Технологию блокчейна можно использовать не лишь для криптовалюты, но и для работы банковской организации, мессенджеров, для хранения личных данных и множествого корешого. Но что такое система блокчейн и как устроена ее функционирование? В данной статье представлен всесторонний ее разбор, который откликнется на все которые интересуют вопросы.
Исторический экскурс
Технологии, которые связаны с распределением вычислений и децентрализованного хранения данных, были представлены еще в 90-х годах прошедшего века. Но понятие «блокчейн» возник сравнительно не так давно. И сопряжено это с неким Сатоши Накамото, показавшим, как эту технологию можно использовать для предприятия новой экономической организации. Под данным псевдонимом стала опубликована статья, которая стала манифестом данной инновационной технологии. Были описаны ее свойстви и возможности, которые позволяют создать децентрализованную систему для экономических расчетов. Генерация первого блока пришлась на 2009 год.
Технология блокчейн в первую очередь связывается с биткоином. Поистине, это первое и самое популярное использование подобной технологии. Транзакции, который осуществляются в нем, представляют собой переводы финансов между кошельками посетителей. Каждый участник имеет сведения о любой транзакции, когда-нибудь осуществленной в блокчейне — начиная с первой операции в 2009 году. В последующем ядра блокчейна были использованы для создания других криптовалют и других потенциальных видов использования.
Описание технологии простым языком
Неизредка возникает вопрос о том, что такое блокчейн азбучными словами для чайников? Если обратить внимание на дословный перевод, то это бесперебойная цепочка блоков. Она содержит все записи о совершенных сделках. Сменить или удалить их недопустимо — можно лишь прибавить новые. В качестве аналогии можно изложить колье, где одна бусина — это одно которое записано действие. Сломать это колье недопустимо.
Посредники
Для начала нужно изложить себе работу традиционной банковской организации. На особых серверах и компьютерах хранятся все данные, которые касаются заказчиков (ФИО, адреса проживания), номера их лицевых счетов и информация об операциях. Разрешение на обработку таких данных предоставляет сам пользователь, когда регистрируется на интернет-сайте экономической предприятия. Когда клиент №1 совершает перевод клиенту №2, он делает запрос в указанную базу данных. Программным обеспечением осуществляется проверка определённых условий, в частности, имеется ли у первого потребителя средства в указанном для перевода количестве. Проверок обычно немного. Если систему безопасности все устроило, то у потребителя №1 списываются средства, которые далее зачисляются на счет получателя.
Которая описана система — общепринятая, централизованная. Здесь предусмотрен собственный регулятор и органы руководства. Основное — в системе трудится который обслуживает персонал (операционисты, руководители, айтишники и др.). Без которые соответствуют экспертов ничего функционированиеть не будет. Центральный узел созпредоставляет потенциальную угрозу безопасности, так как информация потребителя принадлежит не лишь ему, но и компаниям-посредникам (третьей стороне).
Что касается сети блокчейна, то она предоставляет вероятность хранить и делать транзакции без нужности в данных посредниках. Пользователям, в свою очередь, не нужно никому доверять индивидуальную информацию.
Что такое блокчейн и как он работает
Если коротко говорить о том, что такое blockchain, то это собственного рода децентрализованная БД для хранения поэтапных блоков с спектром характеристик. Завершающий заключается из версии, даты создания, сведений о предшествующих действиях в сети. Главные движения в блокчейне происходят с помощью переводов. Во время любой операции осуществляется какой-либо скрипт или прописывается некоторая заметка с данными. То имеется «транзакция» в данном случае не равна переводу денег. Скорее данным словом обозначается способ обработки сведений внутри сети.
Функционирование в рамках blockchain выглядит следующим образом:
1. Пользователь подключается к сети.
2. Заводит бумажник и отправляет туда денежные средства.
3. Который произведен перевод заносится в блокчейн и подвергается шифрованию.
4. Данные о переводе предоставляются всем участникам сети — в крупных системах это сотни тысяч и даже миллионы посетителей.
Что входит в структура блокчейна
Узнав о том, как функционирует блокчейн, можно дальше углубиться в эту технологию. После оформления перевода в цепочке попредставляет собой новый блок. Для соединения между собой звеньев цепочки разработчиками было придумано дальнейшее: каждый новый блок дополняется хешем прошлого.
