что такое блокчейн

Блокчейн: как он работает, и почему эта технология изменит мир / блог компании iti capital / хабр

Биткоин был придуман как акт неповиновения. Криптовалюта появилась вскоре после мирового экономического кризиса и рекламировалась, как средство от несправедливости и коррумпированности традиционной финансовой системы. Создатели были уверены, что когда биткоин станет более популярным, он будет конкурировать с реальными деньгами и в конечном итоге вытеснит те институты, которые привели к кризису. Неофициальный лозунг биткоина: «Верим в криптографию», прямо говорит о том, кто виноват в проблемах экономики: посредники, банкиры, «доверенные» третьи стороны, которым на самом деле нельзя доверять. Эти люди просто создают проблемы другим, уменьшая прибыль и усложняя транзакции. Биткоин стремился заменить услуги, предоставляемые этими посредниками с помощью специального кода и криптографии. Когда человек оплачивает ипотеку, между его банком и другими финансовыми организациями в фоновом режиме происходит ряд операций, благодаря которым деньги снимаются со счёта пользователя. Банк может поручиться, что с деньгами всё хорошо, так как он хранит информацию о том, куда и как была потрачена каждая копейка со счета. Биткоин и другие криптовалюты заменяют эти фоновые операции и транзакции при помощи программного обеспечения — распределенной и защищенной базы данных, называемой блокчейном. При этом процесс смены владельцев токена биткоина контролируют множество компьютеров. Право на использование криптовалюты может быть передано абсолютно любому человеку, независимо от его национальности и места проживания. Спустя 8 лет после создания блокчейна, технологию пытаются применить к процедурам и процессам не связанным с передачей денежных средств. Может ли блокчейн связать людей, которые сдают жильё, с путешественниками и предложить сторонам прозрачную платформу для оплаты? Может ли блокчейн выступать в качестве хранилища и площадки для воспроизведения фильмов, шоу и других цифровых средств массовой информации, сохраняя при этом отчисления и передавая их создателям контента? Может ли блокчейн автоматически проверять авиарейсы и выплачивать компенсации путешественникам, чьи самолёты не вылетели вовремя? Если это так, то технология блокчейн поможет избавиться от Uber, Netflix и, например, страховых компаний. Это не предположения, а лишь некоторые вещи, которые сейчас строятся на Ethereum — блокчейн-платформе, которая дистанционно размещает программное обеспечение на распределенной компьютерной системе, называемой Ethereum Virtual Machine. Блокчейн Ethereum, на котором работает криптовалюта эфир, на данный момент наиболее открыт для экспериментов. Но эта открытость не всегда играет на руку. Новые схемы блокчейна создаются каждый день, в том числе и крупнейшими техническими корпорациями. Microsoft предлагает своим клиентам инструменты для экспериментов с криптовалютой в своем облаке Azure. IBM, Intel и другие сотрудничают с хабом Hyperledger — открытой платформой для разработки бизнес-ориентированных блокчейнов. Крупнейшие банки, — те самые, которых хотели вытеснить создатели криптовалюты, — придумали свою версию технологии, пытаясь опередить тенденции. И даже биткоин, который работает на первом и самом успешном блокчейне, модернизируется для приложений, о которых его создатели никогда не мечтали. Но ни один блокчейн не может похвастаться массовым использованием. Никакая концепция или стратегия еще не привела к революции ни в одной отрасли. Биткоином пользуется не более чем 375 000 человек в мире в день. Какие блокчейн-платформы сохранятся, а какие начнут медленно опускаться на дно? Чтобы сделать какой-либо прогноз, нужно понять, что такое блокчейн и логически соотнести его с биткоином. Как работает блокчейн image В 2009 году анонимный хакер (или группа хакеров), под псевдонимом Сатоши Накамото, создал первую цифровую валюту. В этой системе деньги были лишь инструментом учета, методом абстрагирования стоимости, назначения собственности и предоставления средств для совершения сделок. Для выполнения этих функций исторически использовались денежные средства. Обладание физическими токенами — монетами, позволяет людям лично заключать сделки между собой. Наличные деньги достаточно трудно скопировать, поэтому нет необходимости в полном учете того, кому принадлежит определенная часть денежной массы. Тем не менее, если создать таблицу, в которой указано, кому и сколько принадлежит денег, монеты и купюры станут ненужными. Банки и обработчики платежей уже частично сублимировали физическую валюту в цифровые записи, отслеживая и обрабатывая транзакции в своих закрытых системах. Биткоин завершил преобразование, создав единый универсальный цифровой регистр, называемый блокчейном. Эта технология получила такое название, потому что похожа на цепь — внести в неё изменения можно только в конец блоков. Каждое новое дополнение содержит набор новых транзакций. Например, если Саша заплатит Юле за биткоин, эта транзакция появится в конце цепи. А в блоках до этого будет указано, что Саше заплатил Миша, а Мише Оля. Блокчейн для биткоина, в отличие от книг бухгалтерского учёта, которые ведут традиционные финансовые учреждения, расположен на компьютерах по всему миру. Эти данные доступны