Как работают криптовалюты. С картинками
Добрый день, меня зовут Павел Поляков, я Principal Engineer в каршеринг компании SHARE NOW, в Гамбурге в Германии. А еще я автор телеграм канала Хороший разработчик знает, где рассказываю обо всем, что обычно знает хороший разработчик.
Сегодня я хочу поговорить про блокчейн и криптовалюты. Мы слышим про это везде, но понимаем ли мы базовые принципы их работы? Давайте разберемся. Это перевод оригинальной статьи.
Как работают криптовалюты. С картинками.
В 2008 году Lehman Brothers Holdings Inc. подало прошение о банкротстве. Это ударило по вере общества в банки так сильно, что появилась новая категория активов, которая управляется без формальной банковской активности. Первая криптовалюта, bitcoin , появилась в 2008 году. Автором было неизвестное лицо или группа лиц под именем Сатоши Накамото. Идея заключалась в том, чтобы создать децентрализованную цифровую валюту с открытым исходным кодом, без центрального банка или центрального администрирования. Вот ссылка на оригинальную белую книгу (white paper).
В этой статье мы рассмотрим как криптовалюты работают в принципе, начиная с транзакций и заканчивая хранением данных. Так как bitcoin является первой и наиболее известной криптовалютой, то в этой статье я сфокусируюсь на нем.
Bitcoin ≠ Blockchain
Когда люди используют слова Bitcoin и blockchain как синонимы это не верно. Но люди все еще делают так, это популярное заблуждение.
Bitcoin это не просто монета, а еще и протокол, который основывается на технологии блокчейн. Протокол это набор правил, с помощью которых участники сети общаются друг с другом. Например, часть Bitcoin протокола регулирует как должны управляться приватные и публичные ключи, как происходит майнинг, чтобы подтверждать транзакции и тому подобное. Ethereum , waves , neo , ripple и некоторые другие криптовалюты имеют похожий на Bitcoin протокол.
Этот протокол, как, например, Bitcoin и Ethereum , включает в себя определение монеты, которая, как правило, названа в честь протокола. Эта монета и делает использование протокола интересным для людей. Она используется, чтобы вознаградить людей, которые “добывают” или майнят (mine), чтобы добавить блоки к блокчейну и, что еще более важно, чтобы покупать что-то друг у друга.
Токены, в свою очередь, находятся на третьем слое архитектуры. Они существуют благодаря смарт контрактам, которые, в свою очередь, работают благодаря протоколам (второй слой). Ethereum на данный момент, это наиболее популярный протокол для создания смарт контрактов и токенов. А вот протокол Bitcoin , в итоге, не позволяет создание токенов, потому что он не поддерживает создание смарт контрактов.
Безопасная альтернатива традиционным банкам
Чтобы хорошо понять криптовалюты, давайте сперва разберемся как работает блокчейн и обычная клиент-серверная архитектура.
Клиент-серверная архитектура
Базовая концепция этой архитектуры в том, что клиент (пользователь) делает http запрос к серверу, и, если все в порядке, то сервер, в качестве ответа, отправляет клиенту вебстраницу. Сама вебстраница, как правило, содержит в себе данные из какой-то централизованной базы данных.
Сам факт, что вся информация хранится централизованно, на одном (условно) сервере, который контролируется банком или компанией, это огромная проблема. Даже больше, из-за того, что вся информация хранится на одном сервере, повышается шанс, что сервер взломают. А это, в свою очередь, ставит под угрозу приватность ваших данных.
Blockchain
Блокчейн решает два больших недостатка, которые присущи традиционной клиент-серверной архитектуре — приватность и безопасность данных. Блокчейн это распределенное и неизменяемое хранилище, в дополнение все операции в нем можно проконтролировать.
Давайте разберем это определение по кусочкам. Распределенное означает, что информация хранится в сети компьютеров. Это исключает необходимость иметь централизованные сервера. Вы можете представить это хранилище как бухгалтерскую книгу, где хранится список всех транзакций, которые происходят в блокчейне. Это хранилище неизменяемое, когда информация попадает в него, ее невозможно оттуда удалить или изменить.
Транзакции в блокчейн являются псевдонимными, вы можете видеть транзакции других людей, но вы не знаете кто именно стоит за ними, вы не можете изменять данные, которые содержаться в транзакции. Некоторые криптовалюты разрешают вам шифровать данные в транзакции или даже требуют этого.
