PLC Ultima

Криптоглоссарий

Что такое технология блокчейн и как она работает

Технология блокчейн пользуется невероятной популярностью во всем мире и во всех сферах человеческой жизни, однако многие до сих пор задаются вопросом, как блокчейн работает и зачем он нужен. О его компонентах, технологиях, разработке и всем, что так или иначе связано с блокчейн-системами, вы узнаете в этой статье.

Что такое блокчейн

Блокчейн — это система записи информации посредством внесения данных в цифровой реестр, который дублируется и хранится на всех компьютерах, подключенных к определенной сети. Все транзакции фиксируются в блоках, образующих одну цепочку (так называемый хеш блокчейна), и каждая новая транзакция также вносится в реестр всех участников сети. Таким образом реализуется децентрализация базы данных, благодаря чему внесение изменений в данные (а значит, и мошенничество) фактически невозможно. Ведь если изменить один блок, остальные останутся нетронутыми, и несоответствие станет очевидным.

Конечно, есть и более сложное понятие блокчейна: это тип технологии распределения реестров (DLT), в котором все осуществляемые транзакции записываются неизменяемым криптографическим кодом, называющимся хешем.

Как работает блокчейн

Впервые такой подход к хранению данных был представлен и объяснен в рамках исследовательского проекта в 1991 году, однако на практике эта концепция была реализована лишь в 2009-м благодаря биткоину.

Главная цель блокчейна заключается в том, чтобы записывать, хранить и распространять информацию, но при этом не позволять редактировать ее во избежание фальсификации данных. Если говорить простым языком, то блокчейн представляет собой бухгалтерскую книгу, в которую можно вписать что-либо, но не исправить и не зачеркнуть. Данные из нее нельзя даже уничтожить!

Блокчейн для платежей позволяет отслеживать движение того или иного актива, который может быть как материальным, так и нематериальным. Блок данных включает в себя всю информацию об этом движении: что, куда, когда, сколько и т.д. Каждый такой блок соединяется с предыдущими и следующими, за счет чего формируется цепочка данных про перемещение и использование актива разными владельцами. Каждый новый блок, встраиваемый в цепочку, автоматически проверяет достоверность предыдущих и усиливает защищенность всей цепи.

Виды блокчейна

Виды блокчейна

Существует несколько видов блокчейна, которые отличаются друг от друга как наличием ограничений, так и разными преимуществами:

  1. Публичный блокчейн. Они считаются идеалом децентрализации и являются полностью открытыми для всех пользователей сети, которые в любой момент времени могут просмотреть их и проверить. В публичном блокчейне ограничения отсутствуют — присоединиться к сети может любой человек, у которого есть компьютер.
  2. Частный блокчейн. Этот блокчейн менее децентрализован, так как только избранные узлы могут принимать в процессе участие. Однако за счет этого такой блокчейн более безопасный.
  3. Гибридный блокчейн. Это смешанный тип, сочетающий в себе одновременно и частные аспекты, и публичные. Какая-то часть блокчейна берется под контроль организацией, а какие-то остаются прозрачными и публичными для всех участников.
  4. Блокчейн консорциума. Это наиболее «творческий» вид блокчейна, который создается организацией для решения собственных потребностей, например инициирования или приема платежей.

Значимость и преимущества блокчейна

Блокчейн является универсальной технологией, которую можно адаптировать абсолютно к любой сфере жизни и экономики. Сделать это позволяют его уникальные преимущества:

