Принцип работы блокчейн

Блокчейн и Биткоин: что появилось раньше? Что курица, а что яйцо? В сознании пользователей понятие “блокчейн” неразрывно связано с термином “биткоин”. Это двояко отражается на восприятии технологии block chain как распределенного реестра, который лежит в основе новой, цифровой экономики.

• Блокчейн что это такое простыми словами
• Блокчейн и его применение
• Информация и её передача
• Блокчейн как способ хранения информации
• Как работает блокчейн Bitcoin
• Блокчейн платформа и обычная база данных
• Насколько безопасно хранить информацию в блокчейне?
• Сфера применения блокчейна
• Как заработать с блокчейном
• Плюсы и минусы технологии
• Блокчейн кошелек
• Транзакции в сети блокчейн
• Блокчейн сейчас и в будущем
• Что такое технология блокчейн? Пошаговое Руководство для начинающих
• Особенности блокчейн-технологии
• Прозрачность системы
• Неизменность
• Блокчейн-проекты
• Классификация блокчейнов
• Транзакции в системе
• Проекты, базирующиеся на технологии Blockchain
• Виды блокчейн сети
• Сферы применения
• Как работает блокчейн
• Где можно применить блокчейн

С одной стороны, слава первой криптовалюты Bitcoin, созданной на базе блокчейна, приковывает к нему особое внимание. Биткоин очень быстро набрал популярность, криптовалюта стала доступной, пользователи начали пристально изучать новый финансовый феномен и технологию, на которой он базируется. Постепенно Blockchain technology перестала быть таинственным техническим термином, значение которого известно лишь узкому кругу специалистов.

Но есть у этой ассоциации и другая сторона. В массовом сознании за криптовалютой, в частности за биткоином, закрепилась слава чего-то запрещенного и незаконного. Зачем расплачиваться биткоинами, когда есть множество других официальных методов, с которыми проще работать? Понятно – за всем этим кроются какие-то “темные делишки”.

Но когда пользователь начинает глубже изучать суть блокчейна и разбирать, что это значит, он осознает, что блокчейн – это просто инструмент для передачи и хранения данных. А инструмент не может быть хорошим или плохим: все зависит от того, как и в каких целях его использовать. По запросу “Что такое блокчейн?” мы получим множество статей с обзором технологии блокчейн как распределенной базы данных, децентрализованной, состоящей из связанных между собой записей – блоков. Все блоки объединяются в цепочки и подвергаются четкому учету.

Блокчейн функционирует без единого сервера, создаются идентичные копии, которые хранятся на компьютерах всех участников сети.

Термин Blockchain характеризует его задачи и назначение. “Block” – блоки, “chain” – цепочка. Blockchain – это цепочка блоков с выдержанной, строгой последовательностью.

В нашем обзоре – подробное описание того, что вам нужно знать о самом важном технологическом чуде после создания интернета.

Блокчейн что это такое простыми словами

О технологии Блокчейн (англ. Blockchain) простым языком.

• Блокчейн – это непрерывная цепочка блоков данных, где каждый последующий блок связан с предыдущим посредством содержащегося в нем набора записей;
• Каждый блок хранит в себе всю информацию цепочки, начиная с самого первого блока;
• Новые блоки добавляются в самый конец цепочки, таким образом содержимое блокчейна постепенно нарастает подобно снежному кому;
• Все блоки сети находятся в строгом хронологическом порядке и связаны между собой криптографической подписью, созданной при помощи сложных математических алгоритмов;
• Криптографической подписью сопровождается каждое изменение в системе, и после совершения транзакции и ее записи в блок-цепь, все узлы сети получают данные об этом;
• Операции внутри сети регистрируются и обрабатываются без участия стороннего сервиса;
• Текущее состояние блокчейна на конкретный момент времени загружается, синхронизируется и предоставляется сотнями тысяч компьютеров по всему миру, которые называют узлами или “нодами” (node);
• Что такое узел? Если говорить своими словами, то это отдельно взятый компьютер, который хранит полную и самую актуальную версию blockchain. Каждый раз, когда в сети появляется новый блок, все узлы обновляют свой блокчейн.

Технология блокчейн при верификации платежей в сети Bitcoin.

Блокчейн и его применение

Информация и её передача

Информация – основа цивилизации, государства и социума. Информация применяется для точного описания прошлых событий и для предугадывания аналогичных событий в будущем. В материальном смысле информация должна быть правдивой. Физическая формула, в которой пропустили или изменили одну букву, перестает правдиво отображать реальность, а значит, становится бесполезной. Это верно для любого дела – прогноз или план, построенный на недостоверной или неполной информации, осуществится только по случайности. Хранение информации строится на трех принципах:

• Информация должна быть правдивой – отображать реальность;
• Информация должна быть читаемой – ею можно пользоваться;
• Информация должна существовать – от потерянных данных нет пользы.

Сначала люди хранили нужные вещи у себя в голове, пересказывая их потомкам. Слова обрели письменную форму и перешли на таблички, папирус и пергамент. Архивы и летописи – наш источник знаний о том, что происходило за сотни лет до нашего рождения. Государственные архивы содержат наши имена, даты рождения, места жительства. В банковских архивах можно узнать о финансах, в реестре – об имуществе, в поликлинике – о здоровье. Постепенно данные переносят на цифровые носители. Для этой информации выполняются условия выше: данные актуальны, читаемы и существуют, но нарушить эти принципы просто.

Для чего нужен надежный способ хранения информации? Библиотеки и реестры горели, бумаги воровали и подделывали, ответственные люди искажали факты, сервера крашились, а пароли – забывались. Сохранность данных зависит больше от человека, чем от носителя, а значит, человеческий фактор нужно исключить. С развитием компьютеров появилась возможность автоматизировать хранение информации. Человек вводит данные – компьютер их сортирует, делает резервные копии и охраняет от вмешательств. Но если у пользователя есть знания или доступ, он сможет удалить или изменить запись.

Блокчейн как способ хранения информации

До 2008 года обычные базы данных были единственным способом хранить большой массив информации. Сатоши Накамото, отец Биткоина, решил построить изобретение на принципиально новом способе хранения –блокчейне (blockchain – “цепочка блоков”). Данные разбиваются на равные блоки, которые организованы в цепочку. В каждом блоке есть хеш-сумма предыдущих блоков, благодаря чему изменение содержимого блока задним числом сразу же выявляется. Данные записываются в блокчейн автоматически, пользователи только дают запросы на создание и запись этих данных. Сама цепочка хранится на компьютерах всех пользователей одновременно, автоматически обновляется и сверяется с другими копиями, чтобы не допустить ошибок и взломов. Блокчейн – это особая база данных, которая обеспечивает самое надежное хранение информации.

Преимущества

• Информацию нельзя удалить или изменить;
• Информация вносится автоматически, нельзя сделать ошибку;
• Информация хранится в нескольких местах одновременно, невозможно намеренно уничтожить носитель;
• Технология масштабируется под любые потребности.

Недостатки

• Информация добавляется блоками, объем которых ограничен. Значит, нельзя за раз добавить большой пакет данных;
• Нет единого стандарта, что отпугивает гигантов-консерваторов от применения и популяризации блокчейна.

