Фраза дня: blockchain

Что такое блокчейн?
Блокчейн - это технология ведения записей, предназначенная для предотвращения взлома системы или подделки хранящихся в ней данных, что делает ее безопасной и неизменной.

Это разновидность технологии распределенного реестра (DLT), цифровой системы для записи транзакций и связанных данных в нескольких местах одновременно. Каждый компьютер в сети блокчейн поддерживает копию реестра для предотвращения единой точки отказа, и все копии обновляются и проверяются одновременно.

Блокчейн также считается типом базы данных, но существенно отличается от обычных баз данных тем, как он хранит информацию и управляет ею. Вместо того, чтобы хранить данные в строках, столбцах, таблицах и файлах, как это делают традиционные базы данных, блокчейн хранит данные в блоках, которые связаны друг с другом в цифровой форме. Кроме того, блокчейн - это децентрализованная база данных, управляемая компьютерами, принадлежащими одноранговой сети, а не центральным компьютером, как в традиционных базах данных.

Криптовалюта Биткойн, запущенная в 2009 году, была первым популярным приложением, успешно использующим блокчейн. В результате блокчейн чаще всего ассоциируется с биткойнами и альтернативами, такими как Dogecoin и Bitcoin Cash.

Однако с момента создания Биткойна использование блокчейна распространилось  и на другие приложения.

Логистические компании используют блокчейн для отслеживания товаров по мере их перемещения по цепочке поставок. Правительственные центральные банки и мировое финансовое сообщество тестируют технологию блокчейн в качестве основы для обмена цифровой валюты. Различные отрасли, включая юридическое сообщество и развлечения, используют блокчейн в качестве основы для смарт-контрактов и других механизмов передачи и защиты прав интеллектуальной собственности.

Фактически, многие отрасли сейчас изучают приложения на основе блокчейнов как безопасный и экономичный способ создания распределенной базы данных и управления ею, а также ведения записей для цифровых транзакций всех типов.

В результате блокчейн все чаще рассматривается как решение для безопасного отслеживания и обмена данными между несколькими бизнес-объектами.

Как работают блокчейн и технология распределенного реестра
Блокчейн работает через многоэтапный процесс, который, говоря простым языком, происходит следующим образом:

1. Авторизованный участник вводит транзакцию, которая должна быть аутентифицирована технологией.
2. Это действие создает блок, который представляет эту конкретную транзакцию или данные.
3. Блок отправляется на каждый компьютерный узел в сети.
4. Авторизованные узлы проверяют транзакцию и добавляют блок в существующую цепочку блоков. (Узлы в общедоступных сетях блокчейнов называются майнерами; им обычно платят за эту задачу - часто в процессе, называемом Proof of Work, или PoW - обычно в форме криптовалюты.)
5. Обновление распространяется по сети, что завершает транзакцию.

Эти шаги выполняются практически в реальном времени и включают в себя ряд элементов. На рисунке 1 более подробно показаны этапы создания и проверки блока.

Реестр блокчейна состоит из двух типов записей: отдельных транзакций и блоков. Первый блок состоит из заголовка и данных, относящихся к транзакциям, происходящим в течение установленного периода времени. Временная метка блока используется для создания буквенно-цифровой строки, называемой хешем.

После создания первого блока каждый последующий блок в реестре использует хеш предыдущего блока для вычисления своего собственного хеша.

Прежде чем новый блок может быть добавлен в цепочку, его подлинность должна быть проверена вычислительным процессом, называемым валидацией или консенсусом. На этом этапе процесса цепочки блоков большинство узлов в сети должны согласиться, что хэш нового блока был рассчитан правильно. Консенсус гарантирует, что все копии распределенной книги блокчейна имеют одно и то же состояние.

После добавления блока на него можно ссылаться в последующих блоках, но его нельзя изменить.

Если кто-то попытается поменять местами блок, хэши для предыдущих и последующих блоков также изменятся и нарушат общее состояние реестра.

