Что нужно знать о блокчейне - Blockchain простыми словами

Но на самом деле технология блокчейна имеет гораздо более широкую сферу применения и серьезные перспективы.

Что такое блокчейн

Термин «блокчейн» означает «цепь из блоков» (block chain) и полностью отображает суть технологии. Определенная информация представлена в виде цифрового кода, который может быть не только числовым. Этот код – и есть блок, за которым идет следующий, потом – следующий, как бусины на цепочке. И каждый блок содержит информацию из предыдущего.

Соответственно, блокчейн это огромная база данных, но вместе с этим еще и способ шифрования, передачи информации.

Однако не стоит путать эту технологию с облачной – в «облаке» хранят физическую информацию (документы, фото, видео, аудио), а в блокчейне – только подтверждение существования этой информации. Но – неопровержимое. 

История появления и развития технологии

Сама идея технологии появилась еще в 90-х годах 20 века. Сразу, в 1991 году, Стюартом Харбером и У. Скоттом Шторнеттом был внедрен «штамп времени» для цифровых документов – новое вычислительно-практическое решение, предотвращающее оформление документов задним числом или их подделку. Годом позже к криптографически закрепленной цепочке блоков с отметкой времени добавили деревья Меркла, что позволило собирать несколько документов в один блок. Однако технология не нашла практического применения и не была запатентована.

История блокчейна продолжилась только в 2004 году. И продолжил ее Хэл Финни, который разработал систему RPoW. Эту систему можно считать прототипом криптовалюты. Ее работа основывалась на получении не-взаимозаменяемого или же не-заменяемого Hashcash токена, подписанного в RSA, и он мог передаваться от пользователя к пользователю. Таким образом, в системе была решена проблема двойного расходования. Кроме того, она сохраняла право собственности на токены, которые регистрировались на специально разработанном сервере.

Криптовалюта Bitcoin, появившаяся в 2008 году, основана на этой системе, но в ней по-другому реализована система защиты от двойного расходования. Кстати первым получателем Биткойна (точнее, 10 биткойнов) стал именно Хэл Финни.

Принцип работы технологии

Если максимально упростить, то технология блокчейн – не что иное, как своеобразный «дневник» с записями. Каждая запись сопровождается определенным хешем (своеобразная цифровая подпись), поэтому подделать ее практически невозможно – каждый хеш уникален, и изменение одной записи привет к необходимости подделки всех последующих, что в принципе нереально (на данный момент).

Такой «дневник» есть у каждого пользователя, все «дневники» объединены в сеть, и записи в одном из «дневников» дублируются в остальных.

Другими словами, технология блокчейна представляет собой непрерывно растущую цепочку блоков, в которых содержатся записи обо всех транзакциях. И информация одновременно хранится на всех компьютерах, где используется блокчейн.

Сама информация в блоках не шифруется, она доступна всем в открытом виде, но изменить ее нельзя, за счет подписей транзакций (асимметричное шифрование). Каждый блок содержит в себе порядковый номер и хеш предыдущего блока.

Таким образом, технология блокчейна, в первую очередь – это возможность всем участникам сети получить мгновенный и прозрачный доступ к данным в реестре, который невозможно изменить.

Кто такие майнеры и чем они занимаются

Майнеры – добытчики криптовалюты. Точнее, люди, использующие мощности своих компьютеров для сбора и обработки информации о проводимых транзакциях криптовалюты. Которая, в свою очередь, появилась благодаря технологии блокчейн.

Именно на ее основе была разработана система электронных денег Биткойн, которая относится к одноранговой децентрализованной системе. Преимущественно, майнеры добывают именно Биткойны, хотя в последние годы появились и другие криптовалюты.

Основные функции майнеров:

• подтверждение транзакций;
• защита от внесения поддельных транзакций или блоков;
• защита сети от атак;
• поддержка децентрализации.

Где находится блокчейн

Блокчейн находится на всех компьютерах, встроенных в систему. В этом ее суть – каждый пользователь имеет доступ к системе, которая децентрализована.