  • Высочайший уровень кибербезопасности. Все данные в блокчейне полностью конфиденциальны, и получателя или отправителя средств невозможно отследить. При этом все записи в цепочках шифруются, а единый сервер отсутствует, благодаря чему невозможно ни украсть данные, ни уничтожить их даже посредством системного сбоя или хакерской атаки.
  • Прозрачность. У всех организаций так или иначе есть своя база данных: клиентов, поставщиков, заказов и т.д. Из-за этого иногда сложно определить статус того или другого, проверить готовность заказа и получить актуальную информацию. В базе данных блокчейна же все данные доступны всем пользователям сети в режиме реального времени. Сохраняются все метки: даты, время, действия.
  • Мгновенная отслеживаемость. Блокчейн создает контрольный журнал, где фиксируются все перемещения актива и все этапы его пути. То есть каждый участник сети может узнать, где находится его актив в данный момент. Потерять его или фальсифицировать невозможно, что очень важно для сферы поставок, где товары могут пропадать на погрузках или подделываться.
  • Скорость. Те же банковские операции занимают определенное время, а ведение классической базы данных требует заполнения документов и бумаг. В итоге эффективность процессов снижается из-за влияния на них человеческого фактора. В блокчейне же все операции происходят мгновенно, также отсутствует необходимость согласовывать регистр и действия, а все расчеты производятся автоматически и потому безошибочны.
  • Автоматизация. При помощи смарт-контрактов, о которых мы расскажем далее, даже процесс заключения сделки можно автоматизировать. Также отпадает необходимость в контроле: смарт-контракт следит, чтобы прежде, чем транзакция пойдет дальше, были выполнены все предыдущие условия. Благодаря этому также отпадает потребность в участии третьих лиц и посредников.

Безопасность блокчейна

Чем же обеспечивается эта хваленая безопасность блокчейна? Все благодаря принципам криптографии, консенсуса и децентрализации, которые лежат в основе любого блокчейна и направлены на повышение доверия к транзакциям. Также безопасность осуществляется за счет блочной системы данных, о которой мы рассказывали выше. Еще все транзакции внутри этих блоков согласовываются друг с другом и проверяются посредством механизма консенсуса, в рамках которого все устройства участников должны признать новую транзакцию достоверной.

Все данные и сама сеть распределены между участниками. Единой точки сбора данных или отказа не существует, а доминирующих участников нет — все пользователи равны и имеют равные права относительно изменений записей и совершения операций. Отсюда и та безопасность, которая выгодно выделяет блокчейн на фоне других финансовых технологий.

Словарь блокчейна: компоненты и понятия, которые вам нужно знать

Что такое технология блокчейн и как она работает

Что такое узел в блокчейне

Термин «узел» (или нода блокчейна, как его называют, не переводя) в рамках блокчейна означает устройство, которое участвует в работе крупной сети тем или иным образом. В контексте же блокчейна под узлом понимается один из компьютеров, который запускает программное обеспечение блокчейна для проверки и хранения данных в блоках. То есть это своеобразный «опорный пункт», который позволяет блокчейну реализовывать свои функции. Таких нод чаще всего много, дабы распределить нагрузку и повысить стабильность блокчейн-сети.

Что такое одноразовый номер в блокчейне

Одноразовый номер — это понятие из мира криптографии, под которым понимается случайное число, которое генерируется системой для одноразового выполнения той или иной задачи. Как правило, одноразовый номер не используется повторно — всегда создается новый. Он также может быть временной меткой, маркером для обозначения каких-либо файлов или счетчиком его просмотров, что позволяет предотвратить несанкционированный доступ к чему-либо.

Blockchain Explorer

Blockchain Explorer представляет собой аналог поисковой системы вроде Google, с помощью которого можно находить любую информацию о прошлом или настоящем статусе блокчейна (но только публичного!). Например, с помощью эксплорера можно проверить, на каком этапе находится транзакция или каков баланс вашего кошелька. Это по сути инструмент навигации по блокчейну. Все, что нужно для него, — это соединение с интернетом.

Блокчейн-кошелек

Кошелек на основе блокчейна — это цифровой кошелек, при помощи которого пользователь может покупать криптовалюту, хранить ее, продавать или пересылать другим пользователям. По сути это такой же бумажник, какой вы носите с собой в сумке, только онлайн и защищенный посредством шифрования и криптографии. У всех кошельков разные протоколы безопасности и возможности, но некоторые позволяют даже конвертировать криптовалюту в фиат или выводить ее. Как правило, каждый криптовалютный проект разрабатывает и предлагает собственный блокчейн-кошелек, но также предлагают универсальные и часто кросс-платформенные кошельки криптовалютные биржи.

