Блокчейн. В чем суть технологии, для чего она нужна и где успешно применяется?

Но что такое blockchain и зачем он нужен? Над этим вопросом мы и попробуем поломать сегодня голову. Совершенно ясно, что проект блокчейн, несмотря на свою относительную молодость, уже зарекомендовал себя с лучшей стороны. Однако совершит ли данная технология революцию в нашей жизни, как не так давно это сделал интернет, или окажется на задворках истории, как многие технологии до этого, вопрос не такой уж однозначный.

Предисловие

Определение слова блокчейн отсылает нас к английскому языку, с которого данное словосочетание переводится как «цепь блоков». Это название очень точно передает суть технологии, так как блокчейн представляет собой блоки информации, соединенные последовательно, один за другим, словно звенья цепи. По сути, система blockchain — это своеобразный архив данных, информация в который дописывается в строгом порядке и не может быть изменена без санкционированного доступа, однако об этом немного позже.

Технология блокчейн впервые увидела свет в 2009 году, когда Сатоши Накамото презентовал первую в мире криптовалюту под названием Биткоин. Первоначальной и, пожалуй, основной целью было создать систему, в которой можно реализовать принцип peer-2-peer, то есть «от человека к человеку», или, вернее сказать, «от пользователя к пользователю». Таким образом исключалась необходимость в посредниках, транзакции становились быстрыми, а комиссионные сборы — минимальными. По сути говоря, все остальные преимущества системы так или иначе вытекают из этого принципа и принципов криптографии, на которых основывается блокчейн.

Сегодня большинство людей напрямую ассоциирует блокчейн с Биткоином, однако это совсем неверное предположение. На самом деле блокчейн — это только основа, на которой работает криптовалюта Биткоин. К 2020 году на основе данной технологии запущено множество самых различных новых криптовалют. Некоторые максимально похожи на своего прародителя, другие сильно отличаются, но принципы криптографии, применяемые в них, практически неизменны. Кроме того, сегодня многие разработчики ищут способы применения блокчейна в задачах, отличных от создания криптовалют, поэтому в скором времени стоит ожидать новых направлений развития этой технологии.

Пару слов о том, как это все работает

Для того чтобы лучше понять, как работает система блокчейн, нужно посмотреть на то, как работает основанный на ней Биткоин. Криптовалюта — это децентрализованная структура, построенная по принципам криптографии с использованием алгоритма шифрования. По сути, это и есть та платформа, на которой основывается блокчейн.

Из-за того что структура блокчейн децентрализована, то есть не имеет главного центра управления, ее работа имеет некоторые отличительные особенности. Для полноценного функционирования системе нужны вычислительные машины, на которых будут храниться архив блокчейна и обрабатываться новые данные. В криптовалюте Биткоин и других подобных ему криптовалютах вычислительные мощности предоставляют майнеры, получающие вознаграждение за каждый закрытый ими блок транзакций.

Когда кто-то пользуется системой для денежного перевода, обмена или сделки, то данные об этом, или, простыми словами, транзакция, отправляется на все компьютеры участников сети для подтверждения. После того как транзакция подтверждена всеми пользователями, она считается валидной и записывается в блок, после чего данные о ней не могут быть извлечены никем, кроме самих участников данной операции, которые имеют на руках особый ключ. Каждый блок блокчейна состоит из некоторого количества транзакций, проведенных за определённое время, причём для каждой криптовалюты время формирования блока может отличаться, например для Биткоина оно оставляет примерно десять минут. Также в блок записывается ссылка, или ключ, предыдущего блока, данные о времени, когда блок был создан, и набор случайных чисел для обеспечения максимальной безопасности.

Когда блок сформирован, к нему применяется хеш-функция, построенная на алгоритме шифрования, для того чтобы трансформировать все данные блока в код под названием хеш-сумма, или, другими словами, в уникальную подпись блока. На этом работа с блоком считается завершенной, он записывается в конец блокчейна и с помощью пиринговой сети дублируется на всех вычислительных машинах системы.

Разные системы могут немного отличаться между собой, например наличием или отсутствием смарт-контрактов, в них могут применяться разные алгоритмы для хеширования, или время формирования блока может быть больше или меньше. Но главные принципы блокчейна всегда соблюдаются и остаются неизменными.

Концепция Блокчейна

Впервые основы блокчейна и криптовалют были заложены еще в конце девяностых годов прошлого столетия Адамом Баком, Хэлом Финни, а также Веем Даем и Ником Сабо. Но само понятие блокчейна и его основные принципы не совсем ясны большинству людей даже сегодня. Хотя основная концепция системы — это децентрализованная, распределённая база данных, поддерживающая список упорядоченных записей. Более подробно компоненты и принципы системы блокчейн можно охарактеризовать так:

1. Полностью децентрализованная структура управления.
2. Высочайшая степень безопасности и анонимности клиентов.
3. Распределённое хранение информации.
4. Открытость и максимальная прозрачность системы для пользователей.
5. Невозможность сфальсифицировать уже записанные данные.