для всех, у кого есть подключение к интернету. Майнеры, — владельцы компьютеров, на которых хранится информация блокчейна, — отвечают за обнаружение запросов транзакций от пользователей, их объединение, проверку и добавление в блокчейн в виде новых блоков. Процесс валидации устанавливает, что человек фактически владеет биткоинами после транзакции, и что он еще не потратил их в другом месте. Собственность в блокчейне определяется двумя криптографическими ключами. Первый ключ находится в блокчейне в открытом доступе. Второй доступен только его владельцу. Такие ключи используются для шифрования электронных сообщений. Когда кто-то отправляет зашифрованное сообщение, он использует открытый ключ. Получатель при открытии письма использует закрытый ключ и расшифровывает сообщение. В технологии блокчейн транзакции подписываются при помощи закрытых ключей, соответствующих открытым ключам, присвоенным монетам, которые хотят потратить. И когда транзакция обрабатывается, этим монетам присваивается новый открытый ключ. Когда в оформлении операции участвует несколько лиц, становится важен вопрос необратимости. Если бы блокчейн управлялся одним банком с набором известных валидаторов, работающих в рамках одной юрисдикции, то выполнение транзакций было бы простым делом. Но для биткоина нет центрального банка, обеспечивающего соблюдение правил. Майнеры работают анонимно во всем мире, несмотря на разнообразие культур, различие правовых систем и нормативных обязательств. Поэтому нет способа привлечь их к ответственности. Необратимость операции обеспечивает код биткоина. Он использует схему, которая называется доказательством работы. Как доказательство работы делает технологию блокчейн надёжной Для того чтобы создавать новые блоки, майнерам необходимо владеть всей информацией о транзакциях. Они конкурируют между собой, так как майнер, первым создавший блок, получает оплату за эту услугу. Вопрос в том, что мешает майнеру удалить предыдущие транзакции в блокчейне. Хотя он и не сможет таким образом украсть монеты, зато сможет совершить одну и ту же транзакцию несколько раз. Например, оплатить товар, а после этого удалить информацию о транзакции. Чтобы это избежать, у всех майнеров в сети должна быть одинаковая копия блокчейна. Когда майнер, добавляет новый блок, он должен предоставить криптографическое доказательство транзакции. Чтобы получить доказательство, майнер проводит блок через несколько раундов хэш-функции — вычисления, которое берет часть данных произвольного размера и переводит их в бессмысленную буквенно-цифровую строку с фиксированной длиной, которая называется хешем. Чтобы сделать процесс более надёжным, алгоритм блокчейн требует, чтобы полученный хеш начинался с определенного количества нулей. Невозможно заранее предсказать, какой хеш будет выдавать заданный набор данных, поэтому майнеры запускают вычисления снова и снова, каждый раз вставляя случайное число в набор данных. Когда это число изменяется, возникает новый хэш. В итоге майнеры получают правильное количество нулей. Майнер, который находит правильный хеш, отправляет блок другим майнерам. Они его проверяют и добавляют к полной версии блокчейн, содержащуюся на их компьютерах. Это можно сравнить с закрыванием двери. Предположим, у человека есть замок, и набор ключей, один из которых может его закрыть. Он должен попробовать все ключи, прежде чем найдёт правильный. И после этого оставить его в замке, чтобы другие могли проверить, что ключ подходит. Майнеры тратят свои средства на поддержку сети — покупают оборудование и платят за электроэнергию. Чтобы изменить блок в блокчейне и провести одну и ту же транзакцию дважды, им придётся потратить в два раза больше своих денег, поэтому обманывать становится невыгодно. Кроме того, с каждым новым блоком возрастает стоимость изменения предыдущих. Новые блоки хранят хеш стоящего перед ними блока. Любые изменения в старых блоках приведут к недействительным хэшам для всех последующих блоков. Следовательно, невозможно вставить фиктивные модификации в предыдущий блок без повторения всей работы, которая была выполнена после этого блока. Если провести аналогию с замками, получится, что замок в конце цепи связан со всеми предыдущими. Если изменить замок в середине цепи, придётся искать новые ключи для каждого замка после него. Получается, что майнеры предоставляют дорогостоящие доказательства, а затем получают деньги за свою работу. Таким образом Сатоши создал первую жизнеспособную одноранговую цифровую валюту. Но он также решил более общую проблему, которая на протяжении десятилетий беспокоила ученых. Биткоин, который за 8 лет ни разу не отключался от сети на длительный период, надежно стимулирует майнеров выполнять работу добросовестно, обеспечивая единую сеть. В итоге получается защищённая, постоянно растущая цепочка данных, которую любой, у кого есть подключение к интернету, может проверять и дополнять. Как использовать блокчейн в других сферах image Технология блокчейн может быть полезна не только для совершения транзакций. Практически сразу после появления биткоина, люди начали думать, как применить эту технологию в других сферах. Когда майнеры проверяют транзакции, они запускают небольшие программы, которые обрабатывают и предоставляют необходимые для транзакции