Акции блокчейна

На рынке появляется все больше стартапов и компаний, развивающихся в сфере блокчейн-технологий и предлагающих свои продукты на их основе. Сегодня также можно купить акции блокчейна, то есть цифровые ценные бумаги, которые так же, как и бумаги классические, могут дать вам право на долю прибыли компании или право участвовать в принимаемых ею решениях. Только такие инвестиции подкрепляются цифровой валютой, а не фиатной, что может быть сопряжено с рисками как для компании, так и для инвесторов из-за волатильности рынка криптовалют. Поэтому блокчейн-биржа цифровых акций для инвестирования подойдет далеко не каждому.

Смарт-контракты

Смарт-контракты — это программы, которые отслеживают выполнение фиксированных условий. Поскольку они основаны на блокчейне, внести в эти условия изменения или разорвать их также невозможно после того, как смарт-контракт был запущен. Это полностью автоматизированное исполнение соглашения, которое позволяет участникам доверять друг другу и не прибегать к посредникам как услуге. Например, смарт-контракты крайне популярны сегодня в сфере недвижимости, так как гарантируют безопасную и быструю сделку.

Как создать блокчейн

Как создать блокчейн

Шаг № 1. Определите цель своего блокчейна

Блокчейн настолько популярен сегодня, что порой компании обращаются к нему, даже не понимая блокчейна и зачем он им нужен. Поэтому прежде, чем создавать свой блокчейн, поймите его смысл конкретно для вашего бизнеса. Какие функции и задачи он должен выполнять?

Шаг № 2. Выберите оптимальный механизм консенсуса

Оригинальный блокчейн, то есть самый-самый первый, благодаря которому существует криптовалюта Bitcoin, использует блокчейн Proof-of-Work (доказательство работы) в качестве своего механизма. То есть, чтобы подтвердить и провести транзакцию, участнику сети необходимо решить сложные математические задачи, что требует серьезного оборудования. Однако сегодня существует и множество других подходов к функционированию систем распределенных реестров, например, Proof-of-stake (доказательство доли владения), консенсус на основе депозита, подтверждение прошедшим временем и т.д.

Шаг № 3. Выберите платформу

В интернете вы найдете уйму блокчейн-платформ, многие из которых имеют абсолютно бесплатный доступ и открытый исходный код блокчейна. При выборе такой платформы отталкивайтесь от механизма консенсуса, который выбрали: не все платформы подходят для некоторых из них.

Шаг № 4. Спроектируйте узлы

Блокчейн-решения могут включать необходимость получить разрешение (например, государственный земельный реестр) или не включать (например, биткоин, где любой человек с подходящим оборудованием может стать пользователем сети и майнером). Также блокчейн-решения могут различаться по тем типам, которые мы разбирали выше: публичный блокчейн, открытый, гибридный или даже консорциум, если у вас крупная и независимая организация.

Шаг № 5. Создайте прототип блокчейна

Чтобы обеспечить своей блокчейн-платформе стабильность и защищенность, нужно внимательно спланировать и продумать конфигурацию следующих компонентов:

  • Домены
  • Разрешения
  • Выпуск, оформление и обмены активов
  • Управление ключами
  • Подписи и шифрование
  • Форматы адресов
  • Протокол подтверждения подключения

Многие из этих параметров будет невозможно изменить после создания блокчейна, так что отнеситесь к этому этапу со всей ответственностью.

Шаг № 6. Создайте API (программный интерфейс приложения) и выберите соответствующие программные элементы

Некоторые блокчейн-платформы предлагают уже готовые API, а на некоторых вам придется создать его самостоятельно. Вам также нужно выбрать интерфейс и языки программирования, которые вы будете использовать (он может быть любым, от стандартного Python или Java до Golang и JS Node). После этого идет выбор внешней базы данных (допустим, MySQL) и серверов (почтовые и веб-серверы в том числе).

Шаг № 7. Интегрируйте полезные технологии

Это необязательный этап, однако он способен усилить ваш блокчейн и повысить его эффективность. Например, вы можете интегрировать в свою систему ИИ, биометрию для авторизации и входа в кошелек, Big Data, интернет вещей, блокчейн-приложение и т.д.

