Что такое блокчейн простыми словами для чайников

Как работает блокчейн и что это такое простыми словами

Научные статьи изобилуют сложной терминологией. Мы попробуем разобраться, как работает блокчейн без помощи Сатоси Накамото или Виталика Бутерина.

Что означает термин «блокчейн»?

В переводе с английского слово blockchain означает «цепочку блоков». Этот термин хорошо объясняет суть рассматриваемой технологии, то есть как работает блокчейн. Информация в системе представляет собой линию из отдельных элементов. Каждый из них связан с предыдущим и содержит зашифрованную информацию о нем.

Используемые алгоритмы позволяют добавлять новые записи и проверять их подлинность благодаря связи с предыдущими. Фактического изменения и удаления данных не происходит. Для этого в цепочку просто вносятся записи с новой информацией.

Важная особенность блокчейна — распределение ресурсов. Каждый пользователь цепочки одновременно участвует в поддержании ее работы. Он хранит на своем компьютере все записи и предоставляет их для проверки подлинности. Таким образом, вмешательство в работу одного узла невозможно. При отключении кого-то из участников функционированию блокчейна ничего не угрожает.

Основные элементы блокчейна

Благодаря своей универсальности, блокчейн-технологию можно применять в различных сферах. Основное направление — хранение информации об активах. Это могут быть деньги, акции, имущество. Причем имущество может быть виртуальным (музыка, картинка в интернете) или реальным (яхта, квартира).

Одним из элементов блокчейна является актив. Вторым — транзакция, то есть запись о передаче его от одного участника системы к другому.

Транзакцией может считаться фактическое перемещение объекта. Например, когда один человек переводит другому биткоин или эфир, они появляются в кошельке получателя, но можно вносить только запись о транзакции, например, информацию о собственнике картины. В то время как сам шедевр будет висеть в музее постоянно и никуда не двигаться.

Блокчейн — более надежная технология хранения информации, чем существующие варианты. Следовательно, если реестр находится в единой базе данных, ее можно взломать, уничтожить, внести несанкционированные изменения, но в случае с цепочкой это нужно сделать для каждого узла. Они хранятся на отдельных компьютерах пользователей, расположенных по всему миру, поэтому такой взлом теоретически невозможен.

Разберем на примере. Предположим, пользователь приобретает картину в Лувре и хочет подарить ее любимому человеку. Данные об этом вносятся в виде нового элемента в цепочке. Так как эта запись содержит «образ» предыдущей, она защищена от подделок. Поэтому изменение отдельного элемента невозможно, так как «взломанный» не будет соответствовать образу, хранящемуся у «соседа».

Почему именно «цепочка блоков»?

Из термина «блокчейн» и предыдущего объяснения понятно, что он состоит из отдельных блоков. С другой стороны, они же являются записями в транзакциях. Каждая из них содержит следующие данные:

• кто переводит;
• кому передается;
• объем, переданный новому собственнику.

Блоки соединяются в непрерывную цепочку, которая продолжается бесконечно. Каждый следующий элемент ссылается на предыдущий. Он содержит информацию о «соседе снизу» в виде хэша. Благодаря этому, в любой момент можно восстановить всю историю передачи актива до момента его создания.

Для работы блокчейна важен консенсус. Речь идет о согласовании данных во всех узлах цепи, например, один из участников выключил компьютер. В это время была совершена передача прав на актив, то есть добавлена новая запись. Как только ПК вновь появится в блокчейне, информация в нем актуализируется.

Механизм консенсуса позволяет избежать несанкционированного внесения изменений. Поэтому если сам пользователь захочет подделать данные у себя на ПК, остальные узлы цепи восстановят верную информацию.

В реально работающих блокчейнах за секунду или минуту могут происходить сотни транзакций. Для оптимизации работы они объединяются в один добавляемый блок.

Что такое майнинг?

Под словом «майнинг» понимают решение сложных математических задач. Они нужны для формирования уникальных идентификаторов новых элементов, то есть происходит так называемый «расчет хэша».

Майнеры выполняют также несколько дополнительных задач:

• хранят на своих компьютерах копии записей блокчейна, то есть участвуют в защите информации и поддержании работы сети;
• подтверждают подлинность транзакций и проверяют те записи, которые регистрировались другими участниками.

От количества майнеров зависит надежность распределенной сети. Следовательно, чем больше узлов, тем сложнее вмешаться в ее работу. Стать майнером может любой желающий. Нужен только компьютер и специальная программа.

Количество “майнеров” растет потому, что каждый из них получает вознаграждение. Самое главное, что размер оплаты и механизм заработка зависит от алгоритма блокчейна, например, майнеры криптовалюты получают виртуальные монеты. Так происходит эмиссия крипты, то есть увеличение количества денежных средств.

Разберем на примере. Каждые 10 минут в цепочку добавляется новый блок. Записать его может тот майнер, который первым решит сложную математическую задачу. Он и получит вознаграждение, поэтому шансы разбогатеть на майнинге крипты имеют только владельцы мощных ПК. Сейчас сложность расчетов сильно возросла. Для успешного майнинга нужны сети из мощных процессоров, объединенные в «майнинговые фермы».

Как работает блокчейн: важные особенности

Блокчейн — уникальная технология, которая имеет несколько важных плюсов:

• прежде всего, она позволяет хранить записи об активах любого типа: виртуальных и материальных;
• операции по передаче актива полностью анонимны, так как идентификатором получателя и отправителя выступает только номер кошелька;
• транзакции абсолютно надежны, потому что изменить информацию о совершенных сделках на всех узлах сети невозможно;
• блокчейн невозможно уничтожить. Данные о транзакциях хранятся у каждого участника сети на его компьютере. Потеря одного узла не сказывается на работоспособности всей системы.

Ценность технологии распределенных реестров уже оценена пользователями и бизнесом по всему миру. Те, кто понимает, как работает блокчейн, используют технологию и для организации оборота валюты, и для купли-продажи виртуальных активов, и для инвестирования в стартапы. Самое время разобраться со всеми нюансами «цепочки » и понять, как извлечь из этих знаний прибыль.

Что такое блокчейн простыми словами для чайников

Технология блокчейн: просто о сложном

Блокчейн — популярное понятие, которое находится у всех “на слуху”, но не все могут точно понимать, что такое блокчейн, зачем он нужен и где используется.

Теме блокчейна и ответов на вопросы выше посвящена новая статья в нашем блоге.

Блокчейн: определение и история появления

Блокчейн (от англ. blockchain) — непрерывная цепочка блоков, которая хранит в себе информацию о транзакциях всех пользователей. Простыми словами, блокчейн — это современная база данных.

Блокчейн децентрализован. Это значит, что информация хранится одновременно у всех пользователей сети без единого реестра, что обеспечивает максимальную неуязвимость. Даже если один или несколько компьютеров будут взломаны, информация в сети не пропадет.

Кроме того, блокчейн неизменяем. Это значит, что пользователи сети могут только добавлять новую информацию, но удалять или изменять существующую — невозможно. Такой эффект достигается благодаря криптографии. Каждая запись (блок) связана с предыдущей записью (блоком) и содержит свой уникальный хеш (буквенно-цифровой код).

То есть если изменяется информация в блоке, следом меняется и хеш блока. А поскольку этот хеш входит в следующий блок, то следующий блок тоже меняется. В итоге из-за одного малейшего изменения меняются данные во всей сети. Поэтому ни один пользователь не может изменить какую-либо информацию незаметно для всех.

История появления блокчейна

Первые упоминания о технологии блокчейн появились еще в 1991 году, когда ученые-исследователи Стюарт Хабер и Скотт Сторнетт описали идею криптографически защищенной цепочки блоков. Ученые хотели создать систему, в которой временные значения документов невозможно изменить или повредить.

Блокчейн в криптовалюте и в том виде, который мы знаем сейчас, появился в 2008 году, когда человеком, или группой людей, под псевдонимом Сатоши Накамото был выпущен технический документ (white paper), описывающий технологию блокчейн. А в 2009 году был реализован первый блокчейн в качестве публичной книги транзакций, совершаемых с использованием биткоинов.

В 2014 году возник блокчейн 2.0, относящийся к приложениям, выходящим за рамки криптовалюты. Блокчейн-система Ethereum вводит в блоки компьютерные алгоритмы, известные как смарт-контракты.

Принцип работы блокчейна и транзакций внутри сети

Основа криптовалютных блокчейнов — SHA (Secure Hash Algorithm) или безопасный хеш алгоритм, который хеширует полученные данные. Если пользователи вводят одинаковую информацию, хеш остается неизменным, если разную — хеш автоматически меняется.

Объясним на примере, как работают транзакции в блокчейне.

1. Партнер А хочет перевести партнеру Б 2 биткоина и создает транзакцию на перевод.

2. Система объединяет транзакцию с другими транзакциями, после чего создается новый блок в сети

3. Система распознает новый блок и присваивает ему уникальный хеш-код для идентификации.