данные. Но что, если запустить более сложные программы, например, программное обеспечение для социальных сетей? Или использовать блокчейн для предоставления данных для онлайн-форумов? Эти идеи появились сразу после создания биткоина, но только спустя несколько лет, девятнадцатилетний студент из Торонто внёс вклад в их развитие. В 2013 году Виталик Бутерин разработал совершенно новую технологию под названием Ethereum. Благодаря ей блокчейн можно было использовать не только для совершения транзакций. В отличие от биткоина, Ethereum использует мини-программы, называемыми смарт-контрактами. Они могут быть написаны с неограниченной степенью сложности. Пользователи могут взаимодействовать с программами, отправляя им транзакции с инструкциями, которые затем обрабатывают майнеры. Это означает, что любой может встроить программу в транзакцию и быть уверенным в том, что она останется неизменной и доступной для цепочки блоков. Теоретически, с Ethereum можно заменить Facebook, Twitter, Uber или любую другую цифровую службу новыми версиями, которые были бы прозрачны, неуязвимы для цензоров и не требовали вмешательства человека. Что такое распределённый реестр Параллельно с попытками Бутерина использовать технологию для создания компьютера, охватывающего весь мир, развивалась идея закрытой и контролируемой версии блокчейна. В сентябре 2014 года группа финансовых институтов, в том числе Barclays, Goldman Sachs и JP Morgan сформировала консорциум под названием R3 для изучения того, как блокировки могут повысить эффективность расчётов между банками. Открытая структура блокчейнов, таких как биткоин и Ethereum, противоречит потребностям этих организаций. В первую очередь вызывает вопросы анонимность пользователей, данные которых представлены буквенно-цифровыми общедоступными адресами, без указаний их реальной идентичности. Банковское законодательство в США и ??других странах запрещает такую ??анонимность. «Мы должны знать, кто участники и контрагенты находящиеся на этих платформах», — говорит Тим ??Свансон, директор по исследованиям рынка в R3. Финансовые учреждения также юридически обязаны защищать данные о клиентах и ??контролировать их экспорт по национальным или региональным линиям. Учитывая, что публичные блокчейны содержат всю информацию о транзакциях на многих компьютерах в сети, невозможно ограничить цепочку хранения при их использовании. Таким образом, появился подход распределённого реестра к технологии блокчейн. В распределённом реестре известна идентификация людей, добавляющих блоки, а данные в системе доступны только для избранных сторон. Поскольку право создавать новые блоки назначается людьми, которые запускают код, а не лотереей, нет необходимости проверки работы майнеров. Такая система предназначена для ситуаций, когда все участники блочной цепи уже имеют небольшую степень доверия, но хотят выполнить услуги для нейтральной третьей стороны, как это может быть в случае с банками при урегулировании международных банковских переводов. В прошлом году проект R3, который недавно привлек $107 млн из более чем 40 учреждений, выпустил свой первый распределённый реестр Corda. И у него уже появился конкурент: JP Morgan, который покинул консорциум R3 прошлой весной, выпустил свой собственный реестр, получивший название Quorum. Подход работы с распределённым реестром также распространяется в другие отрасли, которые хранят конфиденциальные данные клиентов. Многие из этих проектов построены с помощью инструментов, предоставляемых Hyperledger. Он создает продукты для компаний, которые хотят работать со смарт-контрактами, но не решаются использовать открытые блокчейны, такие как Ethereum и биткоин. «Люди должны понимать фактические проблемы и нормативные требования, которых должны придерживаться такие организации, как банки, страховые компании и отрасли здравоохранения. Они не могут позволить себе риск и неопределенность, которые внедряются некоторыми открытыми системами», — говорит Джонатан Леви, создатель системы управления доступом к блокчейнам Hacera. Как будут работать смарт-контракты Независимо от того, какой вариант блокчейна победит, смарт-контракты потребуют целого ряда поддерживающих технологий. Эти дополнительные технологии в настоящее время разрабатываются. И они будут очень важны для расширения технологии блокчейн. «Как только у нас появятся смарт-контракты, возникнет целый ряд проблем», — говорит Ари Джуэлс, содиректор IC3 Корнеллского университета. Эти проблемы делятся на несколько категорий. Во-первых, блокчейны не смогут хранить много данных. Это будет проблемой для многих проектов, которые, например, предлагают хранить и передавать потоковое видео. Им просто напросто не хватит места для хранения. Технология блокчейн записывает входы и выходы каждой монеты в сеть, а также содержимое дополнительного поля, которое позволяет провести до 40 байтов метаданных для каждой транзакции. Это все. Еще одна проблема блокчейна заключается в том, что технология сама по себе не знает, что происходит в реальном мире. Это важно в случае, если смарт-контракт — это система страхования авиабилетов. Блокчейн должен знать, когда самолет взлетает или приземляется, а для этого нужно запрашивать данные веб-сайтов. В идеале разработчики будут создавать блокчейны для хранения и доступа