Блокчейн (Blockchain) – что это простым языком

Политики, финансисты и рядовые граждане, критикующие Bitcoin и другие криптовалюты не понимают или не желают понять глобальной концепции технологии блокчейн. Увы, все возвращается на круги своя. Начиная со времен Александра Македонского продолжаются попытки создания единого государства путем подчинения более слабых держав мировому гегемону. К чему это привело в ХХ веке мы все прекрасно знаем. Если возникнет призрак очередного рейха, человечество может прекратить свое существование. Чтобы прекратились политические распри необходима полная глобализация экономики. Но, будет невозможно завершить процесс слияния национальных рынков без перехода на общемировую валюту, которая должна быть полностью децентрализована. Появление электронных денег, основанных на технологии блокчейн вполне закономерно и является очередным этапом развития нашей цивилизации.

Впрочем, технология хранения информации в виде последовательной цепочки блоков может применяться не только в платежных системах. Итак, что же такое блокчейн на понятном языке?

Рассмотрим простыми словами технологию блокчейн для «чайников»

Многие интернет-обозреватели расшифровывают термин блокчейн таким образом: Блокчейн (перевод с английского «цепочка блоков») – это, если говорить на понятном языке, тот же дневник или база данных, представленная в виде связанных в цепочку блоков информации, хранящихся на большом количестве персональных компьютеров по всему миру».

В целом такое объяснение термина блокчейн для чайников правильное, но для полноты восприятия необходимо внести одно очень важное дополнение. Внесение изменений в этот электронный дневник возможно только при наличии приватных ключей и подтверждения узлами системы. Сами информационные блоки публичны, но их структура имеет криптографическую защиту целостности данных. Вы можете просмотреть записи в журнале или скопировать весь объем блокчейн-сети на свой ПК, но любые изменения будут считаться действительными только после того как их подтвердят ноды (сервера).

Основой криптографической защиты является хеширование, без него не может функционировать ни одна экосистема блокчейн. Хеширование выполняется по специальному алгоритму и представляет собой проверку целостности цифровых или буквенных сообщений. Говоря простым языком, в блокчейне все сообщения зашифровываются отправителями.  Хеш-код передается по цепочке от отправителя к получателю, проходя проверку на узлах блокчейн сети. Передача данных необратима, после того, как сообщение отправлено и подтверждено отменить его нельзя информация о выполненных транзакциях навсегда записывается в блокчейн. Попытка переписать информацию в одном из блоков повлечет эффект домино, необходимо будет вносить изменения во все последующие блоки цепочки. Протокол в технологии блокчейн требует подтверждения операций независимыми регуляторами. И если хоть один из них отвергнет изменения в структуре блоков процесс будет заблокирован и вносимые изменения отвергнуты.

История технологии блокчейн

Идею технологии blockchain впервые сформулировали ученые Стюарт Хабер и У. Скотт Шторнетт в 1991 году. Ими была придуман и внедрен способ обработки цифровых документов со штампом времени, исключающий их подделку или оформление задним числом.

В системе использовалась криптографическая защита файлов с отметкой времени, а через год в разработку были включены деревья Меркла, что дало возможность складывать документы в единый блок. Но тогда технология не получила широкого применения, и запатентовать ее не удалось.

В 2004 году разработчик компьютерных технологий Хэл Финни запустил сеть по RPoW (Reusable Proof Of Work). Система имела собственный цифровой токен Hashcash, с криптографической подписью, который можно было пересылать между пользователями.

В системе RPoW проблема двойной траты решалась путем регистрации владельцев токенов на доверенном сервере, где клиенты могли проверить достоверность и целостность внесенных данных в режиме реального времени. RPoW можно назвать ранним прототипом криптовалюты.

• Четыре года спустя появился Биткоин.

В 2008 году «White paper» децентрализованной сети электронных денег под названием Биткоин, была представлена человеком или группой лиц, под псевдонимом Сатоши Накамото. Основанная на алгоритме Proof of Work Hashcash, экосистема блокчейн использовала для защиты не вычислительную функцию как RPoW, а одноранговый протокол P2P, контролирующий транзакции. Первый получатель BTC Хэл Финни, принял на свой блокчейн кошелек транзакцию 10 биткоинов от Сатоши Накамото, 12 января 2009 года.

Блокчейн и его свойства

А так ли необходимы децентрализованные сети для развития мировой экономики и финансовой системы? Расскажем подробнее о достоинствах технологии blockchain.

Распределенное хранение

Облачные сервисы хранение информацию клиентов недостаточно надежны по причине их централизованной структуры. Более эффективными являются распределенные системы они не подвержены цензуре и лучше защищены. Технология блокчейн кардинально меняет ситуацию в секторе распределенного хранения данных. Вместе с распределенными вычислениями, безопасность информации является одним из ведущих трендов в блокчейн-экономике.

