Что такое БЛОКЧЕЙН?

Блокчейн - это технология, которая в последние годы вызвала много шума. Это основа большинства криптовалютных сетей, включая Биткойн, Литкойн и Эфир. С помощью блокчейна вы можете защитить и проверить подлинность продукта, услуги или идентичности в виртуальном мире. И без центральной власти и без надежных людей. В этой статье мы расскажем о сути блокчейна, сосредоточимся на его сильных и слабых сторонах и покажем, как эта технология может изменить мир.

Что такое блокчейн и что это значит?

В начале мы опустим все иностранные термины и объясним суть блокчейна очень просто. Вы можете думать о Blockchain как о бухгалтерской книге для платежных сетей. Информация обо всех платежах, включая данные (сумма, дата, время, отправитель, получатель), записывается в цепочку блоков, и после ее ввода информация больше не может быть изменена. Блокчейн хранится на компьютерах, не имеет физической формы и регулярно обновляется, чтобы сделать данные действительными. Вы можете использовать блокчейн, чтобы узнать, сколько денег вы получили или потратили, чтобы вы могли легко рассчитать остаток на своем счете. Данные по всем платежам записываются в блокчейн.

Два понятия важны в контексте блокчейна. Транзакции и блокировка.

Если вы отправляете кому-то криптовалюты, вы не отправляете им никаких монет. Криптовалюты являются виртуальными, они не существуют физически. Вы только отправляете информацию о том, сколько цифровых монет и на какой счет вы переводите. Эта информация является транзакцией. Для того чтобы транзакция была действительной, вы должны сначала доказать, что владеете необходимым количеством криптовалюты. Этот контроль обеспечивается самими пользователями сети (так называемыми майнерами). У майнеров есть компьютеры, подключенные к криптовалютной сети, и они записывают новые транзакции. Они проверяют эти транзакции и сохраняют действительные транзакции в файл (так называемый блок), за который получают новые цифровые монеты. Время от времени (каждые десять минут для Биткойна) блок закрывается и добавляется в цепочку блоков с помощью уникального ключа, который предотвращает изменение закрытого блока. Это обновляет весь блокчейн и начинается заново. Кстати, название блокчейн означает «блок блоков», что четко отражает суть всей системы.

Блокчейн под лупой

Блокчейн - сложная технология, и не каждый может справиться с приведенным выше объяснением. Поэтому для требовательных мы начнем еще раз, но подробно. Как уже упоминалось, блокчейн представляет собой базу данных для хранения данных. Это могут быть фотографии, видео, файлы или просто информация об оплате. Однако это не классическая централизованная база данных, управляемая одним человеком или одной компанией. Блокчейн относится к базе данных, которая не только децентрализована (не имеет центрального сервера), но и распределена (совместно используется пользователями). Что касается платежных систем, то типичными представителями централизованной платежной сети являются, например, VISA или PayPal. В этих сетях платежи проверяются центральным органом (или, если хотите, центральным сервером). Этот орган знает ваше имя, доходы и расходы, может изменить систему в любое время, может взимать бессмысленные сборы и т. Д. Однако отключение центрального сервера приведет к потере всех данных и прекращению работы платежной системы. Неуправляемая сеть Блокчейн является общедоступной базой данных и не имеет центральной системы для проверки правильности транзакций. Это распределенная база данных, поэтому пользователи сами участвуют в ее эксплуатации и обслуживании.

Стать «сетевым администратором» добровольно и просто. Просто скачайте базу данных и подключите ваш компьютер к сети для проверки транзакций. Такой счет упоминается как узел (узел), а пользователи упоминаются как майнеры. Чтобы мотивировать пользователей предоставлять производительность своего компьютера в сети, они могут приобретать новые цифровые монеты, которые генерируются в сети.

Майнинг криптовалюты - принцип

В то время как любой может читать из базы данных, новая информация пишется на основе консенсуса большинства майнеров. При попытке обойти систему или изменить записи другие майнеры заметят попытку и отклонят поддельный блок.

Двойные расходы

Одной из основных задач блокчейна было избежать так называемых двойных расходов. Представьте, что вы отправляете все свои биткойны двум разным получателям одновременно (платежи A и B). Информация о платежах постепенно распространяется в сети, так что часть майнеров сначала будет регистрировать платеж A (они будут принимать и отклонять платеж B по порядку), а некоторые будут первыми, кто примет платеж B (и отклонит платеж A). Это может привести к расхождению и созданию двух разных блоков или умножению цифрового объекта. Это приведет к отрицательному значению учетной записи отправителя, и сеть быстро потеряет доверие пользователя. Сети Blockchain решают эту проблему несколькими способами. Наиболее известными решениями являются алгоритмы голосования криптовалюты PoW (Proof-of-Work) и PoS (Proof-of-Stake). Алгоритмы гарантируют, что блокчейн обновляется одновременно только одним пользователем, который затем получает вознаграждение в виде вновь сгенерированных цифровых монет. Однако до последнего момента неизвестно, кто станет этим «счастливчиком».

