Появление технологии блокчейн открыло новые тенденции в сферах финансов и банковского дела, логистики, электроники и телекоммуникаций, бухгалтерского учета и аудита... Так что же такое блокчейн? Что может быть сделано?
1. Что такое блокчейн? (Понятие, классификация, последняя версия)
концепция
Блокчейн — это технология блокчейна, которая обеспечивает безопасную передачу данных на основе чрезвычайно сложной системы шифрования, аналогичной бухгалтерской книге компании, где средства тщательно отслеживаются и все транзакции в одноранговой сети записываются.
Каждый блок содержит информацию о времени его создания и ссылку на предыдущий блок, а также тайм-код и данные транзакции. Как только данные приняты сетью, их нельзя изменить. Блокчейн создан для защиты от мошенничества и фальсификации данных.
Технология блокчейн – сочетание трёх технологий:
- Криптография: для обеспечения прозрачности, целостности и конфиденциальности технология блокчейна использует открытые ключи и хеш-функции.
- Одноранговая сеть: каждый узел в сети считается клиентом, а также сервером, на котором хранится копия приложения.
- Теория игр: все узлы, участвующие в системе, должны соблюдать правила консенсусной игры (PoW, PoS,...) и руководствоваться экономическими мотивами.
Системы блокчейн делятся на три основные категории:
- Публичный: любой имеет право читать и записывать данные в блокчейне. Процесс проверки транзакций в этом блокчейне требует множества участвующих узлов. Следовательно, атаковать эту систему блокчейна с огромной ценой действительно невозможно. Например: Биткойн, Эфириум...
- Частный: пользователи могут только читать данные, но не могут записывать, поскольку они принадлежат абсолютно доверенной третьей стороне. Поскольку это частный блокчейн, время подтверждения транзакций очень быстрое, поскольку для участия в проверке транзакции требуется лишь небольшое количество устройств. Например, Ripple — это форма частного блокчейна, системы, которая позволяет 20% узлов мошенничать и требует только оставшихся 80% для стабильной работы.
- Лицензирование (также называемое консорциумом): форма частного лицензирования, но с добавлением некоторых дополнительных функций. Это сочетание публичного и частного лицензирования. Например, банки или совместные финансовые учреждения будут использовать собственный блокчейн.
версия технологии блокчейн
- Технология Blockchain 1.0 – Валюта и платежи. Основными приложениями этой версии являются криптовалюты: включая конвертацию валюты, денежные переводы и создание цифровых платежных систем. Это также область, с которой мы наиболее знакомы, и иногда многие люди ошибочно думают, что Биткойн и блокчейн — это одно и то же.
- Технология Блокчейн 2.0 – Финансы и рынки: Приложения для банковского дела и финансовой обработки: Расширьте блокчейн для внедрения финансовых и рыночных приложений. Активы включают акции, чеки, долги, права собственности и все, что связано с соглашением или контрактом.
- Технология Блокчейн 3.0 - Проектирование и операционный мониторинг: использование блокчейна за пределами финансов в таких областях, как образование, государственное управление, здравоохранение и искусство.
2. Выдающиеся возможности блокчейна
Блокчейн имеет следующие существенные особенности:
- Невозможно подделать, невозможно разрушить цепочку блокчейна. Теоретически только квантовые компьютеры могут декодировать блокчейн, а когда в мире не будет Интернета, технология блокчейна исчезнет.
- Неизменяемость: данные в блокчейне не могут быть изменены (можно редактировать, но оставят следы) и хранятся постоянно.
- Безопасность: информация и данные в блокчейне распределены и абсолютно безопасны.
- Прозрачность: любой может отслеживать данные блокчейна с одного адреса на другой и отслеживать всю историю этого адреса.
Смарт-контракты: представляют собой цифровые контракты, встроенные в код «если это, то то» (IFTTT), позволяющие им выполняться самостоятельно без необходимости участия третьей стороны.