Как создаются и проверяются новые блоки

Технически майнинг выглядит следующим образом. Компьютер рассчитывает хеш заголовка блока, который, как известно, включает в себя и хеш заголовка предыдущего блока, плюс сам набор обрабатываемых транзакций, плюс случайное число.

Если рассчитанное значение хеша меньше текущей цели, то формируется новый блок – майнер получает Биткойны (25 только что созданных монет). Если значение меньше, то случайное число меняется и производится расчет нового хеша.

Такие операции проводятся миллиарды раз в секунду, на каждом компьютере, включенном в систему. Они требуют больших вычислительных мощностей. И есть обратная зависимость: чем больше в сети компьютеров, совершающих расчеты, тем выше сложность расчетов. Соответственно, тем меньше будет получать каждый майнер. Но тем больше возрастет защищенность сети.

Алгоритм консенсуса

Алгоритмом консенсуса блокчейна называют способ согласования данных между децентрализованными нодами (компьютерами, подключенными к блокчейну). Благодаря этому способу ноды достигают консенсуса (то есть согласия) о состоянии данных во всех блоках, осуществляя проверку правильности подписей, балансов, корректности транзакций. То есть, алгоритм консенсуса обеспечивает достоверность каждой транзакции и соблюдение правил протокола, что необходимо для безопасности и целостности сети.

Программное обеспечение

Если говорить конкретно о блокчейне, то используются обозреватели блокчейнов. Это программы, с помощью которых осуществляется отслеживание транзакций. Наиболее известной программой является Блокчейн Эксплорер. При его использовании достаточно ввести адрес кошелька, хеш транзакции/блока, и вы получите все сведения о нем.

Если же говорить о майнинге, то для него разработано разнообразное ПО. Так, существуют программы для майнинга:

1. На процессоре. Самыми популярными программами являются CPU miner, 50MINER, Eobot, Ufasoft Miner и так далее.
2. На видеокарте – CGMiner, Ufasoft Miner, BFGMiner, DiabloMiner.
3. На ноутбуке – BFGMiner, MultiMiner.
4. На Андроиде – Money Miner, Miner Gate, ARM Mining Bitcoin.

Также для майнинга на ПК разработана специальная операционная система PiMP.

Как обслуживается информация

В зависимости от специфики системы, обслуживание информации может быть двух типов:

1. Централизованное. То есть, информация хранится на сервере или группе серверов, и доступ к ней имеют все участники системы, со своих ПК.
2. Децентрализованная. В этом случае информация хранится одновременно на всех компьютерах, включенных в систему, без участия центрального сервера. Именно к такому типу относится тот же Биткойн и другие криптовалюты.

Сферы применения

Блокчейн, как технология обработки и передачи данных, используется не только в сфере майнинга криптовалют. На самом деле эта технология применима в разных сферах деятельности человека:

• банковская сфера;
• администрирование сетей:
• авторское право и патентование;
• создание цифровых ID документов;
• медицина;
• торговля;
• земельный реестр;
• игровая индустрия;
• онлайн-голосования.

Сфера деятельности	Преимущества применения технологии
Банковская сфера	Блокчейн упрощает и ускоряет процессы инвестирования
Администрирование сетей	Удаляется принцип «единого администратора»
Авторское право	Подтверждение авторства при размещении работы в сети
ID документы	Блокчейн и биометрия смогут заменить стандартные удостоверения личности, водительские права
Медицина	Повышение качества обслуживания
Торговля	Отслеживание всей цепочки поставок
Земельный реестр	Борьба с земельным мошенничеством
Игровая индустрия	Игровые предметы представлены в виде невзаимозаменяемых токенов
Онлайн-голосования	Повышение прозрачности и достоверности голосования

Надежна ли технология

Технология блокчейна надежна, хотя и не лишена уязвимостей. Так, всегда существует риск хакерской атаки, хотя до сих пор нет подтвержденных случаев таких атак. Также есть вероятность атаки «51%», при которой пользователи с большими мощностями, собравшись в коалицию, могут внести изменения в определенном блокчейне, и это будет полностью соответствовать правилам системы. Подобная атака – селфиш-майнинг.