к данным с учётом слабых сторон — уязвимости к цензуре и возможности отмены блокировок. Для этого нужно тщательно рассмотреть, каким «доверенным сторонам» можно фактически доверять. Проблема хранения данных может быть решена с помощью распределенных служб обмена файлами, таких как децентрализованная система облачных хранилищ, протоколов Labs Interplanetary Database или Storj Labs. Это системы, которые позволят людям во всем мире получить дополнительное пространство на своих жестких дисках. Такие схемы будут работать для системы смарт-контрактов на основе блокчейна, поскольку данные будут храниться на нескольких компьютерах по всему миру и всегда будут доступны. Импортировать данные в режиме реального времени можно будет при помощи «оракулов». Это службы, которые получают оплату за надежный запрос данных в реальном времени и подачу их на смарт-контракты блокчейн. В IC3 Джелус разработал систему обеспечения защищенного датафида для смарт-контрактов Town Crier. Она защищает вводимые в блокчейн данные от подделки. Процесс работы построен на использовании доверенного программного обеспечения на процессорах Intel. Финансирование Чтобы перевести все современные услуги на технологию блокчейн, нужны большие деньги на технику и исследования Вопрос в том, как получить финансирование на проект, который уничтожит многие крупные корпорации. В идеале нужно создать открытые блокчейны, как Ethereum, и доверить хранение данных тем людям, которые его создали. В таких условиях компания не может выжить из бизнес-модели, которая собирает и продает поведение браузера, историю покупок или данные о местоположении. Также компании блокчейн не могут полагаться на ограниченное владение своей интеллектуальной собственностью, поскольку программы находятся в открытом доступе. Тем не менее, уже появился потенциальный механизм финансирования для блокчейнов — Initial coin offering или ICO. Он оказался чрезвычайно прибыльным, хотя и юридически сомнительным. Например, человек решил использовать приложение. Но он не может расплатиться обычной валютой, ему нужно купить специальные монеты для этого приложения, которые заранее выпустили на рынок, и расплатиться ими. В реальном мире это бы работало так: кто-то открыл прачечную и выпустил билеты, которыми можно оплатить стирку. Владелец заранее продаёт все билеты людям, а они потом, при необходимости, перепродают их другим. На сегодняшний день более полумиллиарда долларов вложено в продажу токенов, и в последнии месяцы эти цифры только растут. Например, блокчейн Tezos в июле установил рекорд, собрав более 200 миллионов долларов через ICO. Из-за таких огромных инвестиций появились жалобы пользователей на лицемерие создателей биткоинов. «Создатели блокчейнов, которые продвигают эти схемы, на самом деле демонстрируют всю скупость и алчность, приписываемую ими стандартным финансовым услугам и поддерживаемым правительством валютам, — говорит Престон Бирн, соучредитель Monax Industries — открытой платформы для разработчиков блокчейнов, — когда деньги начинают течь в их направлении, они становятся такими же небрежными в отношении общественности, которой они когда-то были». Другие утверждают, что ICO, как новый класс инвестиционных инструментов, столь же разрушителен, как и финансируемые приложения. «Деньги не являются корнем зла. Равенство является корнем зла», — говорит Джоэл Монегро — создатель Placeholder — нового фонда, посвященного технологиям блокчейн. Он считает, что предоставление основателям и сотрудникам капитала компании побуждает их накапливать богатство, а не использовать его для улучшения своих продуктов. С другой стороны ICO — не только финансовый инструмент, но и средство доступа к технологии блокчейн. Из этого следует, что чем больше людей используют услугу, тем больше будет спрос на токен, необходимый для доступа. «Мой стимул заключается не в том, чтобы извлечь больше прибыли, а в том, чтобы больше людей использовали приложение, потому что стоимость токена зависит от стоимости использования услуги. Вы полностью переворачиваете стимулы», — говорит Монегро. В Соединенных Штатах использование ICO, вероятно, подходит к концу. В конце июля Комиссия по ценным бумагам и биржам США предупредила о том, что многие ICO попадают в категорию ценных бумаг и поэтому должны работать по определённым правилам. «Времена изменились и очень быстро. Некоторые из ранних последователей биткоина испытывали трудности с финансами три и четыре года назад, но держались за свои убеждения и свои монеты и очень хорошо сейчас себя чувствуют, — говорит Джонатан Леви, создатель Hacera, — нам по-прежнему необходимо, чтобы биткоин и Ethereum работали в более крупных масштабах, поэтому предприятиям необходимо децентрализовать данные и обеспечить их конфиденциальность. Сейчас мы сталкиваемся с новой задачей: учитывая огромные суммы вложенных денег, еще предстоит выяснить, сколько старожилов и новичков останется верными делу и продолжат работать, чтобы изменить мир с помощью технологий, которые уже изменили их». Другие материалы по теме финансов и фондового рынка от ITI Capital: Инструмент анализа ценных бумаг на западных рынках Модельные портфели для инвестиций в зарубежные и отечественные акции Аналитика и обзоры рынка Покупка акций американских компаний из России