Доказательство работы или доказательство кола

Для сети с PoW блокчейн обновляется пользователем, чей компьютер первым решает особую математическую задачу. Компьютеры решают эту проблему методом проб и ошибок, поскольку они не могут рассчитать результат, но могут проверить, что результат был правильным. Таким образом, компьютеры проверяют миллионы случайных решений каждую секунду, чтобы найти правильный результат. Если кто-то находит правильное решение, он блокирует транзакции, которые он записал за это время, и отправляет решение в сеть. Другие майнеры проверяют решение задачи и транзакции в блоке, и если все в порядке, блокчейн обновляется. В этот момент весь цикл начинается снова. Так что с PoW, чем мощнее ваш компьютер, тем быстрее вы сможете получить правильный результат. Сложность задачи корректируется автоматически, поэтому время между созданием двух блоков постоянно. При использовании алгоритма PoS важна не производительность компьютера, а количество цифровых монет, которыми владеет пользователь. Здесь также, чем больше монет у человека, тем больше шансов получить вознаграждение. Алгоритм PoW часто подвергается критике, поскольку он не эффективен и не экологичен (тысячи компьютеров одновременно решают ненужную задачу, что заметно влияет на энергопотребление). Мы не знаем точных цифр, но энергоемкость майнинга биткойнов сравнивается с потреблением небольшого государства. Это одна из причин, по которой майнинг без дорогостоящего оборудования и без высоких начальных инвестиций больше не окупится. 51% атаки

Блокчейн не позволяет хакерам и создателям сети переписывать записи, подвергать цензуре платежи или даже создавать новые монеты. Большинство майнеров должны соглашаться на каждое изменение блокчейна. Кроме того, каждый новый блок содержит «отпечаток» предыдущего блока, поэтому старые блоки не могут быть изменены. Тем не менее, существует теоретическая угроза атаки, если большинство майнеров одобрит поддельный блок. Это может произойти, если кто-то владеет более чем половиной майнинговых мощностей сети. Или, проще говоря, если кто-то владел более чем половиной всех компьютеров, вовлеченных в майнинг. Этот гипотетический сценарий упоминается как атака на 51%. Тем не менее, выполнение атаки на 51% требует астрономических начальных инвестиций. Криптовалютный майнинг является высококонкурентным бизнесом, поэтому практически невозможно контролировать более половины мощности. Кроме того, некоторые криптовалютные сети поддерживают децентрализацию майнинга и ставят в невыгодное положение крупных майнеров. Также возникает вопрос, почему кто-то может атаковать 51%. Криптовалюта сразу потеряет не только доверие пользователей, но и, прежде всего, свою ценность. Таким образом, злоумышленник не сможет получить миллионы цифровых монет, но они не будут иметь никакой ценности.

Текущие недостатки блокчейна

До сих пор казалось, что блокчейн - это уникальная технология, в которой нет недостатков. К сожалению, это не так (пока). Есть несколько проблем, и Биткойн заплатил за многие из них в 2017 году, когда спрос на эту криптовалюту быстро вырос. Например, скорость записи блокчейна оказалась реальной проблемой. Если блокчейн обновляется примерно раз в десять минут, вы должны ждать того же времени, пока платеж не будет подтвержден (например, с помощью кофемашины). Это относительно непрактично по сравнению с платежными системами VISA или MasterCard. Но увеличение платежей в сети также вызвало другие проблемы. Максимальный размер блока был недостаточным, поэтому начали накапливаться неподтвержденные транзакции, выросли комиссии за транзакции для майнеров, а время для подтверждения транзакций резко возросло. И тут блокчейн столкнулся с одним из его преимуществ - отсутствием центральной системы. Если что-то подобное произошло с банком, то оно может действовать немедленно. Но блокчейн и его правила могут быть изменены только при согласии большинства майнеров. Из-за этого решения ждали недели. Масштабируемость (способность адаптироваться к текущим рабочим нагрузкам) остается одной из основных проблем блокчейна. Нам не нужна сеть, в которой платежи занимают несколько минут, и не нужна неэффективная сеть, в которой тысячи компьютеров работают за один платеж. Тем не менее, технология блокчейн все еще находится в зачаточном состоянии, поэтому не нужно беспокоиться.