Blockchain Unlocking the Future: Лучшее внедрение технологии в 2024 году

Что такое блокчейн?

Блокчейн — это распределенная база данных или бухгалтерская книга, совместно используемая узлами компьютерной сети. Они известны своей ключевой ролью в поддержании безопасных и децентрализованных записей транзакций в криптовалютных системах, однако их использование выходит за рамки криптовалют. Блокчейн позволяет сделать данные в любой отрасли неизменяемыми, то есть их невозможно изменить.

Невозможность изменять блоки означает, что доверие необходимо только при вводе данных пользователями или программами. Это снижает зависимость от доверенных третьих лиц, часто аудиторов или других лиц, которые вносят издержки и ошибки.

С момента появления биткойна в 2009 году использование блокчейна резко возросло благодаря созданию различных криптовалют, децентрализованных финансовых приложений (DeFi), неиграбельных токенов (NFT) и смарт-контрактов.

Ключевые моменты о блокчейне

• Блокчейн — это общая база данных, которая отличается от обычных баз данных способом хранения информации: данные хранятся в криптографически связанных блоках.
• В блокчейне могут храниться различные типы информации, но чаще всего он используется в качестве регистрационной книги для транзакций.
• Что касается биткойна, то блокчейн децентрализован, то есть ни один человек или группа не имеют контроля; вместо этого контроль распределяется между всеми пользователями.
• Децентрализованные блокчейны неизменяемы, то есть после ввода данных их невозможно отменить. В случае с биткойном транзакции записываются навсегда и доступны любому.

Как это работает?

Возможно, вы знакомы с электронными таблицами или базами данных. Блокчейн похож на них тем, что представляет собой базу данных для ввода и хранения информации. Однако основное различие между традиционными базами данных или электронными таблицами и блокчейном заключается в структуре и доступе к данным.

Блокчейн состоит из программ, называемых скриптами, которые выполняют задачи, обычно выполняемые в базе данных: ввод и доступ к информации, ее сохранение и хранение. Блокчейн распределен, то есть несколько копий хранятся на многих машинах, и все они должны совпадать, чтобы быть действительными.

Блокчейн собирает информацию о транзакциях и записывает ее в блок, подобно тому как электронная таблица содержит информацию в ячейках. После заполнения информация проходит через криптографический алгоритм, создавая шестнадцатеричное число, известное как хэш-значение.

Затем это хэш-значение вводится в заголовок блока, расположенного ниже, и шифруется с использованием другой информации в блоке. Таким образом создается серия связанных блоков.

Процесс транзакции

1. Транзакции следуют определенному процессу, зависящему от блокчейна, на котором происходит транзакция. Например, в блокчейне Bitcoin инициирование транзакции с помощью криптовалютного кошелька (приложения, предоставляющего интерфейс к блокчейну) вызывает ряд событий.
2. В Биткойне ваша транзакция отправляется в мемпул, где она хранится и стоит в очереди до тех пор, пока ее не заберет майнер или валидатор. После того как она попадает в блок и этот блок заполняется транзакциями, он закрывается и шифруется с помощью криптографического алгоритма. Затем начинается добыча.
3. Вся сеть работает одновременно, чтобы «решить» проблему хэша. Каждый генерирует случайный хэш, за исключением «nonce» — сокращенного обозначения числа, используемого один раз.
4. Каждый майнер начинает с нулевого nonce, который добавляется к случайно сгенерированному хэшу. Если это число не равно или меньше целевого хэш-значения, к нему добавляется 1, и генерируется новое хэш-значение блока. Так продолжается до тех пор, пока майнер не сгенерирует правильное хэш-значение, не выиграет гонку и не получит вознаграждение.
5. Генерирование случайных хэш-значений до тех пор, пока не будет найдено конкретное, — это то, что часто называют «доказательством работы», — оно «доказывает», что майнер выполнил работу. Объем работы, необходимый для проверки хэш-значения, является причиной того, что сеть Биткойна потребляет так много вычислительной мощности и энергии.
6. Как только блок закрывается, транзакция завершается. Однако блок не считается подтвержденным, пока его не подтвердят еще пять блоков. Для завершения подтверждения сети требуется около часа, поскольку каждый блок занимает в среднем менее 10 минут (первый блок с транзакциями и последующие пять блоков, умноженные на 10, равны примерно 60 минутам).
7. Не все блокчейны следуют этому процессу. Например, сеть Ethereum случайным образом выбирает валидатора из всех пользователей, делающих ставки в Ethereum, для проверки блока, после чего он подтверждается сетью. Это быстрее и потребляет меньше энергии, чем процесс Биткойна.

Что такое децентрализация

Блокчейн позволяет распределять данные в базе данных по нескольким узлам сети (компьютерам или устройствам, на которых установлено программное обеспечение для блокчейна). Это не только создает избыточность, но и поддерживает верность данных. Например, если кто-то попытается изменить запись в одном экземпляре базы данных, другие узлы не дадут этому произойти. Таким образом, ни один узел сети не сможет изменить хранящуюся в нем информацию.

Благодаря такому распределению и криптографическому доказательству выполненной работы информация и записи (например, транзакции в криптовалюте) являются необратимыми. Такие записи могут представлять собой список транзакций (как в криптовалютах), но в блокчейне могут храниться и другие типы информации, например юридические контракты, удостоверения личности или инвентарные списки компаний.

Прозрачность

Благодаря децентрализованной природе блокчейна Bitcoin все транзакции можно прозрачно просматривать, владея личным узлом или используя проводник блокчейна, который позволяет любому человеку просматривать транзакции в режиме реального времени. У каждого узла есть своя копия цепочки, которая обновляется с подтверждением и добавлением новых блоков. Это означает, что при желании вы можете отслеживать биткоин, где бы он ни находился.