Под хешем подразумеваются закодированные данные о сделке. К примеру, в биткоине для хеширования операции используется механизм SHA-256. Найти последовательность буквенно-символьного электронного кода криптографического ключа — на практике невозможная проблема.
По мере заполнения памяти блок закрывается. В будущем он переходит на новый блок в виде хеша.
Если второй пользователь решит послать денежные средства обратно первому (к примеру, они ему в итоге не потребовались), то система функционирует следующим образом:
Будет взят хеш прошлого блока.
К нему добавятся новые сведения.
Запись будет опять хеширована, в результате чего появится новый блок.
Кто такие майнеры и чем они занимаются
Транзакция — это набор данных, по типу записи в блокноте. Дабы осуществить из нее блок для цепочки, нужны вычислительные мощности. Чем выше сеть, тем выше «железа» понадобится для ее работы. Формированием новых блоков занимаются граждане с сильным оборудованием — это и имеется майнеры.
Если говорить азбучными словами, то майнинг — это механизм аудиты и добавления переводов в блокчейн, который осуществляется с помощью решения трудных математических задач.
Для осуществления поставленной задачи майнеру нужно: взять транзакцию из совокупной очереди, подобрать для нее уникальный хеш и соединить с хешем прошлой операции. Все это дело нужно опять подвергнуть хешированию, дабы сформировать новый блок.
За данный труд майнеры получают частичку об совокупного электронного пирога. К примеру, в случае с биткоином — это биткоины. Но дабы заработать на добыче электронный валюты, потребуются немалые ресурсы. В основном это графические механизморы и электроэнергия. Поданному в крайнее время идет истинная гонка за производительностью которые распределены вычислений. Ведь чем вышей вычислительной мощностью обладает майнер, тем быстрее он сможет работать. Результатом подобной гонки становится строительство целых майнинговых ферм.
Майнинг-ферма — система, которая объединяет определенное число компьютерной техники или серверов. Их мощности расходуются для добычи электронный валюты.
Что представляет собой блокчейн-платформа
Дабы не писать код с нуля, можно воспользоваться готовой платформой и настроить ее с учетом определенных задач. Нужно взвесить совместную задумку, наименование и логотип, а также прописать одни фишки. Всю техническую составляющую платформа возьмет на себя. К очень небезызвестным платформам относятся:
Bitcoin.
Основа для выпуска одноименной криптовалюты. На данном механизме функционирует и ряд прочих похожих валют, в том числе Dogecoin.
Ethereum. Предоставляет вероятность создать приложение на базе смарт-контрактов в сфере страхования, финансов, инвестфондов и онлайн-игр.
Hyperledger. Платформа, которая представлена Linux Foundation. Действуют фреймворки, с помощью которых можно создать электронные паспорта, облачные сервисы и бухгалтерские книги.
Solana.
Фреймворк, который направлен на быстрота. Способен осуществлять вблизи 65 тысяч переводов в секунду. К минусам относится ограниченная децентрализация.
Corda. Является для хранения и трансляции активов между организациями из экономической сферы: кредитов, акций, облигаций и прочих обязательств.
Polkadot.
Проект от создателя Ethereum. Оченьсть данной платформы заключается в том, что с ее помощью можно объединить немного блокчейнов в одну экосистему.
Подробнее о децентрализации
На в настоящее времяшний день блокчейн имеет максимальную вовлеченность вычислительных систем в мире. Участником может стать каждый который заинтересован в данном пользователь. Чем выше людей используют blockchain, тем более надежным и безопасным он становится. Дабы влиться в эту систему, вполне определить бумажник и загрузить полную ноду на диск. С такого самого момента ваш ПК станет полноценным узлом колоссальной сети.
В случае с полной централизацией преступнику легче определить уязвимость, дабы пойти в атаку главные серверы. Это может быть как обычная брешь в программной безопасности, так и неаккуратность сотрудника безопасности банковского учреждения.
