Блокчейн: что это на самом деле и как работает. Блокчейн схема


Технология блокчейн: от простого к сложному

Blockchain представляет собой последовательную цепочку взаимосвязанных информационных блоков. Все технологии блокчейна разработаны для добывания криптовалют. Самые известные из них на настоящий момент – биткойн, лайткойн.

В последнее время люди часто слышат о таком, несомненно гениальном изобретении, как Blockchain. Некоторые называют его главным технологическим прорывом со времён изобретения Интернета. Данной технологией успели заинтересоваться как почти все крупные финансовые институты, так и правительства стран. Технология была изобретена человеком или группой людей, известными под псевдонимом Сатоши Накамото. О том, насколько существенна технология Блокчейн и как она работает, вы можете узнать, прочитав эту статью.

Что такое Блокчейн простыми словами?

У многих людей, которые не вдавались в подробности, возникает прямая ассоциация с биткоинами или криптовалютой в общем. С одной стороны, ассоциации верны, с другой – не совсем. Дело в том, что существует множество иных способов применения данной технологии в отрыве от криптовалюты. Биткоин не существует отдельно. Тем не менее, на цепи есть возможность создания самой разной продукции.

Ассоциировать Блокчейн только с биткоином – не совсем верно. Если не вникать в сложные нюансы технологии, то принцип работы Блокчейн можно сравнить с учётной книгой, которую имеет каждый участник определённого события. После того, как происходит какое-либо действие, оно записывается в книгу, и обновляется у каждого участника.

Учётная книга

В качестве события может быть что-угодно: от финансовых операций с деньгами, которые проводятся на данный момент, до результатов голосования. Особенность такой учётной книги заключается в том, что если кто-нибудь попробует изменить информацию, то система сразу же обратится к другим копиям, которые есть у каждого зарегистрированного пользователя и обнаружит несоответствие данных. Информацию можно изменить только в том случае, если изменения были внесены в 51% учётных книг.

Само слово Блокчейн в дословном переводе с английского переводится как цепочка блоков. Технология получила своё название из-за того, что вся информация хранится в виде блоков в хронологической последовательности. Каждый блок отображает определённое событие (на примере с криптовалютой – транзакцию).

Блоки, в которых хранится информация можно разделить на две части:

  1. Заголовок блока. Посмотрев на него, можно узнать время создания и ссылку на предыдущий блок;
  2. Содержимое блока. Здесь хранится список цифровых активов, их объёмов и адресов пользователей, участвующих в сделке.

Если пользователь имеет доступ к последнему блоку в системе, то по цепочке связей вполне реально посмотреть предыдущие. Выходит, что Blockchain хранит всю информацию о транзакциях, участниках и активах. Посмотреть эту информацию можно в любой момент.

Преимущества технологии Блокчейн

Технология Blockchain имеет следующие преимущества:

  1. Выход из строя части компьютеров, где сохраняется информация о совершенных действиях, никак не скажется на работоспособности системы;
  2. Технология абсолютно прозрачна для каждого пользователя;
  3. У каждого пользователя есть одна, и та же самая версия базы данных;
  4. Все транзакции проводятся без посредников;
  5. За счёт высоких мощностей операции обрабатываются очень быстро.

Виды Блокчейна

  1. Публичный. Такая система абсолютно открыта, все пользователи видит перемещение активов. База данных хранится на каждом компьютере. Майнером может стать каждый человек;
  2. Сервисный. Пользователи видят данные о транзакциях, система децентрализована. Количество майнеров ограничено;
  3. Приватный. Доступ к системе имеет ограниченное число пользователей. В таком случае все транзакции отслеживаются и контролируются центральным органом.

Насколько это всё безопасно?

Со времени изобретения Блокчейна в 2008 году, не было ни одного существенного сбоя, который бы повлиял на его работу. Данная технология может обеспечить высшую степень учёта и идентификации. Она исключает человеческий фактор, пропущенные транзакции, а также изменения, которые были сделаны без согласия обеих сторон.

Благодаря тому, что Blockchain децентрализован, исключается возможность уничтожения данных о сделке и её участниках. Например, если в сделке участвовало 10 человек, то все данные будут сохранены даже в том случае, если было выведено из строя 9 компьютеров.

Как работает Blockchain?

Теперь стоит более подробно рассмотреть то как действует Блокчейн. Работу системы обеспечивает хеширование – процесс, что выполняется компьютерами, которые работают в одной сети. Массив входных данных преобразовывается в выходную строку (хеш-сумму), имеющую фиксированную длину. Если в процессе преобразования все компьютеры получают одинаковый результат, то создаётся новый блок. После этого он уже не может быть измененным, подделать его невозможно. Процесс хеширования имеет следующие свойства:

  1. Зная хеш-сумму нельзя определить исходные данные;
  2. Нельзя подогнать исходные данные под заранее известную сумму;
  3. Если изменить хотя бы один символ в этих данных, то хеш-сумма блока будет иметь совсем другое значение.

Рассматривая работу Blockchain, нужно отметить, что данная технология имеет множество особенностей. Среди них:

  1. Технология Блокчейн предполагает отсутствие необходимости доверия кому-либо. Система работает таким образом, что этот принцип отходит на второй план;
  2. Случаи потери информации исключены;
  3. Децентрализованность и распределённость. Система контролирует себя самостоятельно, и даёт себе команды о движении транзакций;
  4. Вся информация сохраняется в хронологическом порядке. Благодаря этому, случаи изменения порядка блоков невозможны;
  5. С увеличением количества участников и компьютеров в системе, шанс её взлома становится ещё меньшим.
Схема работы блокчейнСхема работы Blockchain на примере криптовалюты

Чтобы гарантировать надёжность проведения операций, Блокчейн использует следующие способы защиты: Proof of Work и Proof of Stake.

Почему Блокчейн настолько важен?

Для обмена информации каждый из нас использует децентрализованную платформу – Глобальную сеть. Но в том случае если нам необходимо передать деньги, мы обращаемся в централизованные учреждения – банки. Даже если речь идёт об онлайн-оплате, в большинстве случаев, требуется интеграция с кредитной картой или банковским счётом. Блокчейн является именно той технологией, которая устраняет необходимость посредника в качестве банков. Блокчейн выполняет три важных функции, которые сейчас берут на себя финансовые учреждения:

  1. Регистрация сделок;
  2. Установление идентичности;
  3. Установление контактов.

Так как рынок финансовых услуг является крупнейшей отраслью в мировой экономике, то замена хотя бы его небольшой части приведёт к значительному увеличению эффективности. Всё большее количество финансовых сервисов переходит на новую технологию, ею заинтересовались крупнейшие мировые корпорации и даже некоторые государства внедряют её в различных секторах экономики.

Сфер применения можно найти множество, главное – чтобы существовал аналог сделки или подобного взаимодействия, партнёрства между сторонами. Поэтому Блокчейн можно также использовать для заключения умных контрактов. Такие контракты должны базироваться на программах: алгоритм определяет, выполняются ли условия контракта, после чего производится оплата. Например, если вы хотите скачать MP3-файл, составляется умный контракт, система проверяет, действительно ли осуществляется загрузка, после чего после чего с вашего счёта изымаются деньги.

Первым, кото задумался о внедрении умных контрактов был учёный в области компьютерных наук Ник Сабо. Но тогда отсутствовали два главных условия успешного внедрения умных контрактов в жизнь – наличие источника проверяемой и достоверной информации и доступ к практически безграничной базе данных. С появлением технологии Блокчейн эти условия являются выполнимыми. Потенциальные варианты использования контрактов безграничны, поэтому в ближайшем будущем они будут внедряться практически во всех отраслях.

Проблемы внедрения технологии Блокчейн

Несмотря на многочисленные преимущества Блокчейн, существуют проблемы её быстрого внедрения в жизни миллионов людей. Среди них можно выделить следующие:

  1. Чтобы поддержать безопасность необходимы сложные вычисления, для выполнения которых необходима большая ресурсная база. В криптовалюте данная проблема решена таким образом, что для пользователей, предоставляющих свои ресурсы назначена награда;
  2. Очень важно то, что все ресурсы должны быть распределёнными и не находится под управлением какой-либо группы людей. В противном случае возникнет монополия, которая влечёт за собой ряд негативных последствий;
  3. Технология оставит без заработка тех, кто выполняет роль посредника, поэтому с их стороны осуществляется сопротивление.

Инвестиции в Блокчейн

Интерес к данной технологии растёт с каждым днём, поэтому всё больше людей задумываются о возможности инвестиции в стартапы, уже использующие Блокчейн для осуществления своих идей. Согласно статистике, уже около 50% процентов мировых банков инвестируют, или же планируют инвестировать в Blockchain. Здесь необходимо понимать отличия между технологией Blockchain и самим биткоином.

Покупая криптовалюту – вы делаете ставку на её рост, это уже другая история. Наиболее оптимальное решение – сформировать инвестиционный портфель, что состоит из акций тех компаний, что способствуют развитию и внедрению Блокчейна. В таком случае, вместе с ростом котировки акций компаний будут учитывать это в своей стоимости. Как раз на этом вы сможете заработать. В России есть несколько брокеров, которые дают возможность торговать на фондовом рынке, поэтому реализовать данную идею совсем не трудно.

Технология Блокчейн: перспективы.

В будущем Блокчейн ждёт множество внедрений во все сферы жизнедеятельности. Технология способна изменить множество торговых процессов, денежных переводов. Использование Блокчейна в финансовой сфере позволит:

  1. Уменьшить время, которое затрачивается на финансовые процедуры;
  2. Сократит денежные расходы;
  3. Предотвратит любые способы мошенничества.

Крупные компании и правительства стран уже используют Блокчейн для создания технологий:

  1. Специалисты компании IBM уже разрабатывают протоколы на основе технологии Блокчейн для таких сфер как логистика, обмен ценными бумагами, заверение сделок.
  2. Власти Дубая планируют использовать технологию как основу для решения задач по управлению городом;
  3. Правительство Японии изучает возможности внедрения Блокчейна в сферу государственных закупок;
  4. Компания EverlLeger использует эту технологию в процессе поставок для подтверждения источника происхождения в торговле алмазами.

Вывод

Возможности технологии Blockchain практически не ограничены. Использовать её можно практически в каждой отрасли. Внедрение Блокчейна в жизнь приведёт к глобальной перестройке экономики и общества. Но рассчитывать на это в ближайшем будущем не стоит, так как есть немало проблем, которые мешают реализации подобных планов. По оценкам экспертов, уже через несколько лет станут окончательно ясны возможности и эффективность Блокчейна, но их перспективы видны и сейчас.

babosik.ru

Краткое руководство по технологии блокчейн -

краткое введение в технологию блокчейн

Спросите у 10 человек: “что такое технология блокчейн”, и вы получаете 10 разных ответов — даже среди специалистов в области криптовалют. Наилучшим подходом к формированию истинного понимания блокчейна является поэтапное понимание лежащих в его основе технологий.

Понимание 3 основных технологий, лежащих в основе Биткойна

Поэтому в этой статье я рассмотрю три основных составляющих технологии блокчейн: собственно блокчейн, одноранговые сети и механизмы достижения консенсуса. Биткойн не смог бы существовать, если бы не существовало хотя бы одной из этих составляющих. Начнём с собственно блокчейна.