Что такое блокчейн (blockchain) 2020: виды цепочек, применение

Технология блокчейн имеет много сторонников. При ее внедрении на глобальном уровне можно навсегда забыть о таких проблемах, как:

Неоправданно долгое время выполнения финансовых операций. Высокие расходы на содержание сверхмощных серверов и систему защиты информации. Монополизация рынка. Коррупция. Денежные махинации и другие финансовые злоупотребления.

Скептики выдвигают следующие контраргументы:

Отсутствие законодательной базы, регулирующей статус блокчейн проектов. Атака 51% приведет к коллапсу сети. Невозможность модификации блокчейн. Если возникает насущная потребность изменить данные или исходный код единственный выход это хардфорк сети. Потеря приватных ключей становится бедой для инвестора. Если private key хранится только у владельца криптомонет вместе с ключами он навсегда теряет доступ к активам. Высокое энергопотребление блокчейн сетей, работающих на Proof of Work. Майнерам биткоин нужно больше мегаватт электрики чем некоторым европейским государствам. Регистры блокчейн экосистем в будущем могут непомерно разрастись, что приведет к снижению количества узлов сети

По поводу угрозы 51% надо сказать, что на молодые экосистемы «атака Голдфингера» вполне реальна, но, чтобы сосредоточить под своим контролем свыше 50% вычислительной мощности сетей Ethereum или Bitcoin нужно выбросить на ветер огромнейшую сумму. И не факт, что блокчейн обрушится, хотя такой сценарий серьезно повлияет на стоимость криптовалюты. Хакеры уже давно стали частью системы, ее темной стороной, и они не заинтересованы в обвале цен и тем более уничтожении виртуальных активов.

Что же касается проблемы роста блокчейна, то и прогресс не стоит на месте. Жесткие диски в 1ТБ давно уже доступны обычным пользователям. На момент написания статьи размер блокчейна Bitcoin 234 ГБ, а в будущем, несомненно, будут изобретены еще более объемные и компактные носители цифровой информации.

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:

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. 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. 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. Драгоценные камни. В ЮАР компания Everledger помогает идентифицировать алмазы и подтверждать законность операций с ними, с помощью «цифрового паспорта», созданного по технологии блокчейн. Энергетика. Компания Energy Blockchain Labs работает над энергетическими интернет-проктами основанными на блокчейн-технологии. Электронное голосование. Платформа Follow My Vote предназначена для анонимных онлайн-голосований. С помощью технологии блокчейн и обеспечивается достоверность и точность подсчета голосов. Азартные игры. Игорная индустрия является примером успешного использования технологии блокчейн в сфере досуга и развлечений. 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. Медицина и здравоохранение. Технологию распределенных реестров в здравоохранении, медицине и фармацевтике можно использовать для создания электронных медицинских карт пациентов. А также для управления поставками медпрепаратов, распределения донорских органов. Блокчейн поможет упростить проведение клинических и биомедицинских исследований, удаленный мониторинг больных, процедуры страховки и формирования счетов, за платные услуги. А также помочь в анализе медицинских данных.Распределенный реестр легко можно использовать в качестве электронного дневника. Например, как медицинскую карту. Чтобы следить за течением заболевания и понимать, насколько эффективно действуют назначенные врачом препараты необходимо обеспечить доступность и неизменность информации о процессе лечения. При использовании технологии блокчейн это очень легко обеспечить. Блоки данных в электронной медицинской карте будут иметь особые маркеры. Отредактировать блок, добавленный в реестр, не представляется возможным, а доступ к реестру смогут получить только с согласия владельцев приватных ключей. В данном случае ими будут доктор и сам пациент, но подобную схему можно использовать практически в любой отрасли. Вся информация в системе блокчейн надежно защищена от посредников и третьих лиц.С помощью технологии распределенных реестров уже сейчас можно автоматизировать некоторые медицинские процедуры. Например, доктор и больной вводят свои секретные ключи от медкарты в устройство контролирующее уровень глюкозы в крови данного пациента. Электронный гаджет регулярно проверяет больного «на сахар» и как только его уровень становится критическим, дает команду на впрыск инсулина. Таким образом, выполняется смарт-контракт. Если сформировались определенные условия, выполняется заранее оговоренное действие. В данном случае: уровень глюкозы достиг критической отметки — сработала аппаратура впрыскивающая лекарство.

Список можно было еще продолжить, но для полного обзора недостаточно формата данной статьи.

Блокчейн в России и Украине

Не только на Западе, но и на просторах СНГ предприниматели сумели оценить потенциал блокчейн технологий. Вот несколько примеров.

В начале 2018 года была запущена лаборатория блокчейн в Сбербанке. Она предназначена для:

Исследования новейших блокчейн технологий; Запуска пилотных проектов; Реализации прикладных решений для Сбербанка в РФ.

Команда лаборатории будет работать с другими участниками крипторынка, поддерживать новые проекты, заниматься популяризацией блокчейн технологии.

Блокчейн (blockchain) технология (2020): что это простыми словами. обзор и описание

По своей сути Blockchain напоминает картотеку, в которую строго последовательно добавляются новые записи обо всех произведенных действиях. Только здесь эта информация надежно зашифрована, исключая постороннее вмешательство.

А чтобы еще больше обезопасить «картотеку», ее многократно копируют и размещают в разных местах. Тогда даже при утере одной копии, ее легко восстановить из остальных. А кроме того, новая вносимая информация, пройдя проверку на правильность, тоже мгновенно добавляется в копии. Подробнее о принципе работы смотрите в соответствующем разделе.

Посмотрите интересную лекцию о технологии Blockchain от основателя платформы Ethereum Виталика Бутерина:

История возникновения Blockchain

Блокчейн впервые был применен в системе Биткоин, изобретенной в 2008 году, хотя первые наработки появились за 17 лет до этого. Авторство первоначальной идеи приписывают У.С.Шторнетту и С.Хаберу, которые в 1991 проводили эксперименты с хранением файлов на закрепленном путем криптографии цепочке блоков, а также пробовали объединять эти файлы в блоки.

Однако до 2008 особого интереса изобретение не вызывало. Так что именно Сатоши Накамото, создав Bitcoin, подтолкнул технологию к активному развитию, а следом подхватила масса других программистов.

