Что такое технология блокчейн и как она работает — 5 основных этапов + 5 способов применения BlockChain

Оптимисты верят, что в недалёком будущем блокчейн-технологии избавят мир от бюрократии, коррупции, нечестных выборов, интернет-мошенников и невыполненных договорных обязательств. Блокчейн нас всех спасёт, и на Земле наступит эра благоденствия и процветания.

Не знаю, насколько оправданы столь радужные прогнозы, время покажет. Пока ясно одно: блокчейн – действительно революционный, принципиально иной способ хранения и передачи информации по сети, имеющий массу вариантов для практического применения.

С вами Денис Кудерин – эксперт ресурса «ХитёрБобёр» по финансовым и экономическим вопросам. Я расскажу, что собой представляют блокчейн технологии, в чём их преимущества и как они работают. А ещё я попытаюсь развеять самые распространённые заблуждения и мифы о блокчейне и объясню, почему биткоин вряд ли заменит традиционные деньги в ближайшие 10 лет.

1. Блокчейн – технологии будущего

Если вы до сих пор не в курсе, что представляет собой блокчейн, вы отстали от жизни. О блокчейне сейчас не говорит разве что ленивый. Правда, далеко не все представляют себе, что это за технология и с чем её едят. Знают только, что блокчейн как-то связан с биткоином, но как именно, сказать затрудняются.

Что ж, эта статья расставит все точки над «ё» и поможет понять суть, принцип работы и прикладной смысл блокчейна.

Дословно с английского blockchain переводится как «цепочка блоков». Перевод довольно точно отражает суть явления. Блоки информации собраны в последовательную цепь и защищены криптографическим шифрованием.

Цепочки информации не хранятся на каком-то отдельном сервере, а существуют одновременно на всех компьютерах, связанных в сеть.

Считается, что повсеместное внедрение blockchain-технологий изменит весь мир. Почему? Всё просто – благодаря децентрализации цепочки блоков, её невозможно изменить – то есть взломать, подделать и вообще каким-либо образом контролировать.

Одновременно отпадает необходимость в посредниках при совершении транзакций и любых других операций, связанных с передачей ценной информации. Сведения передаются по протоколу peer-2-peer – от пользователя к пользователю.

При этом каждый участник имеет информацию о других участниках, а также доступ ко всей истории транзакций, совершенных в системе.

Блокчейн – самодостаточная, но при этом предельно открытая структура, для работы которой не нужны третьи лица. Именно эту цель – отсутствие посредников – преследовали создатели биткоина, когда разрабатывали протокол передачи криптовалюты от пользователя к пользователю.

Цифровые деньги передаются по сети без участия помощников, а значит, отпадает нужда в услугах банков и платежных систем. При этом контролировать блокчейн-кошелёк имеет право только его владелец. Деньги не находятся у третьих лиц (банков), а ваши расходы и операции никто не контролирует.

Не только денежные транзакции, но и любые другие операции, в которых присутствует риск неисполнения одной из сторон определённых условий, защитит и обезопасит блокчейн-процедура.

Сферы использования «цепочки блоков» многообразны и многочисленны:

• денежные транзакции;
• коммерческие контракты, договоры, сделки;
• покупки услуг и товаров;
• передача конфиденциальной информации;
• страхование;
• защита и передача прав собственности;
• управление личными данными;
• архивирование официальных документов;
• защита интеллектуальной собственности.

Блоки связываются в цепь при помощи сложных математических алгоритмов. Каждый новый блок присоединяется строго к предыдущему, имеет уникальную подпись и метку времени. Добавление нового звена в цепь подтверждается каждым участником системы и приводит к автоматическому обновлению реестра.

Если возникает новый блок, сведения об этом появляются во всех базах данных. Чтобы взломать эту систему, нужно получить доступ более чем к половине всех компьютеров, задействованных в сети, а это технически маловероятно.

Отношение государственных и финансовых учреждений к новой технологии неоднозначное. Правительства опасаются, что бесконтрольные сделки облегчат жизнь нелегальным торговцам оружием, наркотиками и человеческими органами. Банки, биржи и платежные системы боятся остаться не у дел – если не нужны будут посредники, кто будет им платить?

