий набор символов. Дальше майнер должен подобрать ключ, чтобы закрыть этот блок. За правильный подбор ключа он получает деньги, сейчас эта сумма составляет 12,5 биткоинов, это примерно 15 тысяч долларов.

Чтобы закрыть блок, майнер подбирает ключ

. Ключ первой транзакции учитывается в ключе второй транзакции. Ключ третий учитывает в себе ключ второй, который в свою очередь включает ключ первый. Таким образом, получается цепь блоков. И отсюда вытекает одно из главных свойств блокчейна – невозможность подмены данных в прошлом.

Блокчейн

– это база данных, в которой хранятся записи о неком активе и операциях с этим активом, записи заносятся в блоки, связанные криптографически.

Активы делятся на два вида: коины

и
токены
. Коины – монетки, токены – жетоны. Коины – это активы, в которых заложена некоторая платежеспособность, или нагрузка, присущая деньгам как таковым. Токены – это свидетельство на актив (в том числе и физические). Например, в блокчейне может быть запись о том, что господину Иванову, или хэшу такому-то, принадлежит дом. То есть токен может быть записью, подтверждающей право собственности на конкретный дом.

Сейчас большинство активов – это коины, монетки. Но рано или поздно мы придем к тому, что доминировать будут не монетки, а активы, подтверждающие право.

Консенсус

– это ключевое понятие работы самой системы. Она вся построена на согласованности в сообществе, на согласовании каких-то ключевых моментов.

Смартконтракт

– это ключевая возможность, которую нам дает блокчейн. Это программный код, который позволяет автоматически выполнять определенные функции при наступлении конкретных условий. Например, мы прописали условие: если на улице солнце, мы заплатим ТГУ два рубля. Дальше программа автоматически подключается к моему счету и уличному датчику, который определяет погоду. На улице солнце – с моего счета уходит два рубля в пользу ТГУ.

Подход смартконтракта можно использовать в рамках автоматического закона, или смартзакона. Например, если некий хэш переводит другому два биткоина за поставку какого-то товара, тогда второй должен заплатить 20% налога прибыль. Что нам мешает в эту транзакцию, в этот смартконтракт, включить еще одну строчку: из перечисленных ста рублей 20 идут в бюджет, 80 – продавцу? И система сама распределит деньги.

Сейчас смартконтракты с точки зрения юриспруденции практически не признаются. Но происходит обмен активами, которые могут быть весьма значительны. Это нужно как-то отразить юридически.

ICO (Initial Coin Offering)

. Это первичное размещение коинов или токенов. Это почти то же самое, что IPO. Но в IPO вы продаете долю своей компании. Когда объявляется ICO, об этом речи не идет.

ICO стоит, скорее всего, квалифицировать как краудфандинг. Но не совсем. В краудфандинге вы продаете свой продукт, который выпустите потом, когда вам дадут для этого денег. По-русски это называется предпродажа. В ICO инвесторы получат не продукт, а коин или токен.

Схема следующая. Я, допустим, сейчас делаю социальную сеть на блокчейне. Говорю, что у меня будет миллиард пользователей и все они будут ставить лайки. А каждый лайк будет стоить один коин. Поэтому я делаю их ограниченное количество. Пользователей будет много, коинов мало, коины будут стоить дорого. Я предлагаю купить их сейчас со скидкой 50%, потом сделаю социальную сеть, и вы сможете расплачиваться за лайки.

В 2021 году мы смогли собрать информацию о 250 ICO за всю историю блокчейна, однако только в апреле 2017-го их запланировано 29 штук.

Биткоин

– на данный момент основная криптовалюта. Биткоин – это отдельный блокчейн, с самым большим количеством пользователей. Раньше майнер получал за закрытие блока 50 биткоинов. Каждые 210 тысяч блоков вознаграждение майнеров сокращается ровно в два раза. Однако, для майнеров есть еще один источник заработка – комиссия за транзакцию. То есть, вся система биткоин построена на том, что по мере увеличения количества блоков вознаграждение майнера за закрытие блока стремится к нулю, но по мере увеличения транзакций в блоке растет его заработок в виде комиссии за транзакцию. Общий размер эмиссии этой криптовалюты ограничен самой системой. Биткоинов не может быть выпущено больше чем 21 миллион.