Принцип работы технологии

В переводе с английского языка Blockchain означает «цепь блоков». Это некая база данных, представляющая собой именно неразрывную цепочку из блоков и расположенная одновременно на тысячах устройств. В цепь постоянно добавляются новые блоки, содержащие информацию о произведенных за последнее время действиях (называемых транзакциями) и заголовок.

Под транзакциями понимают любые действия, совершаемые участниками сети. Это отправка денежных средств, установление прав собственности, покупка виртуального контента и пр.

Видео о том, как работает Блокчейн от биржи Binance:

??

Когда транзакция только создана, она ставится в очередь (мемпул) и ждет там, пока ее правильность подтвердят путем добавления в блок. Сформированный блок проверяется остальными участниками системы, и, если нарушений не найдено, встает в конец цепочки. После этого момента его уже невозможно изменить.

Кроме новой информации, в блоке хранятся зашифрованные данные о предшествующих блоках. База автоматически обновляется на всех устройствах, находящихся в составе системы, после чего валидаторы (то есть майнеры) переходят к генерации следующего блока.

Ключевые принципы технологии блокчейн:

Распределенность и децентрализация; Высокий уровень безопасности и защиты от мошеннических действий; Прозрачность; Неизменность внесенных данных.

Блокчейн обещает решить множество проблем оборота денег в современном мире. Ведь по сути это открытая распределенная бухгалтерская книга, умеющая регулярно и высокоэффективно вносить в себя информацию о совершаемых пользователями действиях.

Применение технологии Блокчейн

С Blockchain мы можем вообразить себе мир, где все сделки производятся на цифровом уровне и хранятся в прозрачных общедоступных базах данных. Они защищены от подделки или удаления. В таком мире каждый процесс и каждая сделка, каждый платеж и каждая задача обзавелись бы цифровой подписью, доступной для идентификации и проверки. Больше не понадобятся посредники, такие как банкиры и брокеры. Огромный потенциал блокчейна заключается именно в возможности для отдельных лиц и организаций свободно взаимодействовать напрямую между собой.

Только ленивый не слышал о том, что Blockchain произведет революцию в сфере бизнеса и перевернет всю мировую экономику с ног на голову. Однако в этом есть не только плюсы.

В первую очередь опасения вызывают вопросы безопасности. Известно о многих случаях хакерских атак на блокчейн-проекты. И виновата в этом не технология, а ее неправильная или неполноценная реализация. К сожалению, из-за молодости самой идеи, пока очень мало блокчейн разработчиков, тем более с опытом.

Мировое внедрение блокчейна разом обрушит десятки барьеров – организационных, управленческих, технических, социальных. Поэтому каждый шаг должен быть осмысленным.

Практическое использование

Наиболее известное применение Blockchain – это криптовалюта. Но на самом деле диапазон не ограничивается только финансовыми инструментами. Несколько примеров эффективного использования технологии:

Распределенное хранение файлов. Облачное хранение информации сейчас очень актуально, многие пользуются Google или Яндекс дисками. Но на основе технологии блокчейн есть возможность хранить данные в p2p сети на распределенной основе. Так файлы будут значительно лучше защищены от хакерских атак. Работа осуществляется по принципу торрентов. Пример такой системы – Идентификация. На основе блокчейн любая компания может разработать свой личный тест для цифровой идентификации пользователей. Таким образом ID сможет заменить логины и пароли для различных сервисов, а также с его помощью можно будет оставлять электронную подпись. Проекты, уже представившие такие наработки: ShoCard, Keybase, Onename. Верификация и регистрация. Таким же образом, как сохраняются транзакции в сети Биткоин, может сохранятся и любая другая информация. Образуется надежное хранилище данных, свободное от управления единым центром и передачи третьим лицам. Подобные услуги есть у Factom, Tierion. А потенциал безграничен: ведение больничной документации, подтверждение авторских прав, регистрация транспортных средств, запись актов гражданских состояний (таких как рождение, бракосочетание) и многое-многое другое. Использование смарт-контрактов. В блокчейне Эфириум активно применяется технология смарт-контрактов – программ, автоматически отслеживающих выполнение условий сделки и закрывающихся в нужный момент. В сочетании с блокчейном такой функционал подходит для множества видов сделок купли-продажи, сдачи в аренду, оплаты интеллектуальной собственности. На практике к использованию такой схемы обратилась английская певица Imogen Heap. Отслеживание доставки, определение происхождения. Любой производственный процесс связан с доставкой сырья или продукции из разных мест. Образуется цепочка поставок, зачастую сложная для отслеживания. Блокчейн помогает и здесь. Некоторые компании (Everledger, Provenance) уже пользуются им для проверки происхождения сырья. Это существенно уменьшает шанс использование подделки. Услуги нотариуса. Blockchain позволяет заметно облегчить и удешевить нотариальные услуги. С его помощью можно без проблем формировать неизменные записи и отслеживать подлинность любого документа. Подобным образом организована работа компаний Blockverify и Stampery, которые занимаются проверкой многих вещей – от фармацевтических препаратов до e-mail сообщений. Интернет-голосования. Одна из проблем открытых голосований в Сети – отсутствие должного уровня анонимности. Другой нюанс – возможность зайти с другого аккаунта или IP-адреса и проголосовать повторно, то есть имеет место накрутка голосов. Блокчейн разом решает обе проблемы, а кроме того, исключает подтасовку голосов владельцами ресурса. Метод уже был использован датской партией Liberal Alliance в процессе внутренних выборов (2014 год). Независимый рынок электроэнергии. Есть возможность разработать систему, в рамках которой каждый отдельно взятый дом сможет вырабатывать свое электричество, а излишки пускать на продажу. В мире уже довольно много зданий, которые обзавелись собственными возобновляемыми источниками энергии вместо того, чтобы зависеть от услуг электрической компании. Страхование. Blockchain + смарт-контракты + IoT (интернет вещей) = революция в сфере страхования. Достаточно зарегистрировать договор в форме смарт-контракта и поместить его в блокчейн, чтобы он исполнялся автоматически при наличии заданных условий. Так дома, машины и другие вещи, подключенные к сети посредством IoT, смогут сами определить случившееся с ними происшествие, проанализировать и произвести нужную выплату страхователю. Усовершенствование работы интернета. В текущий момент все DNS-серверы планеты контролируются правительством и крупными компаниями, поэтому крайне уязвимы перед лицом цензуры, шпионажа, злоупотребления властью. Экспериментальный проект NameCoin пробует разворачивать собственную децентрализованную версию DNS, свободную от какого-либо управления. Использование технологии Блокчейн в криптовалютах