Если вы не можете объяснить что-то просто и доходчиво, значит вы сами недостаточно хорошо это понимаете — Альберт Эйнштейн

Эйнштейн объясняет технологию блокчейн, 1422 год до нашей эры.Эйнштейн объясняет технологию блокчейн, 1422 год до нашей эры.

 1. Что такое, собственно, блокчейн

Вкратце, блокчейн — это всего лишь способ структурирования данных. Вот и всё. Это реестр — файл, который хранит учётные записи.

Этот файл можно сравнить с книгой, которая никогда не заканчивается.

На каждой странице книги имеется информация и номер страницы внизу. Благодаря этому номеру страницы, вы сразу же узнаете какому месту в книге относится данная страница. Страница 49 вполне очевидно находится между страницами 48 и 50.

Как и страницы, блоки заполняются информацией. Хотя у блоков нет точной нумерации, зато у них есть временная метка, которая выполняет ту же самую функцию. Новый блок всегда добавляется после блока с самой последней меткой времени. Таким образом формируется цепочка блоков.

Важной особенностью блокчейнов является то, что они используют криптографию, благодаря которой мы можем заметить была ли изменена какая-либо информация на любой странице в книге. Это свойство делает блокчейн идеальной структурой данных, позволяющей эффективно отслеживать записи о любых активах.

Возможности применения блокчейнаВозможности применения блокчейна

У блокчайна Биткойна блоки содержат информацию о транзакциях в биткойнах. Каждый блок содержит информацию о том, кто кому посылает и сколько биткойнов.

Поскольку блокчейн применяется для отслеживания движения всех биткойнов с момента их создания, этот реестр можно всегда проверить на предмет кому и сколько принадлежит биткойнов в любой момент времени. «Кто владеет чем» в любой момент времени называется текущим «состоянием» блокчейна.

Транзакция происходит только после её включения в блок и добавления в цепочку. Следовательно, когда блок добавляется в цепочку, состояние блочной цепи обновляется. В итоге, биткойны перемещаются.

Это означает, что, если я хочу проверить, провёл ли кто-либо транзакцию в мой адрес или нет, я должен иметь возможность проверить состояние блокчейна. Чтобы это сделать, этот реестр должен быть общедоступным. Здесь вступают в игру одноранговые (peer-to-peer) сети.

2. Понимание роли одноранговых сетей

Чтобы применить блокчейн в качестве реестра для хранения данных о транзакциях, у нас должна быть возможность проверить блокчейн, чтобы убедиться действительно ли кто-то выполнил транзакцию на наш адрес или кошелек.

Если бы блокчейн сохранялся только на одном компьютере, который бы по какой-либо причине отключился, по меньшей мере, это было бы очень досадно. Поэтому, текущее состояние блокчейна синхронизируется и становится доступным для огромного количества компьютеров по всему миру.

Эти компьютеры называются «узлами», и они работают каждый в одноранговой сети, чтобы гарантировать безопасность и актуальность данных блокчейна. Каждый из этих узлов хранит полную, обновлённую версию блокчейна. Каждый раз, когда добавляется новый блок, каждый узел в сети обновляет свою копию блокчейна. Применение одноранговой сети имеет ряд преимуществ:

  • Всегда можно проверить состояние блокчейна самостоятельно с помощью блокчейн обозревателя;
  • Не нужно полагаться на какую-либо одну сторону, чтобы узнать истинное состояние блокчейна;
  • Не требуется полагаться на один сервер, чтобы удостовериться в безопасности данных блокчейна;
  • Для взлома блокчейна злоумышленнику придётся взломать тысячи компьютеров одновременно вместо одного сервера;
  • Можно быть уверенным, что данные блокчейна никогда не будут удалены, потому что их придётся удалить со всех узлов.
Модель клиент-сервер против одноранговой сетиМодель клиент-сервер против одноранговой сети

Это всё очень важно, но одно это ещё не означает, что безопасность блокчейна поддерживается на достаточном уровне для его реального применения по хранению ценностей или проведению транзакций с ними.

Например, как мы можем знать, что данные (транзакции) в блокчейне верны? Как можно знать, что в блоках отсутствуют недействительные транзакции? И если имеются разные версии блокчейна, как узнать, которая их них представляет истинное состояние блокчена?

Все эти опасения весьма изобретательным образом разрешаются применением механизма достижения консенсуса, использование которого стало возможным, в первую очередь, благодаря одноранговой сети.

3. Понимание механизма достижения консенсуса

Пиринговый механизм уже применялся в 1999 году музыкальным онлайн-сервисом Napster.

Блокчейн также существовал ещё до Биткойна.

Гениальность предложения Сатоши Накамото, таинственного анонимного основателя Биткойна, заключается в идее объединения первых двух компонентов с механизм достижения консенсуса на основе криптографии. Именно в механизмах достижения консенсуса и сосредоточена настоящая магия: она позволяет узлам одноранговой сети работать вместе без необходимости в знании друг о друге или доверии к друг другу.

«Цель алгоритма достижения консенсуса заключается в том, чтобы обеспечить безопасное обновление состояния в соответствии с некоторыми конкретными правилами переходов состояний, где право на выполнение переходов состояния распределяется между ( … ) пользователями, которым предоставляется право на коллективное выполнение переходов состояний посредством определённого алгоритма», — Виталик Бутерин

Теперь, если вы ещё не совсем поняли идею, механизм достижения консенсуса — это просто набор правил, которые согласовываются узлами сети посредством программного обеспечения сети. Эти правила обеспечивают, чтобы узлы сети работали должным образом и оставались синхронными.

Протокол алгоритма достижения консенсуса устанавливает следующие правила:

  • как блоки должны добавляться в цепочку блоков,
  • когда блоки считаются действительными, и
  • как разрешаются конфликты при определении истинности.
Добавление блоков в цепочку блоков

Различные блокчейны по-разному добавляют блоки к цепочкам блоков. Наиболее известным механизмом достижения консенсуса является Доказательство Работы (Proof of Work, PoW)

Первое правило Доказательства Работы заключается в том, что один блок должен добавляться к блокчейну в среднем каждые десять минут.

Реализующий это правило процесс называется майнингом. Узлы, которые пытаются добавить блок в цепочку (называются майнерами) используют вычислительную мощность своих компьютеров, чтобы попытаться решить криптографическую «головоломку». Правила предполагают, что только тогда, когда эта головоломка будет решена, блок может быть добавлен в цепочку.

Майнер, который решает головоломку, и, следовательно, «добывает» новый блок для добавления в цепочку, вознаграждается сетью. При этом создаётся заранее определённое количество новых монет, которые предоставляются майнеру вместе с операционными затратами по всем транзакциям, содержащимся в блоке.

После этого, все майнеры начинают «добывать» следующий блок.

Установка для биткойн-майнингаМайнинг-ферма. Для того, чтобы получить достаточно вычислительной мощности, должно работать много графических процессоров

Доказательство Работы в сети Биткойн — не единственный механизм достижения консенсуса. Доказательство Доли (Proof of Stake, POS) также широко используется в распределенных реестрах. В механизме Доказательства Доли майнер может «делать ставки» своими монетами для получения шанса быть выбранным сетью для добавления следующего блока. В каком-то смысле делающий ставку говорит: «Ставлю мои монеты на то, что я правильно добавлю этот блок». И если он солжёт, то потеряет свои монеты.

Продолжается дискуссия относительно того, какой механизм достижения консенсуса лучше. Всё-таки, несмотря на то, как создаётся блок, другие узлы в сети всё же должны иметь возможность решать является ли блок действительным или нет.

Действительность блоков

Когда майнер решает головоломку и «добывает» блок, все узлы в сети проводят проверку действительности блока и добавляют его к своей копии блокчейна. Узлы в первую очередь должны достичь консенсуса относительно действительности блока. Только после этого сеть синхронизируется и состояние блокчейна обновляется.

Узлы добавят в цепочку вновь добытый блок только в том случае, если он будет соответствовать правилам, установленным механизмом достижения консенсуса. Программное обеспечение, на котором работают узлы, проверяет действителен блок или нет. Недействительный блок будет отклонён.

Естественно, блок является таким же действительным, как и содержащиеся в нём транзакции. На примере сети Биткойн можно показать, что правила протокола устанавливают, что ни один узел не может отправить биткойны, которые он не получил от кого-то ещё или в результате «добывания» блока.

Другими словами, программное обеспечение узлов проверяет все транзакции в блоке на предмет есть ли у отправителей достаточное количество биткойнов для совершения транзакций. Для этого они проверяют состояние сети.

Теперь, допустим, я получил 1 биткойн, который я позже отправляю Алисе. Затем я пытаюсь отправить тот же биткойн Бобу. Как только блок с моей первой транзакцией будет добавлен в цепочку, все узлы обновят блокчейн, чтобы отразить, что у меня больше нет этого биткойна. Любой вновь «добытый» блок, который будет содержать мою транзакцию с Бобом, будет просто отклонён узлами. Программное обеспечение узлов определяет, что блок не соответствует правилам, таким образом, узлы не добавляют этот блок и не обновляют блокчейн.

Также, правила диктуют, что транзакция является действительной только в том случае, если она подписана цифровой подписью владельца биткойна. Транзакцию может подписать только лицо, управляющее кошельком или адресом, с которого отправляется биткойн. Поэтому только вы можете потратить свой биткойн.

Как разрешаются конфликты при определении истинности

Может случиться так, что случайно, два майнера одновременно добавят в цепочку действительные блоки. Представьте, что часть узлов приняла один действительный блок, а другая часть приняла другой блок. Первая группа включила блок с моей транзакцией в адрес Алисы, а другая включила блок с моей транзакцией в адрес Боба. Теперь у нас вдруг возникает два разных состояния блокчейна в одно и то же время!

Мы называем это (непреднамеренным) «ветвлением»: блокчейн разветвляется на две разных цепочки. Кто получил мой биткойн, Элис или Боб? Какой из двух цепочек является «истинным» блокчейном?

Как правило, все консенсусные протоколы решают эту проблему простым правилом: выигрывает самая длинная цепочка.

Визуализация ветвления блокчейнаВизуализация ветвления блокчейна (нормальное случайное ветвление).

Когда возникает непреднамеренное ветвление блокчейна, одни майнеры начинают добычу на одной цепочке, а другие — на другой. Неизбежно, на одной цепочке будет больше майнеров, чем на другой, в результате, новые блоки будут добавляться в эту цепочку быстрее. Остальные майнеры затем перейдут на более длинную цепочку, и ответвлённая цепочка отомрёт. Никакого ущерба основной цепочке не возникнет.

Откуда мы знаем, что именно так всё и произойдёт?

Так происходит от того, что майнеры являются экономическими субъектами, которые действуют в своих личных интересах. Майнер не заинтересован в «добывании» на ответвлённой цепочке, зная, что она отомрёт. Транзакции на ответвлённой цепи никогда не регистрируются на основной цепочке, что означает, что майнеры, добывающие блоки на ответвлённой цепи, не получат вознаграждение за свою работу. Для майнера альтернативная стоимость добывания блоков, которые не будут включены в основную цепочку, слишком высока — поэтому незачем тратить на выполнение этой работы своё время и деньги.

