Что такое блокчейн?

Что такое Блокчейн, Часть первая

Bitcoin

Курс акций онлайн CME Group – владельца Comex

Биржа Comex – часть CME Group. Инвестировать в ее акции можно через покупку ценных бумаг материнской компании.

Акции CME Group торгуются под тикером CME на второй по величине фондовой бирже мира – нью-йоркской NASDAQ.

Предисловие переводчика

Предлагаю читателям Хабрахабра перевод статьи «The Blockchain Explained to Web Developers, Part 1: The Theory» за авторством Francois Zaninotto. Эту статью я нашел в блоге компании Marmelab. Статья представляет собой отличное введение в технологию блокчейн «с нуля», но может оказаться интересной и для тех, кто уже «в теме». Она касается не только того, как работает блокчейн, но и перспектив его развития, а также с чего начать, если вы хотите создать свой проект, использующий блокчейн.

Добавление блоков в блокчейн

Различные блокчейны добавляют блоки в свои цепи по-разному. Наиболее известным механизмом консенсуса является Доказательство выполненной работы (PoW) Биткоина.

Первое правило PoW состоит в том, что один блок должен быть добавлен в блокчейн, в среднем, каждые десять минут.

Процесс, способствующий этому, называется «майнинг». Узлы, которые пытаются добавить блок в цепочку (называемые «майнерами»), используют вычислительную мощь своих компьютеров, чтобы попытаться решить криптографическую «головоломку». Правила утверждают, что только когда эта головоломка решена, блок может быть добавлен в блокчейн.

Майнер, который решает задачу, и «майнит» (добывает) новый блок, чтобы добавить его в блокчейн, вознаграждается сетью. Ему предоставляется некое предопределенное количество новых монет вместе со всеми транзакционными издержками всех транзакций, содержащихся в этом новом блоке.

Впоследствии все остальные майнеры начинают добывать следующий блок.

Доказательство работы (PoW) Биткоина — не единственный механизм консенсуса. Доказательство ставки (PoS) также широко используется в распределенных книгах. В механизме «Доказательство ставки» можно «сделать ставку» на свои монеты, чтобы получить возможность добавить следующий блок в блокчейн. В некотором смысле, делающий ставку говорит: «Я ставлю свои монеты, что я правильно добавляю этот блок». Если он солжет, то потеряет свои монеты.

Существует широкая дискуссия о том, какие консенсусные механизмы являются лучшими. Тем не менее, независимо от того, как создается блок, другие узлы в сети по-прежнему должны иметь возможность определить, действителен ли этот блок или нет.

Сферы применения

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

Авторское право. С помощью блокчейн-стартапа Ascribe художники и люди других творческих профессий подтверждают и сохраняют авторство и право собственности. Идентификаторы и цифровые сертификаты упрощают подтверждения авторских прав и подлинности произведений.
Операции с товарами и сырьем. The Real Asset Company это платформа для торговли золотом, использующая блокчейн. Real Asset Co позволяет людям по всему миру безопасно покупать золотые и серебряные слитки. Недавний запуск Goldbloc криптовалюты с золотым обеспечением повышает уровень прозрачности и контроля для инвестиций в золото.
Управление данными. В Проекте Factom блокчейн технологии применяются для анализа и систематизации данных. Предприниматели и политики, а также некоммерческие структуры используют Factom. Все записи хранятся в системе блокчейн, что снижает стоимость создания базы данных и уменьшает сложность управления и аудита.
Драгоценные камни. В ЮАР компания Everledger помогает идентифицировать алмазы и подтверждать законность операций с ними, с помощью «цифрового паспорта», созданного по технологии блокчейн.
Энергетика. Компания Energy Blockchain Labs работает над энергетическими интернет-проктами основанными на блокчейн-технологии.
Электронное голосование. Платформа Follow My Vote предназначена для анонимных онлайн-голосований. С помощью технологии блокчейн и обеспечивается достоверность и точность подсчета голосов.
Азартные игры. Игорная индустрия является примером успешного использования технологии блокчейн в сфере досуга и развлечений.
Организация частного и государственного управления. Платформа Advocate помогает улучшить взаимодействие населения с государственными чиновниками. Проект помогает как рядовым гражданам, так и претендентам на должности в местном управлении.
Медицина и здравоохранение. Технологию распределенных реестров в здравоохранении, медицине и фармацевтике можно использовать для создания электронных медицинских карт пациентов. А также для управления поставками медпрепаратов, распределения донорских органов. Блокчейн поможет упростить проведение клинических и биомедицинских исследований, удаленный мониторинг больных, процедуры страховки и формирования счетов, за платные услуги. А также помочь в анализе медицинских данных.Распределенный реестр легко можно использовать в качестве электронного дневника. Например, как медицинскую карту. Чтобы следить за течением заболевания и понимать, насколько эффективно действуют назначенные врачом препараты необходимо обеспечить доступность и неизменность информации о процессе лечения. При использовании технологии блокчейн это очень легко обеспечить. Блоки данных в электронной медицинской карте будут иметь особые маркеры. Отредактировать блок, добавленный в реестр, не представляется возможным, а доступ к реестру смогут получить только с согласия владельцев приватных ключей. В данном случае ими будут доктор и сам пациент, но подобную схему можно использовать практически в любой отрасли. Вся информация в системе блокчейн надежно защищена от посредников и третьих лиц.С помощью технологии распределенных реестров уже сейчас можно автоматизировать некоторые медицинские процедуры. Например, доктор и больной вводят свои секретные ключи от медкарты в устройство контролирующее уровень глюкозы в крови данного пациента. Электронный гаджет регулярно проверяет больного «на сахар» и как только его уровень становится критическим, дает команду на впрыск инсулина. Таким образом, выполняется смарт-контракт. Если сформировались определенные условия, выполняется заранее оговоренное действие. В данном случае: уровень глюкозы достиг критической отметки — сработала аппаратура впрыскивающая лекарство.