Майнинг bitcoin
Теперь, когда мы обсудили как основы блокчейн, давайте посмотрим как в протоколе bitcoin происходят транзакции. К примеру, Боб хочет послать 1 BTC Алисе.
Боб проводит транзакцию, чтобы послать деньги Алисе. Транзакция, которую инициировал Боб, изначально сохраняется в Mempool (место, где содержатся все неподтвержденные транзакции). Для того чтобы транзакция из Mempool попала в Bitcoin блокчейн, майнеры, сперва, должны решить математическую проблему. Ее решение, как правило, занимает 9 минут. Майнер, который решит эту проблему первым, заявляет другим участникам сети, что он успешно ее решил. Теперь другие майнеры проверят, является ли добытый блок действительно тем, что хочет добавить Боб, или это хакеры пытаются взломать сеть. После того как все будет проверено, транзакция будет успешно размещена в блокчейне и Алиса получит 1 BTC от Боба.
Отметим, что майнер, который первым решит математическую проблему, получит вознаграждение или комиссию за транзакцию в виде bitcoin .
Математическая проблема
Теперь, когда мы, в целом, понимаем, что такое майнинг, давайте разберемся с математической проблемой, которую решают майнеры, чтобы добавить блок в Bitcoin сеть.
Когда Боб с Алисой совершили транзакцию, то она выглядела как та, что на картинке ниже. Каждая транзакция содержит номер блока, одноразовое значение (nonce), данные, предыдущий хэш и собственный хэш.
Номер блока, как и сообщает нам имя, это номер текущего блока, который предстоит добавить в блокчейн. Данные содержат детали транзакции, которую совершили Боб и Алиса. В блокчейне хэши это как отпечатки пальцев, они используются, чтобы ссылаться на предыдущие блоки. Предыдущий хэш содержит значение хэш предыдущего блока, который уже содержится в блокчейне.
Одноразовое значение это число, которое майнер может изменять, чтобы получить определенный хэш. Все остальные данные в блоке, т.е. номер блока, данные и предыдущий хэш являются неизменяемыми по своей природе. Никто не может их изменить.
Алгоритм SHA 256
Представим, что у нас есть файл. Мы можем обработать этот файл с помощью алгоритма SHA 256. На выходе мы получим хэш — 64 символа, каждый из которых может быть любым шестнадцатеричным символом. 4 бита на символ.
Хэш, который является частью блока, генерируется, когда мы обрабатываем номер блока, данные, предыдущий хэш и одноразовое значение с помощью алгоритма SHA 256. Хэши можно сравнивать друг с другом. Bitcoin протокол дает майнерам целевое значение хэша.
Хэш, который генерируется майнерами, должен быть меньше или равен целевому значению, которое предоставил Bitcoin протокол. В таком случае, блок будет добавлен в блокчейн. Майнеры могут менять одноразовое значение, чтобы генерировать новые хэши. Майнер, который первым сгенерирует хэш, который меньше или равен целевому значению, получает награду за успешное решение математической проблемы.
На этом вебсайте вы можете попробовать сами.
Выше демонстрация транзакции, которую мы обсуждали. Попробуйте сами. Обратите внимание на то, как изменяется хэш, когда вы изменяете номер блока, одноразовое значение или данные в блоке. Именно это поведение не позволяет хакерам взламывать блокчейн. Мы обсудим это в следующих разделах.
Цепь блоков
Теперь, когда у нас есть базовое понимание о том, как добывается bitcoin и как в этом участвует алгоритм SHA 256, давайте посмотрим, как успешно намайненый блок добавляется в блокчейн.
Первый блок в блокчейне так же известен как блок Зарождения (Genesis block). Значение предыдущего хэша в этом блоке — 0 . Наша транзакция, та что между Бобом и Алисой, находится в третьем блоке, который был успешно добавлен. Значение предыдущего хэша в этом блоке это значение хэша в блоке номер два.
Распределенные P2P сети
Теперь давайте немного уменьшим масштаб и посмотрим, как блокчейн вообще существует в децентрализованной распределенной peer to peer (P2P) сети.
Если участнику в распределенной P2P нужна информация, он контактирует других участников, у которых есть эта информация. Преимущество P2P сети, в том что она не может быть взломана хакерами, поскольку информация хранится во многих местах. И если одно место взломано, то другие остаются в безопасности. Давайте посмотрим, как успешно намайненый блок Боба и Алисы хранится в P2P сети.