Эта инструкция, само собой, не является полной и предназначена лишь для того, чтобы дать вам общее представление о том, как создается блокчейн. Если вы не опытный блокчейн-разработчик, потребуется сначала пройти соответствующее обучение, которое можно найти в открытом доступе в интернете, например на YouTube.

Что такое блокчейн-майнинг

Что такое блокчейн-майнинг

Существует несколько способов получить криптовалюты (и популярный биткоин в том числе): это покупка валют на бирже вроде Coinbase, получение валют в качестве оплаты от другого пользователя или их виртуальная добыча, похожая на добычу полезных ископаемых. Именно третий способ добычи и называется блокчейн-майнингом.

Майнинг — это вычислительная работа, которую выполняют узлы (устройства) участника сети с целью сгенерировать новые монеты той или иной криптовалюты. По сути, выглядит это так: майнеры просто приобретают мощное вычислительное оборудование и подключают его к сети, а дальше оно само делает всю работу, следуя консенсусу сети и добывая монеты при помощи решения алгоритмов. Спустя время пользователь получает новые монеты на своем кошельке, и таким образом обеспечивается его источник пассивного дохода.

Блокчейн-майнеры

Майнерами называют как раз тех пользователей, которые занимаются майнингом криптовалюты. Их можно сравнить с шахтерами, у которых вместо кирки в руках вычислительное оборудование. Задача майнеров — решать сложные математические формулы посредством поддержки работоспособности этого оборудования, которое на практике делает все за них. Стать майнером может каждый, если имеет достаточный для этого бюджет, технические знания и подходящую технику.

Где можно использовать блокчейн

Блокчейн в финансовом и банковском деле

Блокчейн, используемый для бизнеса, может в тысячу раз ускорить все банковские операции и вдобавок снизить расходы на бюрократию и содержание ПО. К примеру, транзакции через блокчейн вроде Polygon или Solana занимают всего 0,1 секунды по цене $0,01, что гораздо дешевле, чем классические платежные системы Visa или MasterCard. На международных переводах, согласно подсчетам экспертов, банки при помощи блокчейна могут сэкономить $27 млрд за пять лет!

Блокчейн для бизнеса

Благодаря блокчейну можно снизить нагрузку на бухгалтерию: все бухгалтерские книги обновляются автоматически и только после того, как транзакция в блокчейне будет совершена и подтверждена. Также доступ к этой книге смогут иметь все участники канала, в том числе партнеры, желающие проверить подлинность переводов. Также только авторизованные в сети организации могут вносить блоки или просматривать их, что повышает защищенность бизнеса с точки зрения бухгалтерии и финансов.

Блокчейн в управлении цепочками поставок

Цепочка поставок — одна из первых ниш, куда перекочевал блокчейн сразу после своего появления на рынке. Его преимущество в данной сфере в том, что он позволяет автоматически регистрировать, проверять и отслеживать не только стоимость товара, но и его местоположение, качество, сертификацию, дату погрузок и т.д. Так можно снизить процент брака и потери от контрафакта, повысить прозрачность поставок материалов, своевременно актуализировать договоры и обойтись без аутсорсинга.

Блокчейн в страховании

В сфере страхования управление рисками — самый важный навык. Специально созданные для этого блокчейны, например IBM Blockhain, автоматизируют проверку данных и шифруют данные. OpenID, созданный как раз на основе IBM совместно с Американской ассоциацией страховых услуг (AAIS), является одним из самых ярких блокчейн-проектов в области страхования. Блокчейн также позволяет организациям и их клиентам отслеживать требования, прописанные в контрактах, и оптимизировать работу с государственными департаментами по страхованию, что существенно ускоряет и упрощает работу со страховыми случаями.