4. Теперь в игру вступают майнеры — участники сети, которые проверяют блоки и доказывают, что все истории транзакций верны, путем решения сложных математических задач.

5. Сеть распознает верификацию майнера, подтверждает её и освобождает.

6. Майнеры ищут следующее блоки, проверяют их, добывают и получают за это вознаграждение в криптовалюте.

7. Партнер Б получает отправленные ему 2 биткоина.

Как происходит процесс проверки блоков

Процесс проверки майнерами блоков происходит по алгоритму консенсуса PoW (Proof Of Work) или доказательство выполненной работы. В таком случае майнеры соревнуются друг с другом в вычислительных мощностях и для добычи блока решают сложные математические задачи. То есть расшифровать хеш и получить награду за блок больше шансов у майнеров с мощным вычислительным оборудованием. От мощности оборудования напрямую зависит количество хешей, которые майнер может вычислить в секунду, и прибыль, которую он получит.

То есть, чем мощнее оборудование, тем больше монет получает майнер.

Типы блокчейн-сетей

Есть три типа блокчейн-сетей: приватные, публичные и гибридные. Рассмотрим каждую из них подробнее.

Доступен только для ограниченного круга пользователей, а подключиться к нему можно только с учетом определенных правил и ограничений. В приватных блокчейн-сетях отсутствует децентрализация, поэтому определенный круг пользователей может самостоятельно настраивать права доступа для других участников сети. Именно из-за отсутствия децентрализации приватные блокчейны подвергаются критике со стороны криптосообщества.

Открытый и децентрализованный блокчейн, все пользователи которого равны, а транзакции доступны и прозрачны.

В гибридной блокчейн-сети объеденины свойства приватного и публичного блокчейнов. Используя такой блокчейн, вы можете сохранить безопасность публичной сети и конфиденциальность приватной.

Преимущества и недостатки блокчейнов

Начнем с преимуществ

— Распределение. Данные хранятся одновременно у всех пользователей на тысячах устройств. Поэтому вся система и данные в ней устойчивы к сбоям и атакам.

— Стабильность. Подтвержденные заявки практически никогда не отменяются, поэтому удалить или изменить данные в блокчейне невозможно.

— Нет посредничества. В банковских финансовых системах есть посредник в виде банка, провайдера, эмитента карты. В технологии блокчейн посредников нет, а значит отсутствует риск, связанный с доверием к определенной организации.

Из недостатков блокчейна можно выделить риск атаки 51%. Чтобы изменить данные в блокчейне, майнеру необходимо убедить всех остальных, что его версия блокчейна – верна. А значит, ему нужно для этого больше 50% всех мощностей. Это и обозначает термин “атака 51”. Он означает ситуацию, когда человек или организация с 51% мощности смогут полностью изменить текущий блокчейн.

Но, проведение атаки 51% остается пока что лишь в теории, поскольку за все время существования блокчейна не было ни одного такого случая.

Потенциал блокчейна

Технология блокчейн с каждым днем все активнее проникает в повседневную жизнь людей. И, несмотря на то, что сейчас технология активнее всего используется в криптомире, потенциал блокчейна этим не ограничивается. Технология блокчейн уже начинает использоваться в банковской системе, здравоохранении, гейминге, государственном управлении, цифровой идентификации.

По сути, технологию блокчейн можно использовать везде, где нужно открыто и прозрачно хранить и передавать данные, и быть уверенным в честности всех, кто с этими данными работает.

«Блокчейн простым языком»

Блокче́йн (англ. blockchain) — выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков, содержащих какую-либо информацию. Копии каждой такой цепочки блоков хранятся на множестве разных компьютеров независимо друг от друга.

Впервые термин был применен для обозначения полностью реплицированной (т.е. имеющей синхронизированные копии) распределённой базы данных, реализованной внутри системы «Биткойн». Из-за этого блокчейн зачастую ошибочно приравнивают к транзакциям в различных криптовалютах, опуская тот факт, что данная технология может быть распространена на любые взаимосвязанные информационные блоки, следовательно, может быть использована в множестве других сфер, где необходима обработка больших потоков информации.

__________ __________ __________ __________ __________ __________

Путаница с Биткойном и системой Блокчейн произошла во многом из-за того, что Биткойн стал первым приложением технологии блокчейн в далеком октябре 2008 года. Люди начали ошибочно подменять одно понятие другим, приводя к еще большей путанице среди новичков криптовалютного мира.

__________ __________ __________ __________ __________ __________

Спустя время, тренд подхватили и другие проекты, представляющие различные сферы деятельности. При этом, степень заинтересованности компаний внутри различных секторов экономики значительно варьировалась. Например, финансовый сектор активно начал готовится к повсеместному внедрению Блокчейна, тогда как производственные предприятия до сих пор оставляют эту технологию без внимания, что во многом обусловлено их неготовностью к оптимизации передачи информации и ее хранения.

Среди компаний, уже сегодня внедряющих технологию блокчейн в свои товары, выделяются гиганты платежных систем VISA, Mastercard, Unionpay и SWIFT, ищущие пути для ускорения процесса передачи данных при транзакциях. Им интересны такие проекты как Ripple и Stellar, позволяющие совершать международные переводы всего за несколько секунд. При этом, отправляющая сторона может использовать любую валюту, а принимающая получает средства в любом удобном виде. Весь процесс основан на том, что все внутренние действия между операторами сети происходят при помощи криптовалюты, которая выступает во время совершения транзакции в качестве посредника — благодаря высокой скорости, колебания курса криптовалюты не влияют на итоговую сумму перевода.

Крупные финансовые учреждения Южной Кореи, Японии, Америки, Мексики и ряда других стран уже внедряют технологию блокчейн в свою деятельность, от чего выгоду получают как сами компании, так и конечные пользователи.

Внедрение Блокчейн-технологий в сферу земельного реестра сейчас является одной из самых горячо обсуждаемых в криптосообществе тем. Например, правительство Индии хочет бороться с земельным мошенничеством при помощи систем, созданных на Блокчейне. Андхра-Прадеш стал первым индийским штатом, правительство которого предприняло шаги по внедрению Блокчейн решений. Для этого в городе Вишакхапатнам будет создан технологический парк при участии Блокчейн компаний Apla, Phoenix и Oasis Grace. Будет ли такая операция полезной и успешной — судить пока рано. А в первом полугодии 2018 года будет проводиться эксперимент по использованию технологии блокчейн в целях мониторинга достоверности сведений Единого государственного реестра недвижимости на территории Москвы.

Так же многие отмечают перспективы использования системы блокчейн для удостоверения личности. Уже в 2014 году была основана компания Bitnation, предоставляющая услуги традиционного государства, такие как удостоверение личности, нотариат и т.п. В июне 2017 Accenture и Microsoft представили систему цифровых удостоверений личности, основанных на блокчейне. В августе 2017 правительство Бразилии так же начало тестирование системы удостоверений личности, которая была создана на базе блокчейна. Финляндия уже идентифицирует беженцев при помощи блокчейн-технологий. А в Эстонии работает виртуальный нотариат, который предоставляет такие услуги, как заключение брака, получение свидетельства о рождении, утверждение коммерческих контрактов и т. п.

Интересен и пример Тайваня, где администрация Тайбэя совместно с IOTA планируют применить технологию Tangle для создания ID-карт, которые позволят исключить нарушения при голосовании на выборах и выявлять воров. Помимо этого, они планируют снабжать государственные структуры другой полезной информацией — например, данными о состоянии здоровья пациентов. Вместе с тем идет работа над проектом сенсорных карт, которые будут в режиме реального времени производить мониторинг загрязнения, влажности, температуры окружающей среды. Пока это все находится в состоянии планов и разработок, но даже если часть этих проектов реализуется, это даст толчок для дальнейшего развития отношений между различными государственными структурами и блокчейном не только на Тайване, но и в мире.

Другая сфера, где блокчейн может успешно применяться, — бизнесс и инвестиции. Например, правительство Японии заключило контракт с IOTA для создания совместного проекта по интеграции IoT в бизнес-среду крупных производителей и финансовых компаний в Токио. Кроме национальных представителей, заинтересованность проявили нерезиденты и мигранты, которые, при успешном внедрении системы, смогут продолжить деятельность на территории государства. Руководство Токио заинтересовала эта идея, поэтому если проект понравится корпоративному сектору, то программа охватит весь мегаполис.

Другой пример — Лондонское подразделение Дойче Банка Innovation Lab, которое взяло блокчейн на вооружение и планирует сильно упростить и ускорить процесс инвестирования за счет сокращения или даже полного исключения роли посредников, в том числе адвокатов, аудиторов и клиринговых агенств.

Таким образом, развитие системы блокчейн несет в себе намного больше чем просто развитие криптовалютного рынка. Перед людьми открылись революционные возможности по распределению информации и обмену данными. Можно с уверенностью сказать, что Блокчейн на данный момент является главным изобретением 21 века, и его повсеместное внедрение в нашу жизнь — лишь вопрос времени.