На изображении ниже приведен пример P2P сети с майнерами и пользователями.
Представим что A это майнер, который успешно решил математическую проблему для транзакции между Бобом и Алисой и он добавляет блок в свой локальный блокчейн. Блок под номером 3. Как только блок будет помещен в блокчейн, об этом будет сообщено другим пользователям сети. Протокол скажет им добавить этот блок в их копию блокчейна. Ниже анимация, которая поможет вам это визуализировать.
Другой пользователь сперва проверит все ли в порядке с блоком, который намайнил A , а потом добавит этот блок в свой блокчейн.
Когда блок будет успешно добавлен, то P2P сеть будет иметь следующий вид.
Завершаем
Вот и все. Это было быстрое введение в то как работают криптовалюты. Я надеюсь вы научились чему-то, когда читали этот пост.
Если вы хотите дополнительно разобраться в вопросе, я рекомендую ресурсы ниже:
А еще.
Здесь говорю опять я, Павел. В конце еще раз приглашу вас в свой Telegram-канал. На канале Хороший разработчик знает я минимум три раза в неделю простым языком рассказываю про свой опыт, хард скиллы и софт скиллы. Я 15+ лет в IT, мне есть чем поделиться. Все это нужно разработчику, чтобы делать свою работу хорошо, работать в удовольствие, быть востребованным на рынке и получать высокую компенсацию.
Блокчейн — технология, которая делает реальными NFT, криптовалюты, смарт-контракты и метавселенные
Что объединяет стильные «живые» диджейские вечеринки Decentraland (которые не смог остановить даже вирус Omicron), арт-объект NFT от Beeple стоимостью 69 миллионов долларов и криптовалютный ажиотаж, охвативший весь мир? Ответ — блокчейн, новая технология, которая обещает изменить мир, сделав финансы — и другие сферы деятельности — более децентрализованными. Однако главный вопрос заключается в том, как именно блокчейн приведет к таким радикальным изменениям, и действительно ли эта технология стоит такого внимания?
Технология блокчейн на абстрактном фоне. phive2015/iStock
Что такое блокчейн?
реклама
Блокчейн — это цифровые бухгалтерские книги или записи о транзакциях, которые могут просматривать все пользователи сети и которые невозможно подделать; его также называют технологией распределенных бухгалтерских книг (DLT). Единственной целью блокчейна является хранение и обмен данными. В блоках хранятся записи о реальных транзакциях, произошедших в сети.
В блокчейне делается запрос на транзакцию, затем система проверяет подлинность запроса. Затем создается «блок», в котором отражена транзакция, и передается каждому узлу (т.е. участнику) сети. Затем узлы соперничают в проверке транзакции, используя сложные алгоритмы. При успешной проверке блок добавляется к существующим блокам, образуя цепочку. Процесс соревнования за проверку подлинности и добавление блока называется «майнингом».
Обновленный блок передается по сети, и транзакция завершается. Транзакции, происходящие в блокчейне, защищены с помощью криптографической технологии, называемой хэшированием.
Хеширование использует сложные алгоритмы для создания строки символов (называемой «хеш») из любого фрагмента данных. Каждый блок хранит свой собственный хэш и хэш предыдущего блока. Если кто-то попытается подделать блок или подставить фальшивый блок, хэш изменится, нарушив цепочку. В криптовалюте каждый раз, когда добывается хэш и блок добавляется в бухгалтерскую книгу, «майнер» получает токен или часть токена, например, биткойн.
реклама
Децентрализация обусловлена тем, что данные распределяются между несколькими узлами, расположенными в разных местах. Это создает избыточность, а также означает, что если кто-то попытается изменить запись в одном месте, другие узлы не будут изменены.
История блокчейн
Впервые о блокчейне стало известно в 2008 году, когда люди впервые познакомились с популярной криптовалютой Bitcoin, созданной анонимным изобретателем или группой изобретателей по имени Сатоши Накамото; поэтому Накамото также считается изобретателем блокчейна. Однако путь блокчейна можно проследить с 1982 года, когда программист из Беркли Дэвид Чам изобрел технологию слепой подписи — неотслеживаемую платежную систему, которая отделяла личность человека от его транзакции.
Эта статуя в Будапеште посвящена изобретателю блокчейна и биткойнов Сатоши Накамото. Источник: Фекист/Викисклад .
В настоящее время это считается основой известной вам технологии блокчейн.
