Що таке блокчейн простими словами
Блокчейн — протокол передачі даних, аналогічний TCP/IP, що дозволяє виходити в інтернет. Але зі своєю специфікою роботи. Дослівно блокчейн означає ланцюжок із блоків і це дуже чітко описує технологію. Але що особливого в цих блоках і чому про блокчейн так багато говорять — дізнаєтесь далі.
Історія появи
Поняття блокчейн стало відомим у 2008 році після виходу статті, яка у підсумку стала маніфестом цієї технології. Її опублікував анонім чи група анонімів під псевдонімом Сатоші Накамото. У статті описувалися принципи роботи технології, і як на її основі створити децентралізовану систему фінансових розрахунків.
Технологія блокчейн існувала і раніше, але цікавила лише гіків. Але з появою криптовалюти увага до неї сильно збільшилася. Так сильно, що спільнота досі намагається дізнатися, хто ж цей загадковий Сатоші.
Технологія блокчейну: як це працює
Особливості технології випливають з того, як вона працює. Тому спочатку розберемося з принципами її роботи.
Блокчейн — це послідовність блоків. Всі вони йдуть один за одним у хронологічному порядку. У кожному блоці зберігається інформація не тільки про себе, а й про попередній блок. Це створює безперервний ланцюжок і дозволяє повністю його відстежити та, наприклад, знайти найперший блок.
Структура блоку
Щоб зрозуміти, що таке блокчейн, розберемося зі структурою блоків. Вони складаються з двох частин: заголовка (Hash) та списку транзакцій (Data).
Список транзакцій — це вміст блоку, тобто інформація про транзакції. А заголовок — службова інформація. Туди входять час створення блоку, його ідентифікатор та ідентифікатор попереднього блоку.
Ідентифікатор блоку називається хеш-кодом або хеш-сумою. Виглядає він як набір рандомних цифр і літер:
DF0F199C7FEC0A53D9A4144BC9122441B94510C13FAF424CA26B65AA5035048F
Хеш створюється хеш-функцією: вона бере дані зі списку транзакцій та перетворює їх у хеш-код. Незалежно від довжини рядка даних, функція створює хеш із 64 символів.
У чому особливість хеш-кодів:
- Знаючи хеш, ми не зможемо дізнатися, що у ньому зашифровано.
- Однакове повідомлення завжди дає однаковий хеш. Це називається детермінованістю. Це може допомогти, наприклад, коли 2 особи хочуть переконатися, що у них однакова інформація. У такому разі розкривати повідомлення не потрібно, достатньо перевірити, чи збігаються у них хеш-коди.
- Якщо змінити хоча б один символ у списку транзакцій, то хеш-код повністю зміниться.
Завдяки цим особливостям, ми не можемо змінити вміст попереднього блоку. Якщо ми змінимо інформацію якогось блоку ланцюга, його хеш-сума зміниться повністю, хоча в наступному блоці хеш-код цього блоку залишиться тим самим. Тоді система верифікації помітить невідповідність та сприйме цей блок як хибний. Ланцюг зламається.
Що таке система верифікації?
Щоб блоки потрапляли в систему, потрібно рахувати хеші, додавати нові блоки та перевіряти, щоб все було чесно. Тому хтось має за цим стежити. І це роблять майнери.
Щоб додати блок, майнери мають вирішувати складну математичну загадку. Технологія передбачає, що її вирішення займе хвилин 10. Це дозволяє обмежити кількість блоків, що додаються. Якщо його не обмежувати, то блоки додаватимуться хаотично, що зіб’є ланцюжок.
Яке завдання вирішують майнери?
При додаванні нового блоку його вміст хешується пристроєм, на якому це все майниться.
На цьому етапі в гру вступають нонс і таргет:
- нонс — це значення, яке майнер намагається вгадати, щоб можна було додати блок.
- таргет — це значення, на яке майнер орієнтується, коли намагається вгадати нонс.
До хешу блоку додається нонс, і цей хеш перераховується. Новий хеш порівнюється із таргетом. Якщо таргет більше хеша, то блок додасться до ланцюжка. Якщо ні, потрібно пробувати інший нонс і так поки не трапиться потрібний.
Його шукають не вручну, а за допомогою алгоритмів, що запускаються на серверах та комп’ютерах. Потужність комп’ютера впливає на швидкість підбору правильного нонса.
Майнери змагаються, щоб першими знайти потрібне значення. Той, хто додає блок, отримує винагороду, наприклад, токени. Це мотивує майнерів інвестувати в інфраструктуру.
* Токени — це віртуальні знаки, що підтверджують володіння певним активом. Від криптовалют вони відрізняються тільки тим, що можуть існувати не на своєму блокчейні, а на основі інших. Наприклад, на базі мережі Etherium. Токени можуть мати пряму грошову цінність або прив’язуватись до ціни реальних активів.
