Блокчейн

Объем информации, используемой человечеством, интенсивно растет. Технология распределенного реестра — это новый подход к созданию баз данных. Отличие от традиционных способов хранения информации — отсутствие единого центра управления. Каждая нода ведет записи, вносит изменения. Система распределенного реестра в блокчейне реализована последовательно. Блоки связаны друг с другом в виде цепочки.

Что такое блокчейн

В мире цифровых активов информация хранится децентрализованно — на компьютерах каждого из участников сети. Блокчейн — вариант распределенного реестра. Дает равные права участникам сети. Генерация нового блока операций подтверждается валидаторами — узлами проверки. Они сверяют записи по специальному алгоритму.

Каждая группа транзакций связана с предыдущей и содержит криптографический хеш (уникальный набор чисел). Если подставить этот код к старым записям, можно проверить достоверность изменений.

Блокчейн называют технологией распределенного реестра. Это так. Но первое понятие — частный случай второго, включающего и другие виды децентрализованных сетей.
Децентрализованные сети
Схема архитектуры распределенных реестров

Характеристики технологии

Особенности систем на блокчейне.

ХарактеристикаКраткое описаниеПримечание
НеизменностьНе может быть разрушен или поврежден, работа организована через узлы (ноды). Каждый подключенный компьютер содержит копию информации и вносит дополнительные записи только после проверки достоверности. Добавленный блок транзакций нельзя изменить.Технология снижает расходы на поддержку безопасности традиционных систем.
ДецентрализацияНет органа или человека, которые руководили бы блокчейном. Узлы равноправны.Эта функция обеспечивает безопасное хранение активов, записей, документов.
БезопасностьКриптографические методы шифрования защищают базу данных от взлома. Нет смысла захватывать контроль над одним узлом — другие ноды заметят несовпадение информации в блоках и отклонят изменения.Невозможно подделать записи, поскольку легко проверить по хеш-функции.
РаспределенностьСистема работает по общему алгоритму.Для проверки транзакций применяется совокупная мощность компьютеров пользователей. Сеть становится устойчивой.
Консенсусный алгоритмЧтобы проверять достоверность транзакций, пользователи должны определить, по каким критериям это происходит. Варианты консенсуса в децентрализованных сетях Proof-of-Work, Proof-of-Stake. Любой из этих алгоритмов устроен так, чтобы обеспечить подтверждение операций большинством участников.Это главное отличие блокчейн-технологий от других способов распределенного хранения информации.

Смарт-контракты

В блокчейне можно создать автоматически выполняемое соглашение, которое заключено между двумя и более сторонами. Такие договоренности называют смарт-контрактами. Можно сказать, что это аналог обычных юридических соглашений, закрепленный в сети с помощью алгоритмов. Условия смарт-контрактов прописываются заранее и выполняются программой. Изменить такой договор в одностороннем порядке невозможно.

Программа содержит требования к каждому из участников процесса, следит за выполнением. В 2021 году большинство смарт-контрактов заключалось в блокчейне Ethereum.

Эта система написана на языке программирования, который позволяет создавать собственные сценарии, поддерживает необходимый набор вычислительных инструкций.

Пример смарт-контракта — договор страхования в децентрализованной компании:

  1. Стороны обсуждают условия соглашения и подтверждают электронной подписью.
  2. Компания блокирует в сети некоторое количество токенов или монет.
  3. Если происходит страховой случай (например, стихийное бедствие), информация о таком событии вносится в блокчейн.
  4. Программа учитывает эти данные и автоматически зачисляет деньги потерпевшей стороне.

Преимущества

Благодаря смарт-контрактам можно сэкономить. Пользователям не нужны адвокаты, нотариусы, юристы. Практически невозможны ошибки из-за человеческого фактора. Скорость реализации электронного договора выше, исключаются бюрократические проблемы.

В целом есть такие плюсы технологии:

  • Скорость транзакций — операции проходят непосредственно между пользователями с моментальным подтверждением.
  • Низкие комиссии — клиентам не нужно оплачивать банковское обслуживание. В некоторых случаях смарт-контракты позволяют тратить меньше на налоги.
  • Прозрачность — операции с криптовалютой записываются в реестр. Их можно проверить.
  • Сохранность информации, которую нельзя изменить или удалить из цепочки блоков.
Существуют и негативные стороны. Опасения экспертов вызывают размер блокчейна и энергозатратность. Это касается сетей с поддержкой алгоритма PoW. Второй минус — очередь транзакций на подтверждение. Кроме того, этот тип архитектуры не дает полной анонимности. Сведения записываются в базу и содержат информацию о сторонах сделки.

Технология распределенных реестров и блокчейн

Действующая централизованная система хранения и обмена данных имеет ряд недостатков. Вместо нее приходят новые технологии, среди которых Distributed Ledger Technology (распределенная книга или DLT). Эта система предусматривает полную децентрализацию. Данные хранятся одновременно на всех компьютерах участников сети. Блокчейн — один из вариантов распределенного реестра.

Сравнение двух типов баз данных
Традиционная и децентрализованная архитектуры компьютерных сетей

Роль реестров

Новейшие технологии хранения и обработки информации упрощают взаимодействие пользователей. Ни одна отрасль не осталась в стороне от применения DLT. Финансы, экономика, недвижимость, медицина, образование и другие сферы внедряют технологии распределенного реестра и блокчейн.

Этот вид архитектуры применяется в криптовалютных проектах. В 2020-2021 годах цена цифровых активов росла. Это позволяло желающим зарабатывать на трейдинге и инвестициях через биржи и торговые платформы.