Блокчейн для самых маленьких [part.1]

Блокчейн— как секс в старших классах. Все говорят о нем по углам, единицы понимают, а занимается им только препод. Статьи о децентрализованных пиринговых системах делятся на два типа: это либо талмуд с формулами и сложными объяснениями, которые я ни разу не смог дочитать даже до половины первой половины, либо статьи и видосы на тыртюбе, как майнить сто триллионов миллиардов BitCoin в наносекунду, скупая все видеокарты Nvidia в мире.

Это введение для тех, кто хочет наконец-то разобраться в блокчейне простым языком, без криптографии, протоколов, не сильно вникая в хэш-функции, зато с примерами из реальной жизни.

Технология, которая, по-видимому, окажет наибольшее влияние на развитие в различных областях экономики в ближайшие 10 лет, уже существует! И это не BigData, не соцсети, не робототехника и даже не Machine Learning. Это технология, лежащая в основе криптовалют, цепочка блоков транзакций- блокчейн. Сейчас именно блокчейн является инструментом для создания нового поколением интернета, и он несет огромный потенциал для любого бизнеса.

Скорее всего вы будете удивлены, узнав, что :

Можно ли применить распределенный реестр в огороде у бабушки?

Как одна технология переворачивает всю устоявшуюся индустрию бизнеса и экономики?

Так, теперь давайте определимся, что мы узнаем в part.1 :

Как работает эта технология? Проблема централизации на Олегах

Как работает магическая машина или же хэш-функция

Что такое майнинг

Алгоритм защиты от модификаций печатных номеров

Настолько ли идеален блокчейн? Уязвимости идеальной системы

Как это работает?

Блок 1: Проблема централизации на Олегах

Олег-путешественник звонит в Сызрань

Сначала определимся, какую проблему решает технология?

Давайте представим, что у вас есть лучший друг Олег, который путешествует по всему миру. Он звонит вам в Сызрань с просьбой перекинуть немного мани, т.к. кэш Олега куда-то исчез. Вы, как порядочный друг, соглашаетесь помочь Олегу и идете в банк. Там вы сообщаете, что вам надо перевести N-ую сумму на счет Олега.

Банкир проверяет ваш текущий баланс на предмет наличия этой суммы и переводит деньги на счет Олега. Вы с чувством выполненного долга звоните Олежке и сообщаете, что лавэ перечислены.

И так, что сейчас произошло? Давайте рассмотрим ситуацию более детально.

Вы и Олег доверили банку управлять вашими деньгами. Не было никакой физической пересылки. Нужно всего лишь было изменить реестр, который не контролируешь ни ты, ни Олег. И это проблема существующих систем. Для установления доверия между людьми мы зависим от третьей стороны, которой может выступать банк. Мы зависимы от посредника для установления доверия друг с другом.

Блок 2: Какую угрозу несет централизация?

Такие системы подвержены взломам, и случай такого системного сбоя может привести к потери средств и личной информации пользователей этой системы, и это уже происходило не раз. Если приводить реальный пример из истории, то на ум сразу приходит развал СССР в 1991 и потери 40-ка млн вкладов пользователей банков.

Централизованная / Децентрализованная системы

Блок 3: Какая система позволит решить эти проблемы?

Существует ли система, которая будет содержать реестр между юзерами этой системы, исключая посредников? Да, существует. И наверное, как вы уже догадались, это решение — блокчейн. Для существования P2P систем нужно достаточное количество пользователей желающих не зависить от третей стороны. И такое минимальное количество юзеров: 3 человека — для учета и содержания реестра.

Как это работает?

Блок 1: Давайте рассмотрим принцип работы на примере

Возьмем 10 людей, которые решили отказаться от банков и других систем третей стороны.

По общему согласию каждый из 10-и постоянно имеет все подробности счетов других участников, но без знаний их личности

Шаг 1: Пустая папка

Каждый из 10 участников будет иметь пустую папку, которая будет заполняться страницами. Эта коллекция страниц формирует реестр транзакций.

Шаг 2: Транзакции

Каждый сидит с пустым листом и ручкой в руке и готов записать любую транзакцию, которая произойдет внутри этой системы.

#2 send 10$ to #5 Transaction’s registration page

Для создания транзакции, номер 2 сообщает всем: « Я, номер #2 пересылаю #5 10$». Каждый из участников системы проверяет, имеет ли #2 достаточный баланс для произведения данной транзакции. В случае, если баланс номера #2 позволяет это сделать, то каждый делает запись у себя на странице. Это происходит до того момента, пока на странице не закончится место для записи новых транзакций

Предположим, что страница имеет вместимость 10 транзакций. Т.к. все заполняют одну и ту же информацию, место на страницах у всех кончится одновременно.

И вот настало время, всем отправить заполненную страницу в папку и создать новую страницу для ведения учета транзакций. И так повторять начиная с шага №2.

Шаг 4: Хранение страниц

Перед тем, как отправить страницу в папку на хранение, мы должны ее согласовать со всеми, идентифицируя ее уникальной печатью. Ставя такую печать на страницу, мы можем быть уверенны, что эту страницу никто не сможет изменить, отправляя ее в папку. Если все доверяют печати, значит и все доверяют содержимому страницы. И этот процесс самый затруднительный.

В терминологии блокчейна этот процесс называется «майнинг», но для простоты понимания на примере, обозначим его как процесс запечатывания.

Ранее посредник давал нам обещание, что написанное в реестре никогда не будет изменено. В распределенной и децентрализованной системе печать предоставляет доверие. Перед тем как понять, как мы будем продолжать это процесс дальше, нам надо ознакомиться с тем, как работает одна магическая машина.

Магия Хэш-фунцкий

Давайте представим, что у нас есть машина, которая защищена от внешнего воздействия. Если мы отправим коробку с неким содержимым на вход, то на выходе получим коробку с другим содержимым на выходе. Эта магическая машина называется хэш-функция.

Предположим, мы отправили на вход цифру 4, на выходе мы получим «cbaja». Как эта функция конвертировала цифру 4 в «cbaja»? Никто не знает. Более того, этот процесс необратимый. По конечному результату нельзя сказать, что было подано на вход. Но каждый раз, когда вы будете загружать цифру 4, на выходе вы будете всегда получать один и тот же результат.

Давайте рассмотрим другой случай. Что надо будет подать на вход это машине, что бы получить результат «c56c0ah»? Есть только один способ это узнать — перебрать все возможные значения, пока не получим данный результат.

Будем оптимистичны, и допустим через несколько тысяч попыток мы нашли это значение. В реальных условиях найти его экстремально сложно.

Основываясь на полученной информации, давайте сформулируем главные свойства этой машины.

Невероятная сложность нахождения input по output (входящего значения по полученному результату)

И простота проверки правильности входящего значения

Давайте запомним свойства этой машины или хэш-функции

Как использовать хэш-функцию для создания печатей?

Представим, что на вход мы подаем два значения. Первое значение «KEK», второе —рандомное значение, которое мы добавим к значению из первой коробки и направим на вход хэш-функции, а на выходе получим «Validol». Сможете ли вы угадать, какое значение содержится в второй коробке? Ситуация напоминает ранее рассматриваемый случай. Единственный способ вычислить это число — подбор всех чисел подряд.

Опять будем оптимистичны, и через сколько то тысяч попыток мы нашли значение второй коробки. Это значение было «LOL». Когда бы добавим «LOL» к значению «KEK» на выходе машины мы получим требуемое значение «Validol».

Т.е. значение «LOL» будет являться печатью к значению «KEK».

Мы создали страницу с значением «KEK». Что бы пропечатать эту страницу, т.е. защитить эту страницу от правок, мы ставим на ней печать с значением «LOL»

В терминологии блокчейна печатный номер это POW(Proof-of-Work). Он означает, что это значение есть доказательство проделанной работы для вычисления этого значения.

Если кто то из нашей группы захочет проверить было ли изменено содержимое страницы с транзакциями, все что ему требуется, это загрузить эту страницу и печатный номер этой страницы в магическую машину. Если на выходе будет требуемое значение, то содержимое страницы с транзакциями не изменено, но если output не соответствует требуемому результату, то эту страницу можно выкидывать, т.к. ее содержимое было изменено и ее больше нельзя использовать.

После определения печатного числа, на страницу ставится печать. Если кто нибудь когда нибудь попробует изменить страницы с транзакциями, то печатный номер позволит каждому проверить целостность информации на странице.

Теперь, когда мы знаем, как ставится печать на страницы, мы можем вернутся к тому моменту, когда у нас закончилось место на странице.

Майнинг

После того, как у всех закончилось место на странице, участники системы соревнуются между собой в вычислении печатного номера к странице, для того что бы ее вложить в папку. Как только первый участник вычислил этот номер, он уведомляет всех оставшихся. Все остальные в свою очередь проверяют правильность обнаруженного числа. Печатный номер, с которым соглашается большинство и будет являться подлинной печатью.