3. Как работает блокчейн
Самым известным и наиболее обсуждаемым применением технологии блокчейн является криптовалюта. Биткойн — это единица цифровой валюты под кодовым названием BTC, которая не имеет ценности, как и сам доллар. Она имеет ценность только потому, что существует сообщество, которое соглашается использовать ее в качестве единицы для торговли товарами и услугами.
Чтобы отслеживать, сколько биткойнов имеет каждый человек на определенных счетах, и отслеживать полученные транзакции, нам нужен реестр, в данном случае блокчейн, который, по сути, представляет собой цифровой файл, который отслеживает всю торговлю биткойнами.
Этот файл реестра не хранится на центральном сервере, таком как банк или центр обработки данных, а распространяется по всему миру через одноранговую компьютерную сеть для хранения данных и выполнения вычислений. Каждый из этих компьютеров представляет собой «узел» в сети блокчейна, и каждый узел имеет копию файла реестра.
Принципы кодирования
Фактически, реестр всегда поддерживается компьютерами, подключенными друг к другу в одноранговой сети. Таким образом, он будет иметь некоторые различия:
— В банковской системе мы знаем только свои собственные транзакции и остатки на счетах, в блокчейне Биткойна вы можете видеть транзакции каждого.
— Сеть Биткойн — это распределенная сеть, которая не требует участия третьей стороны в качестве посредника для обработки транзакций.
-Проектирование системы блокчейн не требует доверия и гарантируется надежностью благодаря специальным математическим криптографическим функциям. .
Чтобы иметь возможность выполнять транзакции в блокчейне, вам необходимо программное обеспечение, позволяющее хранить и обменивать биткойны, называемое криптокошельком. Этот криптовалютный кошелек будет защищен специальным методом шифрования, в котором используется уникальная пара безопасных ключей: закрытый ключ и открытый ключ.
Если сообщение зашифровано с помощью определенного открытого ключа, то только владелец закрытого ключа в паре с этим открытым ключом может расшифровать и прочитать содержимое сообщения.
Когда вы шифруете запрос транзакции своим закрытым ключом, вы создаете цифровую подпись, которая используется компьютерами в сети блокчейн для проверки подлинности отправителя и транзакции. Эта подпись представляет собой текстовую строку, которая представляет собой комбинацию запроса транзакции и вашего закрытого ключа.
Если один символ в этом сообщении запроса транзакции изменится, цифровая подпись изменится соответствующим образом. Поэтому хакеру сложно изменить ваш запрос на транзакцию или изменить количество отправляемых вами биткойнов.
Чтобы отправить биткойны (BTC), вам необходимо доказать, что у вас есть закрытый ключ от определенного кошелька, поскольку он понадобится вам для шифрования сообщения с запросом транзакции. Как только ваше сообщение будет отправлено и зашифровано, вам больше не нужно раскрывать свой закрытый ключ.
Правила бухгалтерской книги
Каждый узел в блокчейне сохраняет копию реестра. Таким образом, каждый узел знает, каков баланс вашего счета. Система блокчейна записывает только каждую запрошенную транзакцию и не отслеживает баланс вашего счета.
Чтобы узнать баланс вашего Кошелька, вам необходимо проверить и подтвердить все транзакции, которые происходят в сети, связанные с вашим Кошельком.
Эта проверка «баланса» осуществляется посредством расчетов на основе ссылок на предыдущие транзакции. Глядя на изображение выше, чтобы отправить Джону 10 BTC, Мэри необходимо создать запрос транзакции, содержащий ссылку на предыдущую транзакцию, общий баланс которой равен или превышает 10 BTC.
Эти ссылки считаются входными значениями, и узлы в сети проверят, что общая сумма этих транзакций равна или превышает 10 BTC. Все это делается автоматически в кошельке Мэри и проверяется узлами сети Биткойн, а Мэри просто отправляет транзакцию в 10 биткойнов на кошелек Джона, используя открытый ключ Джона.