реклама
Еще один значительный прорыв был совершен в 1992 году тремя молодыми учеными, Стюартом Хабером, Скоттом Сторнеттой и Дейвом Байером, которые, пытаясь найти способ проверки подлинности цифровых документов, применили дерево Меркла, что позволило собрать несколько сертификатов о подлинности документов в один блок. Дерево Меркла — это иерархическая коллекция узлов, которые играют важную роль в шифровании и проверке данных, хранящихся в блокчейне.
Роль дерева Меркла и хеширования данных в блокчейн
В блокчейн-приложениях, таких как Bitcoin, множество транзакций, помещенных в блок, подвергаются алгоритму для генерации хэша. Хеширование крайне важно для безопасности данных, поскольку после того, как данные прошли через алгоритм хеширования и был получен хеш, его нельзя использовать для восстановления исходного содержимого файла.
Диаграмма бинарного хэш-дерева. Источник: Davidgothberg/Wikimedia Commons
Таким образом, каждому файлу присваивается уникальный идентификатор, который может быть использован для проверки и защиты данных от копирования. Дерево Меркла — это, по сути, структура, в которой организованы хэшированные данные. В приведенной выше схеме хэш 0 является результатом конкатенации или сквозного соединения хэша 0-0 и хэша 0-1. То есть хэш 0 = хэш (хэш (0-0) + хэш (0-1)), где «+» обозначает функцию конкатенации.
реклама
Теперь, если нужно проверить целостность блока L2 в нашем дереве, можно вернуться назад, объединить хэшированные значения хэша 0-0 и хэша 1 с хэшированным значением блока данных L2 и сравнить результат с верхним хэшем.
Дерево Меркла помогает быстро проверить целостность блоков данных благодаря применению модульного подхода к процессу проверки, поскольку можно быстро загрузить небольшую ветвь, а затем запустить проверку целостности только для нее. После завершения процесса пользователь может начать загрузку файлов.
Основная идея, лежащая в основе блокчейна, заключалась в необходимости создания системы, включающей документы, временные метки которых невозможно подделать. Стюарт Хабер считал, что «время — это глобально согласованная социальная конструкция. Поэтому использование времени означает, что, по сути, весь мир сможет подтвердить, что ваш документ существовал в определенной форме в определенное время».
В 1997 году Адам Бек представил первый успешный алгоритм доказательства работы (Proof-of-Work), а в 2004 году компьютерный ученый Хэл Финни разработал многоразовый протокол Proof-of-Work на основе предыдущей работы Бека, который позволял пользователям передавать цифровые токены. В то же время криптограф и компьютерный ученый Ник Сабо запустил протокол, объединивший концепцию децентрализации многоразового доказательства выполнения работы, для создания Bit Gold, криптовалюты, которая послужила предшественником Bitcoin.
В 2008 году разработчик (или разработчики) под псевдонимом Сатоши Накамото выпустил документ, в котором изложил модель блокчейна, каким мы его знаем сейчас. В документе электронная монета определялась как «цепочка цифровых подписей», где монеты передавались путем «цифровой подписи хэша предыдущей транзакции и открытого ключа следующего владельца и добавления их к концу очередной монеты».
Типы блокчейна
В основном существует четыре типа блокчейнов:
1. Публичные блокчейны
Эти блокчейны полностью лишены прав доступа, и любой желающий может стать участником этих блокчейнов. Более того, каждый участник имеет равные права на доступ к публичному блокчейну, поскольку он полностью децентрализован. Такие криптовалюты, как Bitcoin, Ethereum, Litecoin и т.д., работают на публичных блокчейнах.
2. Частные блокчейны
Частные блокчейны управляются и контролируются одной организацией, поэтому центральный орган имеет право определять, кто может получить доступ к узлам таких блокчейнов. Хорошим примером частных блокчейнов являются такие популярные блокчейн-проекты, как Ripple и Hyperledger.
3. Гибридные блокчейны
Хотя они контролируются одной организацией, но за ними следит публичный блокчейн, который выполняет определенные проверки транзакций. Сочетание частного и разрешительного доступа в этих блокчейнах позволяет центральной организации контролировать доступ к определенным видам данных. Система IBM Food Trust, которая была разработана для повышения эффективности всей цепочки поставок продуктов питания, работает на основе гибридной блокчейн-системы.