Тут перед нами встает логичный вопрос: почему же тогда каждый тратит ресурсы на вычисление, когда не знает, что кто то другой объявит его. Почему бы просто ждать объявления номера? Тут как раз таки в ход вступает стимулирование. Каждый, кто является частью системы блокчейна имеет возможность получать награду за проделанную работу. Первый, кто вычислит печатный номер будет награжден за потраченные ресурсы в виде вычислительной мощности и электроэнергии.

Допустим, один из участников сети, первым вычислил номер, за что будет награжден виртуальной валютой, за которую соревнуется каждый из участников сети, которая по большому счету берется из не откуда. То есть его счет увеличился на n-сумму виртуальной валюты без уменьшения баланса других участников. Награды способствуют продолжения работы сети.

А теперь давайте переведем нашу аналогию в реальные примеры. Страницы это блоки, а папка это цепочка страниц. Следовательно все это превращается в цепочку блоков — блокчейн.

Еще одно «НО»

Представим, что у нас уже есть 5 страниц с печатями в папке. Что если я вернусь назад к второй странице и изменю ее содержимое в свою пользу? Печатный номер позволит каждому определить несогласованность транзакций. Опять же, что если я подготовлюсь и заранее вычислю новый печатный номер для измененных транзакций и поставлю печать со своим выселенным номером на нем. Для предотвращения этой проблемы есть особенность в алгоритме вычисления печатного номера. Это есть защита от модификаций печатных номеров.

Вспомним пример с коробками. На деле мы подаем не две, а три коробки на вход магической машине. Одна содержит страницу с транзакциями, вторая печатный номер, который следует вычислить, а третья будет содержать печатный номер от предыдущей страницы.

С этим алгоритмом, мы будем уверены в том, что каждая страница зависит от предыдущей. Если кто то захочет изменить содержимое старой страницы, то ему необходимо будет изменить содержимое и печатный номер всех последующих страниц, что бы сохранить цепь согласованной.

Что произойдет, если из одной честной страницы, обманщик создаст новую нечестную цепь. На деле, он не сможет бороться в вычислительной мощи с другими 9ю честными участниками сети, и его цепочка никогда не сможет обогнать честную цепь, а истинной является та цепь, которая имеет наибольшую длину.

Атака 51%

Все системы имеют бэкдоры, и блокчейн не исключение. Самая известная уязвимость блокчейна это атака именуемая «Атака 51%».

Если пытаться объяснить ее простым языком, то рассматривая защиту от модификаций печатных номеров, которая приводилась выше, можно задать вопрос: А если у одного нечестного юзера вычислительная мощь будет больше, чем у остальных 9ых, то он сможет через n-ое время создать цепочку блоков начиная с 1-ого листа, которая сможет обогнать главную истинную цепь блоков.

Да, такая уязвимость есть. Сама идеология блокчейна подразумевает, что большинство участников сети не намерены «играть» не честно.

Для упрощения абстракции проблемы приведенной выше, скажем, что у каждого участника цепи вычислительные мощи одинаковые. Соответственно, когда 6/10 участников блокчейн системы сговорятся и захотят обмануть оставшихся 4ех юзеров, то через n-ое время они установят новую истинную цепочку блоков. Отсюда и идет название этой уязвимости. Как только количество нечестных юзеров станет 50%+, то блокчейн системе грозит опасность быть «обманутой».

Надо понимать, что в реальности сделать это практически нереально. Как говорится, время лучший показатель, и за все 11 лет существования BitCoin он ни разу не был «обманут» и не выводился из строя, при том, что на эту систему проводились атаки.

Так же, существует ещё пара теоретических уязвимостей блокчейна, с которыми вы сможете ознакомиться самостоятельно. Ссылка для ознакомления: Что угрожает блокчейн-сетям

Материала и мыслей, которые хочется донести очень много, и если все изложить в одну статью, будет скучно читать и может смешаться в кашу.

«Блокчейн простым языком»

Блокче́йн (англ. blockchain) — выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков, содержащих какую-либо информацию. Копии каждой такой цепочки блоков хранятся на множестве разных компьютеров независимо друг от друга.

Впервые термин был применен для обозначения полностью реплицированной (т.е. имеющей синхронизированные копии) распределённой базы данных, реализованной внутри системы «Биткойн». Из-за этого блокчейн зачастую ошибочно приравнивают к транзакциям в различных криптовалютах, опуская тот факт, что данная технология может быть распространена на любые взаимосвязанные информационные блоки, следовательно, может быть использована в множестве других сфер, где необходима обработка больших потоков информации.

__________ __________ __________ __________ __________ __________

Путаница с Биткойном и системой Блокчейн произошла во многом из-за того, что Биткойн стал первым приложением технологии блокчейн в далеком октябре 2008 года. Люди начали ошибочно подменять одно понятие другим, приводя к еще большей путанице среди новичков криптовалютного мира.

__________ __________ __________ __________ __________ __________

Спустя время, тренд подхватили и другие проекты, представляющие различные сферы деятельности. При этом, степень заинтересованности компаний внутри различных секторов экономики значительно варьировалась. Например, финансовый сектор активно начал готовится к повсеместному внедрению Блокчейна, тогда как производственные предприятия до сих пор оставляют эту технологию без внимания, что во многом обусловлено их неготовностью к оптимизации передачи информации и ее хранения.

Среди компаний, уже сегодня внедряющих технологию блокчейн в свои товары, выделяются гиганты платежных систем VISA, Mastercard, Unionpay и SWIFT, ищущие пути для ускорения процесса передачи данных при транзакциях. Им интересны такие проекты как Ripple и Stellar, позволяющие совершать международные переводы всего за несколько секунд. При этом, отправляющая сторона может использовать любую валюту, а принимающая получает средства в любом удобном виде. Весь процесс основан на том, что все внутренние действия между операторами сети происходят при помощи криптовалюты, которая выступает во время совершения транзакции в качестве посредника — благодаря высокой скорости, колебания курса криптовалюты не влияют на итоговую сумму перевода.

Крупные финансовые учреждения Южной Кореи, Японии, Америки, Мексики и ряда других стран уже внедряют технологию блокчейн в свою деятельность, от чего выгоду получают как сами компании, так и конечные пользователи.

Внедрение Блокчейн-технологий в сферу земельного реестра сейчас является одной из самых горячо обсуждаемых в криптосообществе тем. Например, правительство Индии хочет бороться с земельным мошенничеством при помощи систем, созданных на Блокчейне. Андхра-Прадеш стал первым индийским штатом, правительство которого предприняло шаги по внедрению Блокчейн решений. Для этого в городе Вишакхапатнам будет создан технологический парк при участии Блокчейн компаний Apla, Phoenix и Oasis Grace. Будет ли такая операция полезной и успешной — судить пока рано. А в первом полугодии 2018 года будет проводиться эксперимент по использованию технологии блокчейн в целях мониторинга достоверности сведений Единого государственного реестра недвижимости на территории Москвы.

Так же многие отмечают перспективы использования системы блокчейн для удостоверения личности. Уже в 2014 году была основана компания Bitnation, предоставляющая услуги традиционного государства, такие как удостоверение личности, нотариат и т.п. В июне 2017 Accenture и Microsoft представили систему цифровых удостоверений личности, основанных на блокчейне. В августе 2017 правительство Бразилии так же начало тестирование системы удостоверений личности, которая была создана на базе блокчейна. Финляндия уже идентифицирует беженцев при помощи блокчейн-технологий. А в Эстонии работает виртуальный нотариат, который предоставляет такие услуги, как заключение брака, получение свидетельства о рождении, утверждение коммерческих контрактов и т. п.

Интересен и пример Тайваня, где администрация Тайбэя совместно с IOTA планируют применить технологию Tangle для создания ID-карт, которые позволят исключить нарушения при голосовании на выборах и выявлять воров. Помимо этого, они планируют снабжать государственные структуры другой полезной информацией — например, данными о состоянии здоровья пациентов. Вместе с тем идет работа над проектом сенсорных карт, которые будут в режиме реального времени производить мониторинг загрязнения, влажности, температуры окружающей среды. Пока это все находится в состоянии планов и разработок, но даже если часть этих проектов реализуется, это даст толчок для дальнейшего развития отношений между различными государственными структурами и блокчейном не только на Тайване, но и в мире.

Другая сфера, где блокчейн может успешно применяться, — бизнесс и инвестиции. Например, правительство Японии заключило контракт с IOTA для создания совместного проекта по интеграции IoT в бизнес-среду крупных производителей и финансовых компаний в Токио. Кроме национальных представителей, заинтересованность проявили нерезиденты и мигранты, которые, при успешном внедрении системы, смогут продолжить деятельность на территории государства. Руководство Токио заинтересовала эта идея, поэтому если проект понравится корпоративному сектору, то программа охватит весь мегаполис.

