Что такое технология блокчейн простыми словами, суть системы, применение

Сейчас на рынке насчитывается более 3000 различных криптовалют, поэтому становится ясно, что несмотря на их изменчивый характер, они никуда не денутся. Но знаете ли вы, что почти все криптовалюты родились из одной и той же концепции? Почти все криптовалюты основаны на технологии блокчейн. Блокчейн, также называемый общим реестром, учитывая его распределенный характер, считается одной из самых безопасных цифровых технологий.

Что такое блокчейн?

Блокчейн(Blockchain) — это список записей(реестр), называемых блоками, которые хранят публичные данные в хронологическом порядке. Информация шифруется с использованием криптографии, чтобы гарантировать, что конфиденциальность пользователя не будет нарушена, а данные не могут быть изменены.

Информация в сети Blockchain не контролируется централизованным органом, в отличие от современных финансовых учреждений. Участники сети хранят данные и обладают демократической властью утверждать любую транзакцию, которая может произойти в сети Blockchain. Таким образом, типичная сеть Blockchain является общедоступной.

Пока у вас есть доступ к сети, у вас есть доступ к данным в блокчейне. Если вы являетесь участником сети Blockchain, у вас будет такая же копия реестра, что и у всех остальных участников. Даже если один узел или данные на одном конкретном компьютере-участнике будут повреждены, другие участники будут немедленно предупреждены и смогут исправить это как можно скорее.

Чтобы понять перспективы криптовалют с поддержкой блокчейна и их преимущества перед традиционными (фиатными) валютами, давайте сначала рассмотрим проблемы, присущие фиатным валютам.

Как работает блокчейн?

Что такое технология блокчейн простыми словами, суть системы, применение

Блокчейн представляет собой комбинацию трех важных технологий: криптографических ключей, одноранговой сети и цифровой книги. Криптографические ключи бывают двух типов — закрытый ключ и открытый ключ. У каждого человека или узла есть оба этих ключа и они используются для создания цифровой подписи. Эта цифровая подпись является уникальным и безопасным цифровым идентификатором и наиболее важным аспектом технологии блокчейн. Каждая транзакция авторизуется цифровой подписью владельца. 

Сделка или транзакция авторизуются математической проверкой в ​​одноранговой сети. Эта одноранговая сеть представляет собой большую группу лиц, которые выступают в качестве органов власти для достижения консенсуса по транзакциям.

Все эти транзакции хранятся в структуре, известной как цифровая книга. С точки зрения непрофессионала, цифровая книга работает как электронная таблица, содержащая все многочисленные узлы в сети и имеет историю всех покупок, сделанных каждым узлом. Информация, содержащаяся в цифровой книге, надежно защищена, а цифровая подпись защищает ее от подделки. Самое интересное в этой книге то, что любой может видеть данные, но никто не может их испортить.

История блокчейна

В 1982 году Дэвид Чаум предложил первый в истории протокол, похожий на блокчейн, в своей диссертации «Компьютерные системы, созданные, поддерживаемые и пользующиеся доверием со стороны взаимно подозрительных групп». Эта концепция была далее развита Стюартом Хабером и В. Скоттом Сторнеттой в 1991 году, где они описали процесс криптографически защищенной цепочки блоков с временными метками, которые нельзя было подделать. 

Тем не менее, блокчейн был впервые популяризирован Сатоши Накамото в 2008 году. Он улучшил дизайн, используя методы, подобные hashcash, для отметки времени каждого блока без необходимости в центральном органе или «доверенных сторонах». Эти улучшения были настолько инновационными, что сегодня они стали основой криптовалют.

Почему транзакции терпят неудачу?

Представьте, что два человека совершают денежную операцию. Теперь, если отправитель правильно отправил деньги из своего банка, нет никаких шансов, что транзакция завершится неудачей, верно? На самом деле, есть несколько вещей, которые могут пойти не так, в том числе: 

  1. Что-то могло пойти не так в банке (например, техническая проблема)
  2. Аккаунт отправителя мог быть взломан
  3. Лимиты на трансферы дня могли быть превышены
  4. С одного счета списали, на другом не зачислили
  5. Проблемы с данными

Однако ни одна из этих проблем не применима к криптовалютам. Во-первых, давайте посмотрим, что такое криптовалюты.

Что такое криптовалюта?

Криптовалюта — это форма цифровой валюты, которую можно использовать для проверки передачи активов, контроля добавления новых единиц и защиты финансовых транзакций с помощью криптографии.

Одним из наиболее важных преимуществ криптовалют по сравнению с обычными (фиатными) валютами является то, что они не контролируются какой-либо центральной властью.

В качестве аналогии подумайте о популярной программе электронных таблиц Microsoft Excel. Вы можете самостоятельно вносить изменения в данные, которые могут отличаться от более ранних версий электронной таблицы, к которым предоставлен доступ другим пользователям. Но, с другой стороны, если вы вносите изменения в документ Google таблицы, эти изменения также отображаются во всех других общих копиях. Точно так же общий и распределенный характер криптовалют удерживает всех на одной волне.