В настоящий момент вознаграждение майнера – 12,5 биткоинов. Курс биткоина на 01.05.2017 составляет около 1500 долларов. За закрытый блок майнер зарабатывает почти 19 тысяч долларов. И конкуренция в этой сфере большая. Я бы сказал, огромная.

Эфир

– вторая по своей значимости система. С этой криптовалютой происходит то же самое: закрытие блока, майнинг. Но немного по-другому.

Майнеры получают за один блок пять эфиров (на 01.05.2017 – 85 долларов за эфир) – больше 400 долларов, грубо говоря. Меньше, чем за биткоин. Но при этом нет никакого ограничения на размер имитированных эфиров. Эфир бесконечен.

Эта криптовалюта впервые продавалась в качестве монеток на ICO, и тогда 2000 эфиров стоили один биткоин. Если конвертировать по тому курсу – 13 центов стоил один эфир. Сейчас его стоимость – 85 долларов, то есть с 2014 года он подорожал в разы.

Казалось бы, если нет ограничений по количеству эфиров, рано или поздно они должны обесцениться. Но этого не происходит, потому что в эфире заложен внутренний спрос на саму монету – она нужна для реализации все большего и большего количества новых проектов на блокчейне.

Кто имеет право закрывать блоки?

Майнеры получают за закрытие блоков вознаграждение, это называется proof of work.

В 2017-2018 гг. эфир перейдет на proof of stake – когда блоки будут закрываться не майнерами, а людьми, которые обладают наибольшим количеством эфиров на своем балансе.

История технологии блокчейн

Немного об истории создания и эволюции технологии Blockchain.

Возникновение блокчейна связано с именем Сатоши Накамото, создателем первой криптовалюты Bitcoin.

Технология была предложена в 2008 году. На техническое обеспечение и реализацию ушло около 10 месяцев, и в 2009 году она была первый раз применена в том виде, в каком существует сейчас.

Впервые blockchain стал использоваться как основа первой криптовалюты — биткоина, где он играл роль распределенного реестра для всех операций с цифровыми монетами.

Благодаря блокчейну биткоин стал первой виртуальной валютой, которая решает проблему двойных расходов без использования авторитетного органа или центрального сервера.

Блокчейн – единый защищенный реестр информации и данных, которая представлена в виде электронных файлов, поэтому один блок может копироваться и тратиться несколько раз.

Принцип работы

Говоря простыми словами, концепция Blockhain изначально была создана для передачи ценностей. При этом, используется данная технология во многих сферах человеческой жизни.

Как же работает блокчейн и в чём заключается передача цифровых ценностей?

Предположим, что один пользователь публикует в Интернете определённую информацию, а другие получают к ней доступ. И здесь совсем неважно местонахождение людей, которые пытаются ознакомиться с данными. Самое главное — это наличие криптографического ключа у адресатов.

Получается, что Blockchain так и устроен: передача закрытого секретного ключа несёт за собой передачу всех прав на ценности, которые хранятся в специальной цепочке блоков. Всё предельно просто!

Несомненно, неспроста в начале данной статьи мы упомянули криптовалютные рынки.

Конечно же, это самый наглядный пример блокчейна в современное время. Передача цифровых монет также предполагает использование ключей для доступа к денежным активам.

Таким образом, технология Blockchain играет роль посредника во время перевода криптовалют, которую раньше исполняли все мировые банки. Кроме того, в обязанности блокчейна входит установка доверительных отношений между сторонами и подтверждение подлинности их личностей.

Могут ли злоумышленники воспользоваться секретными ключами и украсть закрытые сведения?

Разумеется, на практике кража ключей злоумышленниками возможна. Однако, исходя из того, как устроена данная технология — потенциальные кибератаки сводятся к нулю.