Как работает блокчейн Bitcoin

Я рассмотрю принцип работы блокчейна на примере Биткоина, так как технологию изобрели специально для этой крипты. Если вам интересно – читайте детальную статью о сути криптовалюты, там все расписано понятным языком.

Итак, чтобы деньги имели ценность, их эмитент должен гарантировать, что деньги нельзя подделать. На бумажных деньгах есть водяные знаки, ленты, серийные номера и другие методы защиты. В электронных деньгах – база данных, в которой указано, сколько денег где лежит. Суть биткоина в том, что количество монет ограничено и известно. Любые операции с монетами записываются в блокчейн, и после расшифровки цепочки можно точно сказать, сколько монет лежит на конкретном кошельке.

Структура блоков

1. Номер блока;
2. Подпись блока;
3. Информация о транзакциях;
4. Хеш-сумма предыдущего блока;
5. Хеш-сумма текущего блока.

Что такое хеш-сумма? Это число в шестнадцатеричном виде, которое получается после применения к информации специальных функций. Информацию прогоняют по специальным формулам несколько сотен раз, после чего она превращается в бессмысленное число определенной длины. Если хешировать ту же информацию еще раз – получится такое же число. Если в информации поменять местами соседние символы – получится другое значение. Если изменить содержимое блока, оно перестанет совпадать с его же хеш-суммой, записанной в следующем блоке. Если изменить хеш-сумму блока 1 в блоке 2, изменится хеш-сумма блока 2. В итоге изменить содержимое блока задним числом невозможно, система блокчейна будет надежно хранить любую информацию.

Подпись блоков

Чтобы добавить новый блок в цепочку, его надо подписать. Подпись – число, полученное хешированием случайного бесконечно длинного числа. При этом полученное число должно соответствовать какому-то условию, например, в BTC оно должно начинаться с 13 нулей. Количеством нулей регулируется время, которое майнеры тратят на нахождение нужного значения. Когда кто-то находит его, об этом сообщается всем участникам сети, а они в свою очередь проверяют, подходит ли значение под требования. В блокчейне создается новый блок, в котором записывается наградная транзакция за нахождение числа-подписи, затем – остальные транзакции и нужные хеш-суммы.

Случайные участники сети проверяют правильность транзакций: анализируют блокчейн и подтверждают, что на кошельке отправителя достаточно монет для перевода. После подтверждения блок окончательно подписывается своим числом и добавляется в блокчейн. Блокчейн на компьютерах остальных участников автоматически дополняется, новые транзакции исполняются.

Блокчейн платформа и обычная база данных

Пошагово рассмотрим банковский перевод и перевод криптовалюты и сравним их.

Банковский перевод

1. Отправитель создает заявку на перевод денег, подтверждает ее паролем;
2. Банк проверяет, подходит ли пароль к счету, проверяет в базе данных наличие денег на счету;
3. Банк подтверждает транзакцию, деньги уходят адресату.

Возможные проблемы

• База данных повреждена или недоступна. Если банк не может подтвердить пароль или наличие денег на счету – транзакцию отменяют.
• Заявку могут изменить. Хакер может перехватить заявку и изменить адресата, чтобы получить деньги.
• Из-за ошибки заявка может продублироваться, деньги спишут дважды.

Перевод крипты

1. Отправитель создает заявку, подписывает ее своим ключом. Информация о новой транзакции отправляется ближайшим участникам сети и попадает в стакан транзакций.
2. Когда подходит очередь, несколько случайных участников проверяют по блокчейну наличие средств на кошельке.
3. Заявка записывается в блок, деньги уходят адресату.

Решение банковских проблем

• Блокчейн (база данных) одновременно хранится у всех участников сети, поэтому он всегда доступен для проверки;
• Заявка отправляется нескольким участникам сети, одновременно перехватить и изменить все заявки невозможно. Дополнительно компьютер отправителя сверяет заявку с той, что попала в стакан транзакций. Если что-то не так – он автоматически ее отменяет.

Насколько безопасно хранить информацию в блокчейне?

Мы установили, что информацию нельзя подделать или удалить – не совпадет хеш-сумма, и поврежденный блок сразу же исправят. Как? Чтобы стать участником сети, нужно установить на компьютер специальную программу и скачать всю историю транзакций сети. Когда блокчейн загрузится, программа попросит ближайших или случайных участников сверить хеши всей цепочки и нескольких последних блоков. Если они не совпадают – программа проверит blockchain, найдет поврежденный блок и скачает правильный у другого участника сети.

Теоретически можно подменить информацию в последнем блоке, чтобы вознаграждение за нахождение подписи пошло на кошелек хакера. На практике такое не получится – Биткоин работает по принципу консенсуса, то есть действие происходит, если его подтверждают более 50% участников. Чтобы изменить блокчейн, нужно подменить блоки на 50% компьютеров-участников за 15 минут, чтобы успеть до нахождения нового блока. В случае успеха хакер получит 12,5 BTC ($75 000 на апрель 2018), но потратит на организацию аферы несколько миллионов.

Сфера применения блокчейна

Сейчас блокчейн широко используется в криптовалютах и проектах с собственными токенами. Цепочка позволяет обезопасить пользователей от хакеров и мошенников, а также уменьшить комиссии за обмен виртуальной валютой. Специалисты и бизнесмены, которые разобрались в технологии, уже ищут способы внедрить блокчейн в обыденные вещи:

• Юриспруденция. Если хранить документы в блокчейне, их будет невозможно изменить задним числом. Любые договоры, акты, справки и постановления – все в одной защищенной базе данных. Если добавить возможность распечатывать документы только с хеш-суммой этого документа на бумаге – отпадет нужда в нотариальном заверении копий и других простых действиях бюрократов.
• Медицина. Двойное слепое исследование – это хорошо. Но фармакологи мечтают получить полную статистику: применение препаратов на практике может отличаться от исследований. Если врачи будут протоколировать лечение в специальной форме, фармацевты смогут получить реальную статистику по своим лекарствам.
• Маркетинг. На блокчейне можно проводить опросы и получать удобную статистику.
• Разработка. В блокчейне можно хранить историю важных событий в программе или игре – обмен предметами, выплаты бонусов и другие важные вещи.
• Искусство. Цифровое право и копирайт будут благодарны блокчейну за возможность точно привязать продукт к идентификатору одного пользователя.

Как заработать с блокчейном

На самом блокчейне заработать нельзя – это просто алгоритм для хранения информации, а не инструмент для заработка. Чтобы заработать, нужно инвестировать в блокчейн проекты: криптовалюты, стартапы, интересные проекты. Инвестиции в них не отличаются от инвестиций в акции или ценные бумаги в техническом плане. Но в финансовом аспекте они более выгодны и рискованны. Инвесторы покупают токены и коины, которые им нравятся, чтобы дождаться повышения курса и продать их с прибылью.

Инвестиция в разработку

Как вложиться в реальный бизнес? Разработка приложений, бизнес-решений и баз данных на блокчейне – затратная штука. Поэтому разработчики продают акции своих компаний на фондовой бирже: BTCS, Global Arena Holding HashingSpace, Coinsilium Group и другие. Фактически, это обычное инвестирование в акции.

