Технология блокчейн: что надо знать в 11 карточках | РБК Тренды

Технология блокчейн: что надо знать в 11 карточках

Фото: Pexels

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.

Фото:Jonathan Alcorn / Bloomberg

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.

Фото:dmitrydao / Unsplash

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.

Фото:Максим Григорьев / ТАСС

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.

Вам будет интересно  Пиши статьи и зарабатывай криптовалюту GOLOS на площадке — CryptoReLaX

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.

Фото:Hadrian / Shutterstock

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.

Фото:Minerva Studio / Shutterstock

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.

Что такое блокчейн?

Блокчейн — это технология, которая организует базу данных, состоящую из цепочки блоков, в каждом из которых есть информация о предыдущих. Хранится она одновременно на всех компьютерах участников системы

Технология блокчейн: что надо знать в 11 карточках | РБК Тренды

Блокчейн – технология, организующая базу данных, состоящую из цепочки блоков, оформленных по определенным правилам. Каждая ячейка блока несет в себе информацию о предыдущей ячейке. Эта технология базируется на принципе децентрализации, то есть база находится не в одном месте, а во всех компьютерах участников системы, которые образуют сеть. Таким образом блоки не могут быть заменены или взломаны, так как для этого придется взломать все компьютеры.

Преимущества этой технологии — простота, скорость, защищенность, прозрачность. Скажем, если в сети блокчейн была произведена транзакция, информация о ней останется в миллионе компьютеров, то есть никогда не будет потеряна или подделана.

Безопасность, децентрализация и равные права. Как работает блокчейн

Технология блокчейн: что надо знать в 11 карточках | РБК Тренды

Блокчейн позволяет пользователям просматривать и обновлять единый, общий реестр транзакций, который поддерживается децентрализованным способом без присутствия доверенной третьей стороны. Именно через механизм консенсуса обновляется эта цепочка блоков, механизм, которой обеспечивает четкое и однозначное упорядочение транзакций и блоков и гарантирует целостность и согласованность содержимого этой цепочки между различными распределенными узлами сети.

В рамках публичного блокчейна каждый может создать собственный распределенный узел. Следовательно, необходимо согласовать механизму согласованности между этими узлами, которых, как правило, много, чтобы эффективно снизить вероятность атаки Sybil или DDoS. Первоначально эта проблема была решена с помощью самых первых платформ блокчейнов, потребовав от узлов, чтобы они предоставили «доказательство работы». Этот концепт было весьма трудно реализовать, но можно было легко проверить (Proof of Work или PoW). Тем не менее, публичные или частные блокчейн-платформы должны отвечать растущим требованиям приложений, для которых они предназначены:

  • Высокая производительность: (низкая задержка, большое количество транзакций в секунду)
  • Широкая масштабируемость
  • Низкое потребление электроэнергии
  • Безотзывность сделок
  • Высокая устойчивость к атакам
Вам будет интересно  В России появится депозитарный блокчейн центр |

Хотя механизм PoW позволил установить надежный консенсус в глобальной сети, он совсем не подходит для приложений, требующих, например, очень высокую пропускную способность транзакций. Для преодоления этих различных ограничений были разработаны и внедрены новые механизмы консенсуса.

Какова цель механизмов консенсуса?

Цель механизма консенсуса в сети состоит в том, чтобы позволить членам сети согласовывать текущее состояние истории транзакций. Другими словами, это процесс, который позволяет сети, совместно использующей общую историю (блокчейн), согласовать действительность и порядок транзакций, которые будут добавлены в историю, путем последовательного добавления новых блоков.

Можно выделить следующие цели:

  • Достижение консенсуса: механизм объединяет все групповые соглашения в максимально возможной степени.
  • Взаимодействие: каждая группа стремится к соглашению, которое отвечает интересам группы в целом, все люди должны работать в команде и оставят свои личные интересы в стороне.
  • Равные права: каждый участник имеет одинаковое значение при голосовании. Это означает, что голос каждого человека очень важен.
  • Участие: каждый участник группы должен участвовать в голосовании. Никто не останется вне голосования.