Таким образом, прозрачность и распределенный характер технологии блокчейна делают криптовалюты (по крайней мере, те, которые используют блокчейн) безопасными.

Какие бывают виды криптовалют?

Как упоминалось ранее, на рынке существует более 3000 криптовалют. Большинство экспертов говорят, что подавляющее большинство этих вариантов в конечном итоге потерпят неудачу , поскольку пользователи начнут объединяться вокруг нескольких самых продвинутых и крупных. 

Биткойн-история

Биткоин был представлен в 2009 году кем-то или группой людей, известных как Сатоши Накамото. Он был направлен на решение проблемы, с которой сталкиваются фиатные валюты, с помощью технологии Blockchain. По состоянию на 2018 год существовало более 1600 криптовалют, которые следовали концепциям Биткойн и Блокчейн, включая Ethereum, Litecoin, Dash и Ripple.

Всякий раз, когда отправитель совершает транзакцию, он отправляет биткоины получателю, отправляя транзакцию в общедоступную сеть блокчейна биткоина. Майнеры по всему миру проводят проверки для аутентификации пользователей. В сети Биткоина есть определенные участники, которые идентифицируются как майнеры, и они проверяют подлинность отправителя и получателя. Они также проверяют, достаточно ли у отправителя биткоинов для отправки получателю, а также гарантируют, что работоспособность базовой сети Blockchain для биткойнов не повреждена.

Как только майнер аутентифицирует транзакцию и проверяет все параметры, транзакция добавляется в блок, а затем этот блок становится частью основного блокчейна. После этого выполняются транзакции, которые были связаны с блоком. После завершения транзакции блок добавляется, а реестры на всех узлах обновляются, что позволяет всем участникам иметь одну и ту же копию информации.

Особенности блокчейна

Вот четыре особенности блокчейна, о которых мы поговорим подробно:

  • У нас есть общедоступный распределенный реестр, который работает с использованием хеширования.
  • Каждый блок имеет хеш-значение, которое является цифровой подписью блока.
  • Все транзакции утверждаются и проверяются в сети Blockchain с использованием алгоритма консенсуса Proof-of-Work.
  • Сеть Blockchain использует ресурсы майнеров, которые должны проверять транзакции для получения вознаграждения.

Публичный распределенный реестр

Публичный распределенный реестр — это набор цифровых данных, которые совместно используются, синхронизируются и реплицируются по всему миру, на нескольких сайтах, в разных странах и учреждениях. Теперь давайте рассмотрим блокчейн, к которому может получить доступ любой пользователь сети по всему миру. Если кто-то попытается изменить данные в одном из блоков, все в сети увидят изменение, потому что у всех в сети есть копия реестра. Таким образом предотвращается подделка данных.

Хэш-шифрование

Что такое технология блокчейн простыми словами, суть системы, применение

Блокчейн использует криптографию, чтобы гарантировать, что все данные в блоках защищены от несанкционированного доступа и не изменены. Блокчейн использует SHA-256 для шифрования. SHA-256 — одна из самых сильных доступных хеш-функций. Этот криптографический хеш-алгоритм генерирует почти уникальную 256-битную подпись для текста. Блокчейн также использует цифровые подписи для проверки пользователей.

У каждого пользователя есть открытый и закрытый ключи. Открытый ключ используется для уникальной идентификации пользователя, а закрытый ключ дает пользователю доступ ко всему в учетной записи. При этом со стороны отправителя сообщение отправителя проходит через хеш-функцию, затем выходные данные проходят через алгоритм подписи с закрытым ключом пользователя, после чего получается цифровая подпись пользователя. При транзакции передаются сообщение пользователя, цифровая подпись и открытый ключ.

В процессе на стороне получателя сообщение проходит через криптографическую функцию для получения хеш-значения. Это хеш-значение сравнивается с хэш-выходом, полученным в обход цифровой подписи и открытого ключа с помощью функции проверки.

Как уже упоминалось, каждый блок в цепочке блоков использует SHA-256 для шифрования и защиты данных. Каждый блок имеет четыре поля: 

  • Предыдущий хэш — в этом поле хранится хэш предыдущего блока в блокчейне.
  • Сведения о транзакции — это поле содержит информацию о нескольких транзакциях.
  • Nonce — это поле содержит случайное значение (значение nonce), единственная цель которого — действовать как переменная для хеш-значения.
  • Хэш-адрес — это поле содержит уникальный идентификатор блока; это шестнадцатеричное значение из 64 символов, как букв, так и цифр, полученное с использованием алгоритма SHA-256.

Первые три значения (предыдущий хэш, сведения о транзакции и одноразовый номер) передаются через функцию хеширования для получения четвертого значения, хэш-адреса этого конкретного блока. 

Доказательство работы

Биткоин использует систему проверки работоспособности. Что такое доказательство работы? Это часть данных, которую очень сложно получить (это означает, что это занимает много времени или стоит много денег), но ее можно легко проверить другими, и она удовлетворяет определенным требованиям. В биткоине доказательство работы — это соревнование между майнерами, которые хотят добавить блок в блокчейн, то есть они должны найти одноразовое значение для блока, решив математическую головоломку. Как только майнер обнаруживает значение nonce, он или она распространяет информацию по всей сети, и если другие майнеры подтвердят заявление, то майнер получает вознаграждение в размере 12,5 биткойнов или другую форму компенсации. Нахождение значения nonce также добавляет этот блок в блокчейн.