Также существует риск утраты данных (криптовалюты) вследствие фишинга, дефейса. И не стоит забывать об уязвимостях на уровне пользователя (через ботнеты).

Версии блокчейна

Так как система может использоваться в разных сферах, существуют ее версии, удобные для той или иной области. Таких версий две.

Открытая (публичная)

Публичная версия полностью прозрачна, и самым ярким примером может служить блокчейн Биткойна. Любой пользователь может просмотреть данные о проводимых транзакциях. Публичная версия удобна, прозрачна и надежна, но не подходит для работы с конфиденциальной информацией.

Закрытая (приватная)

Закрытый или приватный, частный блокчейн – та же система, но доступная только для приглашенных пользователей. И данные в ней не могут попасть к третьим лицам. В таких системах предусмотрены уровни доступа для пользователей, разная сложность шифрования информации. Также она может адаптироваться под потребности пользователей.

Что такое распределенный реестр

Такое название получила база данных, которая распределена между несколькими компьютерами или сетевыми узлами. При этом каждый узел/компьютер получает информацию из других узлов/компьютеров и хранит полный реестр. Единого центра нет – каждый узел обновляет информацию независимо, но обязательно согласование изменений (достижение консенсуса). То есть, блокчейн является видом распределенного реестра, со своей спецификой.

Как будут работать смарт-контракты

Смарт-контракты – это вид контрактов, основанных на технологии блокчейна. Они полностью цифровые, написаны на языке программирования (чаще всего используют Solidity). Ключевым отличием смарт-контракта от обычного является автоматический контроль и выполнение пунктов договора. При выполнении условий контракт завершается автоматически, без необходимости в совершении каких-либо других действий. Соответственно, исключается необходимость в участии нотариуса, адвоката. При этом информация контракта защищена шифрованием.

Контракты выполняются внутри сети Ethereum.

Кто может зарабатывать на майнинге

Майнить может каждый, у кого есть компьютер, а с недавнего времени – ноутбук или смартфон. Вопрос в доходности майнинга, которая зависит от выбранной криптовалюты.

Децентрализация и распределенность

Одновременно преимуществом и недостатком блокчейна (точнее, одного из его типов), является децентрализация и распределенность информации. Информация хранится сразу на всей компьютерах, без единого центра. Изменения данных на одном компьютере фиксируются и всеми другими участниками системы. Невозможно изменить данные одним участником без консенсуса.

Платежные операции в майнинге

В майнинге не было бы практического смысла, если бы криптовалюту нельзя было выводить и менять на другую валюту. И блокчейн не был бы надежным, если бы все операции, включая перечисления криптовалюты, не были бы защищены.

Для защиты транзакций используется два ключа: публичный и приватный.

Публичный ключ

Публичным ключом называют адрес кошелька криптовалюты. Ключ состоит из набора цифр и букв (от 26 до 35 символов), для каждого кошелька набор уникален. Генерируется публичный ключ на основе приватного. Его можно найти в настройках кошелька. Также ключ может быть предоставлен в виде QR-кода. Публичный ключ открытый, то есть, все пользователи могут отследить транзакции конкретного кошелька.

Основное назначение публичного ключа – указание направления (адреса) для перечисления криптовалюты (биткойнов). Также он используется, вместе с приватным ключом, для проверки принадлежности адреса конкретному человеку.

Приватный ключ

Приватный или закрытый ключ – тоже набор символов, криптограмма, предоставляющая доступ к кошельку. И знать его должен только владелец кошелька. Также приватный ключ выполняет функции своего рода электронной подписи при проведении транзакций.