В сфере криптовалют Blockchain помогает грамотно распределять цифровые активы между людьми или компаниями. Чтобы в полной мере понять его роль, давай представим, что Bitcoin работает не на блокчейне.

Допустим, у пользователя есть монета с уникальным ID. Она привязана к своему владельцу. Далее человек захотел пойти и купить за 1 BTC телевизор в магазине, принимающем оплату криптой. А еще – дать 1 BTC в долг своему другу. Однако на счету у него лишь одна монета. Теоретически, он мог бы перечислить ее и магазину, и другу. Такой вид мошенничества называется «двойными тратами».

В случае с блокчейном такое событие исключено – блоки собирают записи о каждой проведенной транзакции, и дальнейшее использование уникального денежного актива возможно только после закрытия блока.

Пока блокчейн не массово распространен, мы вынуждены для проверки транзакций полагаться на банки и других финансовых посредников. Это сопряжено с большими комиссиями и замедлением проведения операций.

Как функционирует Блокчейн Биткоина, Эфириума

Рассмотрим более детально процесс работы блокчейна Bitcoin, Ethereum, а также функцию умных контрактов.

Blockchain Bitcoin

Для примера возьмем короткий блокчейн из пяти блоков. Каждый следующий хранит в себе информацию о хэше предшествующего. Предположим, что в третий по счету блок внесены изменения. Тогда он, как и все последующие, стал недействительным. Следовательно, беспрепятственно внести изменения мы можем только в блок №5. Чтобы он после этого стал действительным, необходимо подобрать соответствующий хэш. Для этого нужен майнинг.

Таким образом Blockchain оказывает сопротивление внедрению посторонней информации. Со временем цепочка удлиняется, и с каждым новым блоком будет всё труднее изменить старые блоки.

Блокчейн Биткоина сформирован из узлов, каждый из которых являет собой точную копию всей цепи. Чтобы определить, верна ли наша копия цепочки, нужно произвести сравнение с другими узлами. В соответствии со всеми принципами демократии, каких одинаковых узлов будет больше, тот вариант и верен.

Блокчейн Ethereum

Блокчейн Эфира по сути представляет собой систему состоянию транзакций. Такое понятие существует в информатике, и подразумевает систему, которая анализирует входящие данные и на основе последней единицы информации совершает преобразование в новое состояние.

Все процессы в так называемой машине состояний Ethereum на старте находятся в «первоначальном состоянии». Это состояние до того момента, как в сети начнутся какие-либо действия и транзакции. Тогда первоначальное состояние меняется на «конечное», и, взглянув на конечное состояние в каждый момент времени, можно определить текущее положение сети Эфира.

Общее состояние Ethereum включает в себя миллионы транзакций, объединенных в блоки. Блокчейн строится по тому же принципу, что и в Биткоин. Корректность транзакций подтверждается путем майнинга. Стать майнером может любое устройство, подключенное к сети. Тот, чьему устройству удалось решить математическое вычисление, подобрав хэш, получает награду в виде цифровых монет ETH.

Кошелек Блокчейн

Под понятием «Блокчейн кошелёк» в большинстве случаев имеется ввиду онлайн сервис blockchain.com. Он позволяет хранить и совершать операции с криптовалютой: Bitcoin, Ethereum, Stellar, Bitcoin Cash. Также, он является обозревателем блокчейн-блоков сети.

Вы можете найти информацию о любом адресе, проверить статус транзакции, узнать комиссии, сложность майнинга, курсе криптовалюты, хэшрейт и т.д.

Сервис Blockchain зарегистрирован в Люксембурге и работает с 2011 года. За всё время число созданных криптовалютных кошельков превысило 30+ млн.

Смарт-контракты

Смарт-контракт – это протокол, служащий для помощи в реализации сделок и их проверки. Умные контракты представляют собой удобный способ совершения безопасных сделок без привлечения посредников. В смарт-контракте содержится подробная информация об условиях договора и запрограммировано автоматическое выполнение. Транзакции, совершенные при помощи этой технологии, необратимы.