Другой пример — Лондонское подразделение Дойче Банка Innovation Lab, которое взяло блокчейн на вооружение и планирует сильно упростить и ускорить процесс инвестирования за счет сокращения или даже полного исключения роли посредников, в том числе адвокатов, аудиторов и клиринговых агенств.

Таким образом, развитие системы блокчейн несет в себе намного больше чем просто развитие криптовалютного рынка. Перед людьми открылись революционные возможности по распределению информации и обмену данными. Можно с уверенностью сказать, что Блокчейн на данный момент является главным изобретением 21 века, и его повсеместное внедрение в нашу жизнь — лишь вопрос времени.

Что такое блокчейн? Разбор для «чайников»

Вместе с ростом популярности криптовалют повышается и интерес к технологии блокчейн, которая лежит в их основе. Ее появление стало подлинной революцией в мире ИТ и может перевернуть многие привычные нам сферы. Реализованная с ее помощь уникальная система хранения и передачи данных способна помочь обществу решить многие проблемы и достичь глобальных целей.

Если вы все еще смутно представляете, как устроен блокчейн и в чем его преимущества, это статья для вас.

Что такое блокчейн?

Блокчейн (от англ. blockchain) – дословно переводится с английского как «цепочка блоков». Иными словами, это последовательность, образуемая непрерывно соединенными между собой блоками данных, каждый из которых содержит некую информацию – например, о совершенных транзакциях.

Достоверность сведений подтверждают «ноды» или узлы – компьютеры-участники сети, каждый из которых хранит копию блокчейна. В каждом последующем блоке содержится информация о предыдущем, поэтому любой отрезок блокчейна невозможно изменить, не внося коррективы в остальные. Получается, чтобы удалить или отредактировать одну запись, нужно получить доступ ко всем нодам и внести правки в интересующий блок и всю цепочку за ним. Очевидно, что сделать это практически невозможно, если блокчейн распределен на тысячи независимых узлов.

Именно поэтому блокчейн гарантирует безопасность и прозрачность обмена информацией. Эта передовая технология обеспечивает надежное шифрование, передачу и хранение данных за счет распределенной сети. Подытожим: блокчейн – это база данных, но намного более продвинутая.

Как работает блокчейн?

Предлагаем упрощенно рассмотреть принцип работы блокчейна на примере криптовалют.

1. Создание транзакции. Предположим, вы решили перекинуть пару биткоинов своему коллеге. Для этого вы инициируете транзакцию.
2. Подтверждение транзакции. Прежде чем ваши монеиты попадут на кошелек коллеги и информация об этом будет включена в блокчейн, нужно, чтобы ее верифицировали другие участники сети. В разных сетях используют разные процедуры верификации – или достижения консенсуса: например, Proof-of-Work (за счет майнеров) или Proof-of-Stake (за счет тех, кто хранит данную криптовалюту). В нашем случае, сеть Биткоина функционирует на базе Proof-of-Work.
3. Создание блока. Когда транзакция подтверждена, она вписывается в блок. Помимо количества переводимых монет, фиксируются ваши данные и данные получателя, дата и время сделки. Кроме данных об операциях, каждый блок содержит свой хэш – уникальный набор символов – и часть хэша предыдущего блока. За счет этого все блоки связываются в единую цепочку, одно звено которой невозможно изменить, не редактируя последующие.
4. Распространение блока. Как только блок готов, информацию о нем получают все участники сети.

В чем плюсы блокчейна?

• Псевдонимность. Проводить операции в блокчейне можно, не раскрывая личные данные.
• Прозрачность. Информация о каждой из совершенных транзакций доступна каждому участнику сети.
• Децентрализация. У блокчейна нет единого владельца или управляющего органа, за его работу отвечают одновременно все участники сети. А значит, блокчейн нельзя закрыть или видоизменить чьим-то волевым решением.
• Распределение. Блокчейн устойчив к внутренним сбоям и внешним атакам, потому что информация хранится сразу на множестве узлов. Если десяток или даже сотня из них выйдет из строя, на работоспособность сети это не повлияет.
• Высокая скорость. Обработка транзакции в блокчейне занимает от пары секунд до нескольких часов. В среднем блокчейн работает куда быстрее международных денежных переводов, которых иногда приходится ждать по несколько дней.
• Низкие комиссии. Стоимость операций, за редким исключением, ниже, чем комиссии, которые взимают за свои услуги компании традиционного финансового сектора.
• Отсутствие посредников. При заключении сделок можно обойтись без участия третьей стороны. Это не только снижает комиссионные расходы, как мы уже сказали, но и уменьшает вероятность «сюрпризов», обусловленных человеческим фактором.
• Надежность. Блокчейн нельзя отредактировать – а значит, этот метод хранения идеален для хранения значимой информации.
• Равноправие участников. У участников сети нет привилегий – разве что в некоторых алгоритмах (например, Proof-of-Stake) у некоторых пользователей есть преимущества в принятии решений.

А минусы есть?

Увы, любые технологии несовершенны – и блокчейн в том числе. Из недостатков стоит отметить:

• Риск взлома и «атаки 51%». Эта уязвимость характерна для блокчейнов, основанных на алгоритме консенсуса Proof-of-Work. Если некие злоумышленники взломают и возьмут под контроль 51% и более компьютеров, служащих узлами сети, они смогут контролировать процесс подтверждения блоков – и редактировать транзакции по своему усмотрению.
• Нагрузка на процессорные мощности. Весь массив информации, содержащийся в блоках цепочки, может «весить» очень много – например, объем блокчейна биткоина уже вырос до 500 ГБ. Чтобы синхронизировать такой большой реестр, в среднем требуется около недели.
• Большие затраты электроэнергии. Сложность работы сети повышается – а значит, для поддержания ее функционирования требуется все больше мощности. Это касается сетей, основанных на алгоритме Proof-of-Work: если на заре эры биткоина майнить можно было на стареньком компьютере, то теперь для этого строят целые майнинг-фермы. В прошлом году на майнинг было израсходовано столько электроэнергии, сколько потребляет целая страна размером с Испанию.
• Риск потери доступа к кошельку. Право собственности на данные или монеты, хранящиеся в блокчейн-кошельке, пользователь подтверждает с помощью приватного ключа. Утратив его, он теряет доступ к своему хранилищу. Если вы забыли пин-код от карточки, то можно восстановить его через банк – а тут обратиться не к кому. Единственный выход – хранить дубликаты приватных ключей в разных (надежных и секретных) местах.

Где применяется блокчейн?

Блокчейн может применяться (и уже применяется) в самых разных сферах. В качестве примера рассмотрим некоторые из уже существующих инструментов.

Смарт-контракты

Смарт-контракт – это договор, исполнение которого отслеживает компьютерная программа с помощью математических алгоритмов. В протоколе прописаны условия для обеих сторон и вероятные штрафы за его нарушение. Заключение договоренностей и хранение самих смарт-контрактов происходит на блокчейн-платформах.

Смарт-контракты могут быть полезны в таких сферах, как:

• Финансовая. Смарт-контракты облегчают процесс оформления и выплаты кредитов, открытие счетов, выявление мошеннических схем и ряд других задач.
• Здравоохранение. Смарт-контакты автоматизируют процесс передачи и обработки медицинской информации, особенно учитывая, что она может быть конфиденциальной
• Авторские права. В индустрии цифрового контента очень важно, кому принадлежит работа – и смарт-контакты отлично подходят для подтверждения авторства. Кроме того, они могут облегчить взаимодействие между автором и заказчиком.
• Выборы. Смарт-контакты способны обеспечить максимальную прозрачность и беспристрастность выборов и упростить проведение избирательных кампаний.
• Аренда. Заключить договор на сдачу жилья с помощью смарт-контракта возможно буквально в несколько кликов.
• Азартныеигры. Внедрение смарт-контактов гарантирует четкое соблюдение правил игры и повысит доверие игроков к компаниям индустрии.

DApps

DApps (от англ. decentralized application) – децентрализованные приложения, представляющие собой смарт-контракты с удобным интерфейсом. Работая на блокчейне, они обеспечивают пользователю все его преимущества: надежность, прозрачность и неизменность данных.

На DApps построена практически вся индустрия децентрализованных финансов. Вот всего несколько сфер их применения:

• верификация пользователей – например, в онлайн-банкинге, на биржах и различных интернет-сервисах, где требуется идентифицировать клиента;
• проведение аукционов – для исключения манипуляций и мошенничества при организации торгов;
• рынок предсказаний – на площадках, где роль активов выполняют ставки на реализацию тех или иных прогнозов, будь то исход спортивных состязаний, результаты выборов или экономические показатели отдельных компаний или секторов экономики.

DeFi (от англ. decentralized finance) – децентрализованные финансы, иными словами, финансовые инструменты в виде блокчейн-сервисов и приложений. Это альтернатива традиционной банковской системе, предлагающая тот же набор услуг и операций, таких как кредитование, торговля на бирже, прием ставок, управление активами и пр.