4. Консорциумные блокчейны
Консорциумные блокчейны управляются группой организаций и требуют разрешения доступа для узлов. Такие блокчейны обладают большей степенью децентрализации, но сложны в настройке и обслуживании, требуя согласованной работы нескольких организаций.
Области применения блокчейн
Source: amhnasim/Pixabay
Криптовалюты и НФТ — не единственные технологии, работающие на блокчейне; система распределенных бухгалтерских книг имеет огромный потенциал для применения в различных отраслях, таких как:
Здравоохранение
Традиционная система ведения историй болезни пациентов часто выполняется вручную, что затрудняет процесс разграничения данных пациента и личной информации. Блокчейн обладает потенциалом для революционного изменения того, как ведется история болезни пациента, как осуществляется доступ к информации и обмен ею между заинтересованными сторонами. Блокчейн может позволить обмениваться записями пациентов без ущерба для их конфиденциальности.
Исследования показывают, что интеграция персональных носимых датчиков или медицинских IoT-устройств поможет медицинским работникам получить доступ к аналитическим данным о состоянии здоровья в режиме реального времени. Это может позволить пациентам проводить диагностику и лечение в удаленных местах, а ученым — получать информацию из обезличенных историй болезни для проведения научных исследований. Благодаря хранению данных медицинской аналитики на блокчейне пациенты получат гарантию того, что их конфиденциальность не будет нарушена.
Таким образом, децентрализованная система хранения аналитических данных о состоянии здоровья пациентов на основе блокчейна принесет огромную пользу пациентам и сделает жизненно важную информацию доступной для врачей одним нажатием кнопки.
Еще одна проблема, которую может решить технология блокчейн, — ведение медицинских баз данных. Ранее аудит медицинской учетной информации был дорогостоящим и трудоемким процессом, поскольку администраторам данных приходилось вручную собирать информацию из различных подразделений. Кроме того, поскольку сбор и сортировка данных осуществлялись вручную, вероятность ошибок при записи, ведении или распределении информации была очень велика.
Однако теперь, с помощью блокчейна, медицинские базы данных могут быть сформированы с соблюдением целостности на основе самых простых транзакций, а информация может быть отсортирована и подготовлена к аудиту в режиме реального времени. Отчет Forbes показывает, что немедленное применение блокчейна в здравоохранении может сэкономить расходы в размере 100 миллиардов долларов ежегодно уже к 2025 году.
Банковское дело
Технология блокчейн может предложить банкам и небанковским финансовым институтам (NBFCs) эффективные решения для улучшения систем расчетов и кредитной информации. Она также может повысить безопасность банковских онлайн-транзакций. С помощью блокчейна банки могут объединить свои платежные протоколы со смарт-контрактами, что позволит им установить множество точек данных по каждой транзакции.
Эти информационные потоки позволят банкам контролировать свои кредиты, отслеживать транзакции и легко управлять деятельностью, связанной с выставлением счетов и финансированием.
В банковской системе на основе блокчейна каждому пользователю может быть предоставлен закрытый ключ для регистрации каждой транзакции в бухгалтерской книге; такой ключ работает как уникальная цифровая подпись. Поэтому в любой момент, если банковская запись будет изменена, цифровая подпись станет недействительной, и вся банковская сеть будет уведомлена об аномалии. Таким образом, пользователь защищен от злонамеренных попыток хакеров украсть его деньги.
Валюта
Криптовалюты представляют собой альтернативу традиционному банковскому обслуживанию для людей, которые по разным причинам не пользуются банковскими услугами. Их использование также было предложено в качестве способа отделить валюты от традиционных денежных систем. Например, гиперинфляция, начавшаяся в Венесуэле в 2016 году, привела к резкому обесцениванию национальной валюты. В результате правительство предприняло множество усилий для стабилизации экономики, включая введение цифровой монеты под названием Petro, призванной обойти санкции, введенные США, и позволить правительству привлечь деньги для выплаты долга. Однако пока ситуация не изменилась, поскольку Petro не смогла завоевать популярность, в основном потому, что неясно, насколько правительство контролирует эту монету, и можно ли ее вообще обменять на какие-либо базовые активы.
Так, в 2020 году правительство Венесуэлы на какое-то время закрыло реестр, в котором хранятся все транзакции с Petro. В то время как в действительности настоящий блокчейн не может быть отключен для технического обслуживания подобным образом.