Краудфандинг

Некоторые компании придумывают финансово успешные вещи, но не могут заинтересовать крупных инвесторов. Это разработчики, производители игрушек, электроники и гаджетов. В краудфандинге цепочка блоков используется для сбора статистики по проекту и для использования смарт-контрактов. В современном краудфандинге деньги защищены, а Pebble, 3D-принтеры и шлемы виртуальной реальности – примеры прибыльных проектов.

Какова надёжность и долговечность блокчейна?

Блокчейн-технология, как и Интернет, имеет встроенную устойчивость к ошибкам. Сохраняя блоки информации, идентичные во всей сети, блокчейн не может:

1. Контролироваться кем-то одним;
2. Не имеет единой точки отказа.

Биткоин был изобретен в 2008 г. С этого времени блокчейн Биткоина работает без существенных сбоев. (На сегодняшний день, проблемы, связанные с Биткойном, были из-за взлома сервисов, построенных поверх него, или недостаточного контроля. Другими словами, эти проблемы возникают из-за плохих намерений и человеческих ошибок, а не из-за недостатков в архитектуре протокола).

За почти 30 лет Интернет доказал свою надёжность. Это достижение служит хорошим предзнаменованием для блокчейн-технологии, которая продолжает развиваться.

Как бы революционно это ни звучало, блокчейн действительно представляет собой механизм, обеспечивающий высшую степень учета и идентификации. Больше не будет пропущенных транзакций, ошибок человека или машины, или даже изменений, сделанных без согласия вовлеченных сторон. А наиболее важно то, что блокчейн помогает гарантировать законность транзакции путем записи её не только в главном реестре, а в распределённой системе реестров, связанных через защищенный механизм проверки.

Сферы применения блокчейна

Сущность «цепи блоков» как общедоступной, распределенной и 100% достоверной базы данных делает применение блокчейн весьма привлекательным для компаний, работающих в разных областях.

В настоящее время уже существует ряд расширений для разработки бизнес-приложений на блокчейн, обеспечивающих:

• безопасное администрирование сетей, исключающее хакерские атаки MIM («человек посередине») и снимающее проблему «единого администратора»;
• хранение цифровых сертификатов, делающее полностью защищенным доступ пользователей к сайтам (в частности, исключая перехват паролей);
• безопасные двусторонние сделки без привлечения гарантирующей третьей стороны (юридической фирмы, нотариуса, банка и др.);
• фиксацию времени размещения документов, позволяющую решать вопросы патентования, авторского права и др.;
• подтверждение подлинности продукта (товара) с помощью надежно защищенного сертификата;
• подтверждение прав на любую собственность;
• создание общедоступных электронных визиток, информация на которых автоматически обновляется даже после «раздачи» по интернет-ресурсам;
• систему DNS, неуязвимую для DDOS-атак,
• и другое.

Внедрение технологии блокчейн в России и на Украине

В РФ технологию собираются официально узаконить и начать внедрять в 2019 году, приняв к тому времени необходимые нормативно- правовые акты. Пока что крупные банки страны совместно с Центробанком с целью повышения эффективности финансовой системы создали платформу «Мастерчейн».

Интересный проект на блокчейне действует в Москве. Платформа называется «Активный гражданин», и с ее помощью проводят всевозможные голосования, касающиеся улучшения жизни в столице.

В Украине уже сегодня на блокчейн частично перевели Государственный земельный кадастр. В частности, на этой технологии работает процесс проверки выписки. На втором и третем этапе блокчейнизации кадастра на распределенный реестр переведут существующую базу данных, а затем приступят и к хешированию всех проводимых транзакций. На очереди также Государственный реестр вещевых прав на недвижимое имущество.

Плюсы и минусы технологии

Как видим, блокчейн – универсальная технология, применимая в разных сферах жизни, что является однозначным ее плюсом. Помимо уже рассмотренных выше открытости, безопасности и защищенности, блокчейн также:

• Уменьшает транзакционные издержки.
• Сокращает время проведения сделок с нескольких дней, а то и недели, необходимых для проверки данных и обмена документами, до нескольких часов.
• Позволяет организациям, учреждениям избавиться от лишних статей расходов.

К минусам стоит отнести масштабируемость. Сегодня блокчейн не способен обеспечивать огромное количество транзакций за короткое время. К примеру, платежные системы MasterCard или Visa обрабатывают около 45 тысяч транзакций в секунду, в то время как у биткоина их всего 7. Также ежедневно растет и вес базы, которая хранится на компьютерах сети.

Не стоит забывать и о нагрузке на электрические сети, когда речь идет о сетях, работающих на основе алгоритма POW. Все эти сложные вычисления заставляют компьютеры потреблять большое количество энергии.

Говоря о неуязвимости блокчейна эксперты указывают также на вероятность так называемой «атаки 51%». Иными словами, если группа участников сети сконцентрирует в своих руках 51% вычислительных мощностей, она может начать действовать в своих интересах, подтверждая только выгодные для себя транзакции. Однако для этого потребуются настолько мощные ресурсы, что осуществить на практике эту идею чрезвычайно сложно.

Блокчейн кошелек

От названия инновационной базы данных получил свое имя один из кошельков для хранения биткоинов, который был основан в 2011 году. Это лишь один из многих блокчейн кошельков, он дан здесь для примера, со всеми их видами можете ознакомиться в нашем обзоре криптовалютных кошельков.

Также отдельно мы разобрали самые популярные кошельки для блокчейнов Bitcoin (BTC) и Ethereum (ETH):

• Виды и различия Биткоин-кошелеков,
• Обзор лучших кошельков для Эфириума.

Blockchain-кошелек предлагает нам не просто хранить наши монеты, но и является обозревателем блоков, то есть именно здесь можно просмотреть какая транзакция, куда была отправлена, а также проследить цепочку передачи монет от момента их возникновения (если неосторожно купить криптовалюту или продать, то можно выдать данные о себе, которые будут доступны каждому).

Кошелек давно пользуется хорошей репутацией как надежный и удобный сервис, и если бы не высокие комиссии, то площадку и впрямь можно было бы назвать лучшей. Но, в последнее время, Blockchain требует слишком много за совершение транзакции, а при маленьких сборах (их устанавливает сам пользователь) транзакция может долго где-то блуждать, а потом так и возвращаться к своему владельцу неподтвержденной. Несмотря на это, многие пользователи верны сервису — завести на нем аккаунт можете и вы.

Регистрация Blockchain кошелька

Если вы решились зарегистрировать онлайн биткоин-кошелек, то почему бы не сделать это прямо сейчас? Предлагаю короткое руководство пользователя, которое в несколько шагов сделает вас счастливым обладателем аккаунта на Blockchain.

1. Перейдите на официальный сайт онлайн кошелька и выберите раздел «Кошелек».
2. Далее, выбираем одну из кнопок создания кошелька — в верхней части экрана или по центру выберите «Sign Up».
3. Вводим минимум данных о себе: почту, пароль и принимает условия использования сервиса.
4. Регистрация завершена, советую сразу же верифицировать почту, ведь это позволит получить доступ к кошельку при различных неблагоприятных моментах.