В редких случаях на ответвлённой цепочке может оказаться большое количество майнеров или майнеров со значительными вычислительными ресурсами. В этом случае может потребоваться некоторое время, прежде чем станет ясно, какая же цепочка является основной. Житейская мудрость подсказывает, что по этой причине разумно переждать 6 блоков, перед тем как считать транзакцию подтверждённой.

Визуализация редко случающегося расширенного ветвления блокчейнаВизуализация редко случающегося расширенного ветвления блокчейна. В ответвлении почти никогда не бывает больше 5 блоков.

Правило, по которому выигрывает самая длинная цепь, в сочетании с тем фактом, что требуется огромная вычислительная мощность для добавления блоков в цепочку, делает блокчейн невероятно безопасным. Практически единственный способ атаковать сеть — это вернуться к какому-либо блоку в блокчейне, ответвить цепочку и начать «добывать» на ней новые блоки. Однако, для этого злоумышленнику придётся переделать всю работу, проделанную майнерами с момента веталения, и «догнать» основную цепочку. Не располагая большей вычислительной мощностью, чем совокупная хэш-мощность сети, достичь этого просто невозможно. Проще говоря, электроэнергия и графические процессоры, необходимые для такой операции, были бы слишком дорогостоящими.

Заключение

Всё вышесказанное следует рассматривать как весьма краткое введение в работу распределенных реестров. Теперь вы можете понять, почему «блокчейн» — это не совсем точное название для распределенных реестров, которые мы видим сегодня.

Однако, в следующий раз, когда кто-то упомянет о блокчейнах на вечеринке, пожалуйста, не повторяйте то, о чём я рассказал сегодня, а просто скажите: «Эй, мужик, блокчейн — это всего лишь способ структурирования данных. Я думаю, что вы имеете в виду распределенный реестр, применяемый для ведения учёта транзакций, размещённый на одноранговой сети узлов-майнеров, чьё взаимодействие осуществляется и регулируется консенсусным протоколом, который устанавливает правила для этой сети.»

Вместо этого, возможно, пришло время признать, что термин превратился во всеобъемлющую концепцию, предполагающую синтез технологий, делающих возможным существование и развитие распределённых реестров.

В следующей статье я подробнее расскажу о роли современной криптографии в блокчейне и механизме достижения консенсуса.

Источник

Поделиться ссылкой:

Related

bitnovosti.com

Как устроен блокчейн?

Цель этой статьи – объяснить, как работает блокчейн, не вдаваясь в технические детали. Но краткой выжимки достаточно, чтобы дать вам общее представление о лежащих в основе логике и механизмах.

Технологию блокчейн можно назвать одной из самых значительных инноваций после появления интернета. Блокчейн позволяет обменять валюту, обходясь без доверия третьих лиц или участия центрального надзорного органа. Представьте, мы с вами заключаем пари по поводу завтрашней погоды в Сан-Франциско. Я ставлю $50, что будет солнечно, а вы ставите свои $50 на то, что будет дождь.

На сегодняшний день есть 3 возможности управления этой транзакцией:

1. Мы можем довериться друг другу. Дождливо или солнечно — неважно, проигравший отдает победителю $50. Если бы мы были друзьями, нам было бы проще управлять этим процессом. Независимо от того, друзья мы или незнакомцы, один может отказаться платить другому.

2. Мы можем подкрепить наше пари контрактом. Если же будет заключен контракт, обе стороны будут обязаны его соблюдать (заплатить в случае проигрыша). Кто-либо из них все же можеть решить не платить, победителю тогда придется нести дополнительные расходы, чтобы покрыть судебные издержки. Вынесение приговора может занять много времени. Если сумма небольшая, то этот способ не является оптимальным.

3. Мы можем привлечь нейтральную третью сторону. Каждый из нас дает $50 гаранту, затем он отдаст общую сумму победителю. Но нейтральная сторона может скрыться со всеми нашими деньгами и потребует комиссию. Таким образом, мы получаем один из первых двух вариантов: доверие или контракт.

Ни доверие, ни контракт не являются оптимальными решениями: мы не можем доверять незнакомцам, а для работы по договору требуются время и деньги. Технология блокчейн интересна тем, что предлагает нам третий вариант, который является безопасным, быстрым и дешевым.

Блокчейн позволяет нам отправить по $50, написав лишь пару строчек кода. Программа будет обеспечивать сохранность $100 и автоматически проверять завтрашнюю погоду в нескольких источниках.

Получив информацию от оракулов (Что такое блокчейн-оракулы?), программа автоматически передаст всю сумму победителю. Каждая сторона может проверить логику (после того, как она запущена на блокчейне, ее нельзя изменить или остановить). Возможно, эти усилия могут быть неоправданны для ставки в $50, но представьте, если вы продаете дом или компанию.

Биткоин – наиболее известное и обсуждаемое применение технологии блокчейн. Цифровая валюта, которая может использоваться для обмена продуктами и услугами, как доллар США (USD), евро (EUR), китайский юань (CNY) и другие национальные валюты. Давайте рассмотрим этот вариант применения технологии блокчейн, чтобы понять, как это работает.

Биткоин впервые дал нам возможность перевести уникальную часть цифрового имущества другому пользователю интернета и гарантировал при этом безопасность перевода. Технология позволяет оповестить пользователей о состоявшейся передаче и гарантирует ее легитимность. Значение этого прорыва трудно переоценить.

Итак, что же такое Биткоин?

Один биткоин — это единица цифровой валюты сети Биткоин (BTC). Так же, как и доллар, она не имеет ценности сама по себе, она принимается только потому, что мы соглашаемся торговать товарами и услугами в обмен на более высокую сумму валюты под нашим контролем и мы считаем, что другие будут делать то же самое. Чтобы отслеживать количество Биткоинов, каждый из нас владеет блокчейном, использует реестр, который отслеживает все транзакции биткоинов.

Рис. 1

Файл реестра не хранится на центральных серверах, таких как банк или центр обработки и хранения данных.

Он распространяется по всему миру через сеть частных компьютеров, которые одновременно хранят данные и выполняют вычисления. Каждый из этих компьютеров представляет собой «узел» сети блокчейн и имеет копию файла регистра.

Если Дэвид хочет отправить биткоины Сандре, он транслирует сообщение в сеть, в котором говорит, что количество биткоинов в его учетной записи должно снизиться на 5 BTC, а баланс счета Сандры должна увеличиться на то же количество. Каждый узел в сети получит сообщение и применит запрошенную транзакцию в свою копию книги (реестра), тем самым обновив балансы.

Рис. 2

Тот факт, что книга хранится группой подключенных компьютеров, а не централизованной организацией, такой как банк, влечет за собой несколько условий:

— В то время, как в нашей банковской системе только мы видим собственные транзакции и балансы счетов, в блокчейне каждый может видеть транзакции любых других людей.

— Обычно вы доверяете своему банку. Сеть же биткоина распределена, и если что-то пойдет не так, нет никакой справочной службы или возможности подать в суд.

— Блокчейн работает таким образом, что не требует никакого доверия. Безопасность и надежность обеспечиваются с помощью специальных математических функций и кода.

Мы можем определить блокчейн как систему, которая позволяет группе подключенных компьютеров поддерживать и обновлять единый безопасный журнал.

Чтобы иметь возможность выполнять транзакции в блокчейне, вам нужен кошелек − программа, которая позволяет хранить и обменивать ваши биткоины. Поскольку только вы можете тратить свои токены, каждый кошелек защищен специальным криптографическим методом, который использует уникальную пару разных, но связанных ключей: приватный и публичный ключ. Если сообщение зашифровано с помощью специального публичного ключа, то только владелец парного приватного ключа сможет расшифровать и прочитать его. С другой стороны, если вы шифруете сообщение своим приватным ключом, то для его расшифровки можно использоваться только парный публичный ключ. Подробнее о ключах читайте в статье «В чем разница между публичным и приватным ключом».

Если Дэвид хочет отправить биткоины, ему нужно передать сообщение, зашифрованное приватным ключом его кошелька, поэтому он и только он может потратить токены. Каждый узел в сети может перекрестно проверить, что запрос транзакции поступает от Дэвида, дешифруя сообщение на запрос транзакции с помощью публичного ключа от его кошелька. При шифровании запроса транзакции с помощью приватного ключа вашего кошелька вы генерируете цифровую подпись, которая используется компьютерами, чтобы дважды проверить источник и подлинность транзакции. Цифровая подпись представляет собой строку текста, которая является результатом комбинации запроса транзакции и вашего приватного ключа, поэтому она не может использоваться для других транзакций. Если вы измените один символ в сообщении о запросе транзакции, цифровая подпись изменится, поэтому потенциальный злоумышленник не сможет изменить переводимое вами количество биткоинов.

Рис. 3

Чтобы отправить биткоин, вам нужно доказать, что у вас есть приватный ключ от определенного кошелька, поскольку вам нужно его использовать для шифрования сообщения о запросе транзакции. Обратите внимание, что вы передаете сообщение только после того, как оно было зашифровано, то есть вам никогда не придется раскрывать свой приватный ключ. Каждый узел блокчейна хранит копию реестра. Итак, как же узел узнает баланс вашего аккаунта? Биткоин вообще не отслеживает остатки на счетах (как показано на рисунке 1), она регистрирует только каждую запрошенную транзакцию. В действительности книга не отслеживает баланс, она отслеживает только каждую транзакцию, транслируемую в сети биткоина (рисунок 4). Чтобы узнать баланс своего кошелька, вам необходимо проанализировать и проверить все транзакции, которые когда-либо происходили во всей сети, относящиеся к вашему кошельку.

Рис. 4

Эта проверка «баланса» выполняется благодаря ссылкам на предыдущие транзакции. Чтобы отправить 10 Биткоинов Джону, Мэри должна сгенерировать запрос транзакции, который включает ссылки на предыдущие входящие транзакции, общий баланс которых равен или превышает 10 Биткоинов. Эти ссылки называются входами, узлы в сети будут проверять, что общая сумма этих транзакций равна или превышает 10 биткоинов и что эти токены еще не были потрачены. Фактически каждый раз, когда вы ссылаетесь на входы в транзакции, они будут считаться недействительными в будущей транзакции. Все это выполняется автоматически в кошельке Мэри и дважды проверяется сетевыми узлами Биткоина. После этого происходит отправка 10 BTC на адрес Джона, используя публичный ключ.

Рис. 5

Итак, как система может доверять входным транзакциям и считать их действительными? Система проверяет все предыдущие транзакции, которые коррелируют с кошельком, который вы используете для отправки биткоинов, по ссылкам, которые каждый имеет в качестве входных данных. Для упрощения и ускорения процесса проверки сетевые узлы поддерживают специальную запись неизрасходованных транзакций. Благодаря этой проверке безопасности невозможно дважды потратить полученные биткоины.

Владение биткоинами означает, что в реестре есть транзакции, указывающие на ваш кошелек и не используемые в качестве входных данных.

Весь код для выполнения транзакций в сети Биткоин является открытым исходным кодом, это означает, что любой, у кого есть ноутбук и доступ к интернету, может работать с транзакциями. Однако, если в коде, который используется для трансляции сообщения запроса, будет допущена ошибка, все биткоины будут потеряны. Помните, что, поскольку сеть распределена, нет службы поддержки и никого, кто мог бы помочь вам восстановить потерянные монеты или забытый пароль от кошелька. По этой причине, если вы заинтересованы в совершении транзакций в сети Биткоин, рекомендуется использовать открытую исходную и официальную версию программного обеспечения Биткоин-кошелька (например, Jaxx) и хранить пароль своего кошелька или приватный ключ в очень надежном месте.