Описание алгоритмов консенсуса:

Proof-of-work (PoW)

Proof-of-work — это алгоритм консенсуса, используемый для достижения соглашения, который определяет, какие из блоков будут добавлены в цепочку после майнинга. Цель этого протокола состоит в том, чтобы избежать кибератак, таких как отказ в обслуживании (DDoS). Он работает через добавление задачи, на которую требуется затратить весомый объем ресурсов. При этом валидатор на проверку будет тратить намного меньше времени. PoW является фундаментальным понятием для криптовалют, и в блокчейне этот алгоритм является ключевым фактором, при генерации новых блоков в цепочке. С PoW майнеры соревнуются друг с другом в совершении онлайн-транзакций и получении вознаграждений. В сети пользователи отправляют друг другу цифровые токены. База данных децентрализована и отвечает за все транзакции в блоках.

Proof-of-stake (PoS)

Proof-of-Stake (PoS) — это категория согласованных алгоритмов для открытых цепочек блоков, которые зависят от экономических интересов валидатора в сети. В общедоступных цепочках блоков, основанных на PoW (например, BTC и текущая реализация ETH), алгоритм поощряет участников, которые решают задачи криптографического шифрование для проверки транзакций и создания новых блоков (например, майнинга). В открытых цепочках блоков, основанных на PoS, группа валидаторов по очереди предлагает и голосует за следующий блок, и вес голоса каждого валидатора (то есть валидация) зависит от размера вашего депозита. Существенные преимущества PoS включают безопасность, снижение риска централизации и энергоэффективности. В общем, алгоритм выглядит следующим образом. Блокчейн отслеживает набор валидаторов, и любой, кто имеет базовую криптовалюту блокчейна, может стать валидатором, отправив транзакцию особого типа. Процесс создания и принятия новых блоков осуществляется через согласованный алгоритм, в котором могут участвовать все существующие валидаторы.

Leased proof of stake (LPoS)

В консенсусе LPoS держатели низких сумм в своем кошельке не смогут проверить блок — так же, как и майнеры с низким хэшрейтом не смогут добывать блок в PoW. На практике в обоих случаях обслуживание сети зависит от ограниченного числа пользователей с большим спектром полномочий (большие суммы или высокие показатели вычислительной мощности). Однако, чем больше распределена сеть, тем больше она будет защищена от бесчисленных типов атак. LPoS делает это, позволяя пользователям сдавать свои балансы в аренду. Арендованные средства остаются под полным контролем владельца и могут быть перемещены или потрачены в любое время (когда заканчивается срок аренды). Арендованные монеты увеличивают «вес» узла, увеличивая ваши шансы добавить блок в цепочку блоков. Все полученные вознаграждения распределяются пропорционально арендаторам.

Delegated proof of stake (DPoS)

DPoS работает таким образом, что валидаторы являются основными действующими лицами в любой конкретной сети блокчейна. Владельцы несут ответственность за голосование валидаторов, которым поручено проверить транзакции и формировать блоки.Это дает возможность исключить двойные траты и обеспечить безопасность. По сути, DPoS — это вариация PoS, которая была разработан для снижения затрат и высокого потребления электроэнергии, связанных с механизмами типа PoW. Метод DPoS был впервые реализован на платформе BitShares, разработанной ведущим разработчиком BitShares Даниэлем Ларимером. С тех пор другие блокчейны, такие как Крипти или Лиск, внедрили аналогичные системы ОИ. Разница между классическим механизмом PoS и механизмом DPoS аналогична разнице между PoS и DPoS. Для классического PoS у каждого пользователя есть определенная криптовалюта, которую он будет блокировать в конце размещения, то есть для участия в процессе проверки транзакции и формирования распределенного консенсуса, чтобы получить вознаграждение. В системе DPoS каждый портфель, содержащий единицы криптовалюты, может голосовать за делегатов пропорционально количеству принадлежащих ему единиц. Именно эти делегаты (101 в первой реализации BitShares), которые выполняют проверку транзакций, подписывая каждый новый блок своим закрытым ключом, гарантируют неприкосновенность данных реестра и возмещают стоимость транзакций, введенных в блок.

