Технология блокчейн – это изобретение Сатоши Накамомто. Когда слышишь слово «блокчейн», чаще всего в голове всплывают биткоин, криптовалюты и сложные технические схемы. Но на самом деле, суть технологии гораздо шире — и проще, чем кажется. Это способ хранить информацию так, чтобы её нельзя было подделать, стереть или потерять.
Эта технология уже меняет не только сферу финансов, но и здравоохранение, логистику, госуслуги и даже искусство. В основе блокчейна лежит простая, но гениальная идея: объединить данные в «цепочку» блоков, которую нельзя изменить задним числом. Это создаёт систему, где доверие строится не на людях, а на математике. В этой статье разберёмся, что такое блокчейн, как он работает и почему его считают одной из самых важных технологий XXI века.
Содержание
- Суть технологии блокчейн
- Как устроен блокчейн
- В чем отличие технологии блокчейн
- Особенности сети блокчейн
- Что такое криптографические ключи
- Участники системы блокчейн
- Преимущества технологии блокчейн
- Перспективы технологии блокчейн
Суть технологии блокчейн
Блокчейн (цепочка блоков) – это английское слово, образованное словами block (блок), chain (цепочка), то есть, цепочка блоков. Проще говоря, блокчейн – это база данных, состоящая из блоков.
Вся суть технологии блокчейн, которая отличает ее от аналогов, – это то, что хранящаяся в системе информация децентрализована. Простыми словами это значит, что не существует, например, 10 серверов для хранения информации – все, без исключения, данные распределены между участниками системы.
На технологии блокчейн построен биткоин и все остальные криптовалюты. Однако, он может применяться не только для финансовых транзакций. В блоки, из которых состоит блокчейн, можно записывать всю ту информацию, которая хранится в бумажном виде: кредитные истории, нарушения правил дорожного движения, права на недвижимость – да все, что угодно!
Главные особенности блокчейна:
- Прозрачность: все участники сети могут видеть записи в блокчейне.
- Невозможность подделки: изменить данные задним числом практически невозможно без изменения всех последующих блоков.
- Отсутствие центра управления: данные хранятся не на одном сервере, а на тысячах компьютеров по всему миру (децентрализация).
Как устроен блокчейн
На самом деле, в принципе, по которому устроена технология блокчейн, нет ничего сложного. Представьте себе большую бухгалтерскую книгу, в которой записываются финансовые операции прихода и ухода денег.
Каждая страница такой книги – это блок информации, а книга целиком – это и есть блокчейн – цепочка блоков. Но такая вот «бухгалтерская книга», как мы уже говорили, не хранится у бухгалтера, а находится одновременно у каждого пользователя системы.
Каждый блок в системе имеет ссылку на предыдущий блок, поэтому если кто-то попытается изменить или просто «вырвать» блок из цепи, система сразу же выявит несоответствие, поскольку постоянно обращается к сотням тысяч аналогичных «книг».
Ближайшим аналогом блокчейна является сеть Torrent, которая работает по принципу P2P (peer to peer – все участники сети имеют равные права). Например, информация в сети Torrent тоже не хранится на каком-то центральном сервере. Скачивая фильм (не нарушающий, разумеется, ничьи авторские права), мы делаем это напрямую, у таких же участников сети, как и мы. То есть, информация «живет», пока в сети находится хотя бы один ее участник.
Точно таким же образом устроен и блокчейн. Участники обращаются за информацией напрямую друг к другу.
В чем отличие технологии блокчейн
Каким же образом блоки выстраиваются в цепочку? Для этого используется процесс шифрования, основанный на сложных математических алгоритмах, который также известен как хэширование.
Хэширование выполняется компьютерами, которые находятся в одной сети. Проще говоря, компьютеры сети решают поставленную перед ними математическую задачу. Как только они получают одинаковое решение, создается новый блок данных.
Такому блоку добавляется временная метка, которая является хэш-суммой. На планете не существует двух человек с одинаковыми отпечатками пальцев. Точно также каждый блок обладает уникальной хэш-суммой.
После обновления реестра, созданный блок уже нельзя изменить, а только записывать в него новую информацию. Реестр обновляется одновременно на всех компьютерах сети. Если попробовать вручную изменить последовательность цепочки блоков, то система блокчейн не даст это сделать из-за несоответствия хэш-суммы.