Действительно ли блокчейн безопасен? И почему он называется именно blockchain?

Любой пользователь может получить доступ к сети Биткоин через анонимное соединение (т. е. Сеть TOR или сеть VPN), а также отправлять или получать транзакции, не раскрывая ничего, кроме своего публичного ключа. Однако, если кто-то использует один и тот же публичный ключ снова и снова, можно связать все транзакции с одним и тем же владельцем. Сеть Биткоин позволяет создавать столько кошельков, сколько вам хочется, каждый из которых имеет свой приватный и общественный ключи. Это позволяет получать платежи на разные кошельки, которые нельзя связать воедино. Невозможно узнать, что вы владеете всеми этими кошельками и приватными ключами, если вы не отправляете все полученные биткоины в один кошелек.

Общее количество возможных адресов Биткоинов — 2¹⁶⁰ или 1461501637330902918203684832716283019655932542976. Это большое количество защищает сеть от возможных атак.

Сеть Биткоин вносит транзакцию, складывая их в группы, называемые блоками, каждый блок содержит определенное количество транзакций и ссылку на предыдущий блок. Это механизм, который ставит один блок за другим во времени. Поэтому блоки организованы во цепочку (рис. 6), которая и дает имя всей системе: blockchain (цепь блоков).

Рис. 6

Сделки в одном и том же блоке должны выполняться одновременно, а транзакции, которые еще не были включены в блок, считаются неподтвержденными. Каждый узел может группировать транзакции и транслировать их в сеть как предложение для следующего блока. Если любой узел может предложить новый блок, то как система определяет, какой блок должен быть следующим?

Чтобы быть добавленным к блокчейну, каждый блок должен содержать ответ на сложную математическую задачу, созданную с использованием необратимой криптографической хэш-функции. Единственный способ решить такую математическую задачу — угадать случайные числа, которые в сочетании с предыдущим блочным контентом, генерируют определенный результат (обычно число ниже определенного значения). Простому компьютеру может потребоваться около года, чтобы угадать правильное число и решить математическую проблему. Однако из-за большого числа компьютеров в сети, которые угадывают числа, блок решается в среднем каждые 10 минут. Узел, который первым успешно решает такую математическую задачу, получает право размещать следующий блок в цепочке и транслировать его по всей сети.

А что, если два узла одновременно решают задачу и одновременно расширяют свои блоки в сети? В этом случае оба блока передаются, и каждый узел фокусируется на блоке, который он получил первым, однако система блокчейн требует, чтобы каждый узел строился сразу на самой длинной доступной цепочке блоков. Поэтому, если есть двусмысленность в отношении того, что является последним блоком, и первое время каждый узел будет использовать самую длинную цепочку в качестве единственного варианта. 

Рис. 7

Вероятность одновременного решения блоков низкая. Очень маловероятно, что несколько блоков одновременно создадут разные «концы» цепи, поэтому вся цепочка блокчейн быстро приходит к одной цепочке блоков, на которую соглашается каждый узел. Разногласия в отношении того, какой блок представляет собой конец цепи, снова создает возможности для мошенничества. Если транзакция происходит в блоке, который принадлежит более короткому хвосту (например, блок B на рис.7), такая транзакция вернется к неподтвержденным транзакциям, сразу поле того как будет присоединен следующий блок, как и все остальные, включенные в блок B.

Рис. 8

Итак, как система предотвращает мошенничество? Каждый блок содержит ссылку на предыдущий блок (см. рис. 6), и эта ссылка является частью математической загадки, которая должна быть решена, чтобы распространить следующий блок в сети. Мэри участвует в гонке против остальной сети в решении математической загадки, успех в нахождении ответа на которую позволит ей разместить следующий блок в цепочке. И даже если она угадает код быстрее остальных, вряд ли она сможет проделывать это 2, 3 или более раз подряд, так как она конкурирует со всей сетью. Итак, стоит ли Мэри использовать компьютер, чтобы конкурировать со всей сетью при присоединении блоков? Да, но даже с очень быстрым компьютером, из-за большого количества членов в сети, очень маловероятно, что Мэри могла бы решить несколько загадок подряд самой первой.

Ей нужно было бы контролировать 50% вычислительной мощности всей сети, чтобы иметь 50-процентный шанс решить блок до того, как какой-либо другой узел выполнит это задание. И даже в этом случае у нее был бы только 25-процентный шанс решить два блока подряд. Чем больше блоков подряд будет присоединено, тем меньше вероятность успеха Мэри.

Транзакции в блокчейн системе Биткоина защищены математической голомовломкой: любой злоумышленник конкурирует со всей сетью.

Транзакции становятся все более и более безопасными с течением времени. Те, что были включены в блоки раньше, более безопасны, чем те, которые включены в последний блок. Рис. 9

Чтобы иметь возможность отправлять биткоины, вам нужно ссылаться на транзакцию, которая отправляет Биткоин на ваш кошелек, и это относится ко всем транзакциям, которые когда-либо занимали место в сети.

Итак, откуда взялись биткоины?

В качестве способа сбалансировать дефляционный характер Биткоинов из-за ошибок программного обеспечения и потери паролей от кошельков, вознаграждение предоставляется тем, кто решает математическую задачу. Деятельность по запуску программного обеспечения блокчейна для получения вознаграждений называется «добыча» — очень похожа на добычу золота.

Эта награда — основной стимул, который подталкивает частных лиц к управлению узлами, обеспечивая тем самым необходимую вычислительную мощность, способную обработать транзакции Биткоина и стабилизировать сеть блокчейна.

Типичному компьютеру требуется много времени для верификации блока, поэтому узлы объединяются в группы, которые делят награду за большое количество предлагаемых решений. Такие группы называются майнинговыми пулами. Таким образом, группа быстрее угадывает правильное число и получает вознаграждение.

Некоторые из этих майнинговых пулов довольно большие и составляют более 20% от общей вычислительной мощности сети. Это имеет последствия для сетевой безопасности, как показано выше в примере с двойной тратой Мэри.

Тем не менее, некоторые из этих майнинг-пулов, которые объединяют значительную долю вычислительной мощности, решили ограничить количество своих членов, чтобы защитить сеть.

Чтобы не допустить остановки узлов, взимается небольшая сетевая комиссия, которая привязана к каждой транзакции. Вознаграждения собираются узлом, который успешно включает такие транзакции в блок и решает свою математическую загадку. Благодаря этому механизму транзакции, связанные с более высокой наградой, обычно обрабатываются быстрее, чем транзакции, связанные с низкой наградой. Это означает, что при отправке транзакции вы можете решить, хотите ли вы быстрее ее обрабатывать (= дороже) или дешевле (что занимает больше времени). Сборы за транзакции в сети биткоинов в настоящее время очень малы по сравнению с суммами, которые взимают банки.

 

Теперь, когда у вас есть общее представление о том, как работает блокчейн, давайте быстро оговорим, почему это так интересно.

Преимущества использования технологии блокчейн

— У вас полный контроль над стоимостью, нет третьей стороны, которая придерживала бы часть вашего счета или могла бы ограничить доступ к нему.

— Сумма может быть переведена за несколько минут, и транзакция может считаться безопасной в течение нескольких часов, а не дней или недель.

— Так как любой человек в любое время может проверить каждую транзакцию, совершенную на блокчейне, предоставляется полная прозрачность.

— Можно использовать технологию блокчейн для создания децентрализованных приложений, которые могли бы быстро и надежно управлять передачей информации и стоимостью.

Недостатки технологии

— Сделки можно осуществлять анонимно. С одной стороны, это сохраняет конфиденциальность пользователей, а с другой позволяет осуществлять нелегальную деятельность в сети, поскольку учреждения не могут отслеживать идентификацию пользователей

— Несмотря на большое количество обменных платформ, по-прежнему не так просто обменять биткоины на товары и услуги.

— Биткоин, как и многие другие криптовалюты, очень изменчив: на рынке не так много токенов, и спрос на них быстро меняется. Цена остается очень волатильной.

— Технология все еще находится в зачаточном состоянии. Новые инструменты разрабатываются каждый день, чтобы улучшить стабильность технологии, предлагая более широкий спектр функций, инструментов и услуг.

В целом, технология блокчейна имеет потенциал для проведения коренных изменений в нескольких отраслей промышленности от рекламы до распределения энергии. Основная сила технологии заключается в децентрализации. Мы наблюдаем все больше кейсов использования блокчейна (создание полностью децентрализованной платформы, на которой выполняются интеллектуальные контракты, такие как Ethereum), если вы хотите узнать об этом больше, пожалуйста, перейдите по приведенным ниже ссылкам.

Интернет – это информация, которую оценивает блокчейн.

Полезные ссылки:

Источник 

chainmedia.ru

Блокчейн технология — транзакции, применение, создание кошелька

Блокчейн для бизнеса — примеры использования простыми словами

С появлением блокчейн-технологии изменился подход к хранению, обработке больших потоков информации, BigData. Привычные базы уже устарели по сравнению с теми возможностями, которые открылись с началом разработок новых компьютерных систем. Упрощенно описать смысл работы блокчейн платформ через привычные нам вещи. Эта разработку можно сравнить с банковским сейфом, выполненным из стекла, доступ к которому имеет каждый житель планеты. Без труда туда можно поместить любой материальный предмет, или же объект интеллектуальной собственности, любую мысль, отрывок информации. Однако доступ к предмету будет иметь только собственник. Таким образом, обеспечена прозрачность, а с другой стороны, надежность работы системы.

Основными качествами работы блокчейн-технологий является возможность глубоко распределения ресурсов, публичная доступность информации, когда можно проследить за передвижением товаров, где бы они ни находились.

Причем все процессы математически просчитаны и защищены от сбоев. Все это дает множество возможностей для упрощения работы крупных компаний, особенно в эпоху глобальной экономики. Но данные разработки также активно используются и не в таких масштабных проектах.

На данном этапе развития, компьютерные гении разработали множество программного обеспечения, готового к внедрению в бизнес-процесс.

Блокчейн для бизнеса — примеры использования простыми словами

Блокчейн с расширением EmcSSH

Распространенные расширения протоколирования одноименных сетей теперь защищено. Теперь все процессы, связанные с управлением потоков данных, хранению кодов доступа, контроля, идентификации можно хранить на блокчейн-платформах. Данная структура работает, предотвращая многие распространенные негативные влияния человеческого фактора:

  • Можно сказать, что исчезло понятие единоличного администрирования системы и данных;
  • Полностью исключены атаки хакеров, при которых человек находится в середине процесса взлома, так называемые MiM.

Проще говоря, при данном типе протоколирования каждый участник системы обладает индивидуальным кодом, паролем, известным только ему. Эта комбинация, или файл предоставляют возможность получить доступ к любому компьютеру (при наличии разрешения определенному лицу), подключенный к сети. При утере секретного кода, его краже или совершении других мошеннических операций, владелец незамедлительно может прекратить его работоспособность, сменить буквенный или цифровой код доступности.

