Технология блокчейн (Blockchain) - что это?

• Принцип работы технологии блокчейн
• История технологии блокчейн
• Типы блокчейнов — приватный и публичный
  • Приватный блокчейн
  • Публичный блокчейн
• Использование технологии Блокчейн в криптовалютах
• Как функционирует блокчейн биткоина, эфириума
  • Блокчейн биткоина
  • Блокчейн эфириума
• Обозреватель блокчейн биткоина
  • Информация о транзакции
  • Информация о блоках
  • Другие мониторинги сети биткоин:
• Правовое регулирование технологии блокчейн
• Надежность и безопасность
  • Как устроена система безопасности Blockchain?
• Биткоин в России
• Применение Blockchain-технологий
• Заключение

Определение “блокчейн”

Блокчейн - это выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков (связный список), содержащих информацию.

Считается, что это одна из главных технологических разработок XXI века, и она может в корне перевернуть процедуры управления деньгами, документами, ценностями.

Блочная технология и криптовалюты появились из-за недостатков существующей банковской системы. Например, скорости операций: международные денежные переводы могут занимать несколько дней, так как банку необходимо время на проверку информации.

За свое посредничество банки берут существенные комиссионные, что тоже можно отнести к недостаткам традиционной банковской системы. Блокчейн позволяет отказаться от услуг посредников и совершать платежи оперативнее и дешевле.

Так, блокчейн выполняет те же функции, что и традиционные финансовые учреждения, но делает это лучше и эффективнее. Операции в сети занимают считаные минуты, стоимость транзакций на порядок ниже, чем банковские услуги, а распределенная база данных блокчейна сводит к нулю взлом системы из-за того, что невозможно получить одновременный доступ к копиям базы данных на всех компьютерах-участниках сети.

Принцип работы технологии блокчейн

Коротко говоря, цепочка блоков передает ценности. Информация в блокчейне размещается в виде цифровых записей, имеющих ценность. Все записи объединяются в блоки, которые образуют цепочки блоков. Каждый новый элемент в строгом хронологическом порядке добавляется в конец цепочки и содержит в себе адрес предыдущего блока.

Один пользователь размещает в интернете информацию, а другой может получить к ней доступ. И не имеет значения, в какой точке мира адресат. Главное, что у него есть криптографический ключ, который откроет доступ к тем файлам блокчейна, которые ему предназначаются. Технология блокчейна устроена так, что передавая кому-либо закрытый секретный ключ, пользователь передает ему все права на владение ценностями, которые хранятся в соответствующем разделе цепочки блоков. 

Такую схему мы наблюдаем при работе с криптовалютой. Денежные средства, выраженные в виде криптомонет, передаются с использованием ключей, открывающих доступ к цифровым активам. 

Между сторонами сделки устанавливаются отношения доверия и подтверждается подлинность личности, поскольку никто не получит доступ к информации без соответствующих ключей. 

Ключи могут украсть, как и обычные деньги, но то, как устроена технология и какие методы защиты лежат в ее основе, сводят к нулю возможные кибератаки.

Блокчейн проверяет подлинность личности для защиты данных и предотвращения попыток мошенничества и далее регистрирует финансовые сделки.

История технологии блокчейн

Возникновение блокчейна связано с именем Сатоши Накамото, создателем первой криптовалюты “биткоин”.

Технология была предложена в 2008 году. На техническое обеспечение и реализацию ушло около 10 месяцев, и в 2009 году она была первый раз применена в том виде, в каком существует сейчас.

Впервые блокчейн стал использоваться как основа первой криптовалюты — биткоина, где он играл роль распределенного реестра для всех операций с цифровыми монетами.

Биткоин стал первой виртуальной валютой, которая решает проблему двойных расходов без авторитетного органа или центрального сервера.

Типы блокчейнов — приватный и публичный

Приватный блокчейн

Эксклюзивные блокчейны создаются для развития частного бизнеса. Закрытые и централизованные, они поддерживаются и контролируются своими создателями. Подчинены корпоративным целям. Чтобы стать участником приватного блокчейна, нужно выполнить определенные условия. А майнить новые блоки могут только определенные сертифицированные пользователи.

Публичный блокчейн

К публичным системам блокчейн может присоединиться и стать майнером любой желающий, поскольку их администрированием занимается само сообщество.