В то же время финансовые компании проявляют огромный интерес к блокчейну, намереваясь заставить эту технологию работать на себя.

Более 40 крупнейших банков даже объединились в консорциум под названием R3, имеющим целью масштабное исследование блокчейна. Участники R3 считают, что «цепь блоков» — не однозначное зло для банков, а даже наоборот – возможность сократить расходы.

В частности, банкиры не против полностью перевести межбанковские платежи на блокчейн-основу и полностью отказаться от ныне действующей системы SWIFT.

В России отношение к блокчейну и криптовалютам неоднозначное. Правительство то предлагает полностью запретить, то призывает изучать. Минфин – за уголовную ответственность лиц, использующих криптовалюты, а глава Сбербанка Герман Греф, как и руководитель ЦБ Эльвира Набиуллина публично поддерживают новые технологии.

Сопротивляться прогрессу – себе дороже. Блокчейн уже действует, с этим нужно считаться, это нужно использовать в своих интересах и на благо всего человечества.

Занимательные факты о биткоине и блокчейне в этом видео:

2. В чем преимущества технологии блокчейн

У системы множество плюсов – она децентрализована, её почти невозможно взломать, а вся информация, которая формируется в блоки, автоматически подвергается шифрованию.

При этом данные, которые поступают в блокчейн, изменить задним числом невозможно – в теории они хранятся там вечно и не на серверах, а на каждом компьютере одновременно.

Распространение информации без копирования многие уже сейчас называют новым интернетом или интернетом ценностей. Чтобы получить общее представление о технологии, вообразите себе огромную базу данных, которая тысячи раз продублирована в сети и регулярно обновляется, когда в неё добавляются новые блоки.

Такая структура обладает массой преимуществ – поговорим о них подробно.

1) Прозрачность сделок

Сеть блокчейн пребывает в состоянии постоянного консенсуса – то есть регулярно проверяет сама себя, проводя своеобразный аудит цифровой экосистемы. При этом все данные, внедренные в сеть, остаются прозрачными – информация обо всех операциях доступна каждому пользователю.

К примеру, чтобы посмотреть всю историю о биткоин-транзакциях, достаточно зайти на ресурс BlockExplorer – здесь хранится информация обо всех операциях и переводах этой криптовалюты.

2) Отсутствие центрального сервера

Благодаря отсутствию централизованного хранилища информации, взять блокчейн-систему под контроль практически невозможно – чтобы изменить данные сразу во всей сети, нужны неограниченные вычислительные мощности. База распределяется среди всех участников, значит, остаётся почти неуязвимой.

Это кардинально новый подход к хранению важных данных. Сейчас любая значимая информация где-то хранится. Вы купили дом, автомобиль, зарегистрировали брак, оформили страховку или перевели деньги – все сведения об этих операциях фиксируются где-то на серверах.

А любой сервер можно взломать – это вам скажет любой хакер. Да и лица, которые имеют доступ к данным, могут залезть в базу и изменить информацию.

Блокчейн строится по кардинально иному принципу – информация распределена по тысячам, а то и миллионам компьютеров: залезть сразу во все узлы и изменить данные практически нереально.

3) Наличие полной копии базы у каждого пользователя

Поскольку у каждого участника блокчейн-сети есть обновляемая копия базы данных, согласовывать информацию с другими пользователями не нужно.

Когда в цепь вводится новая транзакция, это подтверждается всеми участниками системы. Хронлогический порядок распределения блоков, а также сами данные изменить нельзя.

Ключ доступа к конкретному блоку информации (например, к блокчейн-кошельку) есть только у его владельца.

4) Быстрые и точные транзакции

Децентрализованная система со встроенной защитой от взлома позволяет проводить транзакции быстро, точно и без посредников. Банки, обменники, платёжные системы, нотариусы больше не нужны – подлинность транзакций проверяют и подтверждают все участники системы.