Как уже отмечалось, система блокчейн неуязвима для некоторых видов взломов, к которым чувствительны все классические протоколы. То есть обладает повышенной степенью безопасности и надежности. EmcSSH применяется в компаниях, управляющих на удалении большим количеством компьютеров, устройств. Например, сеть банковских терминалов, персональные компьютеры в офисах международной корпорации, во многих других сферах.

Пример использования протокола EmcSSH

Чтобы понять более детально процесс действия технологии протокола лучше обратиться к конкретному примеру его применения в компаниях. Модно рассмотреть пример организации, владеющей двадцатью серверными компьютерами, каждый из которых имеет свой уникальный список сотрудников, имеющих доступ и право пользования. Все сервер находились в ведении нескольких человек, администрировавших их работу.

При такой структуре работы сотрудник, имея желание воспользоваться тем или иным серверов должен обратиться с запросом к системному администратору, чтобы получить сгенерированный пароль или ключ. Так как различные серверы управляются различными людьми, то и доступ также необходимо просить не у одного конкретного системщика.

Особые трудности возникают при уходе того или иного сотрудника из штата организации. Так как эти сведения должны быть донесены до всех администраторов серверов, а пароли, ключи и шифры должна быть сгенерированы заново, чтобы исключить возможность их использования бывшим сотрудником. Этих же процедур требует ситуация при утере рабочего лэптопа, планшета одного из сотрудников, шифра или кода, выданного системным администратором.

При подключении всех серверных компьютеров к системе EmcSSH весь функционал, входивший в обязанности нескольких IT-менеджеров, теперь может выполняться единолично. В его обязанности входит только генерация ключей, паролей, идентификационной информации сотрудников. Также он должен закрепить за каждым сервером тот круг лиц, который сможет иметь доступ к ним. Причем все эти процедуры не требуют каких-либо структурных изменений в компьютерной системе компании.

Если в компанию приходит работать новый сотрудник, то не происходит смена всех заведомо скомпрометированных паролей и шифров. Бывшему сотруднику одномоментно прерывают доступ ко всем компьютерам и серверам организации. Такая же упрощенная процедура действует при генерации новых ключей доступа. При установке новых серверных устройств процедура регистрации на них всего персонала поименно не требуется. В целом, системный администратор не занимается больше управлением сотрудниками при работе с компьютерами.

Преимущества системы EmcSSH

Очевидными преимуществами работы данного сервиса, связанные с его функциональными особенностями, являются:

  • Как уже говорилось, при внедрении данного протокола в рабочую компьютерную сеть, она становится неуязвимой для многих видов хакерских атак, в том числе MiM;
  • Так нет необходимости содержать в штате работников нескольких IT-специалистов, сокращаются накладные расходы на данную сферу;
  • При соединении с серверным устройствами на удалении можно избежать процедуры ввода одноразовых или постоянных кодов доступа. Персонального идентификационного кода достаточно для постоянного доступа ко всем открытым для определенного сотрудника компьютерам, сайтам. Данный факт удобен, если в работе человеку необходимо ежедневно посещать большое количество сайтов, получать доступ к огромному перечню удаленных устройств;
  • При потере, подозрениях о краже, попадании ключа доступа в руки мошенникам, его владелец может самостоятельно сгенерировать новый блокчейн;
  • Данная система имеет возможность быстро генерировать коду доступа не только для сотрудников компании, но и сторонним агентам, аутсорс-подрядчикам;
  • Система EmcSSH не нуждается в создании домен-контроллеров на выделенном сервере, а значит процесс работы более дешевый и надежный;
  • Весь рабочий процесс не зависит от одного системного администратора, что делает процесс работы более прозрачным, независимым, легкоуправляемым и контролируемым. Каждый сотрудник ответственен за определенную часть серверной системы, имея доступ к генерации блокчейн-паролей;
  • EmcSSH дружелюбен по отношению к другим системам работы серверов.

Серверные системы EmcSSL, использующие блокчейн-хранилища

Аналогичными протоколами являются Puppet, LDAP & Kerberos которые чаще всего устанавливаются на менее масштабных производствах. Данные сервисы могут сохранять индивидуальные отпечатки сертифицированных участников рабочего процесса в блокчейн-хранилищах. Это еще больше увеличивает защиту доступа и посещения сторонних серверов, сайтом, систем.

Проще говоря, данные платформы делают максимально защищенным процесс посещения сайтов, например, онлайн-банка. Полностью исключены мошеннические действия, код доступа не может быть похищен, управляться сторонними лицами. Информация, передаваемая с использованием данных протоколов, не может быть перехвачена и использована другими людьми. Обладатель уникального шифра и ключа для доступа на сайт может быть уверен в безопасности даже при его потере, краже компьютерного устройства или самого цифрового кода. К минусам и ограничению систем можно отнести:

  • Платный доступ к протоколам в настоящее время;
  • При работе используются услуги стороннего объекта – сервера, производящего сертификацию;
  • Генерация и обновление ключей доступа не происходит мгновенно, требует определенного временного промежутка.

При использовании платформы EmcSSL человек, заходящий в систему, не нуждается в персональных кодах доступа. Процесс посещения сайта безопасен даже в публичных местах, при подключении к общедоступным сетям. Процесс работы абсолютно защищен, даже если сеть подвержена контролю сторонних лиц, мошенников.

Для всех сервисов компании, доступа ко всем сайтам, клиент имеет только один персонифицированный и зашифрованный ключ доступа, который может изменить по желанию в любой момент. При этом нет необходимости изменять его для отдельного сервиса или сайта по отдельности, так как обновление происходит автоматически. Неоспоримым преимуществом является низкая стоимость обслуживания системы по сравнению с конкурентными платформами на основе блокчейн-хранилищ.

Преимуществами EmcSSL протокола можно назвать:

  • Защищенность перед хакерским захватом, MiM-вмешательством в процесс работы;
  • Отсутствие необходимости ввода ключа при каждом вхождении на сайт или сервис;
  • Для всех сайтов, приложений, рабочих сервисов компании у пользователя в наличии только один цифровой ключ, который при смене автоматически обновляется на всех устройствах;
  • Не требуется контроль работы, вмешательство посторонних лиц, а значит, повышена безопасность всех процедур рабочего и пользовательского процесса;
  • Генерация нового уникального пароля для доступа на сайты компании не занимает много времени;
  • Возможность авторизации пользователей без ввода лишних цифровых и буквенных шифров;
  • Низкая стоимость обслуживание системы;
  • Совместимость с множеством популярных серверов, платформ;
  • Разработанность и доступность на популярных приложениях, интернет-браузерах, нет необходимости использовать сомнительно и малознакомые системы.

Аналогичными рабочими системами являются сервисы Facebook, OpenID.

Блокчейн система Login, ее преимущества и возможности

При использовании сервиса Login никакая третья сторонняя пользовательская система не может ограничить или запретить доступ к сайту, украсть пользовательские данные, персональные коды. Безопасность сохраняется при технических сбоях работы серверов, попадании под контроль злоумышленников. Данная система получила большое распространение во многих популярных мобильных приложениях, так как доступ к ним является одним из самых безопасных, так как все идентификационные данные хранятся в блокчейнах.

Описание работы сервиса EmcInfoCard

Данная платформа создает персональную визитку каждого пользователя, которая в цифровом виде помещается в блокчейн-хранилища. Адаптирована для работы на платформах EmcSSL. Делает удобным для пользователя процедуру посещения множества сайтов, так как система хранит все идентификационные данные о нем.

Принцип работы можно объяснить на обычных визитках, которые имеют многие сотрудники компаний. Вся важная информация о человеке отображена на карточке. Но только в случае с EmcInfoCard до и после доступа к сайту данные о пользователе можно менять. В данной системе организация или частное лицо, пользующиеся сервисом, могут определить какую именно информацию о них, будет хранить цифровая идентификационная карта. Сервис защищен от подделок таких визиток, кражи информации и пользовательских данных. Активно используется на сайтах при создании личных страниц и пользовательских кабинетов.

При регистрации на Интернет-ресурсе пользователь вписывает персональную информацию в определенные графы, оставляет свои контакты, номера телефонов, адреса электронной почты. При последующем использовании сервиса данная информация сохраняется и выводится в автоматическом режиме. Есть совместимость со многими аналогичными сервисами, то есть при каких-либо изменениях данных, пользовательские данные обновляются одномоментно везде. Это делает доступность информации об организации для пользователей со всего мира.

Сервис EmcTTS, отпечатывающий время

Данная технология позволят фиксировать определенные моменты или отрезки временного континуума, например, когда именно было совершено изменение определенного документа, он незаменим при работе страховых агентов, защищает авторские права.

Процесс работы состоит в нескольких простых этапах:

  • Происходит регистрации определенного файлы в блокчейн — хранилище с фиксацией времени и даты;
  • Впоследствии можно просмотреть и удостовериться в состоянии определенного файлы в конкретный момент времени;
  • Любые изменения также отображаются с фиксацией моменты произведенных обновлений файла.

Услугами данного сервиса активно пользуются патентные, нотариальные организации. Пользования данным ресурсов снимает многие спорные вопросы о регистрации элементов интеллектуальной собственности.

При использовании EmcTTS организации, заключая определенный контракт могут загрузить его цифровую копию в блокчейн-хранилище. Этот процесс может происходить в одностороннем режиме. Имея копию документа, при возможных будущих разногласиях партнеров, компания может предоставить все данные о заключенном договоре. Предоставить подтверждения обо всех манипуляциях, производимых с документом, например, что с момента подписания он не был изменен, отредактирован. Это снимает многие конфликтные претензии о том, что какая-либо компания может занимать подлогом документов.

Для представителей художественных профессий и сферы искусства сервис EmcTTS является гарантом сохранения прав создания и обладания своими произведениями. При создании определенной картины или других работ, в блокчейн можно загрузить фотографию, цифровую копию, где будет отображен момент создания. При необходимости данные факты можно использовать для доказательства первенства правообладания. Важным замечанием будет, что сервис хранит ХЭШ, а не саму фотографию, то есть просмотреть ее нет возможности.

Данный сервис можно использовать в процессе документооборота компаний. Так, например, хранение копий документов показывает момент подписания определенных контрактов, договоров. Метки о времени создания и изменениях можно использовать для доказательства того, что не осуществлялся подлог, что на момент проверки вся документация была именно в том виде, что и на момент подписания. При использовании EmcTTS сохраняются все требования конфиденциальности, так как блокчейн использует только хэшированные копии.

Сервис EmcDPO для фиксации права владения

Данная платформа используется в ситуациях, связанная с правами владения, пользования, уникальностью. Используется для хранения информации о номерах лицензий, документов, транспортных средств и так далее. В данной системе также можно отобразить и процесс продажи собственности, обмена, передачи другому владельцу.

Фиксация права на собственность определенным транспортным средством, информации о владельце, государственным номером способна сделать спокойном жизнь автовладельца. Теперь невозможно перепродать транспортное средство, так как блокчейн хранилища имеют всю информацию как об автомобиле, так и о его владельце. При необходимости любой человек, решивший купить авто может обратиться к сервису и проверить оригинальность информации, не является ли продавец мошенников, не осуществил ли он подлог, замену номерных знаков, не числится ли машина в угоне.