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

Кто придумал блокчейн

Создателем блокчейн считается таинственный Японский программист – Сатоши Накамото. Однако данное имя – псевдоним и точных данных о том кем является человек, который изобрел blockchain, до сих пор нет.

Официально технология блокчейн была создана в 2008 году, однако, это не совсем так. В данном году Накамото опубликовал протокол, отражающий принцип работы криптоволютной системы биткоин. На самом же деле история развития технологии началась еще в 2007 году и продолжалась до 2009 г. За это время программист создал и запустил в работу программное обеспечение, в котором был реализован протокол, упоминавшийся ранее. Работа криптоволютной системы биткоин осуществилась как раз таки за счет технологии блокчейн.

Исследователи считают, что С. Накамото можно считать творцом децентрализованной базы данных лишь отчасти. Поскольку он придумал технологию, основываясь на принципах работы уже ранее существовавших изобретений. К таким относятся:

«Идеи независимой шифрованной валюты» 1998г.
«Технология связывания хеш-блоков, которые не зависят друг от друга, в одну цепочку»
«Механизм доказательства выполнения работы» 1997г.

Из них он взял всю нужную информацию, которую достаточно было доработать и оптимизировать.

Блокчейн и криптовалюты

На основании блокчейна сегодня строятся операции, произведенные с криптовалютами. Первое применение технологии имело место в 2009 году. В этот период она была использована в отношении криптовалюты под названием биткоин с целью сохранения истории проведенных транзакций.

За счет алгоритмов асимметричного хеширования, которые применяются в рассматриваемой технологии, участники системы получают возможность выполнять переводы некой внутренней обменной единицы (биткоинов, лайткоинов и др.). Эти операции за счет свойств блокчейна получают абсолютную безопасность. Пользователь имеет право перевести некую сумму средств исключительно из личного счета. Перечень совершенных операций существует в единичном экземпляре, и подменить его на другой не представляется возможным.

А проект криптовалюты под названием Ethereum предусматривает для участников дополнительную возможность – кроме осуществления транзакционных операций, устанавливать и порядок их обработки. Это становится возможным благодаря специальному программному коду, что проходит интеграцию с технологией блокчейн и реализуется всеми пользователями системы.