Для входа в систему выберите в разделе «Кошелек» функцию «Login in», а затем укажите данные, которые были заданы при регистрации. Уже из личного кабинета вы можете настроить уровень безопасности аккаунта, который вам будет наиболее удобен.

Также очень важно хранить пароль доступа к кошельку, ведь его потеря грозит потерей денег. Для того, чтобы иметь шанс восстановления доступа советую сразу же запросить мнемонический код и хранить его в надежном месте.

Транзакции в сети блокчейн

Блокчейн — это защищенный от несанкционированного доступа цифровой реестр общего пользования, который ведет учет транзакций в публичной или закрытой одноранговой сети. Распределенный между всеми узлами сети реестр непрерывно записывает историю операций с активами между одноранговыми (одного порядка) узлами сети в виде блоков информации.

Все утвержденные блоки транзакций соединяются в цепочку — с начального блока до последнего добавленного, отсюда и название технологии — блокчейн (англ. block chain — цепочка блоков). Таким образом, блокчейн выступает в качестве единого источника достоверных данных, а участники блокчейн-цепи видят только те транзакции, которые относятся именно к ним.

Вместо того чтобы обращаться к третьим лицам, например, финансово-кредитным организациям, в качестве посредников при проведении транзакций, узлы блокчейн-сети используют специальный протокол консенсуса для согласования содержимого реестра, а также криптографические алгоритмы хеширования и электронно-цифровые подписи для обеспечения целостности транзакции и передачи ее параметров.

Механизм консенсуса гарантирует, что распределенные реестры являются точными копиями, что снижает риск появления мошеннических транзакций, поскольку постороннее вмешательство может возникнуть во многих местах одновременно. Криптографические алгоритмы хеширования, такие как алгоритм вычислений SHA256, гарантируют, что любое изменение входных данных транзакции, даже самое незначительное, приведет к появлению другого значения хеша в результатах расчетов, что указывает на вероятность компрометации входных данных транзакции. Электронно-цифровые подписи гарантируют, что транзакции осуществляются легитимными отправителями (подписаны закрытыми ключами), а не злоумышленниками.

Децентрализованная одноранговая блокчейн-сеть лишает отдельных участников или групп участников возможности контролировать базовую инфраструктуру или дестабилизировать всю систему. Все участники сети равны и подключаются к ней по одним и тем же протоколам. Участниками могут быть физические лица, государственные структуры, организации или объединения всех перечисленных типов участников.

По сути система записывает хронологический порядок проведения транзакций со всеми узлами сети, признавшими действительность транзакций посредством выбранной модели консенсуса. Результатом являются не подлежащие отмене транзакции, согласованные всеми участниками сети децентрализованно.

Блокчейн сейчас и в будущем

Вполне возможно, что сейчас – именно то время, когда технология проходит обкатку вживую на весьма значимых областях общественной жизни, и в скором времени мы увидим все больше и больше проектов и платформ, использующих блокчейн. Уже сейчас банки пытаются активно внедрять это у себя (в том числе и для снижения операционных расходов), на рынке появляются все новые и новые игроки, стремящиеся популяризовать использование технологии.

Новые проекты на блокчейне будут основываться на его главных преимуществах – открытости, защищенности, безопасности. 

Поэтому блокчейн станет хорошим подспорьем для любых сервисов, где пользователи могли переживать о возможном мошенничестве или о сохранности данных:

• микроплатежи
• банковские операции
• логистика
• юриспруденция
• медицина

Всего за несколько лет блокчейн уже прошел путь от новинки в технологическом мире до инструмента, которым начинают пользоваться крупные банки, корпорации и государства.

Что только укрепляет уверенность в том, что в будущем технология раскроет свой потенциал еще сильнее.

Что такое технология блокчейн? Пошаговое Руководство для начинающих

21-й век – это век технологий. В условиях растущей потребности в модернизации в нашей повседневной жизни люди открыты для новых технологий. От использования пульта дистанционного управления для управления устройствами до использования голосовых заметок для подачи команд — современные технологии окружают обычного человека повсюду.

Такие технологии, как дополненная реальность и IoT, за последнее десятилетие набрали популярность, а теперь в игру вступила еще и блокчейн-технология.

Блокчейн — технология, которая чудесным образом влияет на различные отрасли, была представлена на рынках посредством самого первого современного приложения биткойна. Биткойн — это форма цифровой валюты (криптовалюта), пришедшей на замену бумажных денег для торговли. А базовая технология, лежащая в основе успеха криптовалют, и называется блокчейном. Тем не менее, утверждать, что биткойн и блокчейн — это одно и то же, не совсем правильно. Создание криптовалют является одним из примеров блокчейн-технологии в действии, но помимо биткойна есть еще немало сфер, где сейчас активно применяется блокчейн.

Представьте, что вам нужно совершить транзакцию. В частности, перевести деньги со своего счета на счет друга или дальнего родственника. Но процесс не проходит. Что-то идет не так, и деньги возвращаются на ваш счет. Такие проблемы, как нехватка денег на вашем счету, превышение лимитов перевода в день, технические работы в банке и так далее решаются с использованием криптовалют, таких как биткойны. Цифровые валюты обеспечивают проверку передачи активов, контроль над добавлением новых активов и защиту финансовых транзакций. Все это стало возможным благодаря надежным криптографическим алгоритмам.

Из настоящего Руководства вы узнаете, что представляет блокчейн-технология, а также ряд каких свойств делает ее настолько уникальной. Поэтому продолжайте читать дальше.

Если же вы уже знакомы с особенностями технологии блокчейн, рекомендуем вам ознакомиться с расширенным Руководством по технологии блокчейн, чтобы вы смогли самостоятельно создать свой первый блокчейн.

Особенности блокчейн-технологии

Блокчейн имеет 4 особенности, которые делают эту технологию такой неповторимой.

1. Открытый публичный бухгалтерский реестр

Блокчейн доступен всем, кто входит в сеть. Пользователи могут даже получить доступ к деталям транзакции с момента создания блокчейна. Однако пользователи не получают доступа к личностям людей, участвующих в транзакциях.

Детали транзакции, добавленные в блокчейн, являются постоянными и не могут быть изменены.

Просто не предусмотрено такого централизованного органа, как банк, который контролирует блокчейн. Это предотвращает любые изменения данных, которые могут вступить в силу после взлома хакерами. Пользователи в сети гарантируют, что никакие изменения в блоке не могут носить постоянный характер, поскольку у каждого пользователя есть копия блокчейна. Блок может хранить детали транзакции не только относительно денег, но и недвижимости, транспортных средств и так далее.

2. Хэш-шифрование

Блокчейн использует алгоритм SHA256 для защиты своих данных. Адрес отправителя (его / ее открытый ключ), адрес получателя, детали транзакции и его / ее закрытый ключ передаются по алгоритму SHA256. Зашифрованные данные на выходе затем передаются по всему миру. После прохождения проверки адрес добавляется в блокчейн. Алгоритм SHA256 делает почти невозможным взлом данных и значительно упрощает проверку подлинности отправителя и получателя.