Сервис EmcAtom для совершения безопасных транзакций

В эпоху развития интернет технологий, совершения банковских операций через глобальную сеть, актуальным является использование сервисов для безопасности любых операций с деньгами. EmcAtom позволяет исключить обращение к сторонним сервисам при совершении транзакционных переводов, что необходимо при наличии недоверия между отправителем и получателем.

Без использования данного сервиса, при оплате стороны обращаются к банку, системам электронных переводов. Если же использовать данную платформу, то в одну секунду происходит перечисление денег напрямую, а также фиксируется процесс изменения правообладателя определенного товара.

Платформа EmsDNS для повышения надежности сетей

Данный сервис использует технологию блокчейн для того, чтобы исключить возможность создания ложных сетей и доменов. Так как рабочий процесс системы иногда может быть подорван вследствие создания злоумышленников ложных DNS имен, то использования рассматриваемой технологии снимает необходимость использования общественных сетей для работы. Это помогает избегать хакерских атак, блокировок ресурсов третьими лицами.

Использование блокчейн-технологий для совершения транзакций

В данный момент многие платежные сервисы уже используют блокчейн для скоростного перевода денежных средств. Можно также производить обмен какими-либо материальными товарами, при этом изменяется правообладатель, сделка имеет исключительно виртуальный характер. Такие блокчейн транзакции дают возможность осуществлять микропереводы для оплаты различных услуг. Удобным является отсутствие необходимости в регистрации, создании личных кабинетов, заполнении пользовательских данных.

arazuvaev.ru

Как устроен блокчейн - архитектура и сферы использования

Здравствуйте, дорогие друзья. Сегодня мы поговорим о криптовалютах, в частности — про блокчейн. Мнения о блокчейне очень различны. Кто-то считает это просто новомодным понятием, а кто-то видит в этом технологический прорыв, сравнимый разве что с появлением самого интернета. На самом деле устройство этой схемы простое, что сразу становится ясно после понимания его архитектуры и принципа работы.

Блокчейн

Ключевые особенности блокчейн

Разберемся с определением и с вопросом, как работает блокчейн схема. Блокчейн (дословно с английского переводится как «цепочка блоков») представляет собой распределенную базу данных. Устройства, на которых хранятся данные, не привязаны к общему сервису. Многие наверняка слышали такой термин «децентрализованность». Он имеет непосредственное отношение к блокчейну именно из-за отсутствия единого центра.

Главное отличие блокчейн от всех предыдущих систем, например webmoney, состоит в том, что система раскопирована на множество компьютеров по всему миру. Следовательно, нет центрального сервера.

Постараемся разобраться с тем, что представляет собой децентрализованная цепочка блоков на простом примере. Сравним ее с книгой. Если книга имеет множество страниц, которые можно перелистывать, то блокчейн представляет собой набор блоков. Причем у каждого пользователя есть доступ ко всем страницам (блокам), каждый  является непосредственным  владельцем этих страниц.

Блокчейн взаимосвязанСписок записей (блоков) непрерывно растет и обновляется. Более того, каждый блок связан с предыдущим (как и страница — она является продолжением одной, но предшествует другой).

Предположим, кто-то решит взломать и обмануть систему — вырвать один из блоков (как страницу в книге) или заменить его на другой, фальсифицируя данные.

Поскольку у каждого пользователя есть свой прототип всего блокчейна, то заменить и взломать блок можно только для конкретных машин.

Система непрерывно сравнивает все блоки между собой: сразу обнаружив «вырванный блок» в блокчейне одной из систем, она обнаружит взлом и «выровняет» конструкцию обратно, исключив бракованный блок.

Именно по этой причине блокчейн — интересная система с отличным уровнем безопасности; он идеально применим в финансовых сферах. Если сравнивать платформу с книгой, то:

  • страницы такой «книги» доступны всем читателям;
  • каждый из читателей является сам себе как главным сервером, так и пользователем, а иногда — редактором или создателем.

Таким образом, мы имеем «страницы» событий, которые можем заполнять чем угодно, начиная от криптовалют и оканчивая результатами голосования на президентских выборах. К слову, примеры использования блокчейн безграничны, его можно задействовать почти во всех сферах деятельности.

Как работает: некоторые технические детали

«Хорошо, — спросит любопытный пользователь, — если данная платформа является совокупностью «страниц с событиями» без главного сервера, то где находится блокчейн?»

Ответ на этот вопрос и представляет собой уникальность этого изобретения, отображает основные перспективы развития блокчейн.  Данные Blockchain располагаются на тысячах и сотнях тысяч компьютеров, расположенных в разных точках нашей планеты. Более того, все пользователи платформы имеют одинаковые права и обязанности. Запреты и ограничения на доступ к блоку здесь не срабатывают, иначе система сразу станет централизованной, а значит небезопасной.

Интернет ценностей или все дороги ведут к биткоину?

Мы не стремимся к сенсационности и не собираемся красноречиво писать, что «Блокчейн — это будущее!». Однако следует отметить, что, чем выше уровень квалификации у человека, занимающегося децентрализованными технологиями и чем глубже он знаком с тем, что такое блокчейн архитектура, тем чаще он восхищается, что технология Blockchain в некотором смысле выходит за рамки привычного интернета.

Есть такой новый термин — «интернет ценностей», иногда при помощи такой громкой метафоры описывают цели блокчейна. Следует признать, что такая характеристика очень правдива, ведь каждый пользователь может разместить в сети информацию, которая будет доступна любому другому пользователю из произвольной точки мира.

Блоки связаны друг с другом, цепь позволяет через каждый блок получать содержимое другого блока. Стоп, получается, что в сети Blockchain нет персонализации?

В том то и дело, что криптографический алгоритм позволяет создавать специальный ключ. Он является закрытым и принадлежит исключительно вам, делая тот или иной блок — вашей собственностью.Всемирная сеть блокчейн

По сути, при помощи закрытого ключа вы создаете эту «страницу», наполняете ее данными. Персональность, индивидуальность этого криптографического ключа «закрывают» этот блок от всех, кроме вас. Если вы передаете этот ключ кому-то другому, то человек получает блокчейн события прописанные в блоке.

Именно это и приводит нас с вами к тем же размышлениям, к которым однажды пришли создатели биткоин. Событиями могут быть деньги. А деньгами могут быть токены.

Токенами, в свою очередь, могут быть купоны, этакие «бонусы», которые проект или фирма создают, привлекая инвестиции (краудфандинг, если быть более точным). Передаете зашифрованный ключ — значит, передаете деньги.

Эта цепочка умозаключений между первичным монетным предложением (ICO) и Blockchain-технологиями и рождает криптовалютный рынок, с которым мы имеем дело в наши дни.

В каких сферах жизни применяют блокчейн?

Криптовалюта — лишь один из примеров применения блокчейн. На наш взгляд, самыми глубокими будут такие понимания системы блочных цепочек, которые рассматриваются на примерах не связанных с финансовыми системами. Ведь разработка блокчейн приложений ведётся в разных направлениях и привязка блокчейна к токенизации — условная и навязанная, эти слова не являются синонимами и означают совершенно разные вещи.

Токенизация — финансовый инструмент, а блокчейн, в свою очередь — инструмент, в частности помогающий процессу токенизации. Запросто может быть блокчейн без майнинга. Более того, далеко не все криптовалюты являются децентрализованными. Например, система Ripple, не использует блокчейн вообще, при этом по уровню капитализации занимает уже третье место в мире, догоняя лайткоины и биткоины.

Блокчейн блоки

  1. Во-первых, учитывая непробиваемость системы безопасности децентрализованных баз данных, их применяют как инструмент авторского права. Компания Ascribe организовала блокчейн так, что данными блока являются авторские права на картину или литературное произведение. При этом криптографический ключ отображает собственника авторских прав. Передача ключа означает передачу авторских прав.
  2. Во-вторых, покупка и продажа товаров. Система безопасности платформы настолько совершенна, что компания The Real Asset Company организовала через блокчейн-платформу продажу золотых и серебряных слитков. При этом учетная запись на сайте отображает владельца и численность его драгоценных металлов. Передача денег приравнивается к передаче криптографического ключа, а значит — права на владение.
  3. На сегодняшний день блокчейн применяют в сферах азартных игр, организаций частных и государственных систем управления, социальных  онлайн-систем для голосования, продажи бриллиантов и даже в сфере  энергетики.

Схема работы блокчейн

Заключение

Подводя итоги, добавим, что особенности данной системы предоставляют очень весомые преимущества, в сравнении с которыми достоинства многих традиционных площадок (таких как банки, например) кажутся устаревшими.

Все участники транзакций системы блокчейн не могут обмануть друг друга в принципе, так как каждая транзакция отображается на всех независимых машинах. Попытки взлома и фальсификации — исключаются. Для проведения транзакций денежных средств не требуются банковские посредники, поскольку отсутствие центральных серверных узлов искореняет систему гарантий. Прозрачность операций достигается их зависимостью и открытостью относительно друг друга. Именно это делает блокчейн не только «интернетом ценностей», но и неизбежной частью будущего.

Советуем прочитать

Суть заработка на криптовалюте: откуда берётся доход?Что такое ICO простыми словами Генетический код криптовалюты: что такое хеш?Что такое облачный майнинг?Принцип майнинга: стоит ли делать ферму?

xn--80aadnketsoasvg.xn--p1ai

Что такое эксклюзивные блокчейны / Блог компании Bitfury Group / Хабр

Биткойн-блокчейн хорошо проявил себя в качестве децентрализованной электронной платежной платформы. Поэтому не удивительно, что успех биткойна привел к попыткам различных компаний адаптировать технологию для корпоративного применения. Например, эстонский LHV Bank внедрил систему платежей Cuber, основанную на окрашенных монетах (colored coins), организованных поверх биткойн-блокчейна.

Однако разработчики корпоративных приложений быстро пришли к пониманию, что биткойн-блокчейн не может полностью удовлетворить их требования, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Это привело к появлению эксклюзивных блокчейнов (permissioned blockchain), о которых мы поговорим в сегодняшнем материале.

/ изображение Adam Bailey CC

Одним из препятствий к прямой адаптации общедоступного блокчейна, коим является биткойн, стала его открытость. В такой сети любой её участник способен читать данные из блокчейна и записывать их, создавая новые блоки транзакций. Иными словами, общедоступные блокчейны обладают устойчивостью к цензуре. Однако эта особенность перестает быть достоинством в контексте внутренних рабочих процессов крупной компании — в этом случае на первый план выходит контроль доступа.

Здесь компаниям на помощь пришли так называемые эксклюзивные блокчейны. Эксклюзивный блокчейн — это блокчейн, в котором обработка транзакций осуществляется определенным списком субъектов с установленными личностями. Доступ для чтения данных также обычно ограничивается, хотя определенные права могут распространяться за пределы круга операторов блокчейна.

Например, в финансовом блокчейне, поддерживаемом несколькими банками, данные будут доступны регулятору и правоохранительным органам; также свои данные смогут просматривать клиенты банков. Помимо этого, в этой схеме могут быть задействованы разработчики сторонних финансовых приложений, построенных на основе блокчейна, имеющих ограниченный доступ к определенному своду информации.

И мировые организации уже изучают возможности построения собственных эксклюзивных блокчейнов. Три крупных нидерландских банка ABN Amro, ING и Rabobank исследуют использование блокчейна для платежных систем. А, например, компания Citigroup построила три блокчейна и внутреннюю валюту на их основе с целью минимизации рисков при взаимодействии с другими банками.