Открытость блокчейн

История транзакций доступна любому из пользователей. При этом вовсе не нарушается конфиденциальность участников процесса. В блокчейне Вы можете увидеть баланс каждого кошелька и его историю пополней и трат, личные данные при этом остаются неприкосновенными.

Безопасность

В традиционной финансовой системе информация о переводах выплатах и других операциях хранится на серверах финансовых учреждений. Недобросовестный чиновник или взломавший сервер злоумышленник может ее изменить или уничтожить. Нельзя сказать, что это просто, но все же вполне реально. В крупных blockchain сетях история операций содержится на сотнях тысяч серверов, такая система хранения данных прозрачна и безопасна. Для подписи требуется два ключа — публичный и приватный. Только ключи открывают доступ к цифровым активам в блокчейн кошельке конкретного пользователя.

Взаимодействие без посредников

Большой вклад в развитие блокчейн технологии внес канадский программист Виталик Бутерин. Ему принадлежит идея создания платформы блокчейн, имеющий скриптовую функциональность для создания децентрализованых приложений. Созданная при его участии блокчейн сеть Ethereum, дает возможность заключать смарт-контракты, не пользуясь услугами посредников. Договора записываются на языках программирования в байт-коде, который считывает и выполняет децентрализованная виртуальная машина Ethereum (EVM). В блокчейне Ethereum создано несколько сотен децентрализованных приложений, в том числе платформы для соцсетей, казино и финансовых бирж.

Виды блокчейн сети

Существует три вида распределенных сетей, но технология блокчейн развивается и в будущем мы встретимся с другими проектами.

Публичный блокчейн (Permissionless Blockchain) — сеть, не имеющая управляющего органа, где все пользователи равны и соблюдается полная конфиденциальность. К этому типу относятся Bitcoin, Ethereum, Monero и большинство других криптовалют.

Эксклюзивная система (Public Permissioned Blockchain) — открыта для пользователей, но их деятельность контролирует полный узел блокчейн сети. Большинство из таких систем имеют собственную криптовалюту, для использования сети требуется залог или предварительная оплата. Таким образом, повышается масштабирование и увеличивается количество транзакций. Проекты public permissioned blockch имеют высокую скорость передачи сообщений и не большое количество подтверждений. Примером эксклюзивной сети является блокчейн-проект Ripple.

Частная сеть (Private Permissioned Blockchain) — закрытая платформа для доверенных лиц, зачастую невидимая и недоступная широкой публике. В таких системах обычно не создаются внутренние токены и в ней не гарантируется абсолютная неизменяемость и защищенность данных, присущая децентрализованным сетям. Пример частной сети финансовая платформа Hijro.

Могут функционировать и комбинированные типы блокчейн-сетей. Цель разработки таких проектов объединение достоинств разных типов блокчейн.

Транзакции в сети блокчейн

Выполнение транзакции в децентрализованной сети блокчейн, не требует привлечения третьей стороны. Расскажем подробнее о механизме перевода средств.

Когда вам нужно отправить 0,1 BTC вашему другу или бизнес-партнеру, система  прежде чем внести изменения в балансы обеих кошельков, отправляет вашу транзакцию в Memory Pool. В сети биткоин для перерасчета баланса необходимо получить подтверждение корректности транзакции минимум от шести майнеров. Скорость обработки информации зависит от размера комиссии, который можно регулировать. После выполнения перевода данные навсегда записываются в блокчейн, а 0,1 BTC зачисляются на адрес получателя.

В сети есть данные о балансе всех держателей криптомонеты, но без приватного ключа перевести деньги с одного кошелька на другой невозможно. В большинстве случаев ключи хранятся у пользователей, исключением являются депозиты криптобирж и централизованные приложения типа Xapo wallet. Потерять свои монеты вы можете только по неосторожности. Например, допустив ошибку в адресе отправителя или не позаботившись о безопасном хранении приватных ключей. Проверить состояние транзакции можно в Blockchain Explorer кошелька данной криптовалюты или на специальных сайтах, например, https://www.blockchain.com/ru/explorer или https://multihash.net/ru. Чтобы получить информацию, введите хеш-код операции в строку поиска.

В некоторых экосистемах блокчейн транзакции требует очень большого количества подтверждений. Например, при обмене ETC на фиатные деньги автору статьи пришлось ждать 4 часа, чтобы получить 53 подтверждения.

Преимущества и недостатки

Технология блокчейн имеет много сторонников. При ее внедрении на глобальном уровне можно навсегда забыть о таких проблемах, как:

• Неоправданно долгое время выполнения финансовых операций.
• Высокие расходы на содержание сверхмощных серверов и систему защиты информации.
• Монополизация рынка.
• Коррупция.
• Денежные махинации и другие финансовые злоупотребления.