Принцип работы блокчейна помогает ему исполнять основной функционал мировых банков. В основе его работы лежит тщательная проверка личностей во избежание мошенничества. Это значит, что финансовые сделки серьёзно защищены со стороны сети.

Преимущества и недостатки использования технологии блокчейн

Универсальность и применение в разных сферах жизни являются преимуществом технологии blockchain.

Практическая польза blockchain заключается в:

• уменьшении издержек при проведении транзакций;
• сокращении времени проведения сделок до нескольких часов;
• избавлении от лишних статей расходов.

Достоинства

• Блокчейн как распределенная база данных. Блокчейн существует пока в мире есть хотя бы один компьютер, подключенный к blockchain-сети, поскольку все данные хранятся на компьютерах всех пользователей сети, а не в одном месте.
• Блокчейн – это открытость и защищенность информации. Блокчейн может обеспечивать уникальный симбиоз открытости и защищенности пользовательских данных. Надежность достигается за счет прогрессивных методов шифрования.
• Блокчейн как безопасное хранилище. Любую информацию, которую можно зафиксировать на листе бумаги, можно записать и в blockchain. При этом для совершения операций посредники не нужны: база управляется в автономном децентрализованном режиме, что обеспечивает прозрачность работы блокчейна.
• Блокчейн – это достоверность данных. Данные в сети блокчейн нельзя подменить или подделать: они подтверждаются многими компьютерами мира.
• Блокчейн – это полное равноправие пользователей. Копия всех блоков blockchain хранится на сотнях тысяч компьютеров мира, образуя единую сеть. Все участники сети обладают полным равноправием, и могут одинаково как выполнять свои обязанности, так и нарушать их.
• Блокчейн – это анонимные операции. Технология разработана так, что пользователь может сохранять абсолютную анонимность при полном доступе к информации.

Недостактки

• Масштабируемость. Блокчейн не может обеспечивать много транзакций за короткое время, как другие более раскрученные системы, и в этом заключается одна из основных проблем технологии. MasterCard и Visa обрабатывают около 45 тысяч операций в секунду, в сети блокчейн эти показатели в тысячи раз ниже. При этом вес базы данных, которая хранится на компьютерах пользователей, ежедневно растет.
• Нагрузка на электрические сети. Сложные вычисления блокчейн-сети заставляют компьютеры потреблять много энергии.
• Недостаточная распространенность. Технология Blockchain еще не внедрена глобально, поэтому в некоторых проектах работает очень медленно.
• Вероятность “атаки 51%”. Если группе пользователей удастся сконцентрировать в своих руках 51% вычислительных мощностей, она может начать использовать сеть в своих интересах и подтверждать только выгодные для себя транзакции. Поэтому говорить о полной неуязвимости сети не верно, так как риски все же присутствуют.

Какие проекты уже реализованы?

1.

Австралийский финансовый конгломерат Commonwealth Bank of Australia (CBA), компания-продавец хлопка Brighann Cotton Marketing Australia и американский банк Wells Fargo в 2014 году приняли участие в
сделке по поставке хлопка
из Соединенных Штатов в Китай, используя торговые и банковские операции в рамках блокчейн-системы. Было отгружено 88 упаковок товара на общую сумму 35 тысяч долларов.

2. Brooklyn Microgrid.

Проект из Нью-Йорка. На пяти домах стоят солнечные батареи, с помощью которых производится электроэнергия. Другие пять домов покупают эту энергию. Система блокчейн включает в себя программное обеспечение, которое позволяет записывать все сделки. Смартконтракт производит автоматический расчет. У хозяев домов одна задача: положить деньги на счет или забрать.

3. Bankymoon.

Африканские страны позволяют мигрантам в Европе перечислять за своих родителей или детей деньги за электричество. В биткоинах. Энергокомпании принимают эти платежи. Также в биткоинах любой желающий может перевести деньги на обеспечение электроэнергией одной из африканских школ.