На принципе точности основаны набирающие популярность в бизнесе смарт контракты – то есть умные контракты. В обычном договоре означены обязательства сторон, условия выполнения соглашения и последствия нарушения договора. Всегда есть риск, что одним не заплатят, а другие не получат, что хотели.

«Умный контракт» основан на другом принципе. Такой договор исполняется лишь при достижении определённых условий (принцип «если…, то…»). Нарушить смарт-контракт нельзя, как и изменить условия задним числом.

5) Шифрование данных

Данные, которые формируются в блок, шифруются в автоматическом режиме. Криптография – гарантия полной безопасности данных. Хеширование в блокчейнах гарантирует необратимость всей цепи транзакций, а цифровые подписи и ключи двух видов делают информацию внутри блоков недоступной для посторонних.

Хотите углубиться в тему – читайте статью нашего журнала «Блокчейн обучение».

3. 5 способов применения технологии blockchain

В теории технология применима к любым типам деятельности, где присутствует риск обмана, недоверия или ошибок в передаче данных.

Рассмотрим наиболее перспективные и эффективные способы использования блокчейна.

Способ 1. Администрирование сетей

Блокчейн в этом случае играет роль неуязвимого хранилища ключей и списков пользователей, имеющих право доступа к каким-либо данным – серверам, терминалам, сети банкоматов.

Технология защищает от хакерских атак, ошибок сервера, взломов сетей и снимает проблему «единого администратора».

Способ 2. Хранение цифровых сертификатов

Криптография надёжно защищает информацию от несанкционированного прочтения, изменения, распространения. Поскольку сертификаты хранятся не на серверах, а в сети, получить к ним незаконный доступ невозможно, как и перехватить пароли пользователей.

Способ 3. Подтверждение прав собственности

Подтверждение и передача прав собственности станут простыми, почти мгновенными и безопасными операциями, если применить к этой сфере блокчейн-технологию.

Достаточно лицу, имеющему доступ к своему блоку, внести в блокчейн новую информацию, и сведения о праве собственности распространятся по всей системе.

Способ 4. Создание системы DNS

С помощью блокчейна распределение имен в доменных сетях станет абсолютно безопасным. Никакие DDoS-атаки уже не будут страшны ни рядовым гражданам, ни финансовым, ни правительственным организациям.

Способ 5. Идентификация и подтверждение прав доступа

Уже сейчас некоторые передовые компании используют блокчейн для идентификации своих клиентов, сотрудников и пользователей систем. Применение «цепочки блоков» гораздо дешевле и эффективнее, чем любые другие способы защиты данных и подтверждения прав доступа.

Области применения блокчейна – сводная таблица:

№	Способы использования	Польза	Текущий статус
1	Администрирование сетей	Безопасность любых сетей	Используется некоторыми системами
2	Подтверждение прав собственности	Передача и подтверждение прав собственности	Есть несколько действующих платформ
3	Хранение цифровых сертификатов	Защита сертификатов от несанкционированного доступа	Используется
4	Подтверждение доступа и идентификация пользователей	Конфиденциальность данных, безопасный доступ	Применяется в некоторых зарубежных корпорациях
5	Создание DNS систем	Защита доменных имён	Есть действующие примеры технологии

4. Как работает технология blockchain – 5 основных этапов

Принцип работы цепи блоков станет понятен, если мы рассмотрим его на примере денежной транзакции в криптовалюте.

Поскольку цифровые деньги – это всего лишь блоки информации, алгоритм будет актуален для любых блокчейн-операций.

Этап 1. Принятие решения о транзакции и передача её в сеть

У вас есть биткоин-кошелёк, и вы захотели рассчитаться криптовалютой за покупку в интернет-магазине, который принимает цифровые деньги. Вы принимаете решение о выполнении транзакции и передаёте своё решение в сеть, состоящую из равноправных узлов.

Этап 2. Передача операции в P2P-сеть

Операция поступает в компьютерную сеть с помощью специальных алгоритмов. Автоматически запускается криптографическое шифрование транзакции и формируется новый уникальный блок, в котором есть ссылка на предшествующее звено и метка времени.