Использование технологии Блокчейн в криптовалютах

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

Допустим, у пользователя есть монета с уникальным ID. Она привязана к своему владельцу. Человек захотел пойти и купить за 1 BTC телевизор в магазине, принимающем оплату криптой. И дать 1 BTC в долг своему другу. Однако на счету у него всего одна монета. Теоретически, он мог бы перечислить ее и магазину, и другу. Такое мошенничество называется «двойными тратами».

С блокчейном такое событие исключено – блоки собирают записи о каждой проведенной транзакции, и использовать уникальный денежный актив можно только после закрытия блока.

Как функционирует блокчейн биткоина, эфириума

Блокчейн биткоина

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

Блокчейн сопротивляется внедрению посторонней информации. Цепочка удлиняется, и с каждым новым блоком всё труднее изменить старые блоки.

Блокчейн биткоина сформирован из узлов, каждый из которых представляет собой точную копию всей цепи. Чтобы определить, верна ли наша копия цепочки, нужно сравнить с другими узлами. Каких одинаковых узлов будет больше, тот вариант и верен.

Блокчейн эфириума

Блокчейн эфира - это система состояния транзакций. Такое понятие существует в информатике. Представляет собой систему, которая анализирует входящие данные, и на основе последней единицы информации совершает преобразование в новое состояние.

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

В общем состоянии эфириума миллионы транзакций, объединенных в блоки. Блокчейн строится по тому же принципу, что и в биткоине. Корректность транзакций подтверждается путем майнинга. Майнить может любое устройство, подключенное к сети. То устройство, которому удалось решить математическое вычисление, подобрав хэш, получает награду в виде цифровых монет ETH.

Обозреватель блокчейн биткоина

blockchain.com - популярный обозреватель блоков. Сайт имеет русскоязычный интерфейс и понятную структуру. Узнать информацию на нем можно о криптовалюте биткоин, эфириум и одного из форков — биткоин кэш.

Перейти в обозреватель можно через раздел "Данные проводник" или нажать на окошко поиска:

Указываем информацию которую нужно узнать:

1. Aдрес Биткоина
2. Txid транзакции
3. Высота (номер) блока.

Вставляем биткоин - адрес в окно поиска, выбираем криптовалюту Bitcoin и нажимаем "Поиск". Появится страница с информацией о текущем балансе, числе транзакций, Txid и сумме, адресом отправителя или получателя транзакции.

Информация о транзакции

При переводе криптовалюты с кошельков, криптобирж, при обмене между людьми и в других случаях предоставляется TXID (TxHash), имеется идентификатор транзакции, по которому можно отследить был ли совершен перевод, подтверждена или нет операция, узнать адрес отправителя и точную сумму перевода.

Информация о блоках

Для просмотра сведений о блоке, нужно указать в блокчейн-обозревателе его высоту (номер). Доступны данные: хэш блока; хэши предыдущего и следующего блоков; время включения в блокчейн; сложность; общее количество транзакций; размер; комиссия; награда майнерам; объём; пул и другие параметры.

Другие мониторинги сети биткоин:

1. localbitcoinschain.com — обозреватель блоков в сети Биткоин от биржи LocalBitcoins. Поддерживаются Segwit и Bech32 адреса.

2. live.blockcypher.com. Принцип получения данных не отличается от других ресурсов: вводим адрес, идентификатор транзакции, блок и получаем показатели блокчейн-сети.

Правовое регулирование технологии блокчейн

Блокчейн в РФ пока не узаконен, но сейчас пересматриваются нормы российского законодательства относительно технологии, прорабатываются юридические аспекты и необходимые нормативно-правовые акты.

В Москве уже работает несколько успешных проектов на блокчейне. Крупные банки совместно с Центробанком запустили платформу “Мастерчейн”, которая повышает эффективность работы финансового сектора. А на платформе “Активный гражданин” проводятся открытые народные голосования, касающиеся улучшений жизни в столице.

Надежность и безопасность

Блокчейн – это децентрализованная база данных, которая управляется автономно и не контролируется ни одним центром в мире.

Транзакции в блокчейне прозрачные, но полностью безопасные. Все операции, проводимые внутри сети, отличает множественное копирование: у каждого участника сделки всегда есть информация о каждом действии партнера/ов. 

Данные защищены криптографическим ключом, состоящим из длинного набора букв и цифр. Этот ключ генерирует алгоритм, который для конкретного набора данных рассчитывает один единственный ключ.