Виртуальный мир и новые технологии
Блокчейн упрощает владение цифровыми товарами в виртуальном мире; уже сейчас можно использовать криптовалюту для покупки виртуальной недвижимости в метавселенных, таких как Decentraland, Sandbox и т.д., а также покупать любимые произведения искусства, мемы, видео, изображения и т.д. в виде неиграбельных токенов (NFT). Как и в случае с криптовалютами, вы можете торговать этими цифровыми активами на онлайн-рынке и зарабатывать реальные деньги.
Такая деятельность также стимулирует людей присоединяться к виртуальным мирам и способствует развитию технологий, связанных с AR и VR. Например, в 2019 году объем рынка VR составлял всего 15 млрд долларов, но с тех пор он рос по экспоненте, и ожидается, что в ближайшие пару лет его стоимость достигнет более 70 млрд долларов.
Недвижимость
Блокчейн может позволить пользователям загружать и вести учет своей недвижимости в децентрализованных сетях, а затем смарт-контракты могут быть использованы для покупки и продажи недвижимого имущества. Смарт-контракты уже разрешены законодательством многих стран. Например, закон о легализации смарт-контрактов для продажи недвижимости был принят в Аризоне, США в 2017 году.
Любопытно, что это лишь малая часть из множества отраслей, которые может изменить блокчейн. Эксперты считают, что в ближайшие годы после масштабного внедрения технологии распределенных книг полностью изменится функционирование таких отраслей, как фармацевтика, логистика, страхование, образование, биржевая торговля, гостиничный бизнес, игорный бизнес, краудфандинг и т.д.
Ограничения блокчейна
Инфраструктура блокчейна требует большого энергопотребления. Источник: Pixabay/pxels
Низкая скорость транзакций
Поскольку блокчейн зависит от проверки хэша через огромную сеть, время утверждения транзакций в блокчейне сравнительно медленнее, чем в традиционных методах цифровых операций. Так, например, блокчейн Bitcoin обрабатывает всего 4,6 транзакций в секунду, в то время как скорость обработки транзакций Visa составляет 1700 операций в секунду.
Высокие затраты на электроэнергию
Десятки тысяч компьютеров и дата-центров для майнинга потребляют электроэнергию из электросетей для выполнения операций хэширования с помощью которых транзакции подтверждаются и верифицируются, поэтому для поддержки инфраструктуры блокчейна требуется большое количество энергии. Это также приводит к большому выбросу углекислого газа, что, безусловно, не лучшим образом сказывается на окружающей среде.
Десятки тысяч компьютеров и дата-центров для майнинга по всему миру выполняют операции хэширования с помощью которых транзакции подтверждаются и верифицируются, для чего требуется огромное количество энергии. Кроме того, это приводит к большому выбросу углекислого газа, что, безусловно, не лучшим образом сказывается на окружающей среде.
В 2021 году исследование Кембриджского университета показало, что для одной транзакции биткоина требуется 2203,5 кВт/ч энергии, что равно потреблению электроэнергии средним домохозяйством США в течение 75,51 дня.
Потеря активов
Блокчейн децентрализован и не имеет центрального органа, как банк, который позволяет сбросить пароль. Поэтому если пользователь теряет свой уникальный цифровой идентификатор, пароль или ключ, то он навсегда теряет доступ к своим активам. Более того, известны случаи, когда покупатели обнаруживали, что их дорогие НФТ исчезли из их криптокошельков, потому что они не выполнили условия онлайн-площадки, на которой они были представлены. В этих случаях пользователи не получали никакой компенсации за свои потери.
Блокчейн уже далеко шагнул вперед и стал мощным движущим фактором во многих отраслях, начиная от финансов и заканчивая здравоохранением. Несомненно, эта децентрализованная технология способна произвести революцию в нашей жизни.
Многие эксперты считают, что децентрализация цифровых услуг ведет к появлению нового интернета, известного как Web 3.0. Однако еще предстоит преодолеть множество трудностей, прежде чем мы все войдем в мир, работающий на блокчейне.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news — это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Технология блокчейн: что надо знать в 11 карточках
Технология блокчейн появилась несколько лет назад и сразу же открыла новые перспективы для обмена данными. Как она работает и есть ли у нее будущее?
Что такое блокчейн простыми словами
Блокчейн — это распределенная база данных, которая содержит информацию обо всех транзакциях, проведенных участниками системы. Информация хранится в виде цепочки блоков. В каждом из них записано определенное число транзакций.