Чтобы приобрести одну из криптовалют, например Bitcoin или Ethereum и попробовать технологию блокчейн в деле, можно воспользоваться надежным обменником 24xbtc.com

По сути для покупки/обмена криптовалюты необходимо лишь выполнить несколько простых шагов:

Определиться какую криптовалюту вы покупаете. Выбрать куда необходимо будет зачислить криптовалюту (онлайн-кошелек, кошелек на криптовалютной бирже и др.)
Перейти на сервис обмена 24xbtc.com
Выбрать валюту, которую вы отдаете и криптовалюту, которую приобретаете.
Следуя инструкции на сайте совершить обмен.
В течение 15 минут вы уже станете обладателем криптовалюты. Все просто.
При возникновении любых вопросов их можно задать в онлайн-чате поддержки на сайте.

Что такое блокчейн и для чего он нужен

Прежде чем рассматривать, как применяется блокчейн, нужно выяснить, что это такое. Если не сильно углубляться в технические нюансы, то технологию блокчейн можно сравнить с картотекой, куда в хронологической последовательности вносится информация. Эта информация хранится в блоках, которые, в свою очередь, формируют целую цепочку. Она последовательна и прозрачна, но при этом абсолютно анонимная. Блоки состоят из скопившихся транзакций и заголовка и формируются постоянно, обеспечивая работу сети.

К тому же внести изменения в сформированный блок невозможно. Всё благодаря сложному кодированию. Дело в том, что блокчейн не имеет одного главного центра – его децентрализация позволяет хранить данные на миллионах компьютеров, куда пользователи сети сами его и размещают. То есть, чтобы взломать его, нужно получить доступ к миллионам «клиентов». Это даже в теории звучит как неподъёмная задача, а на практике вообще невозможно или, точнее, не рентабельно, так как потребует колоссальных ресурсов.

Блокчейн был придуман и воплощён в жизнь человеком или группой лиц под псевдонимом Сатоши Накамото в начале 2009 года. После запуска к проекту присоединились лучшие мировые умы, чтобы поддерживать его в рабочем состоянии. Таким образом, использование блокчейна стало новым витком в технологии.

Сеть формируют участники, которых условно разделяют на две группы:

Простые пользователи. Они создают новые записи, или если говорить проще, делают транзакции.
Майнеры или строители блоков. Это организации или люди, которые используют мощности оборудования, чтобы формировать в блокчейне блоки и подключать их к цепи. За это они и получают вознаграждение в виде Биткоинов.

Интересно, что в блокчейн включаются не все блоки, а только те, что получили несколько подтверждений. Другие игнорируются как недостоверные. Если блок включён в цепочку, изменить в нём данные будет невозможно.

Ну и рассмотрим, для чего нужен блокчейн, ведь его создали не просто так. Этот проект позволяет исключить промежуточные процессы при переводах денежных средств и интеграции с банками. Технология с лёгкостью выполняет три основные функции банка:

Проводит регистрацию сделок;
Заключает контракты;
Подтверждает личность пользователя ещё на стадии его идентификации.

То есть, если научитесь, как пользоваться Blockchain, сможете забыть о высоких комиссиях в банках, а денежные переводы на любые расстояния и суммы станут для вас обыденным явлением. Но при этом рассматриваемая технология может использоваться и вне банковской сферы. Начать с того, что у блокчейна есть возможность хранить любой код, а посмотреть его сможет только владелец ключа доступа.

В любом случае кажется, что перед нами проект, без которого нельзя вообразить будущее. В современности его тоже используют довольно часто, и мы расскажем как именно.

Особенности технологии blockchain

Основные принципы блокчейна – это:

распределенность и децентрализация;
высокий уровень безопасности;
абсолютная прозрачность;
невозможность изменения уже записанных данных.

Распределенность

Любые данные, имеющие отношение к какой-либо сфере человеческой жизни, хранятся в каком-то месте. Приобретение недвижимости или автомобиля, получение займа в банке, денежные переводы — вся информация об этих действиях сохраняется на серверах государственных организаций или частных предприятий. К сожалению, подобные базы данных зачастую не обладают достаточным уровнем безопасности, поэтому злоумышленники могут вносить в них изменения ради собственной выгоды.

Технология блокчейн надежно защищает данные от несанкционированного доступа, ведь они хранятся на миллионах компьютеров по всему миру. Одновременно сломать все эти устройства попросту невозможно. До тех пор, пока в сети будет работать хотя бы один компьютер, система на базе технологии blockchain будет продолжать работу.