Подобрать приватный ключ методом перебора или угадать его невозможно. Это гарантирует высокую безопасность криптовалютного кошелька, но есть минус. Если владелец кошелька потерял приватный ключ (забыл, например), доступ к кошельку никак нельзя восстановить. Никому.

Что такое биткоины и как их использовать

Говоря о блокчейне и майнинге, нельзя не подразумевать Биткойн. Такое название получила первая в мире криптовалюта или электронные деньги.

Что это такое

Биткойн был представлен миру в 2009 году. Его разработчик или разработчики скрывались под псевдонимом Сатоши Накамото, и до сих пор неизвестно, кто это на самом деле. Принцип Биткойна основан на принципах блокчейна, и главное достоинство криптовалюты в том, что ее можно напрямую переводить с кошелька на кошелек, без посреднических систем.

Особенностью биткойна является лимит на максимальное количество «монет», существующих в сети: 21 миллион. Больше намайнить нельзя, и с каждым годом количество свободных монет уменьшается. Растет и сложность майнинга, так как в процесс включается все больше людей. Но по расчетам экспертов последний биткойн будет добыт в 2140 году, так что времени еще достаточно.

Такое ограничение имеет смысл. Во-первых, оно позволяет избежать инфляции. Во-вторых, обеспечивает рост стоимости биткойна, особенно после того, как будет добыта последняя монета.

Применение

В последние годы криптовалюта применяется для тех же целей, что и обычная валюта. Ее не только майнят, но продают, покупают, оплачивают ею товары или услуги. Также биткойн участвует в биржевых торгах.

Отличие от криптовалюты

Биткойн и есть криптовалюта, причем первая. Но после него появились и другие виды криптовалют, которые в массе называют альткоины. Несмотря на один используемый метод генерации (все тот же блокчейн), между ними есть разница. На данный момент в мире наиболее популярны 5 видов альткоинов, хотя в криптомире их насчитывается более 300 видов.

Криптовалюта	Ключевые особенности
Bitcoin	Первая криптовалюта, децентрализованная система, ограниченное количество. Самая большая стоимость, 64888.2$ за единицу.
Ethereum	Используется технология смарт-контрактов, неограниченное количество, стоимость 4736.24$ за единицу.
Ripple	Централизованная система, намайнен полностью (более 38 миллиардов), 62% монет находится у компании Ripple Labs. Предполагаемый конкурент SWIFT, за счет высокой скорости проведения транзакций. Стоимость – 1.212$
Monero	Обеспечивает повышенную анонимность пользователей за счет технологии кольцевых подписей. Стоимость – 269.36$
Nem	Уникальный код, есть система вознаграждения активных пользователей с высоким рейтингом доверия. Стоимость – 0.1949$ за единицу.
Tron	Нельзя майнить, но можно получить за активное содействие в развитии. Популярен в сфере онлайн-игр, владельцам криптовалюты может заменить AppStore и Google Play. Стоимость – 0,10885$.

Блокчейн кошелек

Независимо от того, хотите вы майнить криптовалюту или покупать, продавать его, операции с монетами невозможны без регистрации Блокчейн кошелька.

Регистрация Blockchain кошелька для биткоина

Чтобы зарегистрировать кошелек для операций с биткойном, проделайте следующее:

1. Перейдите по ссылке blockchain.com и нажмите на кнопку Get wallet, она расположена в верхнем правом углу.
2. Пройдите регистрацию, заполнив все поля.
3. На электронную почту придет письмо с подтверждением регистрации и вашим id (id сохраните, он необходим для входа).
4. На сайте зайдите в личный кабинет, выполните настройки безопасности (рекомендуется).

Регистрация мульти-кошелька Матби

Кошелек и обменник криптовалют – ресурс Матби был образован в 2014 году, и сегодня пользуется заслуженной популярностью. Зарегистрировав здесь кошелек, вы сможете проводить транзакции с разными криптовалютами.

Как зарегистрировать:

1. Зайти на сайт matbea.com.
2. Пройти регистрацию.
3. Получить подтверждение на электронную почту.
4. Снова зайти на сайт и авторизоваться.