Цена
MIN/MAX за 24 ч
Объем за 24 ч
54 576,12
MIN: $ 53 690,14MAX: $ 59 314,36
17,37 BTC$ 971 984,48
54 576,12
Купить
54 674,20
MIN: $ 53 553,50MAX: $ 59 448,55
4 276,06 BTC$ 240,54 млн
54 674,20
Купить
54 659,32
MIN: $ 53 573,52MAX: $ 59 428,58
12 435,66 BTC$ 702,16 млн
54 659,32
Купить
54 653,60
MIN: $ 53 575,52MAX: $ 59 444,39
1 235,54 BTC$ 69,02 млн
54 653,60
Купить
54 607,06
MIN: $ 53 563,51MAX: $ 59 438,35
591,63 BTC$ 33,17 млн
54 607,06
Купить
54 674,11
MIN: $ 53 553,50MAX: $ 59 458,30
64 215,57 BTC$ 3,61 млрд
54 674,11
Купить
54 655,26
MIN: $ 53 568,63MAX: $ 59 444,58
19 165,76 BTC$ 1,11 млрд
54 655,26
Купить
смотреть все биржи

Как работает

DLT — технология записи информации и распределения ее между вычислительными мощностями участников сети.

Особенности:

  • Отсутствие регулирующего органа.
  • Использование алгоритма консенсуса для проверки операций.
  • Информация о сделках в сети хранится на нескольких узлах.

Существуют другие варианты взаимодействия компьютеров — хешграф (механизм синхронизации устройств), DAG (инициатор и валидатор транзакций, проверяет другие операции для учета своей).

Отличия от блокчейн

Эти два понятия используют в качестве синонимов, однако это неправильно. Блокчейн — частный случай DLT, отличается особенностями:

  • Данные группируются в блоки.
  • Каждый последующий пакет информации хранит сведения о предыдущем.
  • Используются криптографические методы шифрования.
Блокчейн — публичный распределенный реестр. Программный код открыт. Безопасность сети обеспечивается алгоритмами консенсуса (PoS, PoW). Эти механизмы реализованы при помощи нод (узлов), увеличение числа которых повышает стабильность системы.

Открытый и разрешенный DLT

Различают несколько видов:

  • Публичные или открытые — общедоступные, стать участником может любой желающий.
  • Приватные — закрытые сети, обработка транзакции выполняется доверенными лицами.
  • Федеративные — доступ к информации и ее изменение возможны только по приглашению.

Сферы применения

DLT — один из ключевых ИТ-инструментов новой технической революции, становление которой наблюдают в последнее десятилетие. В данном контексте децентрализованные базы используются для интернета вещей, отслеживания товаров или компонентов в логистической цепочке.

Совместные испытания производителя компьютеров IBM и Maersk (одной из крупнейших транспортных компаний) подтвердили, что с помощью технологии блокчейна можно отслеживать контейнеры во время перевозки.

Распределенный реестр обеспечивает мгновенный доступ к информации. Также позволяет планировать действия с максимальной скоростью и точностью. Результат — снижение затрат компании-перевозчика на ведение документооборота, минимизация ошибок.

Распределенные реестры используются в других областях:

  • Экономика, банковское дело и финансы — прозрачность и защищенность транзакций, снижение затрат.
  • Здравоохранение — доступ к истории болезни в любой точке, повышение качества диагностики.
  • Система голосования — надежная и прозрачная структура, исключена возможность фальсификации при подсчете.
  • Авторское право.
  • Логистика — эффективность транспортировки, информирование покупателей о качестве, составе товара.
  • Недвижимость.

Известность технология получила благодаря криптовалютам и Биткоину. Однако это не единственное направление применения.

Преимущества

Достоинства децентрализованных баз:

  • Безопасность — такую сеть сложно взломать. Для этого необходимо внести изменения в информацию, хранящуюся во множестве узлов.
  • Доступность — публичные реестры позволяют прослеживать любые данные.
  • Отсутствие центра управления усложняет цензуру и запреты.
  • Автоматизация — участие клиента не нужно для работы всей системы. Используются алгоритмы и протоколы.
  • Выгода — снижение затрат на администрирование любых процессов.

Проблемы технологии: высокое потребление энергии, низкая масштабируемость. Решаются путем разработки и внедрения новых алгоритмов.

Перспективы

Инновационные технологии упрощают жизнь. Кроме указанных выше направлений, стоит отметить токенизацию (процесс оцифровки активов и прав владения), разработку и внедрение криптовалют, децентрализованных приложений и проектов (DeFi).

Часто задаваемые вопросы

❓ Как реализован DLT в голосовании?

Результаты волеизъявления заносятся в реестр и хранится там в зашифрованном виде. Внести изменения невозможно.

💻 Вероятна ли атака на все узлы системы для захвата?

Теоретически да, но необходимо множество ресурсов. Поэтому чем больше нод, тем выше безопасность.

📝 NFT относится к DLT?

Невзаимозаменяемые токены основаны на технологии блокчейн.

📘 Транзакции анонимны?

Да, для подключения к распределенной сети не нужно вносить личную информацию. Но большинство одноранговых систем не дают полную анонимность.

🔍 Что такое «Атака 51%»?

Когда у пользователя находится большее количество вычислительных мощностей, чем у остальных. Аналог контрольного пакета акций. В этой ситуации монопольный владелец мощности может внести любую запись в реестр, в том числе вывести чужие деньги.

заместитель главного редактора
Комментариев пока нет
Получайте главные новости из мира криптовалюты прямо на почту