3. Доказательство работоспособности

Каждый блок в блокчейне имеет 4 основных заголовка.

• Предыдущий хэш — адрес хеша, который может однозначно идентифицировать предыдущий блок.
• Детали транзакции — детали различных транзакций, которые должны быть выполнены.
• Одноразовый номер — случайное значение, которое используется для изменения значения хэш-адреса блока
• Хеш-адрес блока — значения предыдущего хеша, детали транзакции и одноразовые номера передаются через алгоритм хэширования. Полученный результат, представляющий собой 256-битное 64-символьное длинное значение, является хэш-адресом, который используется для уникальной идентификации блока.

Доказательством работоспособности системы являются несколько человек по всему миру, использующих вычислительные алгоритмы для поиска подходящего значения хэш-функции, которое удовлетворяет заданному условию. (к примеру, выходное шестнадцатеричное значение должно начинаться с 5 нулей)

4. Майнинг

Человек, который находит одноразовый номер, который удовлетворяет требованию хэша для блока, получает 12,5 биткойнов. Последняя транзакция в каждом блоке присваивает майнеру 12,5 BTC в качестве награды. Это единственный способ генерировать новые биткойны. Каждые 4 года награда за майнинг блока уменьшается. Следующее сокращение запланировано на 2020 год и составит до 6,25 BTC.

Почему же именно у блокчейн-технологии есть все шансы подорвать промышленность и уничтожить некоторые сферы в том виде, в котором они существуют теперь?

Во-первых, в силу того, что сеть блокчейнов не имеет центрального органа, она способна демократизировать систему. Поскольку это общий и неизменный регистр, информация, отображаемая в нем, становится общедоступной. Следовательно, все, что, так или иначе, строится на блокчейне, по самой своей природе прозрачно, и все участники несут ответственность за предпринимаемые ими действия.

Что такое блокчейн в простом смысле

Блокчейн — это распределенный регистр, который полностью открыт для всех и каждого в сети.

Каждая транзакция в блокчейне защищена цифровой подписью, которая подтверждает ее подлинность. Благодаря использованию шифрования и цифровых подписей данные, хранящиеся в цепочке блоков, защищены от несанкционированного доступа и не могут быть изменены.

Блокчейн-технология позволяет всем участникам сети достичь соглашения или консенсуса. Все данные, хранящиеся в блокчейне, записываются в цифровой форме и имеют общую историю, которая доступна для всех участников сети. Таким образом, шансы на любую мошенническую деятельность или дублирование транзакций исключаются за счет исключения участия третьей стороны.

Чтобы лучше понять блокчейн, рассмотрим пример, когда вы подбираете оптимальный вариант отправки денежного перевода своему дальнему родственнику из другого города или даже другой страны. Вы можете воспользоваться услугами банка или приложением для перевода платежей вроде PayPal или Paytm. В этом варианте участвуют третьи стороны для обработки транзакции, из-за которой дополнительная сумма ваших денег вычитается в качестве комиссии за перевод. Более того, в подобных случаях вы не можете обеспечить безопасность своих денег, поскольку весьма вероятно, что хакер может нарушить работу сети и украсть ваши деньги. В обоих случаях страдает клиент. Вот где в игру вступает блокчейн, и весь процесс становится намного проще и безопаснее.

Дополнительная плата не взимается, поскольку средства обрабатываются вами напрямую, что устраняет необходимость в услугах посредника. Кроме того, база данных блокчейна децентрализована и не ограничивается каким-либо одним местоположением, что означает, что вся информация и записи, хранящиеся в блокчейне, являются публичными и децентрализованными. Поскольку информация не хранится в одном месте, нет никакой возможности взломать данные.

Основное преимущество состоит в том, что весь процесс абсолютно бесплатный. Блокчейн может не только передавать и хранить денежные средства, но также может заменить собой все процедуры и бизнес-модели, сопряженные с уплатой небольших комиссионных за проведение любой операции или же двухсторонней сделки.

По сути, вы не просто отказываетесь от услуг посредников, занимающихся сбором платежей, вы устраняете необходимость самого существования любой платформы для таких посредников.

Но технология идет еще дальше. Электронные книги могут быть оснащены блокчейн-кодом. Вместо покупки пользователем фрагмента книги в интернет-магазинах с получением прибыли от сделки банком-эмитентом, занимающимся выпуском кредитных карт, книги будут распространяться в зашифрованном виде, а в случае успешной операции технология блокчейна будет переводить авторский гонорар и открывать книгу на устройстве, куда она была скачана. При этом автору перечисляется вся сумма гонорара, а не его незначительная часть. А в случае успешной операции для пользователя могут отображаться обзоры и иная полезная информация о книге. В случае успеха блокчейн-технологии необходимость в торговых площадках чем-либо, включая книги, также отпадает.

В сфере финансов преимущества использования блокчейнов куда очевиднее. Так, блокчейны изменят методы работы фондовых бирж, процедуры объединения кредитов и заключения договоров страхования. Они позволят исключить необходимость в банковских счетах, а также любых услугах, оказываемых банками в настоящее время. В результате все финансовые учреждения обанкротятся или будут вынуждены кардинально изменить способы работы, как только преимущества обеспечения безопасности записей бухгалтерского регистра без взимания комиссий за операции будут реализованы. Как известно, финансовая система построена на принципе взимания небольших комиссионных за облегчение процедуры проведения сделки. Иными словами, в случае успешности блокчейн-технологии банкиры станут просто консультантами, а не контролерами денежной наличности и ее потоков. Биржевые брокеры больше не смогут получать комиссионные, а курсовая разница на покупку/продажу исчезнет за ненадобностью.

Принцип работы блокчейн-технологии

Блокчейн — это цепочка блоков, которые содержат данные или информацию.

Каждый блок в сети блокчейнов хранит некоторую информацию вместе с хэшем своего предыдущего блока. Хэш — это уникальный математический код, который принадлежит конкретному блоку. Если информация внутри блока будет изменена, хэш блока также будет изменен. Соединение блоков с помощью уникальных хэш-ключей — вот что делает блокчейн безопасным.

Хотя транзакции выполняются в блокчейне, в сети есть узлы, которые проверяют эти транзакции. В биткойн-блокчейне эти узлы называются майнерами, и они используют концепцию проверки работоспособности для обработки и проверки транзакций в сети. Чтобы транзакция была действительной, каждый блок должен ссылаться на хэш своего предыдущего блока. Транзакция будет выполняться только в том случае, если хэш верен. Если хакер попытается атаковать сеть и изменить информацию о каком-либо конкретном блоке, хэш, прикрепленный к блоку, также будет изменен.

Даже если вы внесете небольшое изменение во введенные вами данные, изменения, отображаемые в хэше, будут огромными. Давайте протестируем это свойство, используя упомянутый ранее алгоритм SHA-256:

Понимаете? Даже если вы только что изменили регистр первого набора символов входных данных, посмотрите, насколько это повлияло на внешний вид хэша на выходе.

Преимущества блокчейн-технологии

• Децентрализованность
• Неизменность
• Прозрачность

Децентрализация

До появления систем Bitcoin и BitTorrent пользователи пользовались централизованными системами, предполагающими наличие одного централизованного объекта, при взаимодействии с которым пользователи извлекают интересующую их информацию.