Безопасность

Как уже было сказано выше, злоумышленники могут проникнуть в любую базу данных для того, чтобы внести определенные коррективы. Однако получить доступ к какому-либо из блоков и внести изменения в данные, которые он содержит, невозможно. Для этого хакерам придется взламывать все остальные блоки и резервные копии базы данных. Поскольку они хранятся на миллионах компьютеров по всему миру, для взлома необходимые фантастические вычислительные мощности.

Кроме того, за безопасность информации отвечает алгоритм шифрования с применением хэш-функций и цифровые подписи. Хэш-функция — это набор произвольных символов, который гарантирует неизменность всей записанной информации. А в цифровых подписях используются ключи — закрытый (для создания) и открытый (для проверки). Именно с помощью ключей пользователи получают доступ к информации.

Таким образом работа сети целиком построена на математических вычислениях, а не на доверительных отношениях между ее участниками.

Прозрачность

База данных находится в открытом доступе, за счет чего просматривать информацию может кто угодно. Допустим, один участник сети выполнил перевод на 5 тысяч долларов другому пользователю, и данные об этой транзакции может изучить любой желающий. Однако информация об отправителях и получателях недоступна никому, кроме них. Впрочем, участники обмена могут опубликовать свои данные при желании.

Отсутствие необходимости в посреднических услугах

Все денежные переводы осуществляются при непосредственном участии банков, электронно-платежных систем, пунктов обмена валют, нотариусов и т.д. Иногда бывает так, что перевод не доходит до получателя, потому что та или иная финансовая организация подвергает сомнению выполняемую транзакцию. Также бывают случаи фальсификации каких-либо документов. Тем не менее люди просто вынуждены пользоваться услугами посредников, ведь других вариантов у них нет.

Однако технология блокчейн предоставляет уникальную возможность прямого обмена информацией, при котором подтверждениями транзакций занимаются только пользователи системы.

Понимание механизма консенсуса

Механизм одноранговой сети использовал еще в 1999 году Napster (файлообменная пиринговая сеть).

Блокчейн также существовал до Биткоина.

Гениальный Сатоши Накамото, загадочный и анонимный основатель Биткоина, объединил блокчейн с консенсусным механизмом, основанным на криптографии. Консенсусный механизм — это то место, где происходит настоящая магия: он позволяет узлам в одноранговой сети работать вместе, не зная и не доверяя друг другу.

Теперь, если вы не совсем это поняли, механизм консенсуса — это просто набор правил, который согласовывается узлами в сети, запуская программное обеспечение сети. Эти правила обеспечивают, чтобы сеть работала по назначению и оставалась синхронизированной.

Консенсусный протокол устанавливает правила:

Каким образом блоки должны быть добавлены в блокчейн,
когда блоки считаются действительными, и
как разрешаются конфликты.

Где еще возможно применение технологии?

С момента своего возникновения технология успела превратиться из непонятной для большинства новинки в инструмент, применяемый крупными банковскими структурами, корпорациями и даже целыми государствами. В качестве примера можно назвать тот факт, что в конце 2016 года Банк Америки и корпорация Microsoft огласили о том, что начинают разрабатывать финансовую блокчейн-платформу.

В этом же году в течение осени была совершена и первая сделка, в которой применялась реальная, а не криптовалюта. Было организовано проведение аккредитива в сумме $100 тыс. дол. Участниками стали стартап «Wave» (Израиль), банк «Barclays» (Великобритания), компания-изготовитель кисломолочной продукции «Ornua» (Ирландия). Использование блокчейна позволило также существенно сократить время, необходимое для оформления и проверки документов, и вложиться в интервал 4 часа.

Декабрь 2016 года ознаменовался очередной сделкой-аккредитивом, проведенной при помощи рассматриваемой технологии. В ней приняли участие две стороны – S7 и Альфа-Банк. А в Европарламенте же в это время появилась идея об организации и проведении выборного процесса с применением блокчейна.

На современном этапе своего развития технология внедряется и тестируется в разных жизненных сферах. Благодаря таким достоинствам, как безопасность, надежность, защищенность, блокчейн считается оптимальной основой для множества сервисов, где возможны случаи мошенничества или хищения данных.

В частности, в области:

юриспруденции;
логистики;
микроплатежей;
банковских операций;
медицины.