4. LO3 – система контроля за рекуперацией тепловой энергии.

Майнеры, когда делают расчеты, используют для этого огромное количество специально оборудованных серверов. Эти компьютеры производят огромное количество тепловой энергии. С помощью LO3 тепловая энергия, которую вырабатывают серверы, переводится в электроэнергию, которая их снабжает. Понятно, что за счет КПД приходится потреблять и внешнюю энергию, но происходит экономия.

Типы блокчейнов — приватный и публичный

Поскольку на этой технологии могут строиться разные типы сервисов и приложений, то выделяют приватный и публичный blockchain.

Приватный blockchain

Такие блокчейны считаются эксклюзивными и создаются для развития частного бизнеса. Они закрытые и централизованные, поддерживаются и контролируются своими авторами и подчинены корпоративным целям. Чтобы стать участником приватного Blockchain, нужно выполнить определенные условия, а майнить новые блоки могут только сертифицированные пользователи.

Публичный blockchain

К публичным системам blockchain может присоединиться и стать майнером любой желающий, поскольку их администрированием занимается само сообщество.

Возможности технологии блокчейн

Несмотря на всеобщий хайп вокруг технологии блокчейн, важно понимать, что это база данных, которая обладает особыми свойствами.

Блокчейн — это способ сбора, хранения и обработки данных в децентрализованных одноранговых сетях, который предлагает высокую безопасность и достоверность записанной в нем информации.

Концепция блокчейна была предложена и опробована еще в 1991 году, но широкую известность эта технология получила после ее использования в платежной сети первой криптовалюты Bitcoin. Это децентрализованная платежная сеть, в которой нет посредника или контролирующего органа, и все пользователи равны в правах.

Следующим витком развития блокчейна стали смарт-контракты — это программные алгоритмы для заключения и выполнения самоисполняемых контрактов. С их появлением блокчейн научился не только хранить данные, но и применять их. Впервые полная концепция смарт-контрактов была представлена в криптовалюте Ethereum, которую разработал молодой программист Виталик Бутерин.

Практическое применение технологии блокчейн

В 2009 году блокчейн был создан в качестве базы и основного инструмента в системе первой криптовалюты биткоин. За 12 лет достоинства этой технологии оценили создатели других криптовалют, рядовые пользователи сети, финансовые эксперты, владельцы крупных банков и корпораций и даже правительства.

Поэтому область применения блокчейн уже не ограничивается криптовалютными системами.

Особенности и алгоритм работы Blockchain позволяют использовать эту технологию при совершении любых операций, связанных с переводами финансовых или других ценностей между физическими и юридическими лицами. Этот инструмент призван нивелировать элемент недоверия между незнакомыми друг с другом плательщиком и получателем и дать им возможность совершить безрисковую сделку.

Самая перспективная область использования технологии блокчейн для бизнеса – торговля, затем идут: медицина, логистика и организация документооборота на крупных корпорациях и в сфере государственного управления.

Что ожидается?

Мне кажется, что с середины года могут быть некоторые разочарования, связанные с ICO. Очевидно, что не у всех из них качество стопроцентное, очевидно, что не все эти проекты реализуются, люди разочаруются, потеряют деньги.

Рост технологии блокчейн я связываю с тем, что начнется ее регулирование с точки зрения государства.

1 апреля Япония признала, что криптовалюта – это нормальная полноценная валюта. И с 7 апреля у одного из крупнейших розничных ритейлеров Японии начались продажи за биткоины.

Blockchain применение в коммерческой и некоммерческой деятельности

• Создание по технологии blockchain закрытой платежной системы для участников финансовых и фондовых бирж, где торгуются золото, серебро, ценные бумаги и др.
• Создание автономной платежной системы с внутренней валютой, предназначенной для совершения сделок между корпорациями на большие суммы
• Хранение, подтверждение и передача интеллектуальных ценностей и авторских прав
• Хранение и управление любыми важными данными
• Применение технологии блокчейн в здравоохранении – создание единого медицинского реестра для всех клиник и медицинских центров с историями болезней всех граждан, хотя бы раз обращавшихся за медицинскими услугами
• Внедрение технологии блокчейн в избирательный процесс, чтобы сделать выборы анонимными и при этом – исключит возможность подделки результатов.