Хорошими примерами таких централизованных объектов являются, например, деятельность банков или модель взаимодействия сервер-клиент. В первом случае банки выступают депозитариями ваших денежных средств. Чтобы получить свои деньги, вам придется обратиться в банк, который выступает посредником.

Во втором случае, если вы что-то ищете в поисковой системе Google, вы отправляете запрос на сервер, который затем выдает вам нужную вам информацию на экран вашего устройства.

Блокчейны по своей природе децентрализованы, и это означает, что ни один человек или группа не обладают полномочия всей сети. В то время как у всех в сети есть копия распределенного бухгалтерского регистра, никто не может изменить его самостоятельно. Эта уникальная особенность блокчейна обеспечивает прозрачность и безопасность, предоставляя пользователям соответствующие полномочия.

Недостатки централизованных систем

• Доступ к истории данных об операциях есть у ограниченного круга лиц или учреждений.
• Построение системы по принципу «все яйца в одной корзине», вследствие чего возникает угроза хищения данных после совершения хакерских атак.
• Остановка всей системы на период модификации или обновления программного обеспечения. Это приводит к невозможности доступа к данным на период обновления или внесения изменений в систему.
• В случае повреждения одного элемента данных или заражения вирусом, все данные в сети окажутся под угрозой.

В децентрализованной блокчейн-системе все данные общедоступны. При этом исключается необходимость в посреднике при взаимодействии с другим пользователем сети. Именно это было взято за основу при создании биткойна. Фактически только вы несете ответственность за сохранность ваших средств. И вы можете отправить свои деньги кому угодно, не приходя банк.

Прозрачность системы

Одним из наиболее привлекательных аспектов блокчейн-технологии является степень конфиденциальности, которую она может обеспечить. Тем не менее, все равно возникают вопросы об эффективном сосуществовании таких разных по своей природе понятий – конфиденциальности и прозрачности. Поэтому давайте с вами рассмотрим, как блокчейн уравновешивает эти две концепции в интересах пользователей.

В блокчейне личность пользователя скрыта благодаря мощным криптографическим механизмам, а это значит, что связать публичные адреса с отдельными пользователями особенно трудно.

Прозрачность блокчейна проистекает из того факта, что транзакции каждого публичного адреса открыты для просмотра. Так, если вы знаете публичный адрес одной из этих крупных компаний, вы можете просто вставить его в строку папки «Проводник» и просмотреть все операции, в которых была задействована указанная компания. Это заставляет компании придерживаться принципов честности, чего никогда не наблюдалось раньше.

В прошлом крупные финансовые учреждения могли использовать средства своих клиентов так, как они считали нужным, без чьего-либо ведома и не всегда честным и эффективным образом. Финансовый кризис 2008 года является одним из таких примеров.

Теперь вы понимаете, почему подобная технология может иметь некоторые преимущества для финансовой отрасли, верно?

Неизменность

Свойство неизменности блокчейна относится к тому факту, что любые данные, однажды записанные в блокчейне, не могут быть изменены. Неизменность можно объяснить на примере отправки электронной почты. Так, если вы отправите письмо нескольким адресатам, вернуть его обратно уже не получится. Вы можете попросить адресатов лишь удалить ваше письмо.

После того, как данные были обработаны, они не могут быть изменены. В случае с блокчейном, если вы попытаетесь изменить данные одного блока, вам придется изменить весь блокчейн, следующий за ним, так как каждый блок хранит хэш своего предыдущего блока. По законам хэширования изменение в одном хэше приведет к изменению во всех следующих хэшах. Для кого-то чрезвычайно сложно изменить все хэши, поскольку для этого требуется много вычислительных ресурсов. Следовательно, данные, хранящиеся в блокчейне, не подвержены изменениям.

Благодаря свойству неизменности, встроенному в цепочки блоков, становится легче обнаруживать подделку любых данных. Цепочки блоков считаются защищенными от несанкционированного доступа, поскольку любое изменение хотя бы одного отдельного блока может быть легко обнаружено и устранено.

Криптографическая хэш-функция – это особый класс хэш-функций, который обладает различными свойствами, что делает его идеальным для криптографии. Есть определенные свойства, которые должна иметь криптографическая хэш-функция, чтобы считаться защищенной.

Каждая хэш-функция, связанная с блоком, уникальна. Вы можете рассматривать это как отпечаток пальца блока. Любое изменение данных приведет к изменению хэш-функции. Поскольку хэш-функция одного блока связана со следующим блоком, для того, чтобы хакер мог внести какие-либо изменения, он / она должен будет изменить хэши всех блоков после этого блока, что довольно сложно сделать.

Блокчейн представляет собой связанный список, который содержит данные и хэш-указатель, который указывает на предыдущий блок, и, следовательно, создает цепочку. Что такое хэш-указатель? Хэш-указатель похож на указатель, но помимо того, что в нем содержится адрес предыдущего блока, он также содержит хэш данных внутри предыдущего блока.

Именно эта небольшая настройка делает блокчейны настолько по-настоящему надежными и новаторскими.

Представьте себе, что за какую-то долю секунды, хакер атакует блок 3 и пытается изменить данные. Из-за свойств хэш-функций небольшое изменение данных приведет к существенному изменению хэша на выходе. А это значит, что любые незначительные изменения, сделанные в блоке 3, изменят хэш, который хранится в блоке 2, что, в свою очередь, изменит данные и хэш блока 2, что приведет к изменениям в блоке 1 и т. д. Но это приведет к изменению всей цепочки, что практически не осуществимо. Именно так блокчейны достигают неизменности.

Почему необходимо использовать блокчейн?

В блокчейне криптология полностью заменяет третьи стороны в качестве регулятора доверия. Участники сети запускают сложные консенсусные протоколы, чтобы единогласно и надежно договориться о том, что должно быть добавлено в распределенный бухгалтерский регистр, а также обеспечить его целостность в любое время. Поскольку именно эти отказоустойчивые протоколы обеспечивают основу для доверия, это позволяет устранить посредников и, как следствие, снизить общую стоимость транзакций. Бухгалтерский регистр, построенный на базе блокчейн-технологии, может не только облегчить транзакции, но и может бесспорно доказать право собственности на что-либо, от информации до земли, без необходимости в центральном органе.

Блокчейн-проекты

• Ethereum — распределенная вычислительная платформа с открытым исходным кодом, основанная на блокчейне с функциональными возможностями использования смарт контрактов. С ее помощью можно создавать децентрализованные онлайн-сервисы. Концепцию единой децентрализованной виртуальной машины в 2013 году предложил российско-канадский программист Виталик Бутерин. Сеть работает с 30 июня 2015 года после краудфандинговой кампании, которая позволила привлечь $18,439 млн.
• Waves Platform — это криптовалютный проект, запущенный российским предпринимателем Александром Ивановым в 2016 году. Кампания по запуску Waves blockchain platform собрала 16 миллионов долларов, войдя в число крупнейших по привлеченным средствам через краудфандинг.