Этап 3. Валидация

Новый блок рассылается для проверки всем узлам системы, при этом каждый узел заносит его в свою базу данных. Цепочка обновляется, что автоматически и одновременно отражается в общем реестре.

Процедура подтверждения транзакции и статуса пользователя называется валидацией.

Этап 4. Подтверждение транзакции и создание нового блока данных

После подтверждения новый блок данных занимает своё уникальное место в цепочке и становится его полноценной частью. Сведения об операции доступны всем пользователям, но само содержимое блока – только тому, у кого есть закрытый ключ.

Этап 5. Добавление нового блока к цепочке

Адресат транзакции получает биткоины на свой кошелек, что подтверждается обоими участниками транзакции. Каждая такая транзакция – это отдельный блок, который становится полноценным звеном цепочки. Подлинность и уникальность нового блока подтверждается всеми участниками сети.

5. 5 мифов о блокчейне – так ли он надежен на самом деле

Несмотря на все преимущества блокчейн-технологии, до совершенства ей ещё далеко. Применение на практике сопряжено с рядом трудностей и ограничений.

Кроме того, есть несколько стойких заблуждений о блокчейне, которые не соответствуют действительности либо соответствуют лишь отчасти.

Миф 1. Блокчейн вечен

Считается, что информация, записанная в блоках, остаётся там навсегда. В теории это возможно, но не на практике. Рост вместимости жестких дисков просто не поспевает пока за ростом объёма цепочек.

Кроме того, что базы надо хранить, приложения для использования той же криптовалюты нужно ещё и скачивать на компьютер, если вы хотите пользоваться полноценным кошельком.

Каждый, кто хотя бы раз это делал, знает, что этот процесс занимает не один час. И даже не один день. Легче пользоваться онлайн-кошельком, но тогда это уже будет не совсем блокчейн.

Миф 2. Блокчейн – гигантский распределенный компьютер

Не совсем так, а точнее, совсем не так. Никакого распределения функций и синергии не происходит. Данные просто многократно дублируются. Каждый узел в системе делает одно и то же – проверяет транзакции, записывает их в блоки, хранит историю.

Миф 3. Блокчейн полностью заменит обычные деньги

Увы или к счастью, но до этого ещё далеко. Биткоин-система способна обработать за секунду максимум 7 операций. А записываются транзакции лишь раз в 10 минут. После этого нужно ещё подождать для надёжности минут 50.

На оплату обычными деньгами уходит в сотни раз меньше времени. Та же система «Виза» выполняет тысячи операций в секунду и способна при необходимости увеличить мощности.

Миф 4. Блокчейн децентрализован, а поэтому – нерушим

Формально это правда – единого центра у блокчейна нет. Но зато майнеры – те, кто поддерживает работу системы – объединены в пулы.

Сообщества майнеров находятся, как правило, где-то в одной локации (например, в Китае). Это обстоятельство значительно упрощает задачу потенциальных злоумышленников, которые замыслят разрушить биткоин-систему.

Миф 5. Открытость блокчейна – это хорошо

Для кого как. Анонимность анонимностью, но если Вася переводит деньги Пете, с которым знаком лично, никакие псевдонимы тут не помогут. Петя будет знать обо всех финансовых операциях Васи и наоборот.

Для физических лиц это ещё терпимо, а вот для компаний раскрывать свои финансовые дела перед посторонними крайне нецелесообразно. Все операции с контрагентами, клиентами, продажи и закупки станут известны. И тогда прощай коммерческая тайна.

6. Заключение

Технологии блокчейн – будущее человечества. Но пока современные компьютеры не способны обеспечить блокчейны вычислительными мощностями в нужном объёме. Поэтому до повсеместного внедрения системы ещё далеко.

Вопрос к читателям

Как по-вашему, в какую криптовалюту вкладывать сегодня наиболее выгодно?

Желаем вам финансового благополучия в любых начинаниях! Комментируйте, делитесь опытом, задавайте вопросы. Если статья понравилась, расскажите о ней друзьям в соцсетях. До новых встреч!