Что касается блокчейна, то копии цепочки блоков могут быть установлены на десятках тысяч ПК. Таким образом, если какой-нибудь пользователь решит постараться взломать систему и нарисовать в собственном кошельке миллион, то для такого нужно не лишь пересчитать все блоки независимо, но и осуществить это на любом узле (т. е. компьютере). Это, несомненно, недопустимо. Система не имеет центрального руководства. Изо дня в день узлов становится лишь выше, что уменьшает шансы возможного взлома.
Транзакции в блокчейне
В банках для работы, как правило, требуется предоставлять много собственной информации. Что касается блокчейна, то он не требует от сосососоучастников сети ничего. Для деятельности нужны лишь два ключа, которые предоставляются пользователю при регистрации:
Публичный (Public Key). Представляет собой фразу из цифр и символов, которая доступна для просмотра каждому желающему. Применяется для подписки транзакции. Если осуществлять аналогию с биткоином, то публичный ключ представляет собой номер кошелька, который можно предоставить кому угодно для перевода денежных средств.
Приватный (Private Key). Также является буквенно-цифровым. Является для получения доступа к средствам, которые взаимодействуют на кошельке, и дает вероятность осуществлять транзакции из него. Поэтому его нужно хранить в месте, недоступном для третьих лиц.
Все, что шифруется с помощью приватного ключа пользователя, можно расшифровать при помощи собственного публичного — но не открыть его! Это помогает ознакомиться с информацией по каждому переводу — система абсолютна прозрачна. В то же времена это задачиком анонимные данные, так как никакие сведения о пользователе в кошельках и блоках не хранятся.
Что понимается под словом «консенсус»
Если одни участники блокчейн-сети отключат собственные ПК и часть записей у них окажется ложными или и совсем не отразится, то это не окажет никакого влияния на работу организации. Это сопряжено с так называемой процедурой консенсуса — достижения согласия.
Она отвечает за восстановление верной информации. Функционирует она очень просто: прежде чем осуществить следующую запись, у всевозможных посетителей сверяются данные. Верным будет признан тот вариант, который имеется у большинства участников.
Что представляет собой биткоин
Некоторые сегодня привыкли считать биткоины определенный разновидностью валюты. Но данного термины, как баланс, в блокчейне нет. Все потому, что это просто записная книжка. Система собирает всю информацию о движениях, после чего предоставляет ее в виде транзакции.
Дальше все по указания — майнеры получают данные, считывают хеши и подписывают блоки, дабы вместо получить «зарплату» в виде комиссии — ее пользователи оплачивают при совершении трансфертов.
Где используется блокчейн
Биткоин и прочая криптовалюта — это не денежные средства и не драгоценный металл, а просто благополучный пример того, как могут работать децентрализованные сети. Стоимость данный технологии недопустимо считать невполней или целиком оправданной. Здесь все как на фондовом рынке. То имеется если товар поистине хороший и что-то представляет собой, то электронный актив поэтапно повышается в цене и капитализации. Если же напротив, то проект будет считаться провальным.
Технология блокчейна находит использование в различных областях. Максимальную известность она получила в последующих отраслях:
Криптовалюта. Это одна из главных сфер использования организации блоков. Использование данной организации содействует росту быстроты обмена, уменьшению временных издержек, улучшению качества, надежности услуг. Результатом становится увеличение прозрачности и безопасности в сочетании с снижением потенциальных рисков. В крайнее время возникло вполне большое число пиринговой валюты (в частности, Bitcoin, Ethereum и др.). Интерес к ним повышенный. Особо они ценятся теми людьми, для которых важен свободный обмен денежными средствами без помощи со стороны посредников.
Кибербезопасность. Каждый узел организации сохраняет все копии совокупной БД, которые сверяются друг с ином. Благодаря этому система обладает отличной стабильностью и жизнеспособностью — даже при условии, что взломщикские нападки на одиночные узлы окажутся успешными. Приложения на базе блокчейна рекомендуют приватность. Но использовать эту технологию можно и для прикрепления действительных идентификационных данных к криптографическим в БД.
Банковское дело. В данной сфере с помощью блокчейна можно осуществить любой процесс более безопасным, надежным и прозрачным. Это могут быть не лишь переводы денежных средств, но и аккредитивы, расчеты при сделках с акциями и облигациями, работа бэк-офисов и другое. Но повсюдуе использование данный технологии может обернуться тем, что одни из участников глобальной экономической организации могут быть ликвидированы.