Когда консенсус больше не возможен, другие компьютеры в сети знают, что возникла проблема, и новые блоки не будут добавляться в цепочку до тех пор, пока проблема не будет решена.

Обычно блок, вызвавший ошибку, отбрасывается, и процесс согласования повторяется.

Блокчейн, цифровая валюта, криптовалюта и биткойны
Термины блокчейн, криптовалюта и биткойн часто объединяются вместе с цифровой валютой; иногда они ошибочно используются как взаимозаменяемые.

Хотя все они находятся под эгидой технологии распределенного реестра, каждая из них представляет собой отдельную сущность.

Блокчейн - это технология; В частности, это технология, которая создает децентрализованный цифровой реестр, который обеспечивает безопасный и неизменный обмен между несколькими сторонами.
Цифровая валюта относится к любой форме валюты, которая доступна только в цифровой или электронной форме и распространяется без посредников. Это включает в себя цифровые деньги, выпущенные правительствами и центральными банками, а также криптовалюту. Цифровую валюту иногда называют цифровыми деньгами, электронными деньгами, электронной валютой или кибер-наличными деньгами.
Криптовалюта - это цифровой актив, который можно обменять в сети блокчейн. Это разновидность цифровой валюты. Он не выдается государственными учреждениями. Думайте о криптовалюте как о токенах, выпущенных частными организациями или группами, которые могут использоваться для оплаты товаров, продаваемых теми, кто также работает в сети блокчейн. По состоянию на май 2021 года на сайте маркетинговых исследований CoinMarketCap было перечислено 4993 различных публично торгуемых криптовалюты. Биткойн - первая криптовалюта и до сих пор самый известный пример.

Примеры блокчейнов и варианты использования
Как и все новые технологии, блокчейн продолжает развиваться и получать признание по мере того, как все больше компаний из различных отраслей учатся его использовать.

Примеры его использования в коммерческих областях включают следующее:

• В апреле 2021 года Live Nation SAS, французское подразделение всемирной развлекательной компании с одноименным названием, запустило TixTo.Me, частично работающее на блокчейн-компании Aventus Network.
• Продажи с использованием невзаимозаменяемых токенов (NFT) также резко выросли в 2021 году, и все большее число людей во всем мире используют эту технологию. NFT - это цифровой актив, представляющий все или части реальных объектов, таких как искусство или музыка. Их покупают, продают и продают в Интернете, и они стали популярным способом покупки и продажи цифровых произведений искусства.
• В октябре 2020 года PayPal, платформа онлайн-платежей, запустила новую услугу, которая позволяет пользователям покупать, хранить и продавать криптовалюту.
• В начале 2020 года блокчейн-компания Theta Labs стала партнером Google Cloud. Партнерство позволит пользователям Google Cloud развертывать и запускать узлы из сети блокчейнов Theta.
• Ticketmaster, компания, занимающаяся разработкой программного обеспечения и услуг для развлекательных билетов, в 2018 году объявила о покупке поставщика технологии блокчейн Upgraded, который конвертирует традиционные билеты в безопасные интерактивные цифровые активы.
• В 2016 году онлайн-компания Overstock.com использовала блокчейн для продажи и распространения более 126 000 акций компании. Это был первый случай, когда публично торгуемая компания использовала блокчейн для поддержки биржевых транзакций. R3, глобальный консорциум финансовых учреждений, также использует платформу Corda, подобную блокчейну, для записи, управления и синхронизации финансовой информации с использованием API-интерфейсов блокчейна для определенных платформ.

Банки и финансовые учреждения по всему миру продолжают оставаться лидерами по внедрению блокчейнов. Другие отрасли, включая здравоохранение, правительство и технологии, продолжают использовать блокчейн, чтобы обеспечить безопасный обмен данными, такими как личная медицинская информация, цифровые активы, такие как загруженные развлечения и документы о недвижимости. Производственные и аналогичные предприятия также видят потенциал использования блокчейна для управления смарт-контрактами и отслеживания материалов по мере их перемещения по цепочкам поставок.