Фактически, узел будет проверять все транзакции, связанные с криптокошельком, который вы ранее использовали для отправки биткойнов (BTC), обращаясь к истории транзакций. Запись о собственности будет хранить неизрасходованные BTC и храниться в сетевых узлах, что упрощает и ускоряет процесс проверки. Таким образом, криптокошельки избегают транзакций двойного расходования.
Исходный код сети Биткойн является открытым, что означает, что любой, у кого есть компьютер, подключенный к Интернету, может присоединиться к сети и проводить транзакции.
Однако если в исходном коде, используемом для трансляции сообщения запроса транзакции, есть какие-либо ошибки, связанные биткойны будут потеряны навсегда.
Имейте в виду, что нет поддержки клиентов или кого-либо, кто мог бы помочь вам восстановить потерянные транзакции или забыть пароль вашего криптокошелька, поскольку это распределенная сеть. Для этого вам необходимо очень тщательно и надежно хранить пароль или закрытый ключ вашего кошелька.
Принцип генерации блоков
Транзакции группируются в блоки после их публикации в сети блокчейна, и считается, что транзакции в одном и том же блоке произошли одновременно. Транзакции, которые еще не были выполнены в блоке, считаются неподтвержденными.
Каждый узел может объединять транзакции в блок и отправлять его в сеть в качестве подсказки для добавления к последующим блокам. Любой узел может генерировать новые блоки. Итак, вопрос: на какой блок согласится система? Какой блок будет следующим?
Чтобы быть добавленным в блокчейн, каждый блок должен содержать фрагмент кода, который служит решением сложной математической задачи, создаваемой необратимой хэш-функцией.
Единственный способ решить подобную математическую задачу — угадать случайное число, которое в сочетании с содержимым предыдущего блока дает результат, определяемый системой. Обычному компьютеру с базовой конфигурацией иногда может потребоваться около года, чтобы правильно угадать число и ответить на этот математический вопрос.
В сети предусмотрено, что каждый блок генерируется каждые 10 минут, поскольку в сети всегда большое количество компьютеров, и все они сосредоточены на угадывании этой последовательности чисел. Узлы, решающие такие математические задачи, имеют право устанавливать следующий блок в цепочке и отправлять его по всей сети.
Так что же произойдет, если два узла одновременно решат одну и ту же задачу и одновременно передадут свои сгенерированные блоки в сеть? В этом случае оба блока передаются в сеть, и каждый узел строит последовательные блоки поверх блока, который он получил первым.
Однако системы блокчейнов всегда требуют, чтобы каждый узел основывался на самом длинном полученном блокчейне. Следовательно, если существует неопределенность относительно того, какой блок является последним, то после разрешения следующего блока каждый узел будет претендовать на самую длинную цепочку.
Поскольку вероятность одновременного построения блоков мала, практически невозможно решать несколько блоков одновременно и генерировать разные связанные блоки несколько раз. Таким образом, как только каждый узел достигнет консенсуса, весь блокчейн быстро стабилизируется и объединится.
4. Практическое применение технологии блокчейн в жизни
Некоторые отрасли, на которые может повлиять технология блокчейна, включают:
- Автомобильная промышленность
- Производство
-Технологии, медиа и телекоммуникации
- Финансовые услуги
- Искусство и отдых
- медицинская страховка
- Страхование
- розничная торговля
- Государственный сектор
- недвижимость
- Сельское хозяйство
- горнодобывающая индустрия
- Транспорт и логистика
- Проектирование технической инфраструктуры (коммунальные услуги)
В настоящее время существует множество крупных компаний и компаний, которые используют технологию блокчейн для построения собственных сетей. Не вызывает сомнений то, что в ближайшие годы блокчейн произведет революцию в мире и будет играть все большую роль в преобразовании мира ИТ.