Алгоритм консенсусу
У технології блокчейну важливе місце займає поняття консенсусу. Це спосіб, який допомагає окремим нодам або пристроям мережі блокчейна досягати згоди про стан даних у всіх блоках.
Алгоритм консенсусу дозволяє дотримуватися правил технології та контролює, щоб усі баланси, підписи та транзакції були правдивими.
Переваги технології
- Децентралізація. Технологія блокчейну передбачає, що вся інформація зберігається не в одному місці, а підтримуються всіма учасниками мережі, ноди яких знаходяться по всьому світі. Тому рішення щодо роботи мережі приймаються демократично, а мережа — стійка. Блокчейн важко зламати, він не піддається цензурі й ним не може керувати корпорація чи держава. Наприклад, майнери зберігають інформацію у себе на телефонах. На кожному з цих телефонів є інформація про всі блоки. Коли з’являється новий блок, інформація про нього надсилається сусіднім телефонам. Ті телефони передають її іншим сусідам і так поки інформація не оновиться у всіх.
- Збереження даних. Те, що ваша інформація зберігається на різних пристроях, гарантує її безпеку. Якщо щось трапиться з одним пристроєм, вона все ще зберігатиметься на інших. І пам’ятаємо про специфіку хеш-кодів — вміст у блоках не можна відредагувати чи видалити.
- Прозорість транзакцій. Всі мають доступ до історії транзакцій, аж до найпершої. Щоб перевірити чи пройшла транзакція між двома адресами, потрібно лише подивитися історію в блокчейні.
- Висока швидкість транзакцій. Оскільки учасники блокчейн-мереж мають однакові права, транзакції відбуваються безпосередньо між ними. Це відбувається без посередників, незалежно від місцеперебування учасників. Ще мережа завжди доступна — вона працює 24/7 без свят та вихідних.
- Зниження транзакційних витрат. Те, що операції відбуваються між учасниками без посередників, спрощує та прискорює перевірку транзакцій та знижує ризики шахрайства. Ще учасники сплачують комісію за підтвердження транзакцій. Але, у порівнянні зі стандартними банками, ці комісії нижчі.
Недолік технології блокчейн
У технології блокчейн достатньо переваг, але є і серйозний недолік конфіденційності.
Блокчейн не можна назвати повністю анонімною мережею. Кожен гаманець має свою адресу. Завдяки прозорості блокчейну всі користувачі можуть подивитися, які транзакції з нього відбувалися. Якщо власник гаманця прив’яже його адресу до будь-якого сайту або сервісу, який може вказати на його особу, гаманець перестане бути анонімним. Наприклад, якщо прив’яжете його до криптобіржі, будь-який учасник мережі зможе дізнатися, скільки коштів на рахунку конкретної людини й отримати інформацію про транзакції. Це порушує безпеку компаній та користувачів з великою кількістю криптовалюти.
* Що таке блокчейн гаманець? Це ідентифікатор, де зберігається інформація про стан рахунку користувача. Також він зберігає всю історію транзакцій свого власника.
Де застосовується блокчейн
1. Криптовалюта
Блокчейн у криптовалюті — найвідоміше застосування технології. Вона підвищує швидкість транзакцій, покращує якість, надійність та доступність послуг.
На основі технології блокчейн відбувається токенізація — випуск токенів.
2. Банківська справа
Робить банківські процеси безпечнішими, надійнішими та прозорішими. Блокчейн використовується, наприклад, при грошових переказах, угодах із цінними паперами, акредитивах.
Фінансовий конгломерат Morgan Stanley ще у 2018 році відмічав у звіті, що технологія може оптимізувати інфраструктуру, скоротити витрати банків та знизити ризик шахрайства.
3. Кібербезпека
Оскільки кожен пристрій блокчейн-системи зберігає копії всієї бази даних, цю технологію часто використовують для підвищення кібербезпеки. Навіть у разі кібератак на конкретні пристрої система залишиться життєздатною.
4. Посвідчення особи
Блокчейн дозволяє створити цифровий профіль людини, перевівши його персональні дані в блокчейн. Це допоможе перемістити в блокчейн всі рутинні та старі державні процеси.
5. Блокчейн-ігри
Поступово увага з криптовалюти переходить і на блокчейн-ігри. Вони дозволяють отримувати токени новим способом. Це дає гравцям обмінюватися внутрішньоігровими активами, а розробникам — отримувати дохід із продажу ігрових предметів та токенів.
Висновок
Тепер ви знаєте, що таке технологія блокчейн і всі її особливості. Також розібрали, що криптовалюти — не єдиний спосіб її використання. Поділіться в коментарях, чи дізналися ви щось нове і що найбільше вас здивувало.