Особенности сети блокчейн
Как мы уже говорили выше, блокчейн – это одноранговая пиринговая сеть. Соответственно, чем больше участников в системе, тем крепче и стабильнее сама система. При этом, все пользователи сети обладают равными правами – не существует никакого органа, выполняющего административные функции.
Информация, хранящаяся на блокчейне, доступна любому.
Для изучения можно открыть любой блок из цепочки. То есть, блокчейн позволяет отследить все происходившие с информацией изменения, а также проверять ее корректность. Поэтому, обман или какие-то махинации в системе блокчейн невозможны в принципе.
Несмотря на открытость данных в блокчейне, они надежно защищены.
Проще говоря, предоставляемая блоком из блокчейна информация позволяет выявить всех миллионеров. Выявить – да, но определить, кому они принадлежат – нет. Для этого нужно иметь специальный ключ, с помощью которого система идентифицирует пользователя.
Что такое криптографические ключи
Ключи, о которых мы говорили выше, нужны для упрощения процесса проверки правдивости и корректности данных. Криптографический ключ – это рассчитанная с помощью хэш-функции группа цифр и букв. У криптографического ключа в сети блокчейн имеется две главных особенности:
- Имея на руках ключ, вы не сможете узнать исходную (первичную) информацию;
- Исключена возможность появления пакета данных, который позволит сгенерировать уже имеющийся ключ.
Проще говоря, обладая криптографическим ключом, невозможно навредить отдельному пользователю или системе в целом. Однако, с помощью имеющихся данных можно проверить соответствие информации конкретному ключу.
Именно с помощью криптографических ключей блоки и связываются в цепочку. Кроме ключа текущего блока, в нем также зашифрованы ключи предыдущих блоков. При попытке изменения информации, содержащейся в блоке, будет изменен и ключ блока, что сразу же будет выявлено системой. Помимо этого, ключ блока является гарантией защиты сети, которая растет пропорционально распространению сети.
Участники системы блокчейн
Участником системы блокчейн может стать любой человек, обладающий компьютером. В сети блокчейн все пользователи обладают одинаковыми правами. Сама система устроена таким образом, что предполагает только две группы участников:
- Простые участники – пользователи, создающие записи в блоках. Они получают уже готовые блоки, которые хранятся на их компьютерах, для проверки чужзих и своих данных.
- Майнеры – это люди, создающие новые блоки с помощью своих вычислительных мощностей. Задачей майнеров является сбор записей простых пользователей, формирование их в блоки и рассылка по сети.
Пока запись не будет внесена в блок, она считается недействительной и требует подтверждение. Наверняка, пользуясь биткоин-кошельком, вы видели сообщение, что транзакция будет проведена после нескольких подтверждений. Как только запись подтверждается и записывается в блок, изменить ее уже нельзя никоим образом.
Преимущества технологии блокчейн
- Обмен данными между участниками сети напрямую, исключая посредников.
- Блокчейн невозможно взломать – для этого нужно иметь доступ ко всем компьютерам сети;
- Надежность блокчейна – чем больше пользователей в системе, тем выше ее защищенность.
- Безопасность личных данных – процесс хеширования необратим.
Невозможность изменения или подделки внесенных в блок данных – вместе с изменением данных изменится и криптографический ключ, что будет сразу обнаружено системой.
Перспективы технологии блокчейн
Изначально технология блокчейн являлась основой для криптовалюты Биткоин. Однако с течением времени сферы ее применения расширяются. Любая отрасль, в которой имеются базы данных, может быть переведена на технологию блокчейн.
В концепции системы блокчейн невозможно не упомянуть и об умных контрактах, которые, как вы помните, являются своеобразным «принуждением к честности», избавляя пользователей от юридических проволочек. Для примера, электронный нотариус Stampery использует технологию блокчейн для заверения сделок.
В целом, технология блокчейн может использоваться практически везде и, вероятнее всего, со временем все больше и больше компаний и организаций перейдут на блокчейн.
В любом случае, если учесть растущий уровень пользователей технологии блокчейн и текущий масштаб ее применения, попросту «отмахнуться» от нее не получится.
