Blockchain (часть 1)

5 минут

Новичок

Blockchain

Блокчейн (англ. blockchain, изначально block chain - цепь из блоков) - это технология распределенного цифрового реестра, является относительно новым и захватывающим способом записи транзакций в эпоху цифровых технологий. Блокчейн, впервые популяризированный создателем биткойнов Сатоши Накамото, может произвести революцию во многих наших современных процессах, таких как управление цепочками поставок и защита авторских прав и прав собственности, экономя при этом время и деньги.

Что такое блокчейн?

Блокчейн - это цифровая база данных, в которой записи хранятся в хронологическом порядке. Информация в блокчейне хранится в «блоках», связанных друг с другом в «цепочке» с помощью общих математических алгоритмов. Блоки содержат данные, обычно записи транзакций, включая отправителя и получателя транзакции, метку времени, а также сумму и тип отправленной валюты.

Блокчейны отличаются от других типов цифровых баз данных несколькими способами.

• Распределенная база данных, децентрализация. Данные хранятся на нескольких серверах, разбросанных по нескольким физическим местам по всему миру. Как правило, это обеспечивает бОльшую надежность, производительность и прозрачность, чем обычные базы данных.
  
  
• Программное обеспечение с открытым исходным кодом. Все сетевое сообщество может видеть основные моменты кода, стоящие за ним, и вместе работать над обнаружением и исправлением ошибок, сбоев или недостатков.
  
  
• Данные можно только добавлять. Как только сеть блокчейна проверит новую информацию, ее нельзя будет изменить. Новые данные должны быть проверены большинством участников сети, а это означает, что ответственность за безопасность и надежность блокчейна разделяется, а не берется на себя одной центральной организацией.

Как работает блокчейн?

Блоки в цепочке блоков содержат больше, чем данные транзакций, они также имеют то, что известно как хэш. Криптографические хеш-функции или хэши - это упомянутые выше математические алгоритмы. Они играют решающую роль в системах блокчейна и в первую очередь являются причиной того, что блокчейн работает.

Хеши отображаются в виде переменного ряда цифр и букв в блоке, например: 4760RFLG07LDD492K8381O82P78C29QWMN02C1051B6624E99. Эта комбинация цифр и букв генерируется из данных внутри блока и действует как его цифровая подпись.

Каждый блок включает в себя хэш предыдущего блока в своей цепочке. Вот как блоки связаны друг с другом и как сети блокчейнов поддерживают свою целостность. Изменение любого содержимого в блоке изменит хэш, что является красным флажком для других участников сети.

Сложите все это вместе, и вы получите саморегулирующуюся сеть без посредников, где третьи лица не могут контролировать транзакции или вмешиваться в них.

Доказательство работы и доказательство доли

Файлы в блокчейне распределяются по сети компьютеров, называемых узлами. Чтобы добавить информацию в блокчейн, узел должен сначала интегрировать эти данные в блок вместе с хешем предыдущего блока. Затем они должны попытаться сгенерировать новый хэш.

Как только хэш для нового блока сгенерирован, узлы добавляют блок в свою версию файла блокчейна и транслируют обновление по сети. Большинство компьютеров в сети должны проверить этот новый блок и обновить свою копию файла блокчейна, чтобы обновление считалось действительным. Если консенсус достигнут, блок навсегда становится частью цепочки, а создавший его компьютер или узел получает вознаграждение.

Процесс, в котором компьютеры конкурируют за создание новых блоков, называется «майнинг». Блокчейн-сети проводят это соревнование одним из двух способов:

В рамках системы Proof-of-Work (PoW – дословно: доказательство работы) узлы в блокчейне напрямую соревнуются, чтобы увидеть, кто из них первым решит сложное математическое уравнение. Первый, кто это сделает, получает «доказательство» своей «работы» и получает право на добычу следующего блока транзакции. Затем майнер получает вознаграждение за обработку блока.

В системе Proof-Of-Stake (PoS – дословно: доказательство доли) узлы, также можно называть ноды, выбираются с помощью компьютерного алгоритма, в котором используется определенная степень случайности. Ноды, которые владеют большим количеством токенов сети, с большей вероятностью будут выбраны, что вознаграждает продолжительное участие их «доли» - в сети, а не чистую вычислительную мощность. Те, кто выбран для обработки блока, называются валидаторами, а не майнерами.

Типы блокчейн-сетей

В экосистеме блокчейна есть четыре основных типа сетей. Все они могут быть полезны, но каждый лучше подходит для разных случаев использования.

Публичные блокчейны

Публичные блокчейны - это первый тип сети блокчейнов, который будет разработан. Это тип одноранговой сети, связанный с биткойном, который помог популяризировать стоящую за ним технологию. Они открыты для всех, и все транзакции в сети можно отследить.

Публичные блокчейны также известны как сети блокчейнов без разрешений, потому что любой, кто присоединяется, может читать или писать в них анонимно без необходимости верификации. Любой, у кого есть доступ в Интернет, может зарегистрироваться, чтобы стать авторизованным узлом, а участники сети несут ответственность за достижение соглашений о состоянии цепочки.

Примеры: Биткойн, Эфириум, Лайткойн, НЕО.

Частные блокчейны

Частные блокчейны коренным образом отличаются от публичных блокчейнов, потому что ими управляет центральный орган - это не полностью децентрализованные сети. Центральный орган определяет, кто может читать, писать и участвовать в деятельности сети, поэтому они также известны как разрешенные сети блокчейнов.

Частные блокчейны предлагают больше возможностей для настройки и могут использоваться для хранения конфиденциальных данных. Взамен участникам часто требуется пройти аутентификацию KYC (Know Your Customer), что означает, что они должны пройти специальную проверку личности и биографических данных. Таким образом, они не могут оставаться анонимными.

Примеры: проекты MultiChain и Hyperledger, Corda.

Гибридные блокчейны

Гибридные или полуприватные блокчейны были созданы, чтобы предложить лучшее из обоих миров, комбинируя элементы как из общедоступных, так и из частных типов блокчейнов. Например, они управляются одной организацией, но могут использовать как системы на основе разрешений, так и системы без разрешений для точной настройки доступа к своим данным.

Транзакции, как правило, не являются публичными, но при необходимости могут быть проверены. Пользователи присоединяются к сети как анонимные участники и раскрывают свою личность другим сторонам только тогда, когда они участвуют в транзакциях.

Примеры: Dragonchain, XinFin, Ripple.

Блокчейны консорциума

Блокчейны консорциума больше всего похожи на частные сети, но имеют некоторые общие характеристики с публичными блокчейнами. Они контролируются несколькими центральными органами и взаимодействуют в децентрализованной сети.

Заранее определенная группа лиц или узлов отвечает за достижение консенсуса в блокчейнах консорциума. Подобно гибридным блокчейнам, возможность чтения или записи в сети может быть общедоступной или ограниченной для избранных участников.

Примеры: Marco Polo, Quorum, Energy Web Foundation, IBM Food Trust.


Из-за большого материала, мы решили разделить статью на 2 части. Во второй части, мы расскажем вам плюсы и минусы технологии блокчейн, а так-же о сферах его применения. Ссылка на вторую часть.