Что такое распределенная база данных? Слово «распределенная» означает: нет никакой централизованной организации, которая бы проверяла этот процесс.
Об эксперте: Артем Генкин, доктор экономических наук, профессор, один из ключевых спикеров онлайн-встреч с авторами онлайн-университета Skillbox и издательской группы «Альпина» –– «Новый мир, новый человек».
По мнению Банка Англии, блокчейн — «технология, позволяющая людям, которые не знают друг друга, доверенно и совместно использовать запись событий». Невозможно скрытно подделать данные внутри этой системы, поэтому она признана коррупционно-стойкой.
Аналогия с блокчейном — ожерелье. Каждая бусина –– это «блок» или запись действия. Это ожерелье — или «chain» (цепь) — не может быть уничтожено или разрушено. Таким образом, блокчейн — это нерушимая цифровая запись действий. Надежность этой системы позволила использовать ее для повышения эффективности денежных операций и обмена информацией среди частных лиц, корпораций и даже госсектора.
История понятия «блокчейн»
Понятие «блокчейн» не имеет национального происхождения, у него сетевое «гражданство». История термина началась в 2008 году, когда аноним или группа лиц, скрывшихся под псевдонимом Сатоши Накамото, опубликовали статью, ставшую манифестом этой инновационной технологии. В статье описывались ее сущностные характеристики и возможности создания децентрализованной системы денежных расчетов.
За последние годы было много версий того, кто мог быть автором этого манифеста. Убедительны некоторые доказательства в пользу его русскоязычного происхождения. Первый блок был сгенерирован в 2009 году, а на сегодня только криптоинструментов на базе разных модификаций блокчейна в мире циркулирует свыше 2 тыс. видов.
Как блокчейн связан с понятием биткоин?
Биткоин — исторически первое и наиболее известное применение блокчейн-технологии. Транзакции в нем –– это переводы средств между кошельками пользователей. Каждому участнику доступна информация о любой из транзакций, когда-либо происходивших в блокчейне, начиная с первого перевода в 2009 году.
Как первое применение блокчейна, биткоин поспособствовал глобальному росту популярности этой технологии и ознакомил мир с ее преимуществами. Но впоследствии в процессе развития на базе блокчейна и его модификаций появились и другие криптовалюты, а также другие, не связанные с криптоинструментами формы эффективного использования этой технологии.
Сферы применения блокчейна: криптовалюта
Внедрение блокчейна увеличивает скорость обмена, уменьшает временные затраты, улучшает качество, надежность и доступность услуг. При этом увеличивается прозрачность и надежность, снижаются риски.
Главная сфера применения блокчейна — криптоиндустрия. Но помимо этого проекты на блокчейне используются в банковском секторе, сфере финансовых услуг, платежных сервисах, госсекторе (госуслуги, реестры недвижимости, нотариат, электронное голосование и др.), транспорте и логистике, IoT, здравоохранении, управлении интеллектуальной собственностью, энергетике, и т. д.
В криптоиндустрии блокчейн стал технологической основой для выпуска криптовалют, которые являются осовремененной версией хайековских «частных денег». При этом крупнейшие из них, такие как биткоин и эфир, имеют глобальный характер обращения.
На основе этой технологии происходит токенизация. Выпуск токенов — это особая форма секьюритизации активов на базе массового и глобального спроса инвесторов. Снижение издержек при этом гораздо значительнее, по сравнению с процедурами традиционных финансовых рынков.
Сферы применения блокчейна: банковское дело
Блокчейн позволяет сделать все процессы в банковской индустрии безопаснее, надежнее и прозрачнее. Денежные переводы, расчеты при сделках с ценными бумагами, аккредитивы, KYC-комплаенс, рутинная работа бэк-офисов банков — все эти операции теперь проходят с внедрением этой технологии.
Блокчейн может сократить затраты банков до 50%. Об этом заявляли еще в 2017 г. аналитики Morgan Stanley. По их мнению, блокчейн мог бы оптимизировать инфраструктуру, радикально сократить затраты и обеспечить необходимое повышение RoE (доходности собственного капитала) банков. Многим банкам, несмотря на присущую им консервативность, опасно было бы недооценивать потенциал этой технологии. Повсеместное ее внедрение может привести к ликвидации некоторых участников мировой финансовой системы.