Для шифрования данных в блокчейне есть два вида криптографических ключей:

1. открытый или публичный ключ - для шифрования данных, открыт для всех пользователей;
2. закрытый или приватный ключ - для расшифрования, держится в секрете.

Создавая новый блок в цепи блокчейн, пользователь помещает в него публичный ключ. Обладать содержимым этого блока будет тот, у кого есть приватный ключ к публичному ключу этого блока.

Безопасность в блокчейне обеспечивается через сеть биткоин, которая проставляет временные метки и одноранговые сетевые соединения. Это делает цепочки блоков удобными для регистрации событий, любых операций с данными, легкого управления идентификацией и подтверждения подлинности источника.

Как устроена система безопасности Blockchain?

Пример 1. Блокчейн как большая общая папка на FTP

Все могут видеть содержимое папки, посмотреть, кто, в какие подпапки, когда, для кого и какие файлы загрузил. Но при этом все имеют разный доступ к хранящимся файлам. Одни могут просто видеть список файлов, то есть ограничены ролью наблюдателя. Адресат конкретного файла может скачивать себе данные и пользоваться ими, поскольку файл ему и предназначен, и никто другой не получит к нему доступ.

Пример 2. Блокчейн как электронный кошелек с открытой статистикой

Все участники сделки могут свободно наблюдать за перемещением средств. Но только пользователи с необходимыми правами имеют доступ к средствам. При этом они могут оставаться полностью анонимными или идентифицироваться в системе, в зависимости от конкретной платформы и целей ее создания.

Сделки на базе блокчейна открыты: вся цепочка транзакций дублируется и хранится в неизменном зашифрованном виде у каждого участника.

И они в полной безопасности: блокчейн децентрализован, нет “командного центра”, взломав который, можно уничтожить или подменить данные.

Если проводится транзакция с участием 100 человек, то эта блокчейн-цепочка останется рабочей даже в случае взлома 99 компьютеров. Выход из строя нескольких звеньев цепи никак не скажется на сохранности данных и не повредит их.

Биткоин в России

По закону расплачиваться за услуги в России можно только рублями, то есть при оплате (например, покупок в интернете), чек вам точно никто не выдаст. А кофейни, рестораны, магазины, которые принимают оплату биткоинами, таким образом просто привлекают клиентов. То есть вам «подарят» ланч или кофе, когда вы переведете криптовалюту на счет кого-то из сотрудников заведения.

Теоретически биткоин можно использовать для покупки незаконных товаров на теневых рынках. Из-за этого многие в стране считают покупку, хранение и использование биткоина чем-то незаконным. Криптовалюты не описаны в законодательстве, поэтому и попадают в “серую зону”.

Основатели LavkaLavka и Burger King создали свою криптовалюту биокоины и вопперкоины. Представителей компаний вызвали в прокуратуру, но предъявить пока ничего нельзя. По закону у нас запрещен выпуск денежных суррогатов, но про криптовалюту в законе ни слова.

В правительстве о криптовалюте помнят. С начала года Минфин приступил к разработке закона о криптовалютах и блокчейне, В.В. Путин поручил создать крипторубль, а в Сбербанке даже открыли лабораторию по изучению блокчейна.

Применение Blockchain-технологий

Применение этой технологии не ограничивается только финансовой сферой. В будущем данная технология может плотно войти во многие сферы деятельности человека. Как еще можно применить технологию блокчейн?

1. Хранение цифровых сертификатов.
2. Администрирование сетей.
3. Подтверждение прав собственности. Пользователю нужно будет внести информацию в свой личный блок блокчейна.
4. Подтверждение прав доступа.
5. Проведение операций с товарами и сырьем  (например, отслеживание всех ингредиентов в продуктах, чтобы поставить лейбл “Сделано в Евросоюзе”). 
6. Организация прозрачной системы электронного голосования, с возможностью проверки избирателем.

Заключение

Технология блокчейн не новая, но большинство людей с ней не знакомы. Сложно воспринимать то, чего не понимаешь, и что не имеет четких юридических рамок. В то же время, блокчейн-технология очень перспективная и обещает большие преимущества для бизнеса и других сфер деятельности. Рано или поздно стоит ожидать, что ситуация стабилизируется и станет прогнозированной.