Блокчейн — новая технология, которая стала популярной, когда люди начали активно пользоваться криптовалютой. В статье рассказываем простыми словами, что такое блокчейн, как он работает и как его используют бизнесы.
Что такое блокчейн
Блокчейн — это распределенная и децентрализованная база данных, которая поддерживает постоянно растущий список записей — блоков. Они соединяются друг с другом в цепочку с помощью криптографических методов. В каждом блоке есть временная метка, данные о транзакции и криптографический хеш предыдущего блока. Цепочка последовательная и не изменяется.
Говоря простыми словами, блокчейн — это цифровая децентрализованная и защищенная книга записей. Каждая страница в этой книге — это блок. В блоке записываются несколько транзакций — сделок. Эти страницы (блоки) соединены друг с другом в строгом порядке как звенья цепи. Поэтому это называется блокчейн (block chain — цепочка блоков).
Вместо того чтобы одна компания или человек хранили эту книгу, копии книги хранятся на многих компьютерах по всему миру. Это делает блокчейн безопасным — никто не может просто так изменить записи: все участники должны согласиться на изменения.
Еще все транзакции видны участникам сети, но информация в блоках зашифрована. Это значит, что никто не может подделать записи без согласия большинства участников сети.
Представьте себе, что вы с друзьями ведете общий список расходов. Его хранит не один человек: у каждого из вас есть копия этого списка. Когда кто-то из вас добавляет новую запись о потраченных деньгах, все остальные должны подтвердить эту запись. Только тогда она добавится в общий список. Получается, никто не может незаметно изменить данные в списке, потому что все видят, что происходит.
Как работает блокчейн
Рассмотрим пошагово, как работает технология.
Создание транзакции. Алиса хочет отправить один биткоин Олегу. Она создает транзакцию с помощью цифрового кошелька — указывает, что отправляет биткоин Олегу. Транзакция передается в сеть блокчейн, которая состоит из множества компьютеров (узлов).
Верификация транзакции. Компьютеры (узлы) проверяют, действительно ли у Алисы есть один биткоин и действительно ли она его отправляет Олегу. Если все проверки проходят успешно, транзакция считается действительной.
Группировка транзакций в блок. Несколько проверенных транзакций, включая транзакцию Алисы, объединяются в новый блок. Он готов к добавлению в блокчейн.
Проверка и добавление блока в цепочку. Узлы в сети должны согласиться, что новый блок — действительный и его можно добавить в блокчейн.
Транзакция завершена. Теперь транзакция Алисы видна в блокчейне, и Олег получает свой биткоин.
Вы можете стать блокчейн-разработчиком. Это перспективная и востребованная специальность с высокими зарплатами. Научиться программировать можно в Skypro. В университете много практики, а после учебы в портфолио будет несколько готовых работ.
Из чего состоит блокчейн
В блокчейне есть несколько ключевых компонентов, каждый из которых играет важную роль в его функционировании.
Блоки
У каждого блока в блокчейне есть три основных элемента:
- Данные. Зависят от типа блокчейна. Например, в блокчейне биткоина данные — это информация о транзакциях (кто, кому и сколько биткоинов отправил).
- Хеш текущего блока. Это уникальный идентификатор блока, который генерируется на основе данных в блоке. По своей сути он напоминает цифровой отпечаток пальца.
- Хеш предыдущего блока. Этот хеш связывает текущий блок с предыдущим блоком и так создает цепочку.
Цепочка блоков
Цепочка блоков (или блокчейн) — это последовательность блоков, каждый из которых связан с предыдущим. Если изменить данные в одном блоке, его хеш изменится и нужно будет менять все следующие блоки. А это практически невозможно сделать незаметно.
Децентрализованная сеть
Блокчейн работает на основе сети узлов (компьютеров), которые поддерживают и проверяют блоки. Эти узлы могут быть распределены по всему миру, и каждый из них хранит копию всей цепочки блоков.
Консенсусный алгоритм
С помощью этого метода узлы в сети приходят к согласию, какие блоки добавлять в цепочку. Наиболее распространенные алгоритмы:
- Proof of Work (PoW). Узлы решают сложные математические задачи, чтобы добавить блоки. Для этого нужны значительные вычислительные мощности.
- Proof of Stake (PoS). Узлы отбираются для добавления нового блока на основе количества криптовалюты, которую они держат и готовы «заложить».
Криптография
Криптографические методы обеспечивают безопасность и аутентичность данных в блокчейне. Например:
- Хеш-функции. Используются для создания хешей блоков.
- Цифровые подписи. Используются для подтверждения подлинности транзакций. Например, когда Алиса отправляет биткоин Олегу, она подписывает транзакцию своим приватным ключом, который можно проверить с помощью ее публичного ключа.
Смарт-контракты
Это самовыполняющиеся контракты, где условия соглашения между покупателем и продавцом записаны в виде программного кода. Они автоматически исполняются при выполнении заранее установленных условий.