При регистрации кошелек появится автоматически. Также отдельно можно завести кошелек для конкретной криптовалюты, просто нажав на нужную во вкладке Создать кошелек.

Использование технологии в других сферах

За счет надежности технологии блокчейн она находит все более широкое применение в разных сферах. Наиболее востребована технология в банковской и биржевой сфере, но ее все больше стран используют в сфере государственного контроля. Например, рынка земли. Распространен блокчейн и в торговле, производстве, логистике, области права и так далее. Технология универсальна, обеспечивает удобное и надежное хранение данных, обмен информацией.

Финансирование технологии

Экосистема блокчейн уже давно используется для финансирования разных проектов. Схема финансирования проста. Например, если говорить о финансировании разработки программного продукта, то сам продукт является активом с определенной стоимостью (стоимость разработки). Данную стоимость разделяют на токены, при этом часть токенов отходит начальным инвесторам и разработчикам, а часть – продается потенциальным инвесторам. Покупая токены, инвесторы приобретают и права на владение частью продукта. Но не долю в компании. Нет и перспективы получить вложенные средства с процентами.

В последние годы используется криптовалютная привязка, часто – к Биткоину или Эфиру.

Финансирование технологии – это не только технологичные проекты, но и проекты кино, ТВ, даже проекты в сельскохозяйственной области.

Внедрение и развитие технологии блокчейн в России и на Украине

В России наиболее активно внедряет блокчейн РЖД и Сбербанк. В целом активнее всего технологию используют в финансовой сфере и ТЭК – они наиболее подготовлены к внедрению блокчейна. Корпоративное применение блокчейна менее распространено, что связано со сложностью оценки затрат, выгод, сроков окупаемости таких инвестиций в новые технологии.

Внедрение технологии замедляют проблемы сертификации блокчейн-решений, сложности во взаимодействии с регуляторами и государственными структурами. Есть и юридический аспект, например, возможность рассмотрения обязательств по смарт-контракту в суде, проведение аудита в рамках платформы блокчейн и другие, не менее важные вопросы.

Что касается Украины, то в 2021 году она заняла 1 место по проценту населения, которое владеет криптовалютой. Создана дорожная карта для развития цифровых активов. Вместе с этим, на закон о легализации криптовалют было наложено президентское вето, закон отправлен на доработку.

Появляется множество блокчейн-компаний. Самые обширные сферы – разработка ПО, финансовый сектор, инвестиции, юриспруденция, медиа, публичная сфера. 56% блокчейн-компаний оценивают уровень безопасности ведения бизнеса как нормальный (3 из 5), но только 4% дают 4 из 5 баллов.

Основными препятствиями для развития технологии являются все те же особенности законодательства, налоговой сферы, взаимодействия с государственными и контролирующими органами.

Популярные проекты на технологии блокчейн

На сегодняшний день в мире насчитывается более 300 криптовалютных проектов. Самыми популярными являются следующие.

Ethereum

Ethereum или Эфир стоит на втором месте после Биткоина по популярности, хоть и больше чем в 10 раз уступает ему в стоимости. Особенностью системы является возможность использования смарт-контрактов, и этими возможностями уже пользуются крупнейшие компании. Привлекательностью системы является и относительно простой заработок токенов – их выдают за прохождение игр или приглашение новых пользователей. Хранящиеся в приложении токены приумножаются, то есть, Ethereum привлекателен и с точки зрения пассивного дохода. Конечно же, Эфир можно и майнить, причем на эти монеты нет лимита.

Aragon

Проект позволяет управлять децентрализованной платформой на основе Ethereum. То есть, каждый участник может создать свою децентрализованную, автономную организацию с полным набором функций. Присутствует арбитраж, каждый владелец токена имеет право голоса по основным правилам платформы. Aragon – модульная система, поэтому возможно создание дополнительного функционала поверх основного. При этом не нужно осваивать программирование, смарт-контракт может создать любой.