Блокчейн в здравоохранении

При помощи блокчейна медицинские учреждения, их сотрудники, аптеки, лаборатории и различные сообщества могут наладить связь друг с другом, обеспечив таким образом развитие единой экосистемы для накопления и обмена информацией о пациентах. Это исключит риск того, что данные пациента будут утеряны, а также раз и навсегда решит вопрос этики (данные пациентов будут доступны только по запросу и тем врачам, которые прошли проверку). Вдобавок при помощи блокчейна можно будет выявить ошибки и недостатки в текущей системе здравоохранения, повысить качество обслуживания и общую производительность при параллельном снижении нагрузки на врачей.

Блокчейн в розничной торговле

Блокчейн, используемый для ретейла — одно из самых популярных направлений его применения в принципе. Например, виртуальная машина Ethereum позволяет онлайн-брендам управлять своим блокчейном и внедрить в электронную коммерцию оплату криптовалютой, например биткоином. Также с блокчейном все транзакции становятся безопаснее, а возвраты оформляются практически по щелчку пальцев, ведь для них не нужно связываться с банком и оформлять соответствующие документы. За счет легкости платежей повышается качество обслуживания и комфорт покупателей.

Блокчейн в сельском хозяйстве

В сфере сельского хозяйства блокчейн так же, как и в сфере поставок или фармацевтики, позволяет отслеживать информацию о поставках и контролировать цепочку переводов, что повышает безопасность пищевых продуктов. Например, система фиксирует дату изготовление и соответствие срокам годности, а при помощи встроенного ИИ можно оптимизировать доставку по адресам на основе почтовых индексов.

Блокчейн в образовании

Преподаватели используют блокчейн для ведения таблиц успеваемости, которые теперь невозможно подделать, а также для заключения различных соглашений на оказание образовательных услуг. Помимо этого, блокчейн используют для хранения и отслеживания заданий, лекций и прочих материалов, для повышения подотчетности студентов при помощи смарт-контрактов, тем самым мотивируя их к обучению.

Игры на блокчейне

Игры на блокчейне можно считать сегодня новым трендом гейм-индустрии. Как правило, такие игры выглядят как аркады, ролевые или ММОРПГ, где элементы покупки игровых товаров и добычи игровых ресурсов зиждятся на криптографии. Например, предметы инвентаря, которые добывает игрок в процессе прохождения сюжета, могут являться NFT (невзаимозаменяемыми токенами). Затем этими NFT можно обмениваться с другими игроками или продавать их как коллекционные предметы, выводя таким образом реальные деньги. Словом, игры на блокчейне сводятся к принципу «играй и зарабатывай», поскольку это действительно источник пассивного заработка с «развлекательным» налетом.

Существуют такие игры, кстати, еще с 2017 года, хоть и начали говорить о них только в 2021-м. Компания по разработке и распространению игр Valve, правда, запретила размещение таких игр в своем маркетплейсе Steam, так что у применения блокчейна в гейм-индустрии есть и противники.

Будущее за блокчейном?

Будущее за блокчейном

Возможности блокчейн-технологий практически безграничны, поскольку эти технологии можно адаптировать абсолютно к любой нише, задаче и потребностям. Они приближают человечество к той самой утопии, которую мы сегодня можем лицезреть лишь в научно-фантастических фильмах: мошенничества и фальсификации данных не существует, потому что они невозможны, все люди доверяют друг другу, любые финансовые и юридические операции происходят за долю секунды (даже покупка дома мечты!) и больше нет никакой бюрократии, гонки с документами и длинных очередей. И это уже не говоря о той экономии для государств в том числе, которую принесет блокчейн в финансово-технологический сектор!

Хотя некоторые проекты и разочаровываются в рынке (например, Microsoft закрывает свой блокчейн, судя по новостям), несомненно, блокчейн-индустрия продолжит развиваться, причем не только в рамках криптовалют. Сегодня блокчейн можно обнаружить не только в сфере финансовых услуг, но и в сфере искусства. Даже если будущее криптомира разойдется однажды с блокчейном в том или ином смысле, подобные техники, которые обеспечивают прозрачность, безопасность и скорость, никогда уже не будут забыты. Так что начать разбираться или даже инвестировать в децентрализованные финансы — однозначно беспроигрышный вариант.