NFT (от англ. non-fungible token) — так называемые невзаимозаменяемые токены. Каждый из них уникален и за счет этого способен подтверждать право владения физическим или цифровым объектом. NFT применяют, например, при лицензировании контента, создании уникальных игровых предметов в гейм-индустрии или при оформлении права собственности на недвижимость.

GameFi

GameFi — это блокчейн-проекты, в которых игровой процесс монетизирован: на выполнении игровых действий пользователь может заработать. Например, игрок может «прокачивать» персонажа-NFT, которого можно впоследствии выгодно продать.

Криптовалюты

Мы уже упоминали криптовалюты, ажиотаж вокруг которых и привлекает всеобщее внимание к блокчейну. В отличие от привычных нам денег, крипта не имеет физического выражения и существует в виде данных.

Уже сейчас миллионы людей в разных уголках планеты используют цифровые валюты для инвестиций и трейдинга, платежей и кредитования, трансграничных переводов и благотворительных пожертвований.

Помимо всем известного биткоина, существует множество блокчейнов и функционирующих на их основе криптовалют. К наиболее популярным можно отнести:

• Ethereum – одна из старейших и самых популярных блокчейн-платформ с одноименным протоколом. В сети реализованы смарт-контракты, поэтому на Ethereum разработана значительная часть децентрализованных приложений и токенов.
• Binance Smart Chain – проект крупнейшей криптовалютной биржи Binance, привлекающий пользователей молниеносной обработкой транзакций и низкими комиссиями. Совместим с другими блокчейнами.
• Solana – еще один скоростной и доступный блокчейн. Комиссия для разработчиков и юзеров – меньше $0,01.
• Cardano напоминает Ethereum и отлично подходит для создания масштабируемых приложений.

Какие перспективы у блокчейна?

Уже сегодня блокчейн активно внедряется по всему миру. Так, в США, Нидерландах и Эстонии эту технологию используют при регистрации права собственности на недвижимость и ведении земельного кадастра. Более того, в США уже опробовали блокчейн на выборах. В России данную технологию также активно внедряют в деловые процессы для повышения эффективности и минимизации расходов.

Но очевидно, что мы только начинаем осваивать потенциал блокчейна. При грамотном использовании технология способна решить такие давние проблемы человечества, как коррупция и несоблюдение законодательства, монополизация и финансовые махинации.

Что такое блокчейн: объясняем простыми словами

Как понять, что такое технология блокчейн и почему о ней все говорят?

Что такое блокчейн: объясняем простыми словами. Фото: leapsmag.com

Независимо от того пользуетесь ли вы интернетом, смотрите ли телевизор, читаете ли газеты, скорее всего, вы хотя бы раз слышали о технологии блокчейн (blockchain).

Несмотря на споры, которые идут вокруг криптовалют и их перспектив, большинство экспертов сходится на том, что технология блокчейн, на которой они строятся, сама по себе революционна.

Редакция PaySpace Magazine попыталась простым языком объяснить, что такое blockchain, как технология работает, какую роль она играет в криптовалютах, а также в каких еще сферах блокчейн может использоваться и как он на них повлияет.

Что такое blockchain

Чаще всего про блокчейн вспоминают в контексте криптовалют, в том числе Bitcoin и Ethereum. Но на самом деле такой взгляд на технологию слишком узкий.

Уже из названия можно понять базовые задачи и цели, поставленные перед технологией. В переводе с английского «Block» – означает блоки, а «chain» переводится как «цепочка». Из чего следует, что блокчейн — это цепочка блоков, причем цепочка, в которой присутствует строгая последовательность.

Теперь про каждую часть детальнее. Блоки — это информация, данные о транзакциях, сделках и контактах внутри системы, которые представлены в криптографической форме. Все эти блоки выстроены в цепочку, то есть имеют связь между собой. Чтобы записать новый блок, нужно последовательное считывание данных со всех предыдущих.

Всю собранную информацию невозможно удалить, заменить или подменить. Данные накапливаются и из них формируется дополняемая база.

Главная особенность блокчейн — децентрализация. Нет никакого основного сервера, на котором держится вся информация. Данными владеют одновременно все участники блокчейн-сети. То есть абсолютно у всех участников равные права, поэтому совершение операций проводится между ними напрямую.

Главная особенность блокчейна — децентрализация. Фото: cryptoiscoming.com

Изначально технология была разработана одновременно с появлением биткоина, в 2009 году. Создателем блокчейна и криптовалюты принято считать Сатоши Накамото, личность которого успела стать мифом. Неизвестно какое количество людей прячется за маской Накамото, но очевидным фактом является то, что создание такой технологии требовало не одной недели усердной работы.

Blockchain делится на два основных типа:

1. Публичный — открытая база данных, которая стабильно дополняется. Яркий пример — виртуальная валюта Bitcoin, где любой участник имеет право заниматься записью и считыванием данных.
2. Приватный (также известен как частный) — для него характерны ограничения, касающиеся записи и чтения информации. В нем некоторые узлы могут иметь высший приоритет.
   • Эксклюзивный — подвид частного блокчейна. Особенность его в том, что обработкой транзакций в такой цепочке занимается определенная группа лиц.

Для закрепления еще раз вспомним ключевые характеристики и особенности технологии:

• Децентрализация. Нет одного сервера, все лица-участники являются серверами, которые поддерживают работу всего blockchain.
• Прозрачность. Данные находятся в публичном доступе, а их удаление или изменение исключено.
• Неограниченность. [В теории] новыми цепочками блокчейн можно дополнять до бесконечности.
• Надежность. Необходимость проверки операции участниками системы дает возможность «пропускать» только легитимные транзакции.

Как работает блокчейн

Основной принцип работы блокчейн

Попробуем объяснить принцип работы технологии, взяв для примера денежную транзакцию:

1. Представим, что участник 1 хочет перевести деньги участнику 2
2. Транзакции передаются в сеть и формируются в «блоки». Важно, что каждый блок имеет номер и хеш предыдущего «блока».
3. Далее все эти «блоки» рассылаются участникам системы для проверки.
4. В случае, если ошибки отсутствуют, каждый участник записывает «блок» в свой экземпляр базы данных
5. После этого «блок» уже может быть добавлен к цепочке»блоков», содержащей информацию обо всех предыдущих транзакциях
6. Деньги от участника 1 поступают к участнику 2

Формирование и закрытие блоков

Это один из главных технических аспектов технологии. В каждом звене цепочки хранится ключ, и закрыть звено можно будет только тогда, когда этот ключ расшифруют.

Например в цифровых валютах для расшифровки используется майнинг. Для того, чтобы добывать виртуальную валюту манеры используют мощности процессоров и видеокарт, которые совершают определенные вычислительные операции, чтобы подобрать криптографическую подпись к «блоку». Только после того, как эта подпись будет подобрана, блок сможет закрыться, а майнер, в свою очередь, будет вознагражден цифровой валютой.

Что такое ноды (узлы)

Ноды или узлы — это лица-участники блокчейна (в том числе и майнеры). Именно они обеспечивают стабильную работу и безопасность blockchain.

Что такое ноды (узлы). Фото: cryptoconsulting.info

Среди них можно выделить полные ноды — это те участники, на устройстве которых содержится полная версия блокчейна. Сейчас количество таких участников постепенно уменьшается, что связанно с ростом объема блокчейна. Например, объем полного блокчейна биткоина в 2015 году составлял 35 гигабайт, а через 2 года — более 100.

Стоит отметить, что количество полных нод играет важную роль в скорости обработки транзакционных данных. Больше полных нод — выше скорость.

Где применяется блокчейн

Теперь поговорим о том, где может применяться блокчейн. На самом деле количество сфер, в которые можно внедрить технологию — огромно. Мы попытаемся выбрать самые популярные и те, где блокчейн уже реализован или планируется его внедрение в ближайшем будущем.

Криптовалюты . Блокчейн появился вместе с биткоином, поэтому логично, что технология используется в огромном количестве новых виртуальных валют, число которых с каждым днем все растет.

Внутренняя коммуникация . Например, в PayPal начали использовать блокчейн в собственной внутренней платформе. Сотрудникам компании начисляются токены за хорошую работу. Работник в последствии может обменять полученные токены на какую-то из активностей вместе с топ-руководителями PayPal.

Выборы. Штат Западная Вирджиния в США стал первопроходцем в таком использовании технологии. 140 избирателей, которые находились за пределами Соединенных Штатов, получили возможность проголосовать посредством блокчейн-платформы, которая была доступна в 22 округах из 44. Экспериментальная платформа объединяла в себе возможности распознавания лиц и blockchain.