NEM

Один из конкурентов Биткоин, наиболее популярен в Японии и других странах Азии. Криптовалюта менее требовательна к вычислительным мощностям, что делает ее более удобной в майнинге. Отличие NEM от других криптовалют в том, что при обработке транзакций приоритетными становятся не только те кошельки, на которых хранится большая сумма. Учитывается и активность кошелька.

Ripple

Криптовалюта разработана одноименной компанией. Занимает третье место по популярности, при цене токена в 0,5$. Задачей Ripple являются мгновенные транзакции между пользователями при минимальной комиссии. Высокая скорость транзакций – основное преимущество проекта, который изначально были ориентирован на работу с банками и другими организациями. В перспективе платформа может стать более эффективной заменой SWIFT. Еще одна особенность: все токены уже выпущены, поэтому их майнинг невозможен.

Sia

Она же – Siacoin. Проект необычен – помимо майнинга торговли криптовалютой, у владельцев токенов есть возможность арендовать место у хостов платформы. Используется смарт-контракт. При этом предоставить место на жестком диске своего ПК может любой пользователь сети. Это новый подход к облачному сервису – обычно дата центр держит одна компания. Здесь же каждый пользователь может заработать, сдав в аренду свой жесткий диск.

Также Sia можно намайнить (видеокартой) или купить за Биткоины, Эфир.

DASH

Особенностью криптовалюты является анонимность всех транзакций. Плюсом является и вполне экономичный майнинг, возможность формирования мастерноды каждым участником (для большей безопасности криптовалюты и получения вознаграждения), возможность внесения предложений по улучшению проекта (но только для мастернодов). Плюс – быстрые транзакции.

Bitshares

Нестандартная цифровая валюта – платформа Bitshares позволяет создавать внутренние подсистемы. Плюс – возможность торговли различными активами с быстрыми транзакциями, возможность получения процентов по вкладам, кредитования других пользователей и так далее (банковские функции). Кроме того, система, по сути, является «компанией», в которой каждый владелец токена является «акционером», и их право собственности отображается в реестре. Цифровую монету можно перевести в BitAsset – актив, привязанный к материальному активу (золоту или доллару).

Другие криптовалюты

Также среди популярных цифровых монет, вошедших в ТОП-10 в 2021 году – Binance Coin, Tether, Solana, Cardano, XRP, Polkadot, Dogecoin, USD Coin, Shiba Inu.

Преимущества и недостатки технологии

Технические

Преимущества	Недостатки
Децентрализация	Сложность в масштабировании
Защищенность данных (по сравнению с другими системами)	Риск хакерских атак
	Уязвимость системы на уровне пользователей
	Риск атак «51%», фишинга

Практические

Преимущества	Недостатки
Сокращение расходов на многие процессы	Неопределенный статус
Увеличение скорости процессов	Максимальная энергозависимость
Универсальность	Большие затраты на создание системы
Простота согласования данных	Сложная дифференциация систем

FAQ

Что будет с биткоином после того, как создадут последнюю монету?

Повысится спрос на существующие, соответственно, вырастет их стоимость.

Чем обеспечен биткоин?

Пока монеты принимаются в качестве оплаты, они имеют ценность, поэтому биткоин обеспечивается ценой товара, который покупается за монеты.

Переписать транзакцию действительно невозможно?

Возможно. Только придется переписывать и все последующие, причем, быстрее, чем это сделают остальные участники системы. Такое возможно в теории, но на практике именно такая атака нереальна. При сегодняшнем уровне развитии технологий.

Заключение

• Технология блокчейн – универсальна, достаточно надежна, позволяет упростить и удешевить многие процессы обмена данными и их согласования.
• На технологии блокчейна основаны все существующие криптовалюты.
• Существует более 300 криптовалют, многие из них имеют свои особенности (преимущества).
• Блокчейн имеет свои преимущества и недостатки.
• Для массового внедрения технологии необходимы существенные изменения в законодательстве.