Вам будет интересно  Блокчейн - Мелани Свон. Скачать. Прочитать отзывы и рецензии. Посмотреть рейтинг

Proof-of-Capacity (PoC)

Этот конкретный алгоритм «майнинга» требует от пользователей совместного использования доступного места на HDD. В частности, для подтверждения емкости требуется, чтобы пользователи выделяли большое количество места на жестком диске, чтобы начать процесс генерации новых токенов. В определенном случаи это место на жестком диске используется в качестве хранения больших объемов данных. Выделение большего количества доступного места на HDD позволит пользователям иметь больше «участков» данных. Если хэш вместе заголовком последнего блока меньше определенного значения, пользователь генерирует блок. Этот принцип майнинга идентичен PoW, несмотря на отсутствие мощного компьютерного оборудования, задействованного каким-либо образом. Хранение данных является ценным для многих людей, и свободное место на HDD может быть использовано для получения небольшой пассивной выручки с помощью PoC. Прежде чем кто-либо даже подумает о покупке десятков жестких дисков для майнинга на этой системе, будьте уверены, это не будет стоить вашего времени. Те, которые имеют очень низкую ценность за токен, что означает, что вам понадобится очень большая сумма этой валюты, чтобы заработать немного денег. Даже тогда вам все еще нужно найти людей, желающих выкупить эти монеты, что иногда может быть довольно проблематичным. PoС может принести следующие преимущества: значительно сократить растрату ресурсов. После того, как пользователь платит один раз за место на жестком диске, последующий майнинг не требует сверхусилий.

Proof-of-Importance (PoI)

PoI — это консенсусный алгоритм, применяемый на площадке NEM. Proof of Importance — это модифицированный Proof of Stake, поскольку он не только оценивает количество токенов, но также учитывает активность счета и непрерывного пребывания в сети. Основанный в Сингапуре и запущенный в 2015 году, проект NEM направлен, прежде всего, на создание блокчейна, именуемой «Системой интеллектуальных активов», способного обрабатывать большой объем операций. Хотя интеллектуальные активы, выпущенные в рамках блокчейна, не являются новизной для криптоиндустрии. Это дает возможность майнерам работать на любом оборудовании, гарантируя полную безопасную сеть, которая может развиваться без ограничений.

Proof-of-Burn (PoB)

Название Proof of Burn говорит само за себя, это алгоритм который сжигает токены. Чтобы получить новую валюту, нужно «уничтожить» (сжечь) n-ное количество другой криптовалюты, полученной в системе pow. В теории, это приведет к тому, что каждая новая криптовалюта будет иметь стоимость уничтоженного токена. Другими словами, процесс «горения» токенов представляет силу виртуального майнинга, чем больше токенов пользователь инвестирует, тем больше у него мощности майнинга, и, следовательно, более высокие вознаграждения, поскольку, это станет большим шансом стать валидатором следующего блока.

Proof-of-Authority (PoA)

Алгоритм Proof of Authority в основном используется в сетях, где требуется аутентификация пользователя. Это связано с тем, что в PoA личность пользователя должна быть известна. Для сети это означает, что только доверенные ноды могут участвовать в майнинге. Если это доверие нарушено, сеть может заблокировать доступ для данного пользователя. В PoA мы можем столкнуться с полной централизацией, так как этот алгоритм может использоваться в закрытых пулах. Конечно, существует также возможность децентрализации, когда сетевое сообщество выбирает доверенных лиц — как в DPoS (однако в DPoS можно оставаться инкогнито). Блокчейны с Proof of Authority (PoA) входят в число «разрешенных» блокчейнов доступ к механизму консенсуса для участвующих валидаторов разрешен только должно быть — в отличие от «неразрешенных» блокчейнов, таких как PoW или PoS, в в принципе, каждый может принять участие в поиске консенсуса. Алгоритмы работают пошагово. В каждой транзакции выбран узел, который выступает в качестве лидера майнинга.

Proof-of-Elapsed-Time (PoET)

Чипмейкер Intel представила свой собственный альтернативный согласованный протокол под названием Time Elapsed Test. Эта система работает по принципу PoW, но потребляет гораздо меньше электроэнергии. Кроме того, чтобы участники решали криптографическую головоломку, алгоритм использует надежную среду исполнения (TEE) — такую как SGX — для обеспечения того, чтобы блоки создавались случайным образом, но без необходимой работы. Подход Intel основан на времени ожидания, предоставляемом через TEE. По словам Intel, алгоритм масштабируется на тысячи узлов и будет эффективно работать на любом процессоре Intel, поддерживающем SGX. Единственный недостаток этого протокола заключается в том, что он требует, чтобы вы полагались на Intel в качестве централизованного сервера.

Больше новостей о криптовалютах вы найдете в нашем телеграм-канале РБК-Крипто.

Источник https://trends.rbc.ru/trends/industry/5f05c0a79a7947aac5c7577a

Источник https://www.rbc.ru/crypto/news/5a1691c39a79478ac778e13b

Источник https://www.rbc.ru/crypto/news/5fe6f4d99a794739760fe17f

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.