Скептики выдвигают следующие контраргументы:

• Отсутствие законодательной базы, регулирующей статус блокчейн проектов.
• Атака 51% приведет к коллапсу сети.
• Невозможность модификации блокчейн. Если возникает насущная потребность изменить данные или исходный код единственный выход это хардфорк сети.
• Потеря приватных ключей становится бедой для инвестора. Если private key хранится только у владельца криптомонет вместе с ключами он навсегда теряет доступ к активам.
• Высокое энергопотребление блокчейн сетей, работающих на Proof of Work. Майнерам биткоин нужно больше мегаватт электрики чем некоторым европейским государствам.
• Регистры блокчейн экосистем в будущем могут непомерно разрастись, что приведет к снижению количества узлов сети

По поводу угрозы 51% надо сказать, что на молодые экосистемы «атака Голдфингера» вполне реальна, но, чтобы сосредоточить под своим контролем свыше 50% вычислительной мощности сетей Ethereum или Bitcoin нужно выбросить на ветер огромнейшую сумму. И не факт, что блокчейн обрушится, хотя такой сценарий серьезно повлияет на стоимость криптовалюты. Хакеры уже давно стали частью системы, ее темной стороной, и они не заинтересованы в обвале цен и тем более уничтожении виртуальных активов.

Что же касается проблемы роста блокчейна, то и прогресс не стоит на месте. Жесткие диски в 1ТБ давно уже доступны обычным пользователям. На момент написания статьи размер блокчейна Bitcoin 234 ГБ, а в будущем, несомненно, будут изобретены еще более объемные и компактные носители цифровой информации.

Сферы применения

Ситуация на рынке наглядно демонстрирует, что технология блокчейн  работает не только в финансовой индустрии. Существуют десятки отраслей экономики, в которых нашла практическое применение система распределенных реестров:

1. Авторское право. С помощью блокчейн-стартапа Ascribe художники и люди других творческих профессий подтверждают и сохраняют авторство и право собственности. Идентификаторы и цифровые сертификаты упрощают подтверждения авторских прав и подлинности произведений.
2. Операции с товарами и сырьем. The Real Asset Company это платформа для торговли золотом, использующая блокчейн. Real Asset Co позволяет людям по всему миру безопасно покупать золотые и серебряные слитки. Недавний запуск Goldbloc криптовалюты с золотым обеспечением повышает уровень прозрачности и контроля для инвестиций в золото.
3. Управление данными. В Проекте Factom блокчейн технологии применяются для анализа и систематизации данных. Предприниматели и политики, а также некоммерческие структуры используют Factom. Все записи хранятся в системе блокчейн, что снижает стоимость создания базы данных и уменьшает сложность управления и аудита.
4. Драгоценные камни. В ЮАР компания Everledger помогает идентифицировать алмазы и подтверждать законность операций с ними, с помощью «цифрового паспорта», созданного по технологии блокчейн.
5. Энергетика. Компания Energy Blockchain Labs работает над энергетическими интернет-проктами основанными на блокчейн-технологии.
6. Электронное голосование. Платформа Follow My Vote предназначена для анонимных онлайн-голосований. С помощью технологии блокчейн и обеспечивается достоверность и точность подсчета голосов.
7. Азартные игры. Игорная индустрия является примером успешного использования технологии блокчейн в сфере досуга и развлечений.
8. Организация частного и государственного управления. Платформа Advocate помогает улучшить взаимодействие населения с государственными чиновниками. Проект помогает как рядовым гражданам, так и претендентам на должности в местном управлении.

Список можно было еще продолжить, но для полного обзора недостаточно формата данной статьи.

Блокчейн в России и Украине

Не только на Западе, но и на просторах СНГ предприниматели сумели оценить потенциал блокчейн технологий. Вот несколько примеров.

В начале 2018 года была запущена лаборатория блокчейн в Сбербанке. Она предназначена для:

• Исследования новейших блокчейн технологий;
• Запуска пилотных проектов;
• Реализации прикладных решений для Сбербанка в РФ.

Команда лаборатории будет работать с другими участниками крипторынка, поддерживать новые проекты, заниматься популяризацией блокчейн технологии.

В 2017 году Украина создала государственную блокчейн-платформу OpenMarket. За прошедший период оборот средств на этом онлайн-аукционе составил несколько миллионов гривен.

Заключение

Заканчивая рассказ о системах распределенных реестров нужно сказать, что технологию недооценивают, а часто и не желают принимать как государственные деятели, так и простые граждане. Все новое часто встречается в штыки. Важно объяснить людям принцип действия, потенциал и экономическую необходимость внедрения децентрализованных систем. В будущем блокчейн изменит нашу жизнь.