Так, используя технологию блокчейн, можно представить следующие данные:

изменение артериального давления пациента;
информацию голосования на выборах;
перечень защищенных научно-исследовательских работ;
степень загрязнения окружающей среды;
плей-лист с видео- или аудиофайлами;
нотариальный сервис;
информацию о качестве состава продуктов питания и т. д.

Внедрение технологии способно стать тем механизмом, благодаря которому можно будет полностью избежать выдачи банками кредитных средств клиентам, предоставившим ложный пакет документов. Также с помощью блокчейна вполне реально предотвратить мошеннические процедуры при приобретении ипотечных квартир, автомобилей в рассрочку. Музеи, галереи и прочие центры искусства и творчества получили бы возможность отслеживать места пребывания похищенных драгоценностей, антиквариата, картин и т. д. А блокчейн на выборах – это действенный способ распрощаться с массовыми фальсификациями и манипуляционными приемами.

Современный бум блокчейна в мире свидетельствует об эффективности технологии

Используя ее в качестве основы, бизнесмены разной отрасли создают свои стартапы и даже чиновники международных структур обратили на нее внимание. В отечественном обществе пока еще немногие осведомлены на счет того, что такое блокчейн, но интерес к нему возрастает

Виды блокчейна

Со временем блокчейн совершенствовался, в него вносились правки и изменения, позволившие в 2015 году выделить три разновидности цепочки:

Приватная цепь блоков. Её суть в том, что все операции контролируются и проверяются централизованно, с привлечением специального органа.
Цепь блоков консорциума. Особенность заключается в согласовании проводимых операций определенными узлами (участниками консорциума).
Публичная цепочка блоков. В отличие от прошлых видов blockchain контроль отсутствует, а проведение операций осуществляется в свободной форме.

Реестры блокчейна также делятся на две категории (по особенностям доступа):

Пассивные. Действия участника сети ограничиваются контролем сведений, которые открыты для изучения всем желающим. Такая информация, как правило, не конфиденциальна.
Активные. Решения, принятые участником, отражаются на процессе создания цепи. При этом участник вправе менять состояние реестра, корректировать его состав и направление движения.

Использование технологии Блокчейн

Технология блокчейн открывает поистине грандиозные возможности для человечества. Мы перечислим лишь малые способы применения, хотя список этот куда больше. Итак, где можно использовать блокчейн:

Администрирование сетей.
Цифровые сертификаты (хранение).
Двусторонние сделки (не привлекает никаких гарантий со стороны третьего лица в виде нотариуса, банка, какой-нибудь юридической фирмы и так далее).
Подтверждение подлинности.
Подтверждение прав.

На самом деле нынешние криптовалюты заставили понять современных пользователей то, что технология блокчейн — это очень важный элемент. С его помощью в будущем будет возможно достичь уверенных результатов во многих сферах, но… Пользователям еще необходимо научиться понимать его, использовать его.

Поддержите проект Bitcoins-Mining.net

Пожертвовать ZCash на развитие проекта

Отсканируйте QR-код или скопируйте указанный ниже адрес в свой кошелек, чтобы отправить ZCash: Скопировать ZCash Address

Транзакция в сети блокчейн

Ключевое преимущество технологии блокчейн заключается в защите от проникновения третьих лиц. Учетная книга фиксирует историю транзакций между узлами сети и формирует блоки со сведениями. Отсутствуют посредники, а все операции проходят с помощью специального протокола консенсуса, обеспечивающего согласование информации в реестре.

Для примера рассмотрим, как проходит транзакция в сети Биткоин:

Участник сети совершает перевод с помощью кошелька.
Операция направляется в сеть Bitcoin.
ПК, входящие в систему, объединяют сотни операций в один элемент цепи.
Майнеры проверяют транзакции на валидность и получают монеты (на 30 ноября 2018 года награда равна 12,5 коина).
В базе появляется новый блок.
Пользователь видит криптовалюту на счету в кошельке.

В процессе проверки транзакции применяется механизм консенсуса, исключающий вероятность мошенничества. В сети Bitcoin применяется протокол SHA-256. При любом, даже незначительном изменении в цепи происходит изменение хеша. Применение ЭЦП гарантирует проведение транзакции владельцем, а не мошенником. Каждый участник сети имеет равные права, и подключение осуществляется к одинаковым протоколам. Пользователями могут быть правительственные организации, обычные граждане, компании или другие члены сообщества.