Как бизнес использует блокчейн
Блокчейн используют в разных сферах бизнеса, потому что он делает услуги прозрачными, безопасными и эффективными.
Финансовые услуги. Например, Ripple, платформа для международных платежей, использует блокчейн для мгновенных и дешевых денежных переводов между странами. Банки и финансовые учреждения (типа Santander и American Express) сотрудничают с Ripple, чтобы улучшать свои международные платежные системы.
Управление цепочками поставок. Блокчейн помогает отслеживать движение товаров от производителя до конечного потребителя, обеспечивает прозрачность и предотвращает подделки. Например, Walmart использует блокчейн для отслеживания продуктов питания. Они могут проследить путь любого продукта за считанные секунды.
Здравоохранение. Блокчейн улучшает хранение и обмен медицинскими данными — сделать их безопасными и конфиденциальными. Например, MedRec — блокчейн-платформа для управления медицинскими записями. Она позволяет пациентам и врачам безопасно обмениваться медицинскими данными. Так улучшается координация лечения и снижаются риски потери или искажения данных.
Недвижимость. Блокчейн упрощает сделки с недвижимостью — делает их прозрачными и снижает вероятность мошенничества. Propy, платформа для покупки и продажи недвижимости с использованием блокчейна, позволяет проводить сделки быстрее и безопаснее, минимизирует бумажную работу и риски, связанные с подделкой документов.
Интеллектуальная собственность. Блокчейн помогает защитить права на интеллектуальную собственность, доказывает владение на объект и его аутентичность. Например, есть KodakONE — платформа для защиты прав фотографов на свои работы. С помощью блокчейна она отслеживает использование изображений и автоматически начисляет вознаграждения авторам.
Станьте программистом или аналитиком в Skypro, чтобы работать в сфере, востребованной сейчас и в будущем. Первые проекты вы сможете найти уже через несколько месяцев.
Недостатки блокчейна
Хотя у блокчейна много преимуществ, у него есть и минусы — они ограничивают его применение и создание новых решений на его основе.
Масштабируемость. С ростом числа транзакций сеть становится перегруженной, из-за этого увеличиваются время подтверждения и комиссии за транзакции. Больше всего это касается криптовалют биткоин и эфириум.
Энергопотребление. Консенсусные алгоритмы, например Proof of Work (PoW), требуют значительных вычислительных мощностей и потребляют огромное количество энергии. Энергопотребление негативно сказывается на окружающей среде и требует значительных финансовых затрат. Например, майнинг биткоина потребляет столько же энергии, сколько целые страны, что вызывает критику со стороны экологов.
Сложность и высокая стоимость внедрения. Компании должны инвестировать в разработку, обучение и интеграцию блокчейна в существующие системы. Небольшие компании сталкиваются с трудностями при внедрении блокчейн-решений из-за высокой стоимости и поиска узкоспециализированных экспертов.
Юридическая и регуляторная неопределенность. Законодательство и регуляции в области блокчейна и криптовалют еще только развиваются. Не хватает четких правил. Из-за этого возникают юридические риски для компаний и пользователей. В некоторых странах криптовалюты запрещены или сильно ограничены, что создает барьеры для международного бизнеса.
Проблемы с приватностью. Прозрачность блокчейна может быть недостатком, если нужна защита конфиденциальной информации. Публичные блокчейны делают транзакции видимыми для всех участников сети.
Необратимость транзакций. Это может быть проблемой, если случится ошибка или мошенничество. Если пользователь случайно отправит криптовалюту на неправильный адрес, вернуть средства будет практически невозможно.
Уязвимость к атакам. Несмотря на высокую безопасность, блокчейн не защищен от всех видов атак. «Атака 51%» (когда злоумышленник получает контроль над большинством вычислительных мощностей сети) угрожает безопасности блокчейна. В небольших блокчейнах с низкой производительностью такие атаки более вероятны, и это подрывает доверие к сети.
Проблемы с совместимостью. Разные блокчейн-платформы могут иметь проблемы с взаимодействием друг с другом. Например, проекты на базе эфириума сложно интегрировать с проектами на других блокчейн-платформах, например Hyperledger.
Самое важное о блокчейне
- Блокчейн — это безопасная распределенная база данных, с помощью которой можно проводить транзакции.
- Блокчейн состоит из блоков с данными о транзакции, компьютеров-узлов, которые проверяют и добавляют информацию в цепочку блоков. Работа блокчейна безопасна, потому что ее контролирует консенсусный алгоритм.
- Бизнес использует блокчейн, чтобы сделать работу более прозрачной и безопасной. Например, с его помощью можно оплачивать услуги, отслеживать товары и защищать интеллектуальную собственность.
- Но у блокчейна есть и минусы, например: его сложно масштабировать, он использует много электроэнергии, транзакции необратимы.
Добавить комментарий