Блокчейн для чайников – что это такое? Объясняем «на пальцах»

Цифровые деньги или криптовалюты еще несколько лет назад использовались ограниченным кругом энтузиастов и представляли интерес больше как реализация теоретических исследований в области зашифрованных сообщений. Сегодня это самый модный тренд со всеми последствиями: историями мгновенного обогащения и разорения, выступлениями мировых финансовых воротил и непонятной терминологией. Одним из самых непонятных из них является блокчейн (blockchain).

Что это такое и почему о нем говорят все – от банков и хедж-фондов до фермерских хозяйств и кибеспорта? Это мы попробуем подробно растолковать в публикации ниже.

технология блокчейн

Прежде чем перейти к рассмотрению как все работает, поговорим о самом распространенном заблуждении относительно блокчейн. То что это не синоним слова «криптовалюта», не всегда понятно из публикаций в интернете и СМИ, но это на самом деле так – технология децентрализованного хранилища может использоваться для хранения любых данных требующих повышенной защиты от внешних вмешательств. Примерами могут быть, истории болезни или нотариальные действия.

Предпосылки создания Blockchain

Жизнь человека связана с посредниками, но самое большое влияние они имеют в сфере финансов и законодательства: банки гарантируют исполнение денежных обязательств, органы власти и нотариусы выдают и подтверждают достоверность документов и их копий.

Наличие посредников упрощает большинство процессов, но как показала практика, они не могут гарантировать 100% доверия и надежности. Банковские депозиты и расчетные счета, используются финансовым организациям в своих целях, документы государственных реестров подделываются недобросовестными чиновниками.

Для решения подобных проблем и был создан блокчейн – технология, устраняющая ненужных посредников и гарантирующая неизменяемость данных.

децентрализованное хранилище (сеть)

Отсутствие удостоверяющего центра требует замены традиционной схемы доверия и система блокчейн работает по механизму круговой порки (routine escrow mechanisms) когда подлинность сделки подтверждается непосредственно узлами сети с использованием уникальных ключей и блоков.

Для наглядности и полного понимания принципов работы технологии blockchain смотрите специальное видео:

Криптографические ключи как основной элемент системы

Ключи представляют собой суть блокчейна, и дают возможность быстро проверить достоверность внесенным в него данных, и представляют собой большое число, расчет которого производит алгоритм известный в математике как хэш-функция.

Ключ может быть таким:

457584007913129634665640599351173185326998640396194579025

Для определенного набора исходных данных может быть рассчитана только одна хэш-функция с двумя свойствами:

  • По ключу нельзя восстановить исходные данные, что допускает применение блокчейна для хранения конфиденциальных данных.
  • Разные наборы данных дают разные ключи, даже если отличаются только одним символом.

исходные данные и ключи

Таким образом, имея только ключ, пользователю доступно минимум информации, не позволяющей прочесть данные внесенные в блокчейн. Это легко можно сделать, если повторно рассчитать хэш-функцию для набора данных и проверить ее подлинность.

Структура сети

Узлы равноправны и хранят всю историю операций сети с момента создания. Размер базы данных постоянно увеличивается и для начала работы достаточно иметь данные за последние несколько месяцев, но для полного понимания, что такое блокчейн примем за правило, что на всех компьютерах находятся полные базы данных.

структура сети blockchain

Новые данные, поступившие в сеть, проверяются на корректность случайно выбранными узлами (не менее 6 для криптовалюты Биткоин). Только после этого записи передаются дальше для включения в блоки, они также имеют уникальные хэш-ключи, поиском которых занимаются майнеры. Они записываются в общую базу данных и становятся безотзывными и неизменяемыми.

Теоретические основы блокчейна считают операцию (транзакцию) подлинной только после ее включения в блок, что занимает определенное время. Можно работать и с неполным подтверждением, но при этом система не будет нести ответственности за возможные подделки и искажения.

Блок и его структура

Продолжаем рассмотрение, что такое блокчейн и переходим к следующей составляющей – блоку, который, как уже говорилось выше, представляет собой список записей (денежные переводы, переход права собственности, перемещение товаров и прочее).

структура блока в блокчейне

Самым важным здесь будет заголовок и хранящийся в нем ключ предыдущего блока. Он обеспечивает защищенность сети от взлома. Ключ следующего блока включает в себя ключ предыдущего и записывается в блокчейн, что означает высокую сложность его последующей коррекции – для этого нужно иметь доступ к данным всех его «предшественников».

последовательность блоков

Цепочки постоянно удлиняются, доступны для свободного просмотра и каждый может убедиться, что цепочка неизменна и в ней отсутствуют пропуски.

Суть блокчейн технологии можно сравнить с молекулами ДНК, в каждой из которых хранится полная копия всей генетической информации. Так же как и в живых организмах, каждое изменение (поиск и включение нового элемента) требует все больших затрат т.к. пропорционально возрастает сложность сети.

Взлом сети блокчейна

Давайте оставим другим споры, что такое блокчейн в экономике, и посмотрим, как будет реагировать сеть на попытки подделать данные и цепочки блоков. Ведь 100% надежность, это главное в чем убеждают нас адепты криптотехнологий. Начнем с поддельного блока:

определение поддельного блока в цепочке

Подлог будет сразу выявлен, так как в ключе №252 не будет ключа поддельного блока, и дальнейшая рассылка будет приостановлена. Можно пойти другим путем и сделать повторную генерацию всех последующих блоков, но здесь гарантией подлинности выступает сама сеть. Чем такая сеть больше, тем быстрее находятся и рассылаются правильные блоки блокчейн. Принцип работы майнеров в том, что они не дают злоумышленникам в приемлемое время заменить всю цепочку.

Возможность подменить все блоки остается в технологии блокчейн. Это стало очевидно, когда 51% мощности сети Биткоин на краткое время находился в распоряжении нескольких майнинговых пулов. Проверка не успевала за появлением новых блоков и были введены жесткие ограничения, чтобы предотвратить подобные ситуации.

Изменение записей в блоке

Если не можем полностью подделать целый список, давайте попробуем изменить или добавить в него запись, но технология блокчейн это сделать не позволит, опять используя для проверки ключи:

замена записей в блоке

Изменение содержимого блока вызовет мгновенный пересчет общего ключа. Но в следующих блоках уже записан предыдущий правильный код, и система блокчейн это сразу выявит.

Для большей безопасности записи дополнительно связаны в цепочку включающую:

связь между блоками

  • Ссылку на предыдущую запись (источник).
  • Блокирующее и разблокирующее правило, позволяющее сделать блокчейн перевод только при выполнении установленных условий, как в смарт-контрактах системы Ethereum.

Заключение

На наших глазах происходит рождение нового мирового явления уже получившего название «блокчейн экономика». То что это коренным образом улучшит систему деловых отношений не вызывает сомнения.

Прозрачные банковские и биржевые операции, сведение к минимуму подделки документов или утери почтовых сообщений вот далеко не полный перечень, где уже успешно применяется технология блокчейн.

Понравилась статья? Подпишитесь на обновления:
Ссылка на основную публикацию