Blockchain

Blockchain (Блокчейн) и криптовалюта «Биткойн» (Bitcoin cryptocurrency)

По своей природе Blockchainэто некая учетная книга, в которой записано, что и кому принадлежит, а каждый аккаунт добавляется в строгой последовательности к уже имеющимся. Поэтому любые попытки внесения информации «задним числом» будут пресекаться «под корень» самой системой, поскольку такая информация не будет соответствовать другим записям в ней. Blockchain является новой информационной технологией, которая стремительно развивается и уже используется во многих отраслях.

Blockchainэто способ передачи других (почти всех возможных) ценностей, чего не было до этого времени. Например, вы собираетесь приобрести товар в магазине. благодаря Blockchain вы сможете отследить не только информацию, откуда этот товар привезли, но даже где его изготовили. Поэтому можно предположить, что в будущем благодаря Blockchain можно преодолеть пиратство в кино и аудиоиндустрии, защитить компании и потребителей от мошенничества, а также повысить уровень доверия между потребителями, контрагентами и банками.

Благодаря Blockchain у контрагентов появится возможность заключать smartдоговора, где невозможно не выполнить свои обязательства, поскольку их выполнение зависит от системы. Например, отправляя товар покупателю, вторая сторона точно будет уверена в том, что получит деньги на свой счет, ведь сумма со счета покупателя будет списана в момент отправки товара стороной.

В настоящее время ведутся исследования и осуществляется реализация ряда проектов с использованием технологии Blockchain в области здравоохранения, а также в средствах массовой информации, электронного голосования, хранения файлов, смарт контрактах, страховании, в государственном секторе (выдача паспортов, сбор налогов, регистрация земельных участков) и других.

Blockchainэто распределенная структура сведений, состоящая из последовательности блоков, в которой каждый блок хранит в себе хэш предшествующего блока, создавая, таким образом, цепь блоков.

Ключевой блок в цепочке (родительский блок) рассматривается как частный случай, так как у него отсутствует предыдущий блок. Blockchain функционирует как распределенная база данных, которая осуществляет учет всех операций в сети. Операции имеют отметку времени и сберегаются в блоках, где каждый блок идентифицируется собственным криптографическим хэшем. Blockchain полностью сохраняется в каждом узле сети. Для работы Blockchain не требуетсядовериямежду узлами сети, так как любой узел может автономно проверить, совпадает ли его копия базы с копиями, которые хранятся в других узлах.

Принцип функционирования технологии Blockchain можно рассмотреть на примере криптовалюты «биткойн».

В качестве хешфункции криптовалюта биткойн использует криптографическую хэшфункцию SHA256. Для контроля единства данных в блоке применяется древовидное хеширование (дерево Меркле), которое представляет особую структуру данных, хранящую информацию о совершенных транзакциях. Для этого с каждой транзакции исчисляется хэш, а затем с каждой пары хэшей исчисляется новый хэш следующей пары. Данное действие повторяется до тех пор, пока не останется один хэш. Если пара у хеша отсутствует, то он переносится на новый уровень без конфигураций.
Отметка о времени (Timestamp) указывает, когда был создан блок, и представляет доказательства того, что данные в блоке существовали в определенный момент времени.

Для формирования нового блока узлу необходимы следующие данные: хэш предыдущего блока в цепочке; хэш Merkle для операций, которые необходимо поместить в блок; время (Timestamp) и одноразовый код (Nonce), выбранный псевдослучайным образом. Для подтверждения корректности блока необходимо вычислить хэш заголовка нового блока, который должен начинаться с заданного количества нулей.

Новоиспеченный блок воспринимается другими узлами сети, если значение хеша заголовка равна или меньше заданного числа, величина которого циклично меняется. Когда результат найден, сформированный блок рассылается другими узлам, которые его испытывают. Если проверка прошла успешно, то блок добавляется в цепочку и следующий блок должен включать в себя его хэш.

Работа, которую узлы должны выполнить для создания нового блока, требует много времени и вычислительных ресурсов. Это снижает допустимость того, что два блока будут сделаны одновременно, но такая ситуация все же возможна. Когда это происходит, то образовывается разветвления в Blockchain. В таком случае узлы могут начать строить цепь на разных ветвях. Чтобы предотвратить такую ситуацию, каждый узел отслеживает все ветви, но узлы будут пытаться расширить только самую длинную ветку. При этом длина определяется не количеством блоков, а общим объемом работы, которая затрачена на создание ветви, а также количеством нулей в начале хеша блока.