Медицина. Информация о здоровье пациентов часто становится вкусным кусочком для злоумышленников. Дабы снизить риск возможной утечки, одни медицинские учреждения используют блокчейн в качестве ядра для переноса и хранения медицинских карт больных. Благодаря этому их недопустимо будет взломать или подделать. Кроме того, такие карты удобны для заполнения и трансляции между учреждениями.
Удостоверения индивидуума. ID в этом случае представлены в виде перевода личных данных о пользователе на блокчейн. Результатом становится развитие электронного профиля. Имеется достаточно большой совокупность государственных услуг, доступ к которым может быть реализован при помощи данной технологии. Деятельное использование блокчейн-ID может стать привычным делом уже при существования сегодняшнего поколения.
Интернет вещей. Умные устройства, как правило, работают в паре с сервером. Между ними осуществляется обмен данными. Таким образом, имеется риск того, что хакер может взломать сервер и получить контроль над дистанционным устройством. Блокчейн-сеть помогает избежать такого — данные контрагентов в данном случае хранятся децентрализовано.
На выбор определенного языка написания программ оказывает влияние которая поставлена проблема. Для написания блокчейн-сети с самого нуля потребуются знания языков низкого показателя, к примеру: Go, C++, Rust. С их помощью разработчик может получить всесторонний доступ к памяти и железу. Благодаря этому можно создать высоконагруженную сеть. В целом имеется две группы языков, которые используются для blockchain:
Совокупного назначения. К ним относятся Java, Kotlin, Python, C#. Выступают универсальным решением, так как подходят как для создания новой сети, так и для подготовки приложения под какую-либо платформу.
Заточенные под блокчейн. Если требуется написание приложения в рамках некой платформы, то для данной цели используются особые языки. С их помощью можно написать нужный для блокчейн-сети код, который, но, трудно запустить где-то еще. К примеру, Solidity (для Ethereum) очень схож по синтаксису с JavaScript. Разница между ними состоит в том, что первый предназначен для осуществления в виртуальной машине Ethereum, второй — в браузере.
Имеется ли у технологии проблемы
Невзирая на целый ряд значительных плюсов, у технологии blockchain имеется и собственные проблемы, о которых нужно знать. Их список состоит из нескольких пунктов:
Атака 51%. Для того, дабы сеть пополнилась новым блоком, одобрение на это должно последовать от более чем половины посетителей. Поэтому, если в сети есть злоумышленник с очень сильным железом, он сможет заняться проталкиванием в нее фальшивых блоков. Теоретически это возможно, но на практике к этому прибегают очень редко. Это обусловлено дороговизной такого способа (трудно иметь более мощное оборудование, чем у прочих 50% участников совместно которые взяты) и трудностью, так как некоторые блокчейны имеют в базе своей работы механизмы защиты от хакерских атак. К последним относятся Proof of Stake и Proof of Work.
Непубличные ключи. Наличие специального хеш-ключа непременно для того, дабы авторизоваться в аккаунте. Если же утратить его, то реанимировать денежные средства будет очень сложно. Часто всплывают новости о том, как тот или иной человек лишался по причине такого немалые денежные средства.
Необходимость транзакции. Если денежные средства были отправлены на неизвестный счет обманным с помощью, то в рамках традиционной банковской организации можно испытать отменить это действие — для этого нужно написать которое соответствует заявление в органы и обратиться в техническую поддержку. В блокчейн-сети похожее нельзя. Отменить перевод с технической точки зрения нельзя.
Дорогое обслуживание. Дабы создать полноценную блокчейн-сеть, нужно большое число ресурсов — это оборудование, время и электроэнергия. Кроме того, каждому участнику необходимо хранить на собственном ПК полную копию БД, которая постоянно сверяется с прочими копиями блокчейна. А это могут быть несколько десятков гигабайт данных и даже больше.
Иногда перечисленные проблемы данной технологии перевешивают ее достоинства, что не помогает итерировать ее повсеместно и целиком отойти от традиционной централизованной технологии. Невзирая на это известность blockchain регулярно повышается. Особенно она востребована среди людей, для которых важна приватность и полная секретность при совершении переводов.
Позновательно