Типы блокчейна
Платформы блокчейнов могут быть как без разрешений, так и с разрешениями. Разрешенные блокчейны требуют одобрения для доступа, что делает их по сути частными блокчейнами. Блокчейн без разрешения не требует разрешения на вход в сеть цепочки блоков. В публичном блокчейне без прав доступа, таком как Биткойн, каждый узел сети может проводить транзакции и участвовать в процессе консенсуса. В частной разрешенной цепочке, такой как Multichain, каждый узел может иметь возможность выполнять транзакции, но участие в процессе консенсуса ограничено ограниченным числом одобренных узлов.

Доступно множество платформ блокчейнов, но три из самых известных - это блокчейн Ethereum, Hyperledger Fabric и OpenChain.

Блокчейн Ethereum - это широко используемая платформа блокчейнов с открытым исходным кодом и специально созданная платформа, которая считается ведущим в отрасли выбором для корпоративных приложений.

Hyperledger Fabric - еще одна блокчейн-платформа с открытым исходным кодом. Он используется в таких отраслях, как финансы и производство, и предназначен для разрешенных сетей. Hyperledger Fabric также можно использовать для децентрализованного хостинга и хранения приложений, использующих смарт-контракты.

OpenChain - это блокчейн-платформа с открытым исходным кодом для организаций, которые хотят управлять цифровыми активами и сохранять их. Администратор блокчейна OpenChain определит правила, используемые в реестре. Затем пользователи могут обменивать стоимость в реестре, соблюдая правила.

Соображения по внедрению блокчейна
Любое предприятие, рассматривающее вопрос о том, внедрять ли приложение блокчейн, должно сначала подумать, действительно ли ему нужен блокчейн для достижения своих целей. Блокчейн действительно имеет несколько существенных преимуществ, особенно в плане безопасности, но он не может заменить все потребности базы данных.

Фактически, обычные централизованные базы данных часто являются лучшим вариантом во многих обстоятельствах, особенно когда скорость и производительность имеют решающее значение, а транзакции происходят только внутри предприятия или между ограниченным числом объектов, где доверие было полностью установлено.

При выборе платформы блокчейна организация должна помнить, какой алгоритм консенсуса использовать. Алгоритм консенсуса - это основная часть сети блокчейнов, которая может иметь большое влияние на скорость. Это процедура, с помощью которой одноранговые узлы в сети блокчейнов достигают соглашения о текущем состоянии распределенного реестра. Это помогает установить доверие между пользователями блокчейна.

Существует четыре стандартных метода, которые используют блокчейн и другие платформы распределенных баз данных для достижения консенсуса. Общие алгоритмы консенсуса включают следующее:

1. PoW, который используется для выбора майнера для следующего поколения блоков. Как правило, общедоступные платформы выбирают алгоритмы PoW, потому что их легко проверить другими сетевыми узлами.
2. Практическая византийская отказоустойчивость (pBFT), алгоритм, разработанный для работы в асинхронных системах.
3. Proof of Stake (PoS), алгоритмы, которые обычно используются в качестве альтернативы PoW. Они работают, заставляя валидаторов инвестировать в валюту системы, сохраняя часть своих монет в качестве ставки. Затем валидаторы начинают проверять блоки.
4. Delegated Proof of Stake (DPoS), алгоритмы процесса голосования и выборов, предназначенные для защиты от злонамеренного использования или централизации в блокчейне.

Преимущества блокчейна
Эксперты называют несколько ключевых преимуществ использования блокчейна.

• Безопасность, наверное, самое значительное преимущество. Повредить блокчейн практически невозможно, потому что информация передается и постоянно согласовывается тысячами, даже миллионами компьютеров. Блокчейн также не имеет единой точки отказа.
• Транзакции могут быть более эффективными, чем в транзакционных системах, не основанных на DLT, хотя публичные цепочки блоков иногда могут страдать от низкой скорости и неэффективности.
• Это устойчиво: нет проблем, если один узел выходит из строя, потому что все другие узлы имеют копию реестра.
• Он обеспечивает доверие между участниками сети. Подтвержденные блоки очень сложно отменить, а это значит, что данные сложно удалить или изменить.
• Это может быть рентабельным, поскольку часто сокращает расходы, связанные с транзакциями, за счет устранения посредников и третьих сторон.