Где применяется блокчейн. Фото: coinwire.com

Банковская сфера. К слова, именно в этой области на технологию blockchain делаются огромные ставки. Поскольку ее внедрение в банковские услуги может ускорить проведение транзакций, а также усилить их безопасность. Банки уже начали понемногу использовать технологию в абсолютно разных аспектах:

• Кредиты. В Испании первыми решились на такой шаг. Испанским банком BBVA был использован приватный блокчейн для того, чтобы вести переговоры и завершить процедуру выдачи кредита. В конце операции регистрация договора состоялась на платформе Blockchain Ethereum.
• Альтернативная финансовая и банковская инфраструктура. Papersoft Africa, iVEDiX и группа банкиров планируют совместными усилиями запустить решение на основе технологии блокчейн, которое позволит африканским предпринимателям и отдельным лицам получить лучший доступ к банковским услугам. В перспективе, это решение поможет миллионам африканских предпринимателей и отдельным лицам получить лучший доступ к банковским услугам, за счет возможности доступа к электронным деньгам и электронному банкингу любому человеку со смартфоном.
• Борьба с небанковскими конкурентами. Финансовый холдинг JPMorgan создал собственную межбанковскую информационную сеть (IIN), построенную на базе технологии блокчейн. Кроме, собственно, борьбы с небанковскими конкурентами, IIN позволяет уменьшить задержки в трансграничных платежах. На сегодня к сети присоединилось более сотни банков.
• Обработка наличных.Bank of America собирается запатентовать систему, основанную на блокчейн-технологии, призванную улучшить процесс обработки наличных средств. Представители банка считают, что в процессе обработки наличных средств все еще существуют трудности, связанные с недостатком общения между различными отделами банка, поскольку объем наличности очень большой. Исправить это они планируют, внедрив в процессы технологию blockchain.
• Новые возможности. Mastercard, например, получила патент на систему, которая сможет поддерживать различные виды блокчейнов и осуществлять операции в нескольких криптовалютах. Mastercard планирует держать на одной блокчейн-платформе информацию о разных типах транзакций с виртуальными валютами. Для этого в компании создали собственную схему блоков, в которой разные блоки сети могут вмещать разный тип данных. Также блокчейн будет разделен таким образом, чтобы получать данные по операциям из разных вычислительных устройств.

Образование. Исследователь из Оксфорда Джошуа Брогги объявил о своих планах по созданию собственного университета на Мальте, который будет построен на технологии blockchain. Таким образом, он планирует существенно уменьшить операционные затраты, путем автоматизации административных процедур. Кроме того, это даст уверенность в реальности полученного студентом образования.

Использование блокчейна даст уверенность в реальности полученного образования. Фото: intelligenthq.com

Сотовая связь. В рамках XBlockchain Summit, проходящего на Бали, был совершен первый звонок с помощью технологии блокчейн. Это стало возможным благодаря устройству XPhone, блокчейн-смартфону, который не нуждается в услугах мобильных операторов. Вместо этого используется собственный блокчейн.

Такси. В Китае запустили безопасный сервис такси на блокчейне. Новая китайская платформа VV Go призвана решить сложности с обеспечением безопасности пассажиров такси. Платформа на блокчейне сможет своевременно и прозрачно делиться информацией о водителях и поездках со всеми пользователями. Если пассажир, к примеру, совершит экстренный вызов, сеть позволит другим водителям и даже полиции быстро среагировать.

Управление автомобилем. Немецкий производитель Infineon и компания XAIN работают над внедрением технологии блокчейн в автомобильную электронику, чтобы улучшить системы кибербезопасности. В общем, технология блокчейн должна предоставить владельцу авто возможность управления правами доступа к тем или иным данным о машине. Кроме того, владелец авто сможет делегировать права доступа по блокчейн-сети через мобильное приложение.

И это далеко не весь список вариантов использования технологии блокчейн.

Преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки технологии блокчейн. Фото: fool.com

Несмотря на все свои плюсы, blockchain-технология также имеет ряд минусов. Попытались основные из них выделить в таблице:

Преимущества	Недостатки
Денцентрализация — у всех участников равные права	Масштабируемость — полный размер блокчейна будет расти с ростом числа операций
Прозрачность — данные находятся в публичном доступе, а их удаление или изменение исключено.	Злоумышленники — если вы совершите транзакцию по ошибке, отменить ее будет невозможно
Универсальность — возможность применения в абсолютно разных сферах жизни	Возможное нарушение целостности, в случае, если 51% вычислительных мощностей будет находиться на одном устройстве
Надежность — необходимость проверки операции всеми участниками системы дает возможность «пропускать» только легитимные транзакции.

С каждым днем использование blockchain становится все доступнее. На сегодня т акие компании как Amazon и Huawei предоставляют возможность создания собственных блокчейнов. Это позволит людям, которые хотят создать собственные блокчейн-сети, сэкономить внушительное количество денег, которые им бы понадобились для запуска сети с нуля.

Кроме того, университеты не могли не отреагировать на необходимость в блокчейн-специалистах на рынке труда. Поэтому американская Школа бизнеса Леонарда Н. Штерна уже объявила о том, что создаст курс подготовки профессионалов в этой сфере, которые смогут с легкостью решать проблемы и задачи в сфере blockchain.

Блокчейн для самых маленьких [part.1]

Блокчейн— как секс в старших классах. Все говорят о нем по углам, единицы понимают, а занимается им только препод. Статьи о децентрализованных пиринговых системах делятся на два типа: это либо талмуд с формулами и сложными объяснениями, которые я ни разу не смог дочитать даже до половины первой половины, либо статьи и видосы на тыртюбе, как майнить сто триллионов миллиардов BitCoin в наносекунду, скупая все видеокарты Nvidia в мире.

Это введение для тех, кто хочет наконец-то разобраться в блокчейне простым языком, без криптографии, протоколов, не сильно вникая в хэш-функции, зато с примерами из реальной жизни.

Технология, которая, по-видимому, окажет наибольшее влияние на развитие в различных областях экономики в ближайшие 10 лет, уже существует! И это не BigData, не соцсети, не робототехника и даже не Machine Learning. Это технология, лежащая в основе криптовалют, цепочка блоков транзакций- блокчейн. Сейчас именно блокчейн является инструментом для создания нового поколением интернета, и он несет огромный потенциал для любого бизнеса.

Скорее всего вы будете удивлены, узнав, что :

Можно ли применить распределенный реестр в огороде у бабушки?

Как одна технология переворачивает всю устоявшуюся индустрию бизнеса и экономики?

Так, теперь давайте определимся, что мы узнаем в part.1 :

Как работает эта технология? Проблема централизации на Олегах

Как работает магическая машина или же хэш-функция

Что такое майнинг

Алгоритм защиты от модификаций печатных номеров

Настолько ли идеален блокчейн? Уязвимости идеальной системы

Как это работает?

Блок 1: Проблема централизации на Олегах

Олег-путешественник звонит в Сызрань

Сначала определимся, какую проблему решает технология?

Давайте представим, что у вас есть лучший друг Олег, который путешествует по всему миру. Он звонит вам в Сызрань с просьбой перекинуть немного мани, т.к. кэш Олега куда-то исчез. Вы, как порядочный друг, соглашаетесь помочь Олегу и идете в банк. Там вы сообщаете, что вам надо перевести N-ую сумму на счет Олега.

Банкир проверяет ваш текущий баланс на предмет наличия этой суммы и переводит деньги на счет Олега. Вы с чувством выполненного долга звоните Олежке и сообщаете, что лавэ перечислены.

И так, что сейчас произошло? Давайте рассмотрим ситуацию более детально.

Вы и Олег доверили банку управлять вашими деньгами. Не было никакой физической пересылки. Нужно всего лишь было изменить реестр, который не контролируешь ни ты, ни Олег. И это проблема существующих систем. Для установления доверия между людьми мы зависим от третьей стороны, которой может выступать банк. Мы зависимы от посредника для установления доверия друг с другом.

Блок 2: Какую угрозу несет централизация?

Такие системы подвержены взломам, и случай такого системного сбоя может привести к потери средств и личной информации пользователей этой системы, и это уже происходило не раз. Если приводить реальный пример из истории, то на ум сразу приходит развал СССР в 1991 и потери 40-ка млн вкладов пользователей банков.

Централизованная / Децентрализованная системы

Блок 3: Какая система позволит решить эти проблемы?

Существует ли система, которая будет содержать реестр между юзерами этой системы, исключая посредников? Да, существует. И наверное, как вы уже догадались, это решение — блокчейн. Для существования P2P систем нужно достаточное количество пользователей желающих не зависить от третей стороны. И такое минимальное количество юзеров: 3 человека — для учета и содержания реестра.

Как это работает?

Блок 1: Давайте рассмотрим принцип работы на примере

Возьмем 10 людей, которые решили отказаться от банков и других систем третей стороны.

По общему согласию каждый из 10-и постоянно имеет все подробности счетов других участников, но без знаний их личности

Шаг 1: Пустая папка

Каждый из 10 участников будет иметь пустую папку, которая будет заполняться страницами. Эта коллекция страниц формирует реестр транзакций.