Распределенность

Каждый раз, когда мы совершаем какое-либо значимое действие в нашей жизни, например покупаем квартиру, продаем машину или переводим деньги, информация об этом сохраняется в базе данных государственных учреждений или частных компаний. Но поскольку вся эта информация находится в одном месте, она очень уязвима для несанкционированного доступа или же может просто потеряться. Ее могут изменить или похитить для корыстных целей, или сервер банально может выйти из строя. Остается надеяться только на честность сотрудников компании и внутреннюю систему безопасности.

У технологии блокчейн в этом плане просто огромное преимущество. Информация о совершенных вами транзакциях хранится не в одном месте, а одновременно на тысячах разных компьютеров. Вероятность того, что система перестанет работать и вы потеряете свои данные, ничтожно мала, а полный доступ к этой информации можете получить только вы или ваше доверенное лицо.

Безопасность

Как сказано выше, получить несанкционированный доступ к информации в блокчейн практически невозможно. При формировании блока транзакций в системе создаются два ключа, один из них — это полностью открытый ключ, который применяется только для проверки базовой информации по блоку, второй ключ секретный и известен только владельцу тех или иных транзакций. Передавать такой ключ третьим лицам не стоит, ведь тогда они также будут восприняты системой как владельцы.

В то же время взломать блокчейн обычными методами не удастся. Любой попытавшийся сделать это столкнётся с невозможностью взломать один конкретный блок, не изменив при этом другие, ведь они тесно связаны между собой. Для этого злоумышленнику понадобится очень много времени и вычислительных ресурсов, но поскольку система работает децентрализованно, то она сразу же отследит изменения, сверив блокчейн с данными на других компьютерах. Таким образом, для получения доступа хакерам нужно одновременно взломать больше половины всех компьютеров сети, что просто бессмысленно, ведь даже если получится это сделать, никакая информация не будет стоить таких титанических усилий.

Открытость

Хотя блокчейн и предлагает пользователям высочайший уровень анонимности, он в то же время остается очень открытой и прозрачной структурой. Абсолютно все данные о блокчейне находятся в открытом доступе, и при желании каждый может узнать о базовой информации того или иного блока, например, что того или иного числа через систему было переведено сто долларов. Это необходимо для анализа, статистики и наблюдений за системой, однако подробную информацию о транзакции могут видеть только её владельцы.

Обмен информацией без посредников

Каждый раз совершая какие-либо транзакции, передавая информацию или подписывая договор, мы вынуждены иметь дело с различными посредниками. Это могут быть банки, нотариальные конторы или различные агентства. Однако все они имеют две характерные черты: во-первых — это комиссия за услуги, во-вторых — далеко не стопроцентная надежность. Банк может задержать перевод, нотариус — потерять документ, и тому подобное. Наличие посредника — это всегда дополнительные расходы и риски. Но как бы мы ни хотели, мы вынуждены пользоваться такими услугами и доверять им.

Блокчейн же не нуждается в услугах посредников, поскольку построен таким образом, что сам принцип функционирования системы служит гарантией надежности сделки. В результате этого все транзакции внутри блокчейна максимально быстрые, а комиссия минимальна или отсутствует вовсе.

Перспективные сферы применения Blockchain-технологий

Работа blockchain очень надёжна и практически не подвержена сбоям как в результате внутренних ошибок, так и внешних факторов. Блокчейн-сети могут быть использованы не только для создания криптовалюты, но и во многих других сферах деятельности общества. Одним из таких перспективных способов использования сущности криптовалюты могут стать разнообразные реестры и списки пользователей. Будь то земельный реестр или межведомственные отношения, все транзакции будут верифицироваться средствами самой системы и проходить в разы быстрее. Зная, что такое блокчейн-технология, ее можно приспособить под множество самых различных задач как в экономике, так и в управлении или даже медицине. На сегодняшний день внедрение блокчейна продвигается очень медленно, но уже сейчас разработчики могут предложить ряд очень интересных решений на ее основе, а именно:

1. Точную фиксацию времени подачи документации, что обеспечивает высокую защиту авторских прав и патентов.
2. Гарантирование подлинности товаров с помощью надёжного сертификата.
3. Подтверждение прав собственности при любых обстоятельствах.
4. Создание системы DNS, которая будет неуязвима для DDOS-атак.
5. Создание цифровых сертификатов, которые гарантируют пользователям безопасный доступ к веб-страницам.

Транзакции

В описании технологии блокчейн мы неоднократно упоминали о транзакциях. Говоря максимально простым языком, транзакции — это процесс взаимодействия между двумя пользователями сети блокчейн с целью передачи друг другу каких-либо ценностей. Формирование транзакции и передача ее на верификацию проводится полностью в автоматическом режиме без участия третьих лиц и фиксирующих органов.