Так как копии Blockchain хранятся в узлах распределенной сети, это делает технологию стойкой к проблемам с временным или постоянным отключением узлов, связанным со сбоями оборудования или связи, а также подключением новых узлов. Чем больше узлов находится в сети, тем надежнее хранения Blockchain.

Преимущества технологии Blockchain, которые обеспечивают ее эффективное использование, состоят в следующем:
1) Blockchain является публичной распределенной базой всех транзакций в сети, поддерживается децентрализованными узлами. Blockchain технология использует децентрализованную и надежную одноранговую сеть, где узлы не должны требовать доверенного посредника для взаимодействия друг с другом. Поскольку сеть Blockchain не контролируется центральным сервером и все сделки проверяются и подтверждаются консенсусом между узлами, узлы не обязаны «доверять» друг другу;
2) Blockchain устойчива к сбоям, так как она представляет собой децентрализованную сеть равноправных узлов без единой точки отказа. Blockchain является неизменной и долговечной распределенной базой и, как только транзакции записаны в Blockchain, после консенсуса они не могут быть изменены или удалены;
3) технология Blockchain имеет высокую степень масштабируемости по своей природе, поскольку она поддерживается сетью равноправных узлов. Вычислительная способность сети масштабируется при увеличении количества подключенных к сети узлов;
4) все транзакции в сети Blockchain защищены криптографическими методами. Кроме того, прозрачный характер публичной распределенной базы, которая поддерживается сетью Blockchain, делает ее безопасной, и каждый пользователь сети может проверить правильность всех операций;
5) Blockchain позволяет устройствам взаимодействовать друг с другом и делать операции автономно, так как каждое устройство имеет свой собственный Blockchainсчет и нет необходимости использования третьей доверенной стороны.

Указанные преимущества технологии Blockchain делают ее перспективным инструментом для решения проблем в области безопасности и конфиденциальности.

Несмотря на указанные преимущества, использование технологии Blockchain имеет ряд ограничений, требующих решения:
1) создание блоков требует значительных вычислительных ресурсов, в то время как большинство устройств имеют ограниченные аппаратные ресурсы;
2) создание блоков занимает много времени, однако для большинства приложений необходима низкая задержка реакции на событие;
3) протоколы, которые лежат в основе Blockchain, существенно увеличивают служебный трафик в сети, что может быть нежелательным для сетей с беспроводными каналами связи.

Итак, Blockchain является относительно новой концепцией с высоким потенциалом, что соответственно требует дополнительных исследований для ее эффективного применения в новых областях. Интеграция технологии Blockchain позволит создать новый вычислительный сегмент, в котором данные могут быть безопасно обработаны и проанализированы, при этом оставаясь конфиденциальными, что обеспечит повышение безопасности при использовании устройств подключенных к интернету. Дальнейшее развитие Blockchain может привести к небывалому развитию рынка, его либерализации и исчезновению из него таких игроков как посредники. Следовательно, указанная технология включает в себя идею свободного от жестких ограничений, контроля и посредников рынка, в котором стороны максимально открыты и доверяют друг другу.

Популярные криптовалюты:

Bitcoin, Ripple, Ethereum, Bitcoin Cash, Cardano, Litecoin, IOTA, NEM, Dash, Stellar, Monero, EOS, NEO, Bitcoin Gold, Qtum, Ethereum Classic, RaiBlocks, TRON, BitConnect, Lisk, Verge, ICON, OmiseGO, BitShares, Zcash, Ardor, Stratis, Populous, Tether, Waves, Hshare, Bytecoin, Komodo, Dogecoin, Siacoin, Steem, Status, Binance Coin, Augur, Golem, Ark, Veritaseum, SALT, VeChain, DigiByte, Nxt, Decred, PIVX, MonaCoin, MaidSafeCoin, Factom, Request Network, Dragonchain, Byteball Bytes, 0x, Zcoin, Electroneum, Basic Attention, TenX, WAX, BitcoinDark, Kyber Network, Syscoin, FunFair, Power Ledger, Bytom, Experience Points, Santiment Network Token, Aion, KuCoin Shares, ReddCoin, DigixDAO, QASH, Aeternity, Storj, Civic, Skycoin, Walton, Gas, Kin, Vertcoin, GameCredits, Iconomi, aelf, Substaratum, Ethos, Gnosis, SmartCash, Triggers, ChainLink, Decentraland, Raiden Network, Cryptonex, Bancor, Quantstamp, Ubiq, NAV Coin, BridgeCoin, Blocknet, Dent!