Перспективы развития

За несколько лет Blockchain превратился в незаменимый инструмент, который применяется во всех сферах человеческой жизни. К примеру, Европейский Союз уже рассматривает блокчейн в качестве системы голосования и защиты от фальсификации данных.

Кроме того, мы активно используем всемирную сеть для быстрого и лёгкого обмена информацией. Однако, когда вопросы касаются пересылки ценностей, мы прибегаем к помощи традиционных банков. Технология Blockchain может заметно упростить различные финансовые операции: регистрация сделок, подтверждение личности и заключение контрактов.

Стоит отметить, что сферы внедрения блокчейна никак не ограничиваются. Это могут быть как политические выборы, так и благотворительности. Получается, что практическое применение подобного детокса, основанного на прочной цепочке из блоков, не оставляет никаких сомнений!

К счастью, Blockchain позволит полностью избавиться от централизованных финансовых учреждений, которые играют роль лишнего звена. Также, данная технология поможет в увеличении уровня безопасности персональных данных.

Blockchain применение в государственном управлении и бизнесе

Проекты по внедрению Blockchain в государственное управление уже находятся на стадии разработки во многих странах.

Blockchain примеры применения: Минэкономразвития РФ в октябре 2017 года разработало проект, по которому все сведения из ЕГРН (реестра недвижимости) по Москве будут храниться в базе, созданной по принципу блокчейн.

Это решение защитит население столицы РФ от мошенников и даст возможность сотрудникам ЕГРН и правоохранительных органов мгновенно проверять достоверность сведений реестра.

В бизнесе технология блокчейн уже широко распространена. Она лежит в основе функционирования площадок для заключения смарт-контрактов. К смарт-контрактам («умным» сделкам) прибегают как рядовые пользователи сети, так и крупные корпорации и банки, для безопасности при совершении финансовых переводов незнакомым контрагентам. В 2021 году между Альфа-Банком и авиаперевозчиком S7 Airlines была проведена сделка-аккредитив – это одна из многих сделок, иллюстрирующая blockchain примеры применения.

Правовое регулирование

Что касается правового урегулирования, то Blockchain пока не узаконен на территории РФ. Однако, сейчас нормы российского законодательства относительно данной технологии пересматриваются.

Примечание: Россия планирует официально узаконить Blockchain и внедрить его во всевозможные сферы жизни (первостепенно — в финансовый сектор).

Таким образом, в Москве уже есть проекты, которые работают на основе блокчейна. К примеру, крупные банки во главе с Центробанком запустили в обиход платформу “Мастерчейн”. Она как раз-таки и отвечает за эффективность работы на финансовом уровне.

Другие варианты использования технологии блокчейн

Управление идентификацией

Блокчейн встраивается в системы идентификации, чтобы дать пользователям максимальный контроль над персональными данными. Системы идентификации, основанные на блокчейне, не нуждаются в непосредственном обмене конфиденциальной информацией. Вместо этого, они делятся данными и проверяют их достоверность с помощью криптографических методов. Это устраняет риски хранения конфиденциальных данных в централизованных базах данных и повышает конфиденциальность.

Кибербезопасность

Блокчейн стал жизнеспособной технологией защиты корпораций от киберпреступлений и хакерских атак. Например, NASA интегрировало блокчейн в свою систему для предотвращения цифровых атак и отказов. Блокчейн повышает кибербезопасность благодаря децентрализованному хранению данных и безопасности личных переписок.

Игровая индустрия

Игровым миром управляют разработчики, которые всё время оценивают качество пользовательского опыта. В онлайн-играх это распространено, поскольку игроки зависят от работы серверной части. Некоторые разработчики злоупотребляют этой возможностью, изменяя и даже удаляя игровые элементы, потому что геймеры являются только лицензиатами своих игр.

Но сценарий меняется: многие разработчики разрешили геймерам управлять своими внутриигровыми активами с помощью блокчейна. Технология помогает децентрализовать владение ресурсами и управление ими.