Что такое блокчейн и биткойн?

Что такое блокчейн (англ. — blockchain)?

«Сеть надежна в неструктурированной простоте. Узлы работают сразу с небольшим количеством координации»

Сатоши Накамото

Как работает blockchain?

В       своем изначальном сообщении о Bitcoin, Сатоши Накамото (изобретатель биткойна или скрывающаяся под этим псевдонимом группа изобретателей) определяет электронную валюту — Bitcoin — как «Цепочку цифровых подписей» известную как «блокчейн».

Blockchain позволяет каждому владельцу денег перевести определенную сумму валюты непосредственно  какой-либо другой стороне, подключенной к той же сети, без необходимости опосредовать обмен у финансового учреждения.

 

Можно показать, как блокчейн работает с использованием Bitcoin в качестве примера, как показано на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Как в blockchain работы Bitcoin

 

Bitcoin, как и другие blockchains, использует криптографию для проверки транзакций, поэтому цифровые валюты часто называют «криптоцепочками». Bitcoin пользователи получают доступ к их балансу через пароль, известный как закрытый ключ. Сделки проверяются сетью пользователей под названием «горняков», которые жертвуют свои вычислительные мощности в обмен на возможность получить дополнительные биткойны с использованием общей базы данных и распределенной обработки.

 

Любой, кто имеет открытый ключ может отправить деньги на адрес Bitcoin, а только подпись, генерируемую закрытым ключом может осуществить транзакцию.

 

Несмотря на кажущуюся сложность, blockchain это просто еще один тип базы данных для регистрации операций, но которая копируется на все компьютеры в сети, участвующих в Blockchain, таким образом, блокчейн иногда называют:

 

Распределенный  реестр. Данные в blockchain хранятся в фиксированных структурах, называемых «блоками». Важными частями блока являются:

 

  • Его заголовок, который включает в себя метаданные, такие как уникальный идентификационный номер блока, время создания блока и ссылка возврата к предыдущему блоку
  • Учитывая последний блок, можно получить доступ ко всем предыдущим блоков, связанных друг с другом в цепи, поэтому база данных blockchain сохраняет полную историю всех активов и инструкций, выполняемых с самого первого — делает его данные проверяемыми и независимыми. По мере того как растет число участников, становится все труднее для злонамеренных акторов преодолеть деятельность по проверке большинства транзакций. Поэтому сеть становится все более и более надежной и безопасной. Действительно, blockchain решение обсуждается в качестве потенциального средства защиты данных атомных электростанций в Великобритании, механизмов защиты от наводнений, обороны и других важных объектов инфраструктуры.
  • Его содержание, как правило, проверенный список цифровых активов и отчетности, такие как сделки, их сумма и адреса сторон этих сделок.
  • Каждый блок соединяется с предыдущим блоком, так что создается — блокцепочка.

Blockchain Энигма. Парадокс. Возможность

 

Каковы различия между государственным и частным блокчейном?

 

Как и многие другие типы базы данных, блокчейн может быть государственным или частным. Сеть Bitcoin является общественной (также называется «меньшего разрешения»), потому что каждый может считывать или записывать данные из блоков или в реестр, если они работают с соответствующим программным обеспечениеи Bitcoin. Частные блокчейны, с другой стороны, работают в сети, где, как известно, известны участники априори и у них есть разрешения на обновление реестра. Участники могут быть от одной и той же организации или от различных организаций в пределах отрасли, где отношения между ними регулируются неформальными договоренностями, формальными контрактами или соглашениями о конфиденциальности.

 

При отсутствии доверия, общественные blockchains обычно требуют дополнительных механизмов для арбитража споров между участниками и защитой целостности данных. Это включает в себя дополнительную сложность, потому что нет никакой центральной власти для арбитража в децентрализованной сети. В блокчейне Bitcoin, например, новые операции могут быть добавлены только после того, как участника сети блокчейн решает сложную математическую задачу, известную как «доказательство правильности работы. Этот процесс называется «добычей». Шахтеры должны затратить на поиск решения этой математической задачи, а их усилия  выступают как знак того, что сделки являются действительными, даже если шахтеры не знают друг друга.

Какие альтернативы существуют для блокчейн Bitcoin?

 

Блокчейн бывают разных типов. Блокчейн Bitcoin, ряд других независимых блокчейнов появились в последние годы. Никто до сих пор не достигли такого же масштаба, как Bitcoin но они предлагают другие преимущества, такие как увеличение скорости, большую емкость данных, различные методов консенсуса или более расширенную функциональность. Litecoin, например, является меньшим конкурентом Bitcoin, но предлагает более быстрое время транзакций. Протокол Ripple представляет собой вариант распределенной книги, обеспечивающей мгновенный, сертифицированные и дешевые международные платежи, направленные в банки и небанковские кредитно-финансовые компании.

 

 

Ethereum, с другой стороны, является открытым исходным кодом, финансируемый, так же, как блокчейн Bitcoin, но которая позволяет сети коллег управлять их собственными «умными контрактами» — короткими компьютерными программами, осуществляемыми на блокчейн, которые выполняют свои инструкции когда определенные критерии были соблюдены.

Именно эти умные контракты, которые имеют потенциал для преобразования бизнес-процессов во многих отраслях промышленности. Например, на рисунке 2 показано, как Bitcoin на основе смарт-контракты могли бы повысить прозрачность в инвестиционной банковской деятельности.

 

 

Рисунок 2. Использование блокчейн Bitcoin для смарт-контрактов

 

Кроме того, технологические компании, как Microsoft в настоящее время обеспечивают «Blockchain как услуга» (Баас) на существующих облачных платформах. Баас позволяет разработчикам любой организации развертывать частные или публичные сети блокчейн с помощью Bitcoin, Ripple и других протоколов, а также экспериментировать с децентрализованными приложениями, не делая капитальные затраты, связанные с созданием своих собственных сетей.

Какие элементы являются общими для всех блокчейн?

Блокчейн в цифровой форме распределяется между несколькими компьютерами практически в режиме реального времени: блокчейн децентрализован, и копия всей записи доступна для всех пользователей и участников сети равноправных узлов ЛВС. Это устраняет необходимость центральных органов, таких как банки, а также доверенных посредников, таких как брокерские фирмы.

Блокчейн использует большое количество участников в сети для достижения консенсуса: участники используют свои компьютеры для аутентификации и проверки каждого нового блока — например, чтобы гарантировать, что та же сделка не происходит более одного раза. Новые блоки принимаются в сеть, как только когда большинство его участников считают, что они являются действительными.

Блокчейн использует криптографию и цифровые подписи, чтобы доказать тождество: сделки могут быть прослежены к криптографическим идентичностям, которые теоретически анонимные, но могут быть связаны с  идентичностям реальной жизни.

Блокчейн имеет механизмы, чтобы сделать трудным (но не невозможным) изменение исторических записей:

Даже если все данные могут быть считаны и новые данные могут быть записаны, но данные, которые существуют ранее в блокчейн не могут быть изменены теоретически, за исключением, когда правила, встроенные в протоколе позволяют такие изменения

Например, при требовании, если более чем на 50 процентов сети договорились об изменении.

Блокчейн имеет отметки времени: Операции по блокчейн являются временными метками, что делает его полезным для отслеживания и проверки информации.

Блокчейн программируется: инструкции, встроенные в блоках, такие как «если» это «то», позволяют сделки или иные действия, которые будут выполняться только при выполнении определенных условий, и могут сопровождаться дополнительными цифровыми данными.