Впервые идея увидела свет еще в 1994 году, придумал ее криптограф-программист Ник Сабо. Он сформулировал основные принципы работы, однако на тот момент мир были технически не готов к их использованию. Все изменилось с изобретением блокчейна. Биткоин впервые объединил две технологии, заставив смарт-контракты работать в рамках цепочки блоков. Однако в Bitcoin функционал контрактов довольно сильно урезан, так что можно сказать, что полноценно они были введены в эксплуатацию только с появлением Ethereum.

Принцип работы можно сравнить с функционированием торговых автоматов. Смарт-контракты действуют на основе заданных инструкций. Сначала задействованные денежные активы и условия сделки размещаются в блокчейне, а его копии распространяются по узлам. Как только сработал триггер, контракт выполняется, а программа автоматически контролирует исполнение обязательств.

Преимущества технологии:

Безопасность. Программа зашифровывается и распространяется по узлам. Это гарантирует защиту от утери или нежеланной корректировки. Скорость и экономичность. Посредники не нужны, всё происходит на автомате. Стандартизация. Благодаря гибкости настройки смарт-контрактов, существует возможность выбрать вариант, идеально подходящий потребностям компании или проекта.

Есть и минусы:

Человеческий фактор. Программы пишут люди, а им свойственно ошибаться. Некоторые недостатки могут проявиться не сразу, а в самый ответственный момент, и привести к потере денежных средств. Отсутствие четкого правового статуса. По состоянию на 2019 год ни в одной стране мира смарт-контракты не регулируются официально. Дороговизна внедрения. Умные контракты создают профессиональные программисты, специализирующиеся на этой теме. А такие есть не в каждом штате. Нанимать же сотрудника на аутсорс обойдется в ощутимую сумму. Преимущества и недостатки технологии Blockchain

Специалисты считают блокчейн самой перспективной на сегодняшний день технологией. Основные плюсы технологии блокчейн:

Децентрализация хранения данных. Blockchain хранится сразу у всех участников сети, что сводит к нулю вероятность взлома или похищения. Все данные прозрачны, благодаря чему каждый желающий может отследить информацию о переводе средств, чтобы убедиться, действительно ли они отправлены. Отсутствие возможности возврата транзакции. Плательщик не имеет возможности заморозить или отозвать платеж. Отсутствие посредников и излишних комиссий за их работу.

Тем не менее, на текущий момент блокчейн не идеален. Его еще предстоит дорабатывать, и над этим усердно трудятся программисты из многих стран мира. Наиболее заметные минусы:

Проблемы с масштабируемостью. Когда база данных становится слишком большой, то проверка информации занимает много времени. Соответственно, платежи проходят намного медленнее. В Биткоине сейчас среднее время передачи платежа составляет 4-5 часов, а максимальное – 2 суток. При том что еще недавно это время не превышало 10 минут. Статус «вне закона» для большинства государств. Использовать технологию приходится на свой страх и риск. Хотя намечается явный прогресс, ряд стран уже с интересом поглядывает на перспективы блокчейна в тех или иных сферах. Как и со смарт-контрактам, высокая стоимость внедрения.

Перечисленные недостатки не критичны и вполне поправимы, на это нужно лишь время.

Перспективы и развитие технологии Blockchain

Чтобы оценить текущий уровень развития блокчейн-технологии, следует обратить внимание на три фактора:

Появление новых технических разработок, направленных на усовершенствование Blockchain, Появление новых проектов, новизна их идей, Признание обществом и правительством.

Нужно помнить, что технология практически совсем новая. Это одновременно дает ей энергию для развития, и заставляет сталкиваться с разного рода ошибками. Работы по стабилизации предстоит еще много.

Другая проблема заключается в недостаточном понимании Blockchain. Для подавляющего большинства информация все еще звучит слишком сложно, как бы автор текста не старался упростить ее. Это нормально для инновационной разработки. Но следует опасаться появляющихся на каждом шагу «блокчейн-гуру», обещающих обучить всем нюансам за определенную сумму денег. Часто с этим сталкиваются компании, которым очередной мошенник предлагает внедрить блокчейн, в действительности ничего не понимая в этой технологии. Допуск такого горе-специалиста в свой бизнес чреват его развалом.

О бурном развитии Blockchain говорит активность экосистемы. Начиная с 2013 года, регулярно появляются новым обменники, биржи и прочие сервисы. Не говоря уже об огромном количестве новых проектов с разными целями и перспективами. В этой связи не лишним будет упомянуть и вопросы управления.

Управление – важнейший фактор функционирования механизмов разработки публичных цепочек блоков, в том числе технических протоколов. Управленческие механизмы всегда комплексные, поскольку блокчейн представляет собой единую систему с множеством участников, и мнения этих участников не всегда совпадают. Возникает угроза для ясности принятия решений, а следом – для децентрализации. Если образуется блокчейн с центральной точкой контроля, то он крайне уязвим, и в целом противоречит всему смыслу технологии. Поэтому возникают такие проекты, как, например, Tezos – в основе которых лежит цель по усовершенствованию схемы управления и приведению его к децентрализованному виду. Со временем будет видно, насколько такой сценарий осуществим.