Например, в прошлом биржи были взломаны, что привело к потере большого количества криптовалюты. Хотя хакеры могут быть анонимными (за исключением адресов их кошельков), добытую ими криптовалюту легко отследить, поскольку адреса кошельков публикуются в блокчейне.

Разумеется, записи, хранящиеся в блокчейне Биткойна (и большинстве других блокчейнов), зашифрованы. Это означает, что только человек, которому присвоен адрес, может раскрыть свою личность. Таким образом, пользователи блокчейна могут оставаться анонимными, сохраняя при этом прозрачность.

Безопасен ли блокчейн?

Технология блокчейн позволяет добиться децентрализованной безопасности и доверия несколькими способами. Во-первых, новые блоки всегда хранятся линейно и хронологически. То есть они всегда добавляются в «конец» блокчейна. После того как блок добавлен в конец блокчейна, вернуться назад и изменить его содержимое очень сложно, если только большинство участников сети не достигли консенсуса по этому поводу.

Любое изменение данных в блоке приводит к изменению его хэш-значения. Поскольку каждый блок содержит хэш-значение предыдущего блока, одно изменение повлияет на все последующие блоки. Сеть отвергнет любой измененный блок, потому что хэш-значения не совпадут.

Не все блокчейны на 100% непроницаемы. Это распределенные бухгалтерские книги, использующие код для создания известного уровня безопасности. Если в коде есть уязвимости, ими можно воспользоваться.

Например, предположим, что хакер управляет узлом в сети блокчейн и хочет изменить блокчейн, чтобы украсть криптовалюту у других. Если они изменят свою копию, им придется убедить другие узлы в том, что их копия является действительной.

Для этого им нужно контролировать большую часть сети и вставить ее в нужный момент. Эта атака известна как атака 51 %, поскольку для ее проведения необходимо контролировать более 50 % сети.

В таких атаках все зависит от времени — к тому моменту, когда хакер предпримет какие-либо шаги, сеть, скорее всего, уже пройдет мимо блока, который пытаются изменить. Это связано с тем, что хэширование в этих сетях происходит невероятно быстро — по состоянию на 21 апреля 2023 года скорость хэширования в сети Bitcoin составляла 348,1 эксахеша в секунду (это 18 нулей).

Биткойн и блокчейн

Технология блокчейн была впервые описана в 1991 году исследователями Стюартом Хабером и В. Скоттом Сторнеттой, которые хотели реализовать систему, в которой временные метки документов не могли бы быть подделаны. Но только спустя почти два десятилетия, с запуском Bitcoin в январе 2009 года, блокчейн был впервые использован в реальном мире.

Протокол биткойна построен на блокчейне. В научной статье, посвященной цифровой валюте, псевдонимный создатель биткойна Сатоши Накамото описал ее как «новую систему электронных денег, полностью одноранговую, без доверенной третьей стороны».

Ключевым моментом является то, что биткойн использует блокчейн как средство прозрачной записи бухгалтерской книги платежей между сторонами или других транзакций.

В блокчейн можно постоянно записывать любое количество данных. Это могут быть транзакции, голоса на выборах, инвентаризация товаров, государственные идентификаторы, документы на дом и многое другое.

В настоящее время десятки тысяч проектов стремятся внедрить блокчейн в различных формах, чтобы помочь обществу, не только для регистрации транзакций, но и, например, как способ безопасного голосования на демократических выборах.

Неизменность блокчейна означает, что мошенническое голосование станет гораздо сложнее. Например, система голосования может предоставить каждому гражданину страны единую криптовалюту или токен.

Каждый кандидат получает определенный адрес кошелька, а избиратели отправляют свои токены или криптовалюту на адрес кандидата, за которого они хотят проголосовать. Прозрачная и отслеживаемая природа блокчейна устранит необходимость ручного подсчета голосов, а также возможность подделки физических бюллетеней недобросовестными лицами.

Как используется блокчейн?

Хорошо известно, что блоки на блокчейне Биткойна хранят данные о транзакциях. Сегодня на блокчейне работают более 23 000 других криптовалютных систем. Но оказалось, что блокчейн — это надежный способ хранения данных и о других типах транзакций.

Среди компаний, экспериментирующих с блокчейном, — Walmart, Pfizer, AIG, Siemens, Unilever и другие. Например, компания IBM создала блокчейн Food Trust для отслеживания пути продуктов питания до места назначения.

Зачем это делать? Пищевая промышленность стала свидетелем бесчисленных вспышек кишечной палочки, сальмонеллы и листерии; в некоторых случаях вредные вещества были непреднамеренно внесены в продукты питания. В прошлом на поиски источника этих вспышек или причины заболеваний могли уйти недели.

Благодаря блокчейну бренды могут проследить путь продуктов питания от их происхождения, каждой остановки и до доставки. Мало того, теперь эти компании могут видеть все, с чем она могла контактировать, что позволяет им быстрее выявлять проблемы и, возможно, спасать жизни людей. Это один из примеров применения блокчейна на практике, но существует множество других форм его внедрения.

Итоги

Поскольку технология уже получила множество практических применений, блокчейн окончательно вошел в обиход во многом благодаря биткоину и криптовалютам. Блокчейн, который на слуху у каждого инвестора в стране, призван сделать бизнес и государственные операции более точными, эффективными, безопасными и дешевыми, с меньшим количеством посредников.

Сейчас, когда мы вступаем в третье десятилетие блокчейна, вопрос уже не в том, догонят ли традиционные компании эту технологию, а в том, когда. Сегодня мы наблюдаем всплеск развития НФТ и токенизации активов. Таким образом, ближайшие десятилетия станут для блокчейна периодом значительного роста.

Ссылки

википедия.