Классификация блокчейнов

Изначально блокчейн-технология предполагает полную свободу и независимость цепи, в которой нет единого администратора. Однако интерес к новой технологии со стороны крупных компаний и финансовых институтов привел к появлению более централизованных форм блокчейна, когда при сохранении распределенных данных присутствует централизованная система контроля.

Такие трансформации позволяют говорить о разных видах блокчейна:

• публичный блокчейн;
• блокчейн, который принадлежит консорциуму;
• полностью частный блокчейн (классификация создателя платформы Ethereum Виталика Бутерина).

Они отличаются уровнем доступа к информации участников блокчейн-сети, а также их возможностью влиять на ее развитие.

Публичный Blockchain

К публичному блокчейну (public blockchain) может получить доступ любой человек в мире. Это означает, что он может отправлять транзакции и ожидать их включения, если они действительны, а также участвовать в процессе консенсуса, то есть определения того, какие блоки добавятся в цепочку.

В отличие от обычных экономических систем, которые жестко регламентированы и так или иначе управляются централизованно, публичные блокчейны защищены принципами криптоэкономики. Криптоэкономика основана на сочетании экономических стимулов и криптографической проверки данных. Согласно этим принципам, влияние на консенсус при принятии решения пропорционально объему экономических ресурсов.

Такие системы обычно считаются «полностью децентрализованными».

Блокчейн, принадлежащий консорциуму

Консорциумные блокчейны (consortium blockchains) контролируются заранее выбранным набором узлов. Виталик Бутерин в качестве примера приводит систему из 15 финансовых учреждений, каждое из которых управляет узлом, и 10 из которых должны подтвердить каждый блок, чтобы его признали действительным и добавили в цепь.

Право читать блок-цепочку может быть общедоступным, либо ограничено участниками. Возможны «гибридные» системы, когда корневые хэши блоков являются общедоступными, но все члены блокчейна могут совершать лишь ограниченное число запросов и подтверждений транзакций некоторых частей блокчейна.

Такие цепи можно назвать «частично децентрализованными».

Частный блокчейн

Полностью частный блокчейн (fully private blockchains) — это цепочка блоков, в которой запись новых блоков закреплено только за одной организацией. Разрешение на чтение может быть общедоступным или ограничено в той или иной степени.

Возможны дополнительные опции, как управление базами данных, аудит и т. д. внутри одной компании, когда во многих случаях общедоступность окажется не нужной. Хотя без нее не обойтись, когда требуется публичный отчет о деятельности.

Сферы применения

Преимущества системы (децентрализация, безопасность, достоверность и др.) привлекают компании, работающие в разных сферах. Сейчас на основе blockchain разрабатываются приложения, предназначенные:

• для безопасного администрирования сетей, которые исключают MiM-атаки, возникающие из-за посредника, и сложности, связанные с «единым администратором»;
• хранить цифровые сертификаты, что обеспечивает безопасный доступ к сайтам;
• формировать двусторонние операции без посредника (банк, государство, агентство и т. д.);
• отмечать время, когда размещен документ, что решает спорные ситуации при патентовании, фиксации авторского права и т. д.;
• подтверждать подлинность продукта на основе защищенной сертификации;
• гарантировать права физлиц и юрлиц на разную собственность;
• создавать DNS, неподверженную DDoS-атакам.

Транзакции в системе

Блокчейн — единая база данных, где хранятся сведения обо всех осуществленных внутри сети операциях. Пользователям предоставляется информация о транзакциях. Посредником в централизованной системе выступает финансовое или государственное учреждение, а в децентрализованной роль отведена сетевым узлам блокчейна, которые применяют протокол консенсуса, чтобы согласовать содержимое реестра, хеширование и ЭП. Консенсус — гарант, что распределенные реестры копируют друг друга. Все участники сети обладают равными правами и возможностями.

Проекты, базирующиеся на технологии Blockchain

После появления первой криптовалюты технология стала стремительно развиваться. Компаний, работающих на его основе, множество. Каждый год появляются новые стартапы. Некоторые уже достигли всемирного признания и огромного оборота.

Ethereum

Официальный площадка ethereum.org. Капитализация Эфириума на 18.11.2018 превышает 18 млрд долларов, что делает токен одной из крупнейших криптовалют в мире. Главная особенность ETH — наличие смарт-контрактов («умные» контракты). Разработчики на их основе создают собственные продукты и триггеры, используя встроенный язык сценариев. Сотни новых блокчейн-стартапов основываются на платформе Эфириум. Есть некоторые нерешенные проблемы, связанные с взаимодействием с некоторыми процессами (нельзя отследить физическую передачу товара клиенту и т. д.).

Aragon

Компания появилась в 2016 г., стремительно развивается до сих пор. Официальный ресурс — aragon.org. Идея проекта — создание компании, в которой полностью отсутствует бумажный документооборот и др. бюрократические атавизмы. Весь рабочий процесс должен осуществляться внутри сети блокчейн.

Функционирует бета-версия ПО с большими возможностями, позволяя:

• осуществлять долевое управление;
• проводить голосования на основе смарт-контрактов;
• запускать фандрайзинг;
• распределять должности между работниками компании.

NEM

Японский стартап начал работу в 2015 г. как аналог сети Эфириум. На его базе возможно построение мультифункциональных приложений и расширений. У разработчиков NEM в приоритете скорость транзакций: операции занимают всего несколько секунд. Ознакомиться с целями, технологией, проектами и дальнейшими планами по развитию проекта можно на официальном сайте по адресу nem.io.

Ripple

Основной конкурент NEM и ETH, активно развивается. Ripple на 18.11.2018 занимает второе место по капитализации, обогнав Эфириум. Официальный ресурс находится по адресу ripple.com. Отличается высокой скоростью проведения операций. Минус — недостаточная прозрачность распределения активов.

Sia

Проект предлагает распределять зашифрованные данные на большом количестве независимых ПК. Сайт — sia.tech. Преимущество перед другими облачными сервисами для хранения информации и файлов — низкая стоимость услуг (» в 10–15 раз меньше). Дополнительный плюс — зашифрованные данные не передаются полиции или другим госорганам.

DASH

Популярность криптовалюты состоит в улучшенных свойствах анонимности. Биткоин и большинство альткоинов не могут похвастаться полной анонимностью, что делает DASH привлекательнее на их фоне. Сайт — dash.org.

MaidSafeCoin

Один из «первопроходцев» индустрии распределенной структуры. Проект начал работу в 2006 г. — еще до появления Биткоина и криптовалют. Сайт расположен по адресу maidsafe.net. Компания до сих пор функционирует, но большого успеха не возымела.

BitShares

Токены используются для доказательства владения объектами. Их можно связать с физическим имуществом для идентификации. Платформа BitShares — площадка для обмена разными предметами собственности. Торги осуществляются на глобальном уровне, поэтому проект претендует на звание торговой платформы нового поколения.

Блокчейн за короткий промежуток времени прочно вошел в современную экономическую, финансовую, торговую и технологичную сферы. Потенциал системы огромен, а возможности не использованы даже наполовину. В ближайшие годы сфера продолжит расширяться и «эволюционировать».