Шаг 2: Транзакции

Каждый сидит с пустым листом и ручкой в руке и готов записать любую транзакцию, которая произойдет внутри этой системы.

#2 send 10$ to #5 Transaction’s registration page

Для создания транзакции, номер 2 сообщает всем: « Я, номер #2 пересылаю #5 10$». Каждый из участников системы проверяет, имеет ли #2 достаточный баланс для произведения данной транзакции. В случае, если баланс номера #2 позволяет это сделать, то каждый делает запись у себя на странице. Это происходит до того момента, пока на странице не закончится место для записи новых транзакций

Предположим, что страница имеет вместимость 10 транзакций. Т.к. все заполняют одну и ту же информацию, место на страницах у всех кончится одновременно.

И вот настало время, всем отправить заполненную страницу в папку и создать новую страницу для ведения учета транзакций. И так повторять начиная с шага №2.

Шаг 4: Хранение страниц

Перед тем, как отправить страницу в папку на хранение, мы должны ее согласовать со всеми, идентифицируя ее уникальной печатью. Ставя такую печать на страницу, мы можем быть уверенны, что эту страницу никто не сможет изменить, отправляя ее в папку. Если все доверяют печати, значит и все доверяют содержимому страницы. И этот процесс самый затруднительный.

В терминологии блокчейна этот процесс называется «майнинг», но для простоты понимания на примере, обозначим его как процесс запечатывания.

Ранее посредник давал нам обещание, что написанное в реестре никогда не будет изменено. В распределенной и децентрализованной системе печать предоставляет доверие. Перед тем как понять, как мы будем продолжать это процесс дальше, нам надо ознакомиться с тем, как работает одна магическая машина.

Магия Хэш-фунцкий

Давайте представим, что у нас есть машина, которая защищена от внешнего воздействия. Если мы отправим коробку с неким содержимым на вход, то на выходе получим коробку с другим содержимым на выходе. Эта магическая машина называется хэш-функция.

Предположим, мы отправили на вход цифру 4, на выходе мы получим «cbaja». Как эта функция конвертировала цифру 4 в «cbaja»? Никто не знает. Более того, этот процесс необратимый. По конечному результату нельзя сказать, что было подано на вход. Но каждый раз, когда вы будете загружать цифру 4, на выходе вы будете всегда получать один и тот же результат.

Давайте рассмотрим другой случай. Что надо будет подать на вход это машине, что бы получить результат «c56c0ah»? Есть только один способ это узнать — перебрать все возможные значения, пока не получим данный результат.

Будем оптимистичны, и допустим через несколько тысяч попыток мы нашли это значение. В реальных условиях найти его экстремально сложно.

Основываясь на полученной информации, давайте сформулируем главные свойства этой машины.

Невероятная сложность нахождения input по output (входящего значения по полученному результату)

И простота проверки правильности входящего значения

Давайте запомним свойства этой машины или хэш-функции

Как использовать хэш-функцию для создания печатей?

Представим, что на вход мы подаем два значения. Первое значение «KEK», второе —рандомное значение, которое мы добавим к значению из первой коробки и направим на вход хэш-функции, а на выходе получим «Validol». Сможете ли вы угадать, какое значение содержится в второй коробке? Ситуация напоминает ранее рассматриваемый случай. Единственный способ вычислить это число — подбор всех чисел подряд.

Опять будем оптимистичны, и через сколько то тысяч попыток мы нашли значение второй коробки. Это значение было «LOL». Когда бы добавим «LOL» к значению «KEK» на выходе машины мы получим требуемое значение «Validol».

Т.е. значение «LOL» будет являться печатью к значению «KEK».

Мы создали страницу с значением «KEK». Что бы пропечатать эту страницу, т.е. защитить эту страницу от правок, мы ставим на ней печать с значением «LOL»

В терминологии блокчейна печатный номер это POW(Proof-of-Work). Он означает, что это значение есть доказательство проделанной работы для вычисления этого значения.

Если кто то из нашей группы захочет проверить было ли изменено содержимое страницы с транзакциями, все что ему требуется, это загрузить эту страницу и печатный номер этой страницы в магическую машину. Если на выходе будет требуемое значение, то содержимое страницы с транзакциями не изменено, но если output не соответствует требуемому результату, то эту страницу можно выкидывать, т.к. ее содержимое было изменено и ее больше нельзя использовать.

После определения печатного числа, на страницу ставится печать. Если кто нибудь когда нибудь попробует изменить страницы с транзакциями, то печатный номер позволит каждому проверить целостность информации на странице.

Теперь, когда мы знаем, как ставится печать на страницы, мы можем вернутся к тому моменту, когда у нас закончилось место на странице.

Майнинг

После того, как у всех закончилось место на странице, участники системы соревнуются между собой в вычислении печатного номера к странице, для того что бы ее вложить в папку. Как только первый участник вычислил этот номер, он уведомляет всех оставшихся. Все остальные в свою очередь проверяют правильность обнаруженного числа. Печатный номер, с которым соглашается большинство и будет являться подлинной печатью.

Тут перед нами встает логичный вопрос: почему же тогда каждый тратит ресурсы на вычисление, когда не знает, что кто то другой объявит его. Почему бы просто ждать объявления номера? Тут как раз таки в ход вступает стимулирование. Каждый, кто является частью системы блокчейна имеет возможность получать награду за проделанную работу. Первый, кто вычислит печатный номер будет награжден за потраченные ресурсы в виде вычислительной мощности и электроэнергии.

Допустим, один из участников сети, первым вычислил номер, за что будет награжден виртуальной валютой, за которую соревнуется каждый из участников сети, которая по большому счету берется из не откуда. То есть его счет увеличился на n-сумму виртуальной валюты без уменьшения баланса других участников. Награды способствуют продолжения работы сети.

А теперь давайте переведем нашу аналогию в реальные примеры. Страницы это блоки, а папка это цепочка страниц. Следовательно все это превращается в цепочку блоков — блокчейн.

Еще одно «НО»

Представим, что у нас уже есть 5 страниц с печатями в папке. Что если я вернусь назад к второй странице и изменю ее содержимое в свою пользу? Печатный номер позволит каждому определить несогласованность транзакций. Опять же, что если я подготовлюсь и заранее вычислю новый печатный номер для измененных транзакций и поставлю печать со своим выселенным номером на нем. Для предотвращения этой проблемы есть особенность в алгоритме вычисления печатного номера. Это есть защита от модификаций печатных номеров.

Вспомним пример с коробками. На деле мы подаем не две, а три коробки на вход магической машине. Одна содержит страницу с транзакциями, вторая печатный номер, который следует вычислить, а третья будет содержать печатный номер от предыдущей страницы.

С этим алгоритмом, мы будем уверены в том, что каждая страница зависит от предыдущей. Если кто то захочет изменить содержимое старой страницы, то ему необходимо будет изменить содержимое и печатный номер всех последующих страниц, что бы сохранить цепь согласованной.

Что произойдет, если из одной честной страницы, обманщик создаст новую нечестную цепь. На деле, он не сможет бороться в вычислительной мощи с другими 9ю честными участниками сети, и его цепочка никогда не сможет обогнать честную цепь, а истинной является та цепь, которая имеет наибольшую длину.

Атака 51%

Все системы имеют бэкдоры, и блокчейн не исключение. Самая известная уязвимость блокчейна это атака именуемая «Атака 51%».

Если пытаться объяснить ее простым языком, то рассматривая защиту от модификаций печатных номеров, которая приводилась выше, можно задать вопрос: А если у одного нечестного юзера вычислительная мощь будет больше, чем у остальных 9ых, то он сможет через n-ое время создать цепочку блоков начиная с 1-ого листа, которая сможет обогнать главную истинную цепь блоков.

Да, такая уязвимость есть. Сама идеология блокчейна подразумевает, что большинство участников сети не намерены «играть» не честно.

Для упрощения абстракции проблемы приведенной выше, скажем, что у каждого участника цепи вычислительные мощи одинаковые. Соответственно, когда 6/10 участников блокчейн системы сговорятся и захотят обмануть оставшихся 4ех юзеров, то через n-ое время они установят новую истинную цепочку блоков. Отсюда и идет название этой уязвимости. Как только количество нечестных юзеров станет 50%+, то блокчейн системе грозит опасность быть «обманутой».

Надо понимать, что в реальности сделать это практически нереально. Как говорится, время лучший показатель, и за все 11 лет существования BitCoin он ни разу не был «обманут» и не выводился из строя, при том, что на эту систему проводились атаки.

Так же, существует ещё пара теоретических уязвимостей блокчейна, с которыми вы сможете ознакомиться самостоятельно. Ссылка для ознакомления: Что угрожает блокчейн-сетям

Материала и мыслей, которые хочется донести очень много, и если все изложить в одну статью, будет скучно читать и может смешаться в кашу.