Сферы применения блокчейна: кибербезопасность
На каждом узле блокчейн-системы хранятся копии всей базы данных в целом, и они сверяются между собой. Это придает системе жизнеспособность даже в случае успешных хакерских атак на ее одиночные узлы. Несмотря на то, что приложения на блокчейне предлагают анонимность, технология может использоваться, чтобы прикреплять реальные идентификационные данные к криптографическим в базе данных.
Известен стартап, создавший удобный способ безопасного внесения данных, их отслеживания и передачи имущественных прав через блокчейн-платформу. Это помогает риэлторским фирмам: управление записями становится удобнее, сокращается время поиска, растет конфиденциальность и прозрачность. Другой кейс — система репутации интернет-юзеров, начисляющая денежное вознаграждение в криптовалюте эфир, исходя из показателей репутации.
Сферы применения блокчейна: удостоверения личности
Такие ID представляют собой перевод персональных данных о человеке на блокчейн, создание его цифрового профиля. Есть большой перечень госуслуг, доступ к которым может быть осуществлен посредством блокчейна, и есть статистика передовых блокчейн-стран (Эстония, некоторые эмираты ОАЭ). Использование блокчейна и блокчейн-ID активным гражданином может стать обычным паттерном поведения уже при жизни современного поколения.
И в России, и на Западе государства в последние десятилетия активно ищут пути оптимизации своей административной деятельности. Хорошим решением для этого было бы перевести в блокчейн все рутинные и архаичные процессы. Проблематику прайваси и защиты информационной безопасности при этом никто с повестки дня не снимал — напротив, в эру блокчейна она станет приоритетом.
Как работают платежные средства на блокчейне?
Можно выделить как минимум два типа платежных средств. Прежде всего, это традиционные негосударственные криптовалюты, такие как эфир и биткоин, которые имеют многомиллиардную (если измерять ее в «традиционных» фиатных долларах США) капитализацию.
Второй тип — криптовалюты центральных банков — это зачастую попытки фиатных государственных эмитентов влить «новое вино в старые меха»: представить новую форму зарабатывания сеньоража, т. е. эмиссию госвалюты, как нечто сверхмодное и прогрессивное. Только единицы проектов по выпуску КВЦБ на сегодня предусматривают подлинно децентрализованный характер их эмиссии.
Критика блокчейна: минусы технологии
Есть проблемы технологического характера. Прежде всего, масштабируемость: сегодня многие популярные системы распределенных реестров не могут обрабатывать большое количество транзакций, что приводит к торможению оборота и процессинга транзакций в них.
Другой минус — недостаток конфиденциальности в связи с квазианонимностью блокчейна. Некоторые типы блокчейна потенциально уязвимы перед хакерскими атаками, а также перед так называемыми «атаками 51%» — когда, в полном соответствии с правилами системы, коалиция пользователей, обладающих большими компьютерными мощностями, может изменить записи в конкретном блокчейне. Этот процесс аналогичен тому, как перехватывает контроль мажоритарный акционер в АО.
Кроме того, регуляторные и правовые риски, а также иногда зашкаливающая ресурсо- и энергоемкость остаются специфическими рисками криптовалютного сектора блокчейн-индустрии.
Прогнозы по рынку: будущее технологии в России и за рубежом
Крупнейшие игроки рынка еще в 2015-17 годах организовались в консорциумы. Ими уже реализованы сотни экспериментов и тестов с блокчейнами различного типа.
Обладание этой технологией остается пропуском в элитарный клуб, ее диффузия в «массы» бизнесменов и потребителей будет не одномоментной. Хайп (и расцвет множества мошеннических проектов с применением криптоактивов), который мы наблюдали в 2017-2018 годах, вряд ли повторится, но успешных внедрений блокчейна в различные сегменты коммерческого и госсектора будет все больше.
Конвергенция ICO / STO с традиционными IPO приведет к трансформации и частичному снятию лишних барьеров на фондовом рынке. Поляризация отношения различных юрисдикций к технологии и феномен blockchain-friendly states — а значит, и регуляторный арбитраж — продлятся еще несколько лет, сменившись глобальным осознанием преимуществ этой технологии и ее зрячим принятием законодателями.
Источник https://habr.com/ru/post/649597/
Источник https://overclockers.ru/blog/amv212/show/63670/blokchejn-tehnologiya-kotoraya-delaet-realnymi-nft-kriptovaljuty-smart-kontrakty-i-metavselennye
Источник https://trends.rbc.ru/trends/industry/5f05c0a79a7947aac5c7577a