Как работает технология блокчейн: все, что вам нужно знать, простыми словами

Несмотря на то, что сегодня все хотя бы раз слышали о блокчейне, не все знают, как он работает. В этой статье мы простыми словами объясним, что такое технология блокчейн.

Что такое технология блокчейн?

Так что же такое технология блокчейна простыми словами? Блокчейн обычно определяется как передовая технология базы данных. Все сохраненные данные являются общедоступными и легко проверяемыми. Все блоки соединены друг с другом. Предоставьте доступ своим надежным деловым партнерам, и они будут получать ту же информацию о транзакции в хронологическом порядке. Доступ к цепочке запрещен для неавторизованных пользователей. Это неизменяемая база данных для многих целей.

Каковы преимущества блокчейна

Технология блокчейн дает много преимуществ. Основные из них:

➜ Расширенная безопасность
Блокчейн использует принцип криптографии, децентрализации и консенсуса для обеспечения повышенной безопасности. Нет единой точки отказа, и один пользователь не может изменить записи транзакций.

➜ Повышенная эффективность
Прозрачность и смарт-контракты в цепочке блоков делают транзакции между компаниями быстрее и эффективнее.

➜ Более быстрый аудит
С блокчейном записи доступны для каждого участника и всегда упорядочены по времени, что значительно ускоряет обработку аудита.

Недостатки блокчейна

Недостатки тоже присутствуют:

➜ Масштабируемость
В отличие от своих централизованных аналогов, блокчейны имеют ограниченную масштабируемость. Чем больше узлов участвует, тем медленнее транзакция.

➜ Хранение
Базы блокчейна могут со временем стать чрезвычайно большими. Размер блокчейнов, кажется, растет быстрее, чем размер жестких дисков, и сеть может потерять узлы, если реестр станет слишком большим для загрузки и хранения пользователями.

➜ Безопасность
Блокчейн предлагает большую безопасность, чем другие платформы. Однако это не означает, что он полностью безопасен.

➜ Конфиденциальность
Несмотря на то, что они анонимны и зашифрованы, все сетевые узлы имеют доступ к данным в публичном блокчейне, доступном для всех.

➜ Энергопотребление
Энергопотребление блокчейна очень велико из-за майнинга.

➜ Закрытые ключи
Зависимость блокчейна от своих пользователей является ограничением: если ключи будут украдены, у пользователя не будет другого способа получить доступ к своим средствам.

➜ Неизменяемость данных
Неизменяемость данных также может быть недостатком. Если кто-то использует цифровую платформу на основе блокчейна, он не может стереть записи.

➜ Стоимость
Поддерживать блокчейн попросту дорого.

Как блокчейн используется в криптовалюте

Криптовалюта и блокчейн неразделимы. По сути, блокчейн — это основа криптографии. Он даже позволяет существовать криптовалютам и почти всем сервисам, созданным для их управления. Благодаря этому нам доступна продажа, покупка и торговля криптовалютой.

В конце концов, развитие блокчейна обусловлено криптовалютами, потому что криптовалюта зависит от своей сети. Однако блокчейн используется не только в финансовых целях — многие другие инновационные решения основаны на технологии блокчейна.

Как работает технология блокчейн

Сложный механизм блокчейна можно объяснить следующими этапами:

1. Запись транзакции
В записи подробно показан процесс движения актива от одной стороны к другой. Данные блокчейна содержат все подробности о транзакции, в том числе о том, кто в ней участвовал, время, дату, место и сумму транзакции и т. д.

2. Установление консенсуса
При запуске сети участники должны согласиться с тем, что зарегистрированная транзакция действительна.

3. Соединение блоков
Как только участники достигли консенсуса, транзакции записываются в блоки. Эти блоки связаны друг с другом хешем. Из-за хэша подделка данных легко обнаруживается, поскольку значение хеш-функции изменяется при изменении данных. Блоки надежно связаны, и каждый дополнительный блок усиливает проверку предыдущего блока.

4. Поделитесь записью
Последняя копия предоставляется всем участникам транзакции.

История блокчейна

Ученые Стюарт Хабер и В. Скотт Стометта описали технологию блокчейна в 1991 году. Они стремились создать инструмент для временных меток цифровых документов, чтобы избежать подделки. Они разработали систему защищенной цепочки.

Позже в технологию были интегрированы деревья Меркла, что сделало цепочку более структурированной за счет возможности соединения нескольких документов в один блок. Он хранит множество блоков данных, каждый из которых является частью предыдущего, а самая новая запись содержит всю историю записи. При этом технология осталась невостребованной.

В 2004 году Хэл Финни представил систему Reusable Proof-of-Work в качестве прототипа цифровых денег. Система работала, получая в качестве вознаграждения невзаимозаменяемую монету на основе Hashcash. Затем токен может передаваться между пользователями.

В 2008 году Сатоши Накамото разработал теорию распределенного реестра. Он модифицировал систему блокчейна, улучшив ее дизайн. Разработанный им дизайн до сих пор используется для хранения данных криптотранзакций.