Распределенное хранение

Облачные сервисы хранение информацию клиентов недостаточно надежны по причине их централизованной структуры. Более эффективными являются распределенные системы они не подвержены цензуре и лучше защищены. Технология блокчейн кардинально меняет ситуацию в секторе распределенного хранения данных. Вместе с распределенными вычислениями, безопасность информации является одним из ведущих трендов в блокчейн-экономике.

Открытость блокчейн

История транзакций доступна любому из пользователей. При этом вовсе не нарушается конфиденциальность участников процесса. В блокчейне Вы можете увидеть баланс каждого кошелька и его историю пополней и трат, личные данные при этом остаются неприкосновенными.

Безопасность

В традиционной финансовой системе информация о переводах выплатах и других операциях хранится на серверах финансовых учреждений. Недобросовестный чиновник или взломавший сервер злоумышленник может ее изменить или уничтожить. Нельзя сказать, что это просто, но все же вполне реально. В крупных blockchain сетях история операций содержится на сотнях тысяч серверов, такая система хранения данных прозрачна и безопасна. Для подписи требуется два ключа — публичный и приватный. Только ключи открывают доступ к цифровым активам в блокчейн кошельке конкретного пользователя.

Взаимодействие без посредников

Большой вклад в развитие блокчейн технологии внес канадский программист Виталик Бутерин. Ему принадлежит идея создания платформы блокчейн, имеющий скриптовую функциональность для создания децентрализованых приложений. Созданная при его участии блокчейн сеть Ethereum, дает возможность заключать смарт-контракты, не пользуясь услугами посредников. Договора записываются на языках программирования в байт-коде, который считывает и выполняет децентрализованная виртуальная машина Ethereum (EVM). В блокчейне Ethereum создано несколько сотен децентрализованных приложений, в том числе платформы для соцсетей, казино и финансовых бирж.

Существует и другие сети, поддерживающие заключение смарт-контрактов, например, Counterparty, но конкурировать с экосистемой эфириум они пока не в состоянии.

Виды блокчейн сети

Существует три вида распределенных сетей, но технология блокчейн развивается и в будущем мы встретимся с другими проектами.

Публичный блокчейн (Permissionless Blockchain) — сеть, не имеющая управляющего органа, где все пользователи равны и соблюдается полная конфиденциальность. К этому типу относятся Bitcoin, Ethereum, Monero и большинство других криптовалют.

Эксклюзивная система (Public Permissioned Blockchain) — открыта для пользователей, но их деятельность контролирует полный узел блокчейн сети. Большинство из таких систем имеют собственную криптовалюту, для использования сети требуется залог или предварительная оплата. Таким образом, повышается масштабирование и увеличивается количество транзакций. Проекты public permissioned blockch имеют высокую скорость передачи сообщений и не большое количество подтверждений. Примером эксклюзивной сети является блокчейн-проект Ripple.

Частная сеть (Private Permissioned Blockchain) — закрытая платформа для доверенных лиц, зачастую невидимая и недоступная широкой публике. В таких системах обычно не создаются внутренние токены и в ней не гарантируется абсолютная неизменяемость и защищенность данных, присущая децентрализованным сетям. Пример частной сети финансовая платформа Hijro.

Могут функционировать и комбинированные типы блокчейн-сетей. Цель разработки таких проектов объединение достоинств разных типов блокчейн.

Сферы применения

Ситуация на рынке наглядно демонстрирует, что технология блокчейн  работает не только в финансовой индустрии. Существуют десятки отраслей экономики, в которых нашла практическое применение система распределенных реестров:

1. Авторское право. С помощью блокчейн-стартапа Ascribe художники и люди других творческих профессий подтверждают и сохраняют авторство и право собственности. Идентификаторы и цифровые сертификаты упрощают подтверждения авторских прав и подлинности произведений.
2. Операции с товарами и сырьем. The Real Asset Company это платформа для торговли золотом, использующая блокчейн. Real Asset Co позволяет людям по всему миру безопасно покупать золотые и серебряные слитки. Недавний запуск Goldbloc криптовалюты с золотым обеспечением повышает уровень прозрачности и контроля для инвестиций в золото.
3. Управление данными. В Проекте Factom блокчейн технологии применяются для анализа и систематизации данных. Предприниматели и политики, а также некоммерческие структуры используют Factom. Все записи хранятся в системе блокчейн, что снижает стоимость создания базы данных и уменьшает сложность управления и аудита.
4. Драгоценные камни. В ЮАР компания Everledger помогает идентифицировать алмазы и подтверждать законность операций с ними, с помощью «цифрового паспорта», созданного по технологии блокчейн.
5. Энергетика. Компания Energy Blockchain Labs работает над энергетическими интернет-проктами основанными на блокчейн-технологии.
6. Электронное голосование. Платформа Follow My Vote предназначена для анонимных онлайн-голосований. С помощью технологии блокчейн и обеспечивается достоверность и точность подсчета голосов.
7. Азартные игры. Игорная индустрия является примером успешного использования технологии блокчейн в сфере досуга и развлечений.
8. Организация частного и государственного управления. Платформа Advocate помогает улучшить взаимодействие населения с государственными чиновниками. Проект помогает как рядовым гражданам, так и претендентам на должности в местном управлении.

Как работает блокчейн

Проведение транзакций внутри блокчейн-системы устроено следующим образом:

• Пользователь пересылает в систему запрос на проведение транзакции. Для этого он генерирует и отправляет особый ключ, в котором зашифрована информация об операции – тип, цель, стороны и другое
• Запрос попадает в P2P-сеть, состоящую из компьютеров-участников системы. Эти компьютеры также называются узлами сети. Они анализируют информацию и подтверждают ее достоверность
• Сеть, состоящая из узлов, верифицирует транзакцию и подтверждает статус пользователя по определенному алгоритму. После чего происходит сам процесс передачи информации – например, сделка в криптовалюте или подписание контракта
• После успешного проведения транзакции в цепочку добавляется новый блок. Он содержит все сведения об операции и ссылку на предыдущий блок. Данные в цепи блоков нельзя изменить или стереть.

Где можно применить блокчейн

Самый распространенный способ применения блокчейна – это криптовалюта. Это особая форма денег, которая создается и хранится внутри системы блоков данных. Криптовалюта не зависит от каких-либо организаций и не существует в реальном виде. Блокчейн позволяет проводить денежные операции между участниками системы в защищенном режиме и контролировать объем доступных для использования монет.

Позднее блокчейн начали применять и в других сферах деятельности. Например, с помощью него можно проводить финансовые операции и заключать сделки – такая система повысит надежность и уменьшит затраты. Блокчейн можно использовать для хранения информации и обмена ей между организациями, например, в здравоохранении или сфере авторского права. Можно применить его при проведении голосования – такая система повышает его прозрачность и не даст подделать результаты.

В России уже давно идут разговоры о развитии блокчейн-систем. Этой технологией и ее применением интересуются государство, банки и предприятия. Например, блокчейн начали внедрять в системы местного самоуправления в Москве и Казани. Его активно используют в своей работе Сбербанк, Альфа-Банк и  ВТБ. В феврале 2018 года Росреестр зарегистрировал первый договор участия в долевом строительстве с использованием новой технологии.