Благодаря криптографическим алгоритмам хеширования транзакции максимально защищены, надежны и не подлежат отмене. Но не всё так радужно, как может показаться на первый взгляд: дело в том, что тот же Биткоин может выполнить всего лишь семь транзакций в секунду, в то время как старички Visa или MasterCard проводят примерно сорок пять тысяч операций за этот же промежуток времени. Добавьте к этому то, что каждый блок закрывается десять минут, и на выходе получите довольно слабую масштабируемость. Но хотя система на основе блокчейн-технологии может проводить только весьма ограниченное количество операций в секунду, высокая надежность и анонимность транзакций сделала криптовалюты сегодня невероятно популярными.

Актуальные блокчейн-проекты

Пока технологии блокчейн довольно медленно входят в нашу жизнь, поэтому среди актуальных проектов можно смело выделить только криптомонеты. Но не Биткоином единым полнится мир криптовалюты, существует довольно много очень интересных систем, которые достойны упоминания в рамках этой статьи. Поэтому мы хотим представить вам пятёрку, на наш взгляд, самых перспективных криптовалют и немного рассказать о них.

1. Ethereum. Вторая в мире по уровню капитализации и популярности криптовалюта после знаменитого Биткоина. В Эфириуме реализована платформа так называемых «умных контрактов», или, как принято говорить, смарт-контрактов. В таких контрактах наперед записываются все условия выполнения определённых действий. Благодаря же открытости и децентрализации каждый контракт может быть легко проверен всеми заинтересованными лицами. И хотя Эфириум пока не может обеспечить четкую модель взаимодействия с некоторыми реальными процессами (имеется в виду невозможность отследить физический факт выполнения условий или внезапный форс-мажор), однако платформа очень перспективна и постоянно дорабатывается.
2. NEM. Этот проект был создан в Японии и многим напоминает уже рассмотренный выше Эфириум. Но в отличие от Эфира в NEM во главу ставится скорость выполнения транзакций. И действительно, в данной системе транзакции совершаются буквально моментально, в считанные секунды. Такой скоростью работы может похвастаться далеко не каждая криптовалюта. В отличие же от Биткоина, который в первую очередь рассчитан на обмен между частными лицами, NEM обеспечивает платформу для миллионов быстрых переводов на межбанковском рынке. Данной криптовалютой уже интересуются крупные японские банки, а разработчики активно работают над увеличением пропускной способности NEM-сети.
3. Ripple. Ещё одна криптовалюта из Японии и главный конкурент NEM. Блокчейн-проект Ripple помогает финансовым учреждениям очень сильно сократить транзакционные издержки и увеличить скорость денежных переводов в масштабах всего мира. Среди клиентов этой системы можно выделить такие крупные организации, как Mitsubishi UFG, UniCredit и Национальный банк Абу-Даби. Однако есть у этого проекта и негативная сторона. Дело в том, что более половины всех активов проекта находится под контролем разработчиков. Это приводит к ненужным рискам, что, в свою очередь, заставляет компании с осторожностью относиться к Ripple.
4. DASH. Основным отличием этой криптовалюты является беспрецедентное обеспечение анонимности клиентов. Данный принцип реализован в криптомонете на уровне протокола сети. Такой подход обеспечивает полную неопределённость как источника выплаты, так и её получателя. Эта особенность системы довольно востребована в современном мире, когда уровень слежения за всеми структурами просто беспрецедентен. Кроме того, в DASH реализован механизм моментального подтверждения транзакций и не менее интересный механизм самофинансирования.
5. Aragon. Не совсем криптовалюта в привычном понимании этого слова. Арагон — это один из наиболее успешных блокчейн-проектов в уходящем году. На реализацию проекта было собрано более двадцати пяти миллионов долларов в течение пятнадцати минут, а в течение недели финансирование выросло в три раза. Основная идея Арагон — это создание организаций, которые существовали бы исключительно в рамках блокчейна. В такой системе не было бы места бумажной волоките и бюрократии, все процедуры совершались бы максимально быстро и чётко регулировались. Хотя это и звучит фантастически, но ничего сверхсложного в этой задаче нет. Разработчики уже представили дорожные карты для первых бизнес-клиентов и готовы активно развивать проект в будущем. Таким образом, данный проект закладывает первые камни в фундамент децентрализованной экономики и сулит существенно уменьшить расходы всех компаний.

Интересные факты про BlockChain

Blockchain-технология молодая, и поэтому в сети о ней ходит множество слухов — как отчасти правдивых, так и полностью ложных. Мы хотим поделиться с вами несколькими любопытными фактами об этой технологии, дабы опровергнуть некоторые слухи и немного снизить серьёзный тон статьи в целом.