Типы блокчейна

Существует четыре типа структур блокчейна:

1. Общедоступные блокчейны
Проще говоря, этот тип блокчейна обычно характеризуется отсутствием ограничений — любой может присоединиться, прочитать, написать, просмотреть и загрузить протокол в любое время. Часто предлагаются поощрения для валидаторов.

Большое сообщество участников защищает его от проблем кибербезопасности, так как чем больше участников, тем безопаснее блокчейн. Публичные блокчейны полностью децентрализованы, поэтому все ноды могут создавать новые блоки и проверять их.

Однако изменить уже заложенные в цепочку данные невозможно — блокчейн неизменен. Основным недостатком такого типа блокчейна является то, что проверка требует времени.

2. Частные (или управляемые) блокчейны
Частные блокчейны намного быстрее по сравнению с общедоступными, которые обеспечиваются меньшим количеством участвующих узлов. Общий доступ ограничен, только центральный орган определяет, кто может быть узлом. Эти блокчейны частично децентрализованы и контролируются одной организацией. Из-за этого равные права предоставляются не всем участникам.

Недостатком является то, что управляемые сети более уязвимы для мошенничества.

3. Консорциумные (или федеративные) блокчейны
Федеративные блокчейны редко ориентированы на криптовалюту и часто организуются для других проектов, основанных на блокчейне. Эти сети управляются группами организаций. Принимаются только предварительно отобранные участники, и каждый из них имеет равную силу. Каждый участник будет заранее проверен и исключен другими участниками в случае злонамеренных действий.

Создать консорциум довольно сложно, так как это требует сотрудничества между рядом организаций, что может привести к логистическим проблемам.

4. Гибридные блокчейны
Гибридные блокчейны контролируются одной организацией, но с возможностью общения со всеми акционерами. Качества, которые они разделяют с частными блокчейнами, позволяют им достигать низких транзакционных издержек, поскольку для проверки требуется всего несколько участников. Смешанный характер обеспечивает контролируемый доступ и свободу одновременно. Архитектура гибридных блокчейнов полностью настраиваема, и правила могут быть изменены в любое время.

Конфиденциальность и безопасность блокчейна

Несмотря на то, что блокчейн известен как безопасная технология, все еще есть некоторые недостатки, которые необходимо исправить.

Транзакции, хранящиеся в блокчейне, не зашифрованы, поэтому каждый имеет к ним доступ. Это может быть проблематично, поскольку в некоторых случаях может привести к нормативным и юридическим проблемам. Решение состоит в том, чтобы зашифровать эту информацию, но если ключ потерян, нет никакого способа правильно расшифровать его обратно/может возникнуть более серьезная проблема, если ключ украден.

Однако блокчейн также может помочь улучшить кибербезопасность. Такие проблемы, как MITM-атаки, фальсификация данных и DDoS-атаки, успешно избегаются с помощью блокчейна.

Примеры и варианты использования блокчейна

Применение технологии блокчейн разнообразно, давайте рассмотрим несколько примеров:

• Перевод денег
Приложения для перевода криптовалюты упрощают, ускоряют и удешевляют перевод денег, особенно когда речь идет о международных транзакциях.

• Смарт-контракты
Это как наши обычные контракты, но посредник не нужен. Они экономят время и деньги для бизнеса.

• Интернет вещей (IoT)
Интернет вещей открывает новую эру умной бытовой техники. Управляйте своим холодильником, роботом-пылесосом или даже кофеваркой с любого расстояния. Кстати, именно в этом случае очень помогает технология машинного обучения. Умный дом с поддержкой алгоритмов блокчейна и машинного обучения легко контролировать и настраивать в соответствии с личными предпочтениями.

• Безопасность личности
Защитите себя от мошенничества с идентификацией, храня свои личные данные в децентрализованной цепочке блоков.

• Здравоохранение
Блокчейн-решения могут снизить расходы на здравоохранение за счет внедрения технологии сбора и обмена личной информацией пациентов между медицинскими работниками.

• Логистика
Судоходные компании используют технологию для управления цепочкой поставок, отслеживая ее по всему миру с помощью технологии блокчейн.

• Не взаимозаменяемые токены (NFT)
Благодаря блокчейну потребители теперь могут претендовать на единоличное владение некоторыми из наиболее желанных цифровых активов.

• Правительство
Технология используется для хранения государственных документов, что значительно повышает эффективность бюрократической работы. Это также может быть использовано для упрощения выборов.

• Медиа
Чтобы обезопасить свои медиафайлы от кражи, вы можете токенизировать их с помощью технологии блокчейн.

В заключение

В статье мы обсудили, что такое блокчейн, как он был создан и для чего потенциально может использоваться блокчейн. Одним словом, блокчейн имеет множество применений, не только в финансах, и разработка того, что мы можем сделать с помощью этой технологии, очень революционна. Надеюсь, вы узнали что-то новое!