Особенности эксклюзивных блокчейнов

Эксклюзивные блокчейны обеспечивают больший контроль над системой со стороны компании. Суть в том, что такие сети позволяют, например, быстро обновлять функциональность. Поэтому их использование наиболее оправдано в учреждениях, работающих с реестрами и системами учета — эксклюзивные блокчейны формируют более контролируемую среду, по сравнению с общедоступными блокчейнами.

Другой особенностью эксклюзивных блокчейнов является прозрачная структура управления. Они также предлагают большую гибкость и адаптивность в сравнении с открытой блокчейн-инфраструктурой. Это позволяет эксклюзивным блокчейнам находить применение в решении очень специфических бизнес-задач — управлении правами собственности, журналистике, выборной системе.

Многие эксперты полагают, что они решат множество проблем финансовых организаций, которые не способен решить, скажем, биткойн. Например, соблюдение нормативов закона «О перемещаемости и подотчётности страхования жизни» (HIPAA) или политик по борьбе с отмыванием денег (AML).

«Закрытые блокчейны предоставляют компаниям интересную возможность использовать бездоверительность и прозрачность [блокчейнов] во внутренних и межкорпоративных сценариях», — говорит Дэн Василюк (Dan Wasyluk), руководитель команды Syscoin. Создание блоков в эксклюзивном блокчейне не требует доказательства работы (proof-of-work). Вместо него, для консенсуса в эксклюзивных блокчейнах могут использоваться хорошо изученные алгоритмы консенсуса с аутентифицированными участниками, например, Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT). Другой пример — протокол создания блоков, используемый в BitShares. В подобных алгоритмах у каждого обработчика транзакций есть пара ключей — закрытый и открытый. Создатели блоков известны и определяются по цифровой подписи блока.

Фреймворки для эксклюзивных блокчейнов

Блокчейны с эксклюзивным доступом менее глобальны по сравнению с общедоступными блокчейнами. При их создании разработчики не ставят целью построить единую инфраструктуру для какой-нибудь отрасли в целом. По этой причине разработка эксклюзивных блокчейнов ведется на основе фреймворков, в то время как общедоступные блокчейны больше похожи на PaaS-решения. Грубо говоря, блокчейн-фреймворки по своим задачам напоминают СУБД (одну и ту же СУБД можно подставить в back-end множества сайтов), а общедоступные блокчейны — веб-платформы наподобие Twitter или Facebook (каждая платформа уникальна и имеет свой набор характеристик).

Активное развитие фреймворки для эксклюзивных блокчейнов начали недавно — буквально несколько лет назад. У большей части из них открыт исходный код (либо его открытие планируется в будущем), так что любой желающий может начать разработку для эксклюзивных блокчейнов. Из наиболее популярных фреймворков можно выделить:

  • IBM Fabric. Компания IBM начала разработку своего блокчейн-фреймворка в 2015 году. В 2016 году ИТ-гигант стал одним из основателей Hyperledger — проекта под крылом The Linux Foundation, направленного на разработку enterprise-стандартов для блокчейнов и распределенных реестров. Фреймворк написан на Go и использует Docker-контейнеры для реализации смарт-контрактов.
  • Intel Sawtooth Lake. Intel подошла к блокчейну с точки зрения интернета вещей (Internet of Things). Из особенностей Sawtooth Lake можно выделить алгоритм консенсуса proof of elapsed time (PoET), который использует модуль доверенных вычислений SGX, встроенный в процессоры Intel последних поколений. Реализован на Python.
  • R3 Corda. Corda — результат работы консорциума R3, объединяющего крупнейшие банки планеты. В отличие от других рассматриваемых фреймворков, Corda строит не блокчейны, а распределенные реестры: в Corda нет понятия блоков и масштабной репликации данных в целом. Corda написана на Kotlin и поддерживает смарт-контракты на любом JVM-совместимом языке.
  • Enterprise Ethereum. Несмотря на то что Ethereum является общедоступным блокчейном, его разработчики уделяют много внимания использованию кода продукта для создания эксклюзивных блокчейнов. В начале 2017 года они объявили об организации альянса Enterprise Ethereum, целью которого является разработка функций, ориентированных на бизнес (например, выделение алгоритма консенсуса в отдельный модуль).
Помимо перечисленных решений, есть множество других фреймворков: Chain, Monax, Symbiont, Axoni и так далее. Также имеется ряд инициатив, приближающих блокчейн биткойна к корпоративной среде, например BloqEnterprise.

Привязка к блокчейнам

Несмотря на то что в эксклюзивных блокчейнах необязательно использовать доказательство работы, этот протокол все-таки можно подключить. Такой подход упрощает аудит и дополнительно повышает уровень защищенности и контроля над системой для конечных пользователей. По сути, доказательство работы переводит доверие к блокчейну из субъективного, когда доверие к системе эквивалентно доверию к контролирующей его организации, в объективное — здесь уровень доверия строится на основе математических законов и высокой экономической стоимости атак на систему.

Другой способ «объективизации» эксклюзивных блокчейнов — использование привязки к общедоступным блокчейнам. Привязка блокчейна (blockchain anchoring) — это технология, в соответствии с которой операторы эксклюзивного блокчейна периодически высылают хеши блоков для включения в поддерживающий общедоступный блокчейн в формате транзакций-свидетельств.

Ближайшая аналогия для привязки блокчейна — публикация заголовков блоков в печатном издании (например, в газете). Такая схема была предложена криптографами еще в начале 1990-х и с успехом используется некоторыми компаниями, например Guardtime.

Идея в обоих случаях одинакова: средство для привязки (общедоступный блокчейн или печатное издание) нельзя подменить задним числом из-за большого тиража и высокой экономической стоимости атаки. Таким образом, записываемые в эксклюзивный блокчейн данные становятся неоспоримыми, то есть их нельзя подменить, даже если все операторы блокчейна сговорятся между собой. Привязка не разглашает никакой информации об эксклюзивном блокчейне (из-за использования хеш-функций) и вместе с тем фиксирует текущее состояние блокчейна целиком (все блоки связаны в одну цепочку при помощи тех же хеш-функций).

Однако у общедоступных блокчейнов есть преимущества по сравнению с газетами. Они позволяют осуществлять привязку чаще, гибко настраивать её формат (например, можно фиксировать определенные отдельные транзакции эксклюзивного блокчейна), а также проводить автоматические проверки. Включенная в связанный блокчейн информация может быть проверена пользователями эксклюзивного блокчейна. Это гарантирует неизменность истории транзакций в системе (по сути, для этого используется внешнее доказательство работы).

Привязка эксклюзивного блокчейна при помощи поддерживающего общедоступного блокчейна (например, биткойна)

Для атаки на цепь, защищенной привязкой к открытому блокчейну, злоумышленнику требуется преодолеть механизмы консенсуса как для эксклюзивного блокчейна, так и для поддерживающей цепи. Сама же привязка к блокчейнам не требует большого количества ресурсов и не создает критической зависимости от поддерживающего блокчейна — сотрудничество между операторами эксклюзивного блокчейна и майнерами на поддерживающем блокчейне носит необязательный характер.

Привязка к блокчейнам решает проблему диверсификации безопасности распределенных реестров и может применяться в блокчейнах, которые не используют внутреннее доказательство работы. При этом оба подхода не являются взаимно исключающими и могут применяться одновременно для повышения уровня защищенности.

P.S. Пост по теме: Иное применение блокчейнов — смарт-контракты.

habr.com

что это такое простыми словами и с понятными примерами

Хайп вокруг криптовалют не утихает, но многие не знают, что такое блокчейн. Простыми словами объясняем в этой статье.

Люди вокруг наделяют понятие «блокчейн» уже какими-то сверхъестественными качествами и видят в нем средство для

  • справедливого распределения денег,
  • вечной безопасности данных,
  • эффективного апдейта старых систем,
  • борьбы с коррупцией,
  • воскрешение, излечение, второе пришествие и т.д. Да, в рекламных проспектах на сайтах ICO можно прочитать про такую важность блокчейна, о какой сами его создатели, наверное, и не подозревали.

Мы не принижаем значимость блокчейн-технологий, напротив, верим в них. Но нужно конструктивнее представлять их суть и не заблуждаться лишний раз.

Читайте в статье

Что такое блокчейн?

Объясняя простым языком, блокчейн — это цепочка блоков. Буквально, так называемые блоки, в которых содержатся транзакции, собираются последовательно, встают в цепь друг за другом. Образ цепи хорошо подходит, потому что, как цепь соединяет свои звенья, так и части блокчейна связаны друг с другом. Дело в том, что в каждом новом блоке обязательно есть зашифрованная информация о предыдущем.

Блокчейн — цепочка блоков, а блок — группа упорядоченных транзакций.

Как работает технология блокчейн на схеме при осуществлении транзакций:

Блокчейн: что это на самом деле и как работает

Главное, что отличает блок-цепочку от традиционной базы данных, состоит в том, что существуют определенные правила, как помещать данные в базу:

  • блок не может конфликтовать с другими данными, которые уже находятся в базе данных (непротиворечивость),
  • это система Append-Only (неизменяемость — нельзя изменить какую-то часть внутри цепи (один блок), потому что другие блоки содержат информацию о нем),
  • сами данные формируются их владельцем (контроль за собственной информацией — у создателя транзакции есть приватные ключи, их никто не знает),
  • блокчейн можно копировать и просматривать некоторую информацию (прозрачность),
  • система работает без центрального органа (децентрализация — подразумевает отсутствие единой точки отказа: никакая власть не сможет отнять активы или изменить «историю» в соответствии со своим желанием. Однако это преимущество приносит большие издержки).

Blockchain — это один из видов распределенного леджера. Они используют независимые компьютеры (ноды, узлы) для записи, совместного использования и синхронизации транзакций в своих соответствующих электронных леджерах (реестрах). Блокчейн организует данные в блоки, которые соединены вместе в режиме «только добавление».

Многие компании используют слово «blockchain» для обозначения своего рода волшебного устройства, с помощью которого все данные никогда не будут неправильными. Такого устройства, конечно, не существует, по крайней мере, когда речь идет о реальном мире.

Почему это сложно и затратно?

Нечто неизменное и справедливо записывающее историю полезно для общества, но для создания такой системы нужно потратиться. Рассмотрим некоторые проблемы:

Разработка более строгая и медленная

Создание системы, основанной на консенсусе, — непростая задача. Небольшая ошибка может разрушить всю базу данных или привести к ее неоднородности. Кроме того, все такие системы должны быть спроектированы грамотно с самого начала. К тому, как работает технология блокчейн, нельзя применить девиз Фейсбука «Move Fast and Break Things», то есть быстро делай, чтобы войти на рынок, а затем допиливай. Теряется согласованность, а распределенная система становится коррумпированным и бесполезным.

Повторим, что нельзя просто исправить базу данных или начать все заново, как это возможно в централизованной системе. Для изменения децентрализованной базы нужен консенсус, или согласие, всех активных участников системы.

Сложно спроектировать способы стимулирования

Добавление правильных структур стимулирования и обеспечение того, чтобы все игроки в системе не могли злоупотреблять или искажать блокчейн, — непросто. Нельзя допустить, чтобы информация добавлялась легко (это грозит спамом сети) и слишком дорого (это невыгодно).