1. Блокчейн — это не Биткоин. Как мы уже говорили в начале статьи, Биткоин и блокчейн — это далеко не синонимы, хотя подавляющее большинство людей как раз уверены в обратном. Алгоритм Биткоина основывается на этой технологи и положил начало блокчейну в мире криптовалют. Однако помимо Биткоина блокчейн используется во множестве других проектов.
2. Блокчейн — это не единая сеть. Те, кто не считает блокчейн частью Биткоина, часто ошибаются в другом. Они думают, что блокчейн построен по прообразу интернета и являет собой единую сеть. Но это не так. Каждый проект на блокчейне — это отдельная, независимая структура, которая никак не связана с другими сетями блокчейна. Другими словами, они не то что не связаны, а скорее, изолированы друг от друга.
3. Блокчейн — это не то же, что и даркнет. Многие обвиняют блокчейн в том, что его используют в своих интересах преступники. Однако это проблема не самой технологии, а, скорее, правоохранительных органов, которые постоянно оказываются отстающими. Преступники также используют интернет, мессенджеры, спутниковую связь и даже просто автомобили. Это ведь не повод обвинять все эти вещи, правильно? По сути, блокчейн и криптовалюты — это просто средство для обмена деньгами и информацией между людьми. Прямого зла в них нет.
4. Блокчейн не заменит обычные деньги. К счастью или к сожалению, блокчейн не сможет в ближайшем будущем избавить нас от «ненадёжных» бумажных денег. Даже если отбросить факт недостаточного количества транзакций за единицу времени, все существующие сети блокчейн все равно недостаточно велики для того, чтобы полностью перекрыть потребности планеты. Скорее всего, блокчейн и криптовалюты будут существовать параллельно с обычными деньгами ещё не один десяток лет. И это на самом деле неплохо: никогда резкий прыжок не проходит без последствий, поэтому плавный переход — намного лучший и безопасный вариант.

Как относятся к блокчейну в России и мире

На сегодняшний день отношение к блокчейну и криптовалютам как в России, так и в остальном мире очень неоднозначно. Технология blockchain ещё молода, поэтому, хоть она и сулит большие выгоды, правительства различных стран относятся к ней с опаской.

В январе прошлого года исследовательский центр RAND Corporation, который базируется в Соединенных штатах Америки, обнародовал доклад, в котором призвал правительство бороться с блокчейном и проектами на его основе. По словам исследователей, массовое внедрение блокчейна в экономику страны напрямую грозит национальной безопасности.

В то же время сорок крупнейших банков, среди которых такие известные структуры, как Bank of Amerika, JP Morgan, Goldman Sachs и Barclays, объединились в консорциум с рабочим названием R3. Цель консорциума — изучать систему блокчейн и по мере возможности внедрять её в межбанковские отношения. Банкиры прекрасно понимают, что отставание от новейших технологий в современном мире чревато серьёзными последствиями. В противовес этому технология блокчейн поможет банкам сэкономить значительные средства на межбанковских операциях.

В России ситуация во многом похожая. Правительство всячески тормозит развитие технологии на территории страны, а министерство финансов даже предложило идею внести законопроект об уголовной ответственности за использование криптовалют, которую охотно поддержал и следственный комитет. Если такое произойдет, то это очень сильно ударит по технологии, причем не только на территории России: это существенно замедлит ее внедрение и в других странах.

Однако глава Сбербанка Герман Греф публично выступает с поддержкой блокчейна, а глава центрального банка Российской Федерации Эльвира Набиуллина призвала разделять понятия блокчейна и криптовалют. В целом ситуация продолжает оставаться натянутой, однако до серьёзных действий с далеко идущими последствиями пока не доходит. Криптовалюты и дальше остаются полулегальными, а продвижение блокчейна ограничивается лишь новыми идеями.

Выводы и заключение

Технология блокчейн пока не готова стать для нас вторым интернетом. Несмотря на очевидные ее преимущества, внедрение технологии происходит довольно медленно и испытывает серьёзное сопротивление. Блокчейн называют революционным прорывом двадцать первого века, но самой революции ждать придётся по меньшей мере не один год, а может, и десяток лет.

С другой стороны, если скептики и противники технологии убедят в её опасности руководства хотя бы нескольких крупных государств, то блокчейн вообще может отправиться в долгий ящик и присоединиться к десяткам перспективных, но так и не реализованных технологий. В конце концов, самые громкие технические прорывы происходят случайно, а проекты, над которыми корпят сотни людей, почему-то порой оказываются никому ненужными. Честно сказать, не хотелось бы для блокчейна такой печальной судьбы. Будем надеятся, что хотя бы через десять или двадцать лет нас наконец будет ждать прекрасный мир без бюрократии, коррупции и вечной бумажной волокиты.