Недостатки блокчейна
Эксперты говорят, что блокчейн также имеет потенциальные недостатки, риски и проблемы.

• В публичных блокчейнах возникают вопросы о праве собственности и о том, кто несет ответственность за возникновение проблем.
• Также возникают вопросы о том, способны ли организации или хотят ли они инвестировать в инфраструктуру, необходимую для создания, участия и обслуживания сети на основе блокчейнов.
• Изменение данных в блокчейне обычно требует больших усилий.
• Пользователи должны следить за своими закрытыми ключами, чтобы не потерять деньги.
• Со временем хранилище может стать очень большим, что может привести к потере узлов, если реестр станет слишком большим для загрузки пользователями.
• Блокчейн подвержен атакам 51%, которые представляют собой особую атаку, предназначенную для подавления других участников сети и смены блоков.

Конфиденциальность и безопасность блокчейна
Безопасность рассматривается как одно из главных преимуществ блокчейна. Блоки всегда хранятся в хронологическом порядке, и очень сложно изменить блок после того, как он был добавлен в конец цепочки блоков. У каждого блока есть свой хэш-код и хэш-код блока, который идет перед ним. Если хакер попытается отредактировать блок, хеш блока изменится, то есть хакеру придется изменить хеш следующего блока в цепочке и так далее. Следовательно, чтобы изменить один блок, хакеру придется изменить каждый следующий блок, что потребует огромных вычислительных мощностей.

Несмотря на использование консенсусных алгоритмов, блокчейн по-прежнему подвержен атакам 51%, в которых злоумышленник имеет более 50% контроля над всей вычислительной мощностью блокчейна, получая возможность сокрушить других участников сети. Однако этот тип атаки маловероятен, потому что для ее выполнения потребуются большие усилия и большая вычислительная мощность.

История блокчейна
Протокол, подобный блокчейну, был впервые предложен в диссертации 1982 года Дэвидом Чаумом, американским ученым-компьютерщиком и криптографом.

В 1991 году Стюарт Хабер и В. Скотт Сторнетта работали над дальнейшим описанием цепочки блоков, защищенных с помощью криптографии. С этого момента некоторые люди начали работать над разработкой цифровых валют.

В 2008 году разработчик или группа разработчиков, работающих под псевдонимом Сатоши Накамото, разработали технический документ, который установил модель для блокчейна, включая метод хеширования, используемый для отметок времени блоков. Год спустя, в 2009 году, Сатоши Накамото внедрил блокчейн с использованием валюты биткойн. По сей день никто точно не знает, кто такой Сатоши Накамото на самом деле.

Интерес к корпоративному применению блокчейна с тех пор вырос по мере развития технологии и появления на рынке программного обеспечения на основе блокчейна и одноранговых сетей, предназначенных для корпоративного использования.

Руководители предприятий начали более серьезно относиться к технологии на раннем этапе, видя все больший и больший потенциал уже в 2014 году, когда технология блокчейн начала все больше отличаться от идеи конкретной валюты. В то время эксперты начали видеть потенциал блокчейна для финансовых транзакций в целом, а также его потенциал для других организационных транзакций.

Фактическое принятие было медленным. В 2019 году Gartner обнаружил, что только 1% ИТ-директоров внедряют блокчейн. Чуть больше - 8% - находились в краткосрочном планировании изучения или внедрения блокчейна, при этом финансовые услуги, науки о жизни и здравоохранение относятся к отраслям с наивысшими показателями внедрения блокчейна.

Глобальное исследование блокчейнов от Deloitte в 2020 году показало дальнейший рост интереса предприятий к этой технологии: в 2018 году 43% ответивших руководителей высшего звена заявили, что блокчейн будет критически важным и одним из пяти основных стратегических приоритетов. Это число выросло до 53% в 2019 году и до 55% в 2020 году.