Нужно обеспечить такую ситуацию, когда вознаграждение за работу было согласовано с целями существования сети: что заставляет ноды хранить данные, выбирать цепь и прочее. Эти вопросы нужно согласовывать не только в начале, но и на всех вехах развития блокчейна.

Исправить неразумное стимулирование нельзя без консенсуса и форка.

Дорогое обслуживание

  • Традиционная централизованная база данных должна быть записана только единожды. Блокчейн же копируется тысячи раз.
  • Традиционная база данных должна проверять данные только один раз. Блокчейн — тысячи раз.
  • То же самое с передачей данных для хранения.

Затраты на поддержание блокчейна на порядок выше, и стоимость должна быть оправдана полезностью. Большинство приложений, которые выдвигают в преимуществах такие свойства, такие как постоянство и надежность, могут получить их намного дешевле, используя проверки целостности, резервные копии и т. д. (об аналогах блокчейна ниже).

Независимые пользователи

Это хорошо, если компания не стремится взять ответственность за использование пользовательских данных. И это плохо, если пользователь работает по другому сценарию. Невозможно забанить пользователя, который спамит блокчейн или нашел способ получить прибыль как-то иначе, непредусмотренным способом. Пользователь, который находит эксплойт, вряд ли сдаст себя.

В отличие от централизованной службы, отказ в обслуживании затруднен, потому что ни один субъект не имеет права никого банить/запрещать доступ. Блокчейн должен быть беспристрастным и обеспечивать соблюдение запрограммированных правил. Если разработчик «недоглядел», то ошибки придется исправлять уже после их обнаружения.

Сложно масштабирование

Масштабирование, если система не разработана за ранее с учетом него, на порядок сложнее. Причина очевидна: те же данные должны повторяться в сотнях или тысячах узлов, а не в одном месте. Уменьшить нагрузку через уменьшение нод — неправильно, это противоречит децентрализации.

  • Централизация — проще.

Централизованная база данных намного быстрее, дешевле, проще в обслуживании и легче обновляется. Так почему люди видят в блокчейне революционное решение?

Блокчейн: что это на самом деле и как работает

В каких сферах применяется?

Во-первых, многие из отраслей, в которых продвигается блокчейн, имеют старую IT-инфраструктуру. Например, у здравоохранения ужасное программное обеспечение, финрегуляторы работают на ПО прошлого века. Программное обеспечение для управления цепочками поставок сложно и дорого установить. Большинство компаний в этих отраслях тормозят модернизацию из-за риска. Блокчейн — это способ продать обновления ИТ-инфраструктуры и сделать их более доступными.

Во-вторых, блокчейн — это способ пиара. Нравится вам это или нет, слово «blockchain» дает компаниям дополнительные очки.

В-третьих, людям действительно не нравится государственный контроль над определенными отраслями промышленности и нужен иной механизм судебного разбирательства, чем нормативные рамки, которые часто бывают медленными и дорогими. В этом случае блокчейн — это действительно просто способ избавиться от аппарата государственного регулирования.

Проблема в том, что часто фактические технические детали и затраты скрываются от инвесторов и руководителей.

Единственной причиной, по которой рационально использовать блокчейн, является децентрализация. То есть, устранение единой точки отказа или контроля.

Учитывая, что блокчейн трудно обновить, трудно изменить и трудно масштабировать, большинство отраслей промышленности не нуждаются в нем.

Что хорошо подходит, так это деньги. Финансовая сфера. И первый блокчейн биткоина привнес революции именно судя.

О том, как работает блокчейн в разных сферах, мы писали отдельно:

Также блокчейн нужен в экономике совместного потребления, краудфандинге (все ICO, DAICO), на рынке предсказаний (Augur, Cindicator, Gnosis), IoT (IOTA) и др.

Ясно, что многие компании, которые хотят использовать блокчейн, на самом деле нуждаются не именно в этой технологии, а скорее в обновлении ПО для своей конкретной отрасли. Также зачастую важно, как работает блокчейн, а нужны рабочие смарт-контракты.

То же с государством. Сейчас некоторые чиновники любят заигрывать с этой технологией. Суть блокчейна в распределении его копий по множеству компьютеров, что обеспечивает прозрачность и неизбежность всех операций. Поэтому, если, например, государство говорит: теперь госзакупки на блокчейне, но это самый блокчейн ведется на закрытых серверах структур, то какой в этом смысл? Это обычная база данных, которую можно так же откатывать, делать форки и прочее.

Блокчейн: что это на самом деле и как работает

Проекты со своим блокчейном

Самый первый блокчейн — это блокчейн биткоина. От него делалось много форков, он копировался для своих проектов, изменялся.

Блокчейн для работы со смарт-контрактами — Ethereum. О его популярности говорить не приходится: большинство ICO и приложений на нем.

К блокчейну третьего поколения относятся (из работающих продуктов или с минимальной рабочей версией):

Платформы третьего поколения  бьются над созданием протоколов, которые могли бы приблизиться к реальному внедрению. Эти проекты направлены на то, чтобы стать продуманнее, работать быстрее и бесконечно масштабироваться.

  • NEO дает функциональную совместимость, масштабируемость и удобство использования, но ценой «настоящей» децентрализации. В NEO соединяется с множество блокчейнов, типа Ontology и Elastos, частные и общедоступные решения. Сообщество NEO сосредоточено на разработке проектов как для бизнеса, так и для пользователей.
  • EOS демонстрирует удобство использования как для пользователей, так и для разработчиков. Благодаря горизонтальному масштабированию и эффективному механизму консенсуса dPoS, система может поддерживать сотни тысяч транзакций в секунду и высоко нагруженные приложения.
  • MatrixChain объединяет AI с цепочкой блоков. Искусственный интеллект используется несколькими способами, которые в конечном счете упрощают работу пользователя: проверяет смарт-контракты и код на ошибки, переводит команды с «человеческого на компьютерный» язык, оптимизирует протокол в соответствии с экологическими требованиями и потребностями.
  • Zilliqa использует PoW вместе с PoS: первый алгоритм для предотвращения атак Sybil и создания идентификаторов узлов. Консенсусная схема Zilliqa снижает сложность связи, линейную по размеру сети. Zilliqa предлагает инновационный специальный язык смарт-контракта и среду исполнения, которая использует базовую архитектуру для обеспечения масштабной и высокоэффективной вычислительной платформы.
  • Среди других блокчейнов (на которых запущено более двух проектов с токенами/монетами: Waves, Stellar, Graphene, Bitshares, NEM, Qtum, Omni, Komodo, Ethereum Classic, Hyperledger, Counterparty, Cardano, Steem, Nxt, Dash, Lisk.

Обозреватель блокчейна

Прозрачность сети достигается тем, что всю информацию в блоках можно посмотреть. Для этого используется обозреватель блоков. Для каждого проекта он свой.

Например, для блокчейна биткоина наиболее популярен blockchain.info. На его же базе можно зарегистрировать онлайн-кошелек, посмотреть статистику сети и использовать API.

Например, анализируя этот блок (высоту блока), можно увидеть все основные данные:

  • количество транзакций в этом блоке,
  • на сколько монет эта транзакция,
  • комиссия,
  • дата, высота и прочие технические детали,
  • все транзакции в этом блоке: от кого, куда и сколько.

На любой адрес можно клинкуть (или ввести в поле поиска тот, который интересует вас) и увидеть его историю. Вот чей-то случайный кошелек из рассмотренного нами блока:

Блокчейн: что это на самом деле и как работает

Альтернативы блокчейну

Blockchain, используемый в Bitcoin, представляет собой набор различных технологий (алгоритмы консенсуса, криптография с открытым ключом и прочее), который приводит к децентрализованной системе. Те проекты, что пытаются использовать блокчейн, но сохраняют хотя бы небольшой централизованный контроль, разрушают его наиболее важную особенность.

Есть альтернативы, которые используют аспекты технологии блокчейн, но делают это намного дешевле.

Квитанции!

Большинство проектов, продвигая блокчейн, обычно ищут какую-то проблему в конкретной отрасли и пытаются решить ее через распределенный реестр. Часто проблема заключается в целостности данных. То есть стороны не согласны с тем, насколько точны данные, что приводит к конфликту. Обычно одна сторона чувствует себя обманутой, и если все настолько плохо, начинается судебный процесс, который влечет за собой очень дорогой аудит.

Роль блокчейн-технологии на такой площадке — снять блокчейн через объективную базу данных, где правда на всеобщем обозрении, факты можно проверить.

Упускается то, что блокчейн в этой случае является дорогостоящим способом хранения проверяемых данных. Информация для аудита не нуждаются в децентрализации. Более того, размещение проверяемых данных в цепочке может быть хуже, поскольку это нарушает конфиденциальность. Несвязанные лица (конкуренты, журналисты) могут изучить сведения из блоков.

Более подходит для использования здесь, например, криптография с открытым ключом. Вместо того, чтобы хранить одни и те же данные во многих местах, можно выпускать квитанции. Квитанция, подписанная участвующими сторонами, плюс какой-то сторонний аудитор — гораздо более дешевый и быстрый способ доказательства целостности данных.

Квитанции существовали в течение тысяч лет и не без оснований. Добавление криптографии с открытым ключом и вычислительной мощности должно значительно упростить целостность данных и проводить аудит в реальном времени. В этом случае нужна архитектура, где каждая сторона хранит свою собственную базу данных подписанных квитанций.

Центральная база данных с API

Это будет подобие «блокчейна» в том смысле, что существует цепочка блоков (каждая из которых представляет собой группу упорядоченных данных), которые хранятся в ней, но база не имеет децентрализации. Данные по-прежнему проверяются одним объектом и могут быть подписаны контрагентами.

Доступ к данным, доступным для пользователей, определяет уровень прозрачности и конфиденциальности.

Резервное копирование

Другой довольно распространенный случай использования, рекламируемый стартапами на блокчейне, — данные поддерживаются в сохранности.

Это решается покупкой услуг резервного копирования, чтобы сохранить базу данных в последнем состоянии. Они варьируются от долговременного хранения до быстрого аварийного восстановления всего за несколько минут.

Венчурный капитал и бутстрэппинг

Блокчейн точно хорош в сборе денег через ICO. Компании, продающие токены, получают деньги, но условия, при которых токены продаются, не дают инвесторам практически никакой защиты. Вообще с легкими деньгами приходит хаос, какие-то фонды без продуктов, перепродажи, повсеместный аутсорсинг и скам.

Полное отсутствие подотчетности имеет некоторые серьезные последствия. Это дает свободу компании, но опасно для проекта: насколько мудро будут потрачены средства?

Альтернативами здесь являются венчурный капитал или бутстрэппинг: финансирование по раундам, отчет о работе и ответственность за результат.

Другие виды распределенного реестра

Приложения DLT, скорее всего, будут внедряться постепенно и, скорее всего, сначала заменят ручные процессы и действия. Например, поддержание справочных данных в платежных и расчетных системах, кредитные истории и прочее).

К ним относятся:

  • Hashgraph — усовершенствованный блокчейн,
  • Corda — реестр для финансовых организаций,
  • расположение блоков DAG (Направленный ациклический граф),
  • блочно-решетчатая структура.

О том, как работают блокчйен-альтернативы, мы поговорим подробнее в следующих, более технических статьях.

crypto-fox.ru