Выбор значения одноразового номера является основной задачей майнеров. Они должны найти значение, которое меньше целевого значения. Если они находят значение больше целевого, то их усилия по майнингу отклоняются. Но если они могут успешно сгенерировать хеш-значение, используя одноразовый номер, который меньше целевого значения, то их усилия принимаются. Именно здесь используется вся вычислительная мощность майнинг оборудования — для генерации хеш-значения.

Поиск значения nonce требует много времени, денег и ресурсов. Когда значение nonce найдено, майнер сообщает об обнаружении этого значения, другие майнеры пытаются подтвердить утверждение, и если оно подтверждено, майнер получает вознаграждение. Таким образом, майнер вознаграждается за то, что он первым нашел одноразовый номер, и это добавляет блок в блокчейн.

Как уже упоминалось, на сегодняшний день вознаграждение составляет 12,5 биткойнов. Каждые четыре года количество биткойнов, которое может заработать майнер, уменьшается вдвое. Майнинг — это единственный способ генерировать новые биткоины и он гарантирует количественный предел биткоинов на рынке.

Майнеры

Майнинг — это процесс, в ходе которого майнер получает вознаграждение за то, что первым находит подходящий одноразовый номер. Майнеры получают оплату в биткоинах и успешная проверка — единственный способ добавить биткоины в сеть.

Комиссия майнера составляет 12,5 биткоинов за добавление блока в блокчейн, однако вознаграждение уменьшается вдвое каждые четыре года. Когда приближается четвертый год, вознаграждение в биткойнах снизится до 6,25 биткоинов и майнеры также получат сумму всех комиссий за транзакции для определенного блока.

Использование блокчейна

Использование блокчейна выходит далеко за рамки криптовалют и биткоина. Вот некоторые из наиболее распространенных применений блокчейна в различных отраслях:

  • Система отслеживания по борьбе с отмыванием денег
  • Торговые площадки NFT
  • Создание оригинального контента
  • Операционные системы
  • Рекламные идеи
  • Отслеживание музыкальных гонораров
  • Трансграничные платежи
  • Механизм голосования
  • Мониторинг цепочки поставок и логистики

Другие области, использующие блокчейн

Индустрия финансовых услуг — это открытое поле, в котором широко используется технология блокчейна, но оно не единственное. Forbes упоминает здравоохранение, краудфандинг и т.д. Давайте посмотрим на несколько других направлений.

Путешествия

Технология блокчейн может использоваться для таких вещей, как:

  • Отслеживание багажа, особенно при нескольких рейсах по одному маршруту и ​​международных рейсах
  • Идентификация пассажиров, экономия времени и сокращение очередей, времени ожидания
  • Проведение и прием платежей за услуги

Музыка

Рост цифровой музыки создал проблемы, связанные с такими вопросами, как пиратство и компенсация исполнителям. Блокчейн может:

  • Предотвратить пиратство музыкальных файлов
  • Использоваться для компенсации артистам за купленные песни и альбомы

Кибербезопасность

Даже такая гигантская компания, как Lockheed Martin, использует блокчейн в своих усилиях по обеспечению кибербезопасности. Блокчейн может:

  • Защитить конфиденциальные данные благодаря функции криптографии
  • Устранить необходимость в паролях, поскольку пользователи и устройства могут аутентифицироваться с помощью открытых и закрытых ключей.

Человеческие ресурсы

Технология блокчейн идеально подходит для улучшения трудоемких и дорогостоящих процедур управления персоналом. Например, он может:

  • Устранить необходимость проводить индивидуальные проверки потенциальных сотрудников — транзакции в блокчейне могут хранить данные, касающиеся личности и истории занятости.
  • Отслеживать платежи и расходы, упрощая такие вещи, как уплата налогов, как для работодателей, так и для сотрудников.

Блокчейн как вариант использования в банковской сфере

Блокчейн находит отличное применение в банковской сфере. На данный момент пользователь подтверждает свою личность в каждом банке, в который он заходит, снова и снова. Есть ли способ упростить процесс с помощью Blockchain? Ответ положительный. Мы можем использовать криптовалюту и смарт-контракты, которые являются частью экосистемы технологии Блокчейн, чтобы заставить ее работать.

Создайте светлое будущее в технологии блокчейн

Как видите, технология блокчейна позволяет использовать совершенно новый класс криптовалют с непревзойденной безопасностью и простотой использования. Хотя не все из более чем 3000 разрабатываемых криптовалют прослужат долго. Вот почему обучение и сертификация в области технологии блокчейна также являются разумным выбором для вашего будущего.

Подпишитесь, чтобы регулярно получать ценный контент.

Подписываясь, вы соглашаетесь с Правилами сайта и Политикой конфиденциальности.

Рекомендуем к прочтению:
Комментирование: