Кто впервые описал технологию блокчейн

Что такое технология блокчейн?

Блокчейн — это высокозащищенная и надежная сеть, которая записывает данные в распределённый реестр, не контролируемый центральным органом.

Блокчейн — это высокозащищенная, надежная и децентрализованная сеть, которая позволяет людям записывать транзакции, хранить данные и обмениваться ценностями в распределенном реестре, который не контролируется никаким центральным органом, а поддерживается компьютерами по всему миру.

Блокчейн — это фундаментальная технология, которая лежит в основе ценностного предложения всей экосистемы криптовалют/Web3. Это двигатель, обеспечивающий безопасность Bitcoin и создающий основу для того, чтобы смарт-контракты имели ценность.

Фундаментальное ценностное предложение блокчейн — это возможность обмена ценностями в условиях минимального доверия, без разрешения, не требующего посредничества третьей стороны. Самый простой пример, на котором это можно продемонстрировать, — это платежи или перевод средств от одной стороны к другой.

Например, предположим, что Боб хочет отправить Алисе платеж. Используя традиционные системы, Боб отправил бы свой платеж третьей стороне — банку или финансовому учреждению, — которая взяла бы на себя полное хранение его средств и перевела бы их Алисе. В случае с блокчейн Боб отправляет деньги непосредственно на счет Алисы без централизованного посредника, но с полной гарантией того, что средства переведены между счетами. Транзакция происходит децентрализованно, без участия каких-либо посредников, с помощью детерминированных процессов, защищенных криптографией, шифрованием, математикой и физикой.

В этой образовательной статье мы рассмотрим, что такое блокчейн, как работают блокчейны, какие преимущества они могут предоставить, которых нет в централизованных системах, и как они используются для изменения роли доверия в обществе.

Кто изобрел технологию блокчейн?

Хотя протоколы, похожие на блокчейн, были концептуально разработаны еще в 1980-х годах и реализованы в 1990-х для проверки временных меток документов, изобретение первого децентрализованного блокчейна широко приписывается псевдониму (или группе людей), известному как Сатоши Накамото, который в 2008 году опубликовал документ о биткойне.

Технология блокчейн служит основой сети Bitcoin, которая была запущена в 2009 году, когда ее реализация была выпущена в виде программного обеспечения с открытым исходным кодом. Интересно, что слово blockchain никогда не упоминается в документе Bitcoin — этот термин был популяризирован более поздними сторонниками технологии.

Как работает блокчейн?

Бухгалтерская книга — это книга или компьютерный файл, в котором ведется учет экономической деятельности. В реестрах можно отслеживать остатки на отдельных счетах и/или движение денег в рамках целых экономик. Сегодня большинство бухгалтерских реестров обрабатываются централизованными организациями, такими как банк, которые ведут и хранят их на своих собственных серверах в непрозрачных базах данных.

Блокчейн — это цифровая бухгалтерская книга (реестр записей), которая хранится и поддерживается децентрализованной сетью компьютеров. Каждый компьютер (узел) в сети работает под управлением одного и того же программного обеспечения и поддерживает, хранит и проверяет копию реестра. Публичные блокчейны используют свой собственный актив, известный как криптовалюта, чтобы финансово стимулировать узлы к общению друг с другом и достижению соглашения (консенсуса) о достоверности данных.

Пользователи предлагают дополнения к реестру, отправляя транзакции, которые переносят стоимость с одного счета на другой. Учетные записи пользователей известны как открытые ключи (также называемые публичными адресами), и каждый открытый ключ имеет соответствующий закрытый ключ. Открытый ключ похож на адрес электронной почты, а закрытый ключ — на пароль, который владелец открытого ключа должен ввести (так называемая цифровая подпись), чтобы перевести средства, хранящиеся на его адресе.

Ожидающие транзакции группируются в “блоки”, где они обрабатываются и проверяются каждым узлом сети. Проверка каждой транзакции каждым узлом обеспечивает избыточную проверку изменений в реестре, что делает практически невозможным внесение злонамеренных изменений в сам реестр или состояние сети. Для того чтобы транзакция была действительной, цифровая подпись должна быть правильной, а открытый ключ должен иметь достаточно средств для проведения транзакции.

Как только блок подтверждается, он добавляется в постоянно растущую распределенную учетную книгу. Эта книга представляет собой непрерывную цепочку блоков, связанных с помощью криптографии, и поэтому называется “блокчейн”. Узлы получают вознаграждение за свои услуги в виде комиссии за транзакции и/или новой криптовалюты (называемой вознаграждением за блок).

Существует множество различных способов создания блокчейна, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

• Доступ к сети и участие в ней — блокчейн может различаться по степени открытости или ограниченности сети для использования и участия в ней. Три основных типа блокчейна: публичный (полностью открытый), частный (полностью закрытый) и разрешенный (открытый доступ, ограниченное участие).
• Механизм консенсуса — блокчейн может достигать консенсуса в отношении транзакций с помощью различных средств. Некоторые из наиболее популярных механизмов консенсуса — это доказательство работы (Bitcoin), доказательство доли (Solana) и доказательство авторитета (большинство частных блокчейнов).
• Особенности дизайна — В настоящее время блокчейн не может удовлетворять всем желаемым качествам. Вместо этого блокчейн использует компромиссные решения для оптимизации одних наборов характеристик по сравнению с другими между безопасностью, децентрализацией и масштабируемостью — широко известная трилемма масштабируемости. К другим важным характеристикам относятся конфиденциальность, окончательность транзакций и многое другое.

Преимущества блокчейна

Блокчейн предлагает несколько преимуществ, недоступных в централизованных системах.

• Безопасность — в достаточно децентрализованном блокчейне существует очень высокая вероятность того, что только действительные транзакции будут подтверждены, несмотря на усилия злоумышленников.
• Неизменность — после того, как блок подтвержден, он становится частью неизменного реестра, который со временем становится все труднее изменить.
• Надежность — блокчейн имеет глобально распределенные сети с круглосуточным временем работы. Они всегда онлайн и не ограничены географически или политически.
• Peer-to-Peer — блокчейн исключает посредников, которые отнимают стоимость у транзакций. Стороны заключают сделки напрямую друг с другом, не неся никакого риска контрагента — вероятности того, что другой участник договора не выполнит свои обязательства.

В целом, блокчейн создает инфраструктуру, которую две или более сторон могут использовать для проведения высокозащищенного, надежного и защищенного от взлома экономического обмена. Риск контрагента смещается от зависимости от вероятностных доверенных третьих лиц к зависимости от детерминированного программного обеспечения с открытым исходным кодом, которое выполняет все в точности в соответствии с инструкциями. Компании становятся более эффективными, избегая выверки, устраняя ненужных посредников и снижая риск контрагента.

Примеры использования и применения блокчейна

Интернет — это способ обмена цифровой информацией, который может применяться множеством способов, таких как электронная почта, обмен сообщениями, телекоммуникации, социальные сети и многое другое. Экосистема Web3 на основе блокчейн и гибридных смарт-контрактов предлагает такое же многоцелевое применение для обмена ценностями, которое может быть использовано многими уникальными способами для создания полезности для конечных пользователей через широкий спектр сценариев использования, в конечном итоге создавая положительное влияние на общество.

Денежная система
Биткойн демонстрирует, как публичный блокчейн может быть использован в качестве самостоятельной финансовой экосистемы с собственной денежной политикой. Биткойн имеет собственную валюту — BTC — со встроенными механизмами распределения и финансовыми стимулами для поддержания работоспособности сети без центрального координатора. Биткойн имеет устойчивый к цензуре жесткий лимит денежной массы; никогда не будет больше 21 миллиона BTC. Эти дефляционные денежные свойства заставляют некоторых утверждать, что BTC является более надежным хранилищем стоимости, чем инфляционные фиатные валюты.

Смарт-контракты
Такие блокчейны, как Ethereum, показывают, как публичный блокчейн может использоваться в качестве высокозащищенного и надежного распределенного компьютера для обработки условных соглашений, известных как смарт-контракты. Вместо того чтобы отслеживать движение одной валюты, пользователи отправляют в блокчейн инструкции, в которых говорится: “Если произойдет событие x, то выполнить действие y”. Блокчейн обрабатывает эти предопределенные инструкции, производя выходные данные (передавая стоимость) на основе входных данных. Эта возможность позволила создать совершенно новую финансовую экосистему прозрачных финансовых услуг без разрешений, известную как децентрализованные финансы (DeFi).

Токенизация активов
Несколько проектов используют блокчейн в качестве глобального публичного реестра активов. С помощью смарт-контракта разработчики могут создать уникальный невзаимозаменяемый токен (NFT), который представляет собой право собственности на реальный актив, такой как здание, автомобиль, редкая торговая карта и т. д. Блокчейн обеспечивает подлинность владения активами, прозрачное отслеживание жизненного цикла актива и глобальную ликвидность ранее неликвидных активов.

Корпоративное промежуточное программное обеспечение
Блокчейн может выступать в качестве промежуточного программного обеспечения для обеспечения идентичности записей в двух или более базах данных предприятия без размещения конфиденциальных внутренних данных в публичном блокчейне. Поскольку публичный блокчейн всегда находится в режиме онлайн, легко проверяется, устойчив к манипуляциям и не требует разрешений на доступ, предприятия могут использовать его для информирования друг друга о действиях, предпринятых любой из сторон, сохраняя их в виде данных в блокчейне. Данные хранятся с использованием техники конфиденциальности, известной как доказательство нулевого знания (ZKP), когда только стороны соглашения имеют контекст, позволяющий понять его значение. Доказательство служит общей системой отсчета состояния бизнес-процесса; например, текущие условия соглашения о скидке на объем между продавцом и покупателем.

Реестр записей
Блокчейн может служить неизменяемой средой для хранения исторических записей. Наличие высоконадежного набора записей снижает трудности на фрагментированных рынках, которые часто содержат множество разрозненных баз данных. Блокчейн предлагает “Регистрационную книгу”, которая может улучшить отслеживание финансовых контрактов, хранение медицинских записей, отслеживание личности и многое другое.

Полезность
Блокчейн может быть разработан для обеспечения конкретной полезности. Например, для обеспечения распределенной потоковой передачи видео с использованием децентрализованной сети узлов, проведения защищенной от взлома онлайн-игры или неизменного хранения файлов. Подобно торрент-системам, блокчейн предоставляет возможность использовать мощь децентрализованной сети для создания общих общественных благ.

Блокчейн для игр
Блокчейн может служить способом отслеживания и проверки прав собственности на активы с помощью NFT, которые представляют собой собственность на внутриигровые цифровые предметы и предметы коллекционирования. Игроки могут использовать глобальный пул ликвидности и торговать игровыми активами на децентрализованных торговых площадках, сохраняя при этом полную опеку над ними, что позволяет создавать полностью принадлежащие сообществу блокчейн-игры. Учитывая потенциал совместимых игр на блокчейне и метавселенной, в будущем игроки смогут обмениваться игровыми активами между различными играми.

Цепочки поставок
Будучи неизменяемой распределенной базой данных, блокчейн может улучшить процессы цепочки поставок за счет повышения отслеживаемости и улучшения координации между различными участниками, что позволяет быстрее и экономичнее доставлять продукцию. Поскольку каждый участник имеет свою собственную копию блокчейна, каждая сторона может выявлять ошибки, просматривать статус транзакций и привлекать контрагентов к ответственности за их действия. Ни один из участников не может перезаписать исторические данные, поскольку для этого пришлось бы переписать все последующие блоки на всех общих копиях блокчейна.

Страхование
Сочетание блокчейн, смарт-контрактов и оракулов продемонстрировало потенциал для решения проблемы прозрачности в традиционной страховой отрасли, оптимизации процесса страхования для всех участников и обеспечения доступности страхования для регионов, которые в противном случае были бы изолированы от глобальной страховой отрасли. Смарт-контракты предлагают автоматизированное выполнение страховых полисов на основе параметров “если/то”, которые могут заменить традиционный процесс рассмотрения претензий таким образом, чтобы обеспечить высокую прозрачность и надежность.

Блокчейн будет жить и дальше

За последнее десятилетие технология блокчейн превратилась из новаторского обещания в ценную утилиту, которая приносит значительную пользу многим пользователям по всему миру. Хотя индустрия блокчейна еще далека от полной реализации своего потенциала, экспоненциальный рост внедрения смарт-контрактов на основе блокчейна создает основу для того, чтобы эта технология переосмыслила многие традиционные отрасли и создала совершенно новые благодаря силе приложений с минимальным доверием и детерминированных соглашений, основанных на криптографической истине.

Присоединяйтесь к русскоязычному сообществу Chainlink в Телеграм.

Официальные источники на английском: Twitter для новостей, уведомлений о новых статьях; Telegram или Reddit для основных вопросов, Discord — для детальных технических вопросов и дискуссий.

1. Что такое блокчейн. Кто изобрел технологию. Использование технологии на практике

Блокчейн — это особый вид базы данных, в которую можно только лишь вносить информацию (а не удалять или изменять).
В соответствии со своим названием, структура блокчейна напоминает цепочку из блоков, которые мы можем назвать определенными порциями информации, добавляемые в базу данных. Каждый блок содержит указатель на предыдущий блок и некоторую комбинацию информации о транзакциях, временных меток и других метаданных для подтверждения его достоверности.

Поскольку они взаимосвязаны, записи не могут быть отредактированы, удалены или изменены каким-либо образом, так как это сделает недействительными все предыдущие блоки.

Когда блокчейны разрастаются, сеть позволяет пользователям координировать свои действия вокруг общего источника истинны, при отсутствии необходимого доверия друг к другу. В распределенной сети нет ни одной стороны, способной взломать хорошо построенный блокчейн.

Чтобы самостоятельно проверить состояние блокчейн-сети, пользователь должен загрузить специальное программное обеспечение. После установки и запуска на компьютере пользователя данная программа взаимодействует с экземплярами сети на других компьютерах с целью загрузки/скачивания информации (такой как транзакции или блоки). Новый пользователь загружает блок, чтобы убедится в том, что он был создан в рамках правил системы, и передает эту информацию другим пирам.

Таким образом у нас получается «экосистема», которая может состоять из 100, 1000 или 100000 объектов, которые запускают и синхронизируются с одной и той же копией базы данных (мы называем такие объекты узлы или ноды). Это делает сеть крайне избыточной и круглосуточно доступной.

Целостность блокчейна подрывается в последствии записи ложной информация о финансовых операциях. В то же время, в распределенной системе отсутствует администратор или руководитель, который мог бы поддерживать работу регистра. Кто тогда может дать нам гарантию того, что все участники будут действовать честно?

Сатоши предложил систему, под названием Proof-of-Work, которая предоставила возможность добавлять блоки в сеть. Чтобы подтвердить блок, субъект данного процесса должен пожертвовать своей вычислительной мощностью, чтобы подобрать правильное решение, установленное протоколом (такая работа включает в себя многократное хеширование данных для получения числа, ниже определенного числового значения).

Мы называем этот процесс майнингом. Если майнер правильно угадывает решение блока, ему предоставляется возможность его сформировать (из неподтвержденных транзакций, отправленных ему от пиров), и таким образом расширит цепочку. В результате своей работы, он получает вознаграждение, выраженное в нативном токене данного блокчейна.

Хеширование с помощью односторонней функции означает, что основываясь на выходе практически невозможно угадать вход. Но учитывая вход, представляется возможность тривиально проверить данные на выходе. Таким образом, любой участник может проверить, что майнер сформировал «правильный» блок, и отклонил все недействительные. В случае, когда майнера обнаружили в попытке добавить недопустимый блок, он не получает вознаграждение за это и впустую расходует свои ресурсы.

В криптовалютных системах, зависимость от криптографии с публичным/приватным ключом также гарантирует, что взаимодействующие стороны не смогут потратить средства, которыми они не владеют. Монеты привязаны к приватным ключам (известным только владельцу), и только действительная подпись, подтверждающая их перемещение, позволяет осуществить транзакцию.

Proof-of-Work, это самая проверенная схема достижения консенсуса среди пользователей, но она не является единственной в своем роде. Альтернативы, такие как Proof-of-Stake, все лучше изучаются, но данному алгоритму еще необходимо подобрать наиболее подходящий вариант реализации в правильной для него форме (некоторые разновидности гибридных механизмов консенсуса на данный момент уже функционируют).

Основа каждого блокчейна — это алгоритм майнинга, в качестве примера рассмотрим алгоритм Биткоина. Он называется SHA-256, сокращенно от «Secure hash algorithm 256 bits» (Безопасный хэш алгоритм 256 бит). Он принимает входные данные, которые могут быть чем угодно: текстом, числами или даже компьютерным файлом любого размера. Полученный результат называется «хэш» и каждый раз он будет иметь одинаковую длину — 256 бит в машинном коде. Один и тот же вход будет выдавать один и тот же результат каждый раз, это не случайность. Но если вы сделаете небольшое изменение на входе, выход изменится полностью.

Это также называется односторонней функцией, означающей, что если у вас есть только выходные данные, вы не сможете рассчитать, что было на входе. Вы можете только догадываться, о входных данных, и вероятность угадать:

1 шанс на 2 ^ 256, что практически невозможно, и следовательно, безопасно.

Теперь, когда мы знаем, как используется алгоритм, давайте продемонстрируем, как работает блокчейн на простом примере транзакции.

У нас есть Маша и Саша вместе с их балансом биткоинов. Допустим, Маша должна Саше 2 биткоина.

Чтобы Маша отправила Саше эти 2 биткоина, она передает сообщение с транзакцией, которую она хочет совершить, всем майнерам в сети.

В этой трансляции Маша сообщает майнерам публичный адрес Саши, количество биткоинов, которое она хотела бы отправить, вместе с цифровой подписью и ее открытым ключом. Подпись сделана с помощью закрытого ключа Маши, и майнеры могут подтвердить, что Маша фактически является владельцем биткоина и что она хочет совершить транзакцию.

Когда майнеры уверены, что транзакция действительна, они могут поместить ее в блок вместе с многими другими транзакциями и попытаться майнить. Это делается путем помещения блока по алгоритму SHA-256. Вывод должен начинаться с определенного количества нулей, чтобы считаться действительным. Необходимое количество нулей зависит от того, что называется «сложностью», которая изменяется в зависимости от того, сколько вычислительной мощности имеется в сети.

Для того, чтобы в начале создать выходной хэш с желаемым количеством 0, майнеры добавляют в блок то, что называется «nonce number»(Представляет собой двоичный код, который ищется майнерами в процессе PoW-майнинга.), перед тем, как запустить его через алгоритм. Поскольку небольшое изменение входных данных полностью меняет выходные данные, майнеры пробуют случайные “nonce” числа, пока не найдут нужный выходной хеш.

Как только блок добыт, майнер передает этот новый блок всем остальным майнерам. Затем они проверяют, является ли блок действительным, чтобы добавить его в свою копию цепочки блоков, и транзакция завершена. Но в блоке майнеры также должны включить выходной хеш из предыдущего блока, чтобы все блоки были связаны вместе, отсюда и название: block-CHAIN. Это важная часть, потому что cистема работает на доказательстве выполненной работы.

У каждого майнера есть своя копия блокчейна на компьютере, и каждый доверяет блокчейну с самой большой вычислительной работой, который является самым длинным( имеет самую длинную цепочку блоков). Если майнер изменяет транзакцию в предыдущем блоке, выходной хэш для этого блока будет меняться, что приводит к тому, что все хеши после него также изменяются из-за блоков, связанных с хешами. Майнеру пришлось бы переделывать всю работу, чтобы заставить кого-либо признать, что его блокчейн правильный. Поэтому, если майнер захочет схитрить, ему потребуется более 50% вычислительной мощности сети, что маловероятно. Таким образом, сетевые атаки называются 51% атаками.

Модель обеспечения работы компьютеров для производства блоков называется Proof-of-Work (PoW) (Доказательство выполненной работы). Существуют также другие модели, такие как Proof-of-Stake (PoS)(Подтверждение доли владения), которые не требуют такой большой вычислительной мощности и требуют меньше электроэнергии, предоставляя возможность масштабирования для большего количества пользователей. Это основы того, как работает технология блокчейн!

Технология блокчейн предполагает широкий спектр вариантов использования. Ниже вы можете ознакомится с дополнительной информацией об этом в рамках Binance Academy:

Цепочки поставок: Эффективные цепочки поставок лежат в основе многих успешных предприятий, их основная задача заключается в обработке и доставке товаров от поставщика к потребителю. Тем не менее, координация деятельности нескольких заинтересованных сторон в данной отрасли по традиционной схеме оказалась очень трудоемкой. Благодаря использованию технологии блокчейн, интероперабельная экосистема, которая вращается вокруг неизменной базы данных, может привести к появлению новых уровней прозрачности для множества отраслей.

Гейминг: Геймеры находятся во власти компаний, которые контролируют игровые сервера. В отношении конечного пользователя данной индустрии отсутствует реальное право собственности, а внутри игровые активы существуют исключительно в пределах предположений. Выбрав подход основанный на блокчейне, пользователям предоставляется возможность фактически владеть своими активами (в форме взаимозаменяемых/не взаимозаменямых токенов, NFT) а также передавать их между играми или рынками.

Здравоохранение: Прозрачность и безопасность технологии блокчейн делают ее идеальной платформой для хранения медицинских карт. Медицинские учреждения (состоящий из больниц, клиник и других поставщиков медицинских услуг) невероятно фрагментированы, а зависимость от централизованных серверов оставляет конфиденциальную информацию пациентов в уязвимом месте. Благодаря криптографической защите медицинских записей на блокчейне, пациенты сохраняют свою конфиденциальность, в то же время имея возможность легко обмениваться информацией с любым учреждением, которое подключается к глобальной базе данных.

Римесса (международные денежные переводы): Отправка денег на международном уровне является проблемой традиционных банковских систем. Тарифы и сроки проведения операций делают их очень дорогостоящими и ненадежными для срочного перевода средств, по причине сложной сети посредников. Криптовалюты и блокчейны устраняют экосистему посредников, и в настоящее время целый ряд проектов использует данную технологию для обеспечения дешевой и быстрой передачи денег.

Цифровая идентификация: Современный мир крайне нуждается в решениях для идентификации личности в эпоху цифровых технологий. Физические лица подвержены подделке, в то время как традиционные меры защиты недоступны для множества рядовых пользователей. Так называемая личностная суверенная идентификация (от англ. self-sovereign identity) будет закреплена в регистре блокчейн-сети и привязана к его владельцу, который может выборочно раскрывать информацию о себе третьим сторонам, при этом сохраняя свою конфиденциальность.

Интернет: Некоторые полагают, что растущий список подключенных к интернету физических устройств может быть в значительной степени расширен технологией блокчейн, как в домашних, так и в промышленных условиях. Предполагается, что для распространения такого вида устройств потребуется новая экономическая модель платежей, под названием «machine-to-machine» (сокр. M2M), которая в свою очередь нуждается в системе с высокой пропускной способностью для осуществления микроплатежей.

Государственное управление: Учитывая, что распределенные сети реализуют свою собственную форму регулирования, неудивительно, что они могут найти себе применение в процессах дезинтермедиации на местном, национальном или даже международном уровнях. Государственное управление на блокчейне обеспечивает привлечение всех участников в процессе принятия решений, и предоставляет прозрачный обзор политической деятельности.

Благотворительность: Благотворительным организациям часто препятствуют ограничения на получение средств. «Крипто-филантропия» связана с использованием технологии блокчейн, чтобы обойти данный недостаток. Опираясь на свойства данной технологии, для благотворительных организаций открываются большие возможности стремительного развития данной области благодаря прозрачности всех операций, участию благодетелей при отсутствии территориальных ограничений и сокращению операционных расходов.

Блокчейн: Начало. История появления Самого первого блокчейна

В 2008 году Сатоши Накамото воплотил идею блокчейна в реализации системы Биткойн. Но утверждение о том, что система Биткойн стала первой реализацией блокчейна, не совсем соответствует действительности. История блокчейна началась намного раньше и в этом году концепция блокчейна отмечает круглую дату.

Ровно тридцать лет назад, в 1991 году, криптографы Стюарт Хабер и Скотт Сторнетта в своей работе «Как поставить метку времени на цифровом документе» («How to Time-Stamp a Digital Document») описали схему, которая легла в основу построения современного блокчейна.

В юбилейный год стоит вспомнить захватывающую историю зарождения идеи, которая и в настоящий момент меняет мир.

«Скреплять печатью славу прежних дней»

В название вынесена цитата Шекспира из работы Стюарта Хабера и Скотта Сторнетта «Как поставить метку времени на цифровом документе».

Дождливым осенним днем человек отправляет почтой конверт на собственное имя. Зачем? Чтобы подтвердить авторство вложенного в конверт документа. Запечатанный конверт с почтовым штампом, где указана дата отправления, служит доказательством в возможных спорах о времени создания документа. По сути, это и есть блок, положенный в основу идеи о блокчейне.

В начале 90-х прошлого века молодые ученые Стюарт Хабер и Скотт Сторнетта не могли предполагать, что их идея станет отправной точкой для огромной виртуальной финансовой системы. Их цели были достаточно скромными и сугубо практичными.

Криптографы собрались разработать технологию, которая раз и навсегда решит вопрос правообладания интеллектуальной собственностью. В то время они оба работали в исследовательской компании Bellcore.

В своей работе Стюарт Хабер и Скотт Сторнетта описывают хронологически выстроенную цепочку хешированных данных для подтверждения подлинности временных меток на цифровых документах. При этом ученые берутся за решение двух очевидных задач: застраховать от изменений сам документ и метку времени.

«Наивное решение»

В третьей части под названием «Наивное решение» авторы статьи описывают «цифровой сейф», когда клиент передает документ с зафиксированной датой в службу отметки времени (TSS). Эта служба фиксирует время и дату и сохраняет копию у себя. Однако, как отмечают Хабер и Сторнетта, этот подход порождает сразу несколько проблем:

• Конфиденциальность. Посторонний может подслушивать во время передачи документа, а после передачи документ доступен службе отметки времени. То есть клиент теперь должен беспокоиться за сохранность оригинала у себя и копии на хранении.
• Пропускная способность и хранение. Время и объем памяти, необходимые для получения и хранения, зависят от объема документа. Затраты на обработку большого документа могут быть огромными.
• Некомпетентность. В дату на документе может закрасться ошибка либо по злому умыслу дата может быть внесена неверно. Кроме того, данные могут быть утеряны в любой момент хранения.
• Доверие. Его наличие или отсутствие авторы считают фундаментальным элементом всей конструкции. Ничто в приведенной схеме не мешает клиенту войти в сговор со службой хранения для того чтобы изменить дату и на оригинале, и на копии.

Идея Хабера и Сторнетты заключалась в том, чтобы документ хешировался и в «цифровой сейф» отправлялось уже значение криптографической хеш-функции, а документ оставался у отправителя. В четвертой части статьи абсолютно прозрачно обозначено то, что сегодня является цепочкой хешированных блоков:

При этом любое изменение в документе, даже на бит, приводило бы к несовпадению идентификатора хешей в хранилище и в документе на руках.

Вопрос доверия авторы сначала посчитали неразрешимым. И лишь пойдя от противного, взявшись доказать, что проблема доверия неразрешима до конца, они натолкнулись на решение. Чтобы предотвратить или доказать сговор двух сторон, исследователи предлагают ввести третью сторону. Для проверки ее честности, в свою очередь, нужно привлечь четвертую сторону. И так до бесконечности, пока весь мир не будет вовлечен в схему. На этом этапе Хабер и Сторнетта, вполне возможно, воскликнули «Эврика!» Так у них родилась идея о децентрализации «цифрового сейфа», когда третьей стороной станет множество разрозненных свидетелей. Также статья описывает цифровую подпись, которая бы позволила идентифицировать подписанта в дальнейшем.

Ученые верили в свою идею и на протяжении многих лет дорабатывали и расширяли набор предлагаемых методов. Впрочем, внедрять ее в жизнь тридцать лет назад желающих не нашлось.

«Вера без дел мертва»

Возможно, работа двух криптографов из Нью-Джерси так и осталась бы пылиться среди множества научных трудов в библиотеках университетов, но ученые настолько верили в свою идею, что не остановились на теории. Через три года после выхода статьи они организуют сервис «Surety», который предоставляет услуги по нанесению временных меток. И именно здесь они применяют свои теоретические знания на практике. Компания «Surety» предлагает свою разработку «Surety AbsoluteProof» для вычисления хеш-функции документа.

Хеш-функция на сервере Surety получает временную метку для создания идентификатора-печати. Идентификатор документа отправляется для хранения к клиенту и в базу данных реестра AbsoluteProof. Эта база данных содержит все идентификаторы сервиса «Surety», а ее архитектура — это всем нам знакомая цепочка хешей. Таким образом Хабер и Сторнетта воплощают свою идею о неизменяемой, последовательной системе хранения данных.

Оставалось решить проблему доверия. Нужно было найти такого свидетеля подлинности данных, доверие к которому не вызывало бы сомнений. И такой свидетель был найден — в лице сотен тысяч американцев-любителей завтракать с утренней газетой в руках.

Носителем информации компания «Surety» выбрала газету «Нью Йорк Таймс». Это остроумное решение удовлетворяло основным требованиям на то время:

• Общедоступность — ежедневное издание выходило тиражом около полумиллиона экземпляров в будни и более миллиона в воскресенье — день публикации хешей.
• Неизменность — после выхода газеты изменить информацию в напечатанных экземплярах практически невозможно.

С 1995 года газета «Нью Йорк Таймс» использовалась как публичный протокол. «Surety» выводила хеш-код всех добавленных за неделю идентификаторов и печатала это значение в газете в неприметном разделе под названием «Уведомления: и утерянные, и найденные».

Большинство читателей газеты не подозревало, что скрывается за набором цифр и букв. Гениальность решения еще и в том, что популярность газеты стала гарантией от подделок хеш-кодов. Для того, чтобы незаметно изменить данные, злоумышленнику пришлось бы заменить весь тираж газеты с хешем. Примененная технология — и есть первый в мире блокчейн. С одним лишь отличием от современных блокчейнов — вовлечением в подтверждение подлинности печатных средств массовой информации.

В своей работе Стюарт Хабер и Скотт Сторнетта также использовали дерево Меркла для сведения множества хешей к корневому значению.

Отпусти, но не забудь

Несметных богатств и мировой славы как авторы самой перспективной технологии будущего Хабер и Сторнетта не снискали. Несколько лет они руководили своим сервисом «Surety», затем ушли работать в другие блокчейн-проекты. А фирма «Surety» существует до сих пор, предлагая услуги по долгосрочному и независимому доказательству целостности документации.

Биткойн же стал первым воплощением криптовалюты по технологии блокчейн. В главном документе биткойна, описывающем философию и концепцию системы, восемь ссылок на опорные научные труды, три из них приходятся на разработки Стюарта Хабера и Скотта Сторнетты. То есть разработчик первой в мире криптовалюты опирался на описанную ими технологию.

В интервью журналу BREAKER Magazine за 2019 год Скотт Сторнетта признается, что даже потратив очень много времени на разработку идеи, он не сразу увидел связь между блокчейном и деньгами.

На слайде с презентации, которую Хабер и Сторнетта провели для инвестиционной фирмы в 1993 году, перечислены предполагаемые области применения их технологии.

Среди перспективных направлений применения распределенного неизменяемого реестра — судебные записи, факсы, записи из лабораторий, криминальные расследования, бухгалтерия и т.п.

Ученый считает, что следует дальше исследовать возможности блокчейн-пространства в поисках ответов на вопросы:

• где и какие вычисления должны проводиться?
• какие стимулы нужно использовать для сохранения устойчивости систем?
• как достичь консенсуса?

Всe,что нам действительно нужно сделать — это создать самоподдерживающую систему, где пользователи заинтересованы участвовать и реализуют свои собственные интересы, принося этим пользу для других.

Могли ли два молодых криптографа в конце XX столетия представить, что войдут в историю как создатели первого блокчейна в мире? Конечно нет. Но их идеи уже в 21 веке подхватили новые пытливые умы. И когда-нибудь учебники по истории блокчейна будет начинаться именно с их имeн, Стюарта Хабера и Скотта Сторнетты, двух криптографов, цитировавших Шекспира в научной работе и печатавших хеши в бумажной газете.

Кто придумал блокчейн и впервые описал технологию

Криптографическая экономика, основанная на децентрализованном доверии, дает всем участникам равный доступ к механизму накопления, хранения и распределения цифровых активов. Тем не менее многие по-прежнему не понимают этот инструмент до конца и не знают, кто впервые описал технологию блокчейн.

Не случись финансовый кризис 2007-2008 годов, мир, возможно, даже и не заметил бы запуск Биткоина. Однако дисбалансы в экономической системе непроизвольно дали толчок криптовалютной революции.

1. Что такое блокчейн простыми словами
2. Кто придумал блокчейн
3. История технологии блокчейн
4. Первые работы над концепцией
5. Усовершенствование технологии
6. Идея децентрализации
7. Концепция децентрализованного доверия
8. Система Bitgold
9. Появление Биткоина
10. Bitcoin Whitepaper
11. Запуск биткоина
12. Приложения и смарт-контракты
13. Ethereum
14. Появление альткоинов
15. Будущее технологии блокчейн
16. Резюме
17. Часто задаваемые вопросы

Что такое блокчейн простыми словами

Несколько определений для лучшего понимания, что это такое, приведены в таблице.

Тип	Объяснение
Упрощенное	Реестр, куда любой пользователь может вносить записи и контролировать их. Копия хранится на множестве носителей.
Базовое	Децентрализованная программа для осуществления платежей через интернет защищенным и прозрачным способом. Не требует участия посредников.
Буквальное	Цепочка блоков, где хранится информация о транзакциях, адресах, контрактах, размере активов.
Техническое	Технология организации базы данных, основанная на открытом протоколе. Способна к расчетам и шифрованию, проверяема и защищена от изменения распределением реестра между пользователями системы (узлами).

Кто придумал блокчейн

Технология — продукт коллективного труда ученых из самых разных областей наук. Но понятие блокчейн (цепочка из блоков) первым использовал Сатоши Накамото в своей статье, которая в 2008 году была распространена через рассылку криптографических материалов.

На протяжении многих лет делались открытия, которые позволили создать реплицируемую распределенную базу данных. Репликация является копированием информации из одного источника в другой. Изменения в одном экземпляре автоматически распространяются на другие.

История технологии блокчейн

Каждый пользователь в сети может достичь консенсуса без необходимости доверять кому-то другому. В основе распределенного реестра лежат технические новшества, которые позволили существовать и развиваться криптовалютам.

Пройди опрос и получи в подарок скидку на торговую комиссию и книгу о криптовалюте

Первые работы над концепцией

В 1991 году двое ученых, пытаясь хранить данные так, чтобы никто не мог внести в них изменения задним числом, создали первый прообраз будущей технологии. Этими разработчиками были программист Стюарт Хаберт и физик Скотт Шторнетт. Они придумали блокчейн.

Им удалось изобрести распределенный децентрализованный реестр, в котором все записи были просматриваемые и защищались криптографическими инструментами.

Физик, который разработал концепцию распределенного реестра

Для эффективного хранения информации в базах данных применяется «дерево Меркле», которое собирает несколько документов в один блок.

Усовершенствование технологии

Следующей задачей, которую надо было решить, стало двойное расходование. Из-за отсутствия в распределенном реестре контролирующего органа возникла проблема, что один и тот же цифровой актив может быть одновременно отправлен нескольким получателям.

Так появился метод — доказательство выполненной работы (Proof-of-work). Чтобы добавить новый блок, необходимо было провести проверку цепи и убедится, что эта монета не тратилась ранее. Теперь стало невозможно изменить запись в одном блоке без изменения других.

Узлы, задействованные в создании новой части цепи, получают вознаграждение. Со временем таких участников сети начали называть майнерами.

Идея децентрализации

Блокчейн развивает задумку независимости от конкретного надзорного органа или группы людей, открытости и прозрачности правил, по которым работает технология. Любой участник системы может скачать реестр и проверить, что все платежи, создание новых блоков идет в соответствии с установленными условиями и не отклоняется от них.

Концепция децентрализованного доверия

Вследствие применения технологии блокчейн появилась новая платформа деловых отношений.

Ее привлекательность состоит из:

• Простоты.
• Низких комиссий при переводе.
• Высокого уровня безопасности.

Проблема при построении связей — необходимость привлекать посредников, которую и призвана была решить цепочка блоков. Технология же способствует доверию между участниками сделок, обеспечивая основу для роста экономической активности.

Основные положения в системе блокчейн представлены в таблице.

Принцип	Описание
Децентрализация	В системе отношений между 2 участниками отсутствуют посредники.
Устойчивость, неизменность	Нельзя уничтожить или исправить записи в реестре.
Распределение	Дифференцированный реестр данных между участниками. Прозрачность записей.
Консенсус	Исполнение транзакции осуществляется установленными правилами сети. И не зависит от воли третьих лиц или надзорного органа.

Чтобы применить эти принципы, пришлось использовать технологию, которую впервые описали в 1984 году. В компании IBM разрабатывали сетевую архитектуру — равный к равному (P2P).

Это стало основой развития одноранговых сетей, в которых передача данных между участниками идет напрямую без участия центрального сервера. Благодаря этому нововведению информация стала свободно распределяться и копироваться.

Система Bitgold

В конце 90-х годов прошлого столетия ученый в области информационных технологий Ник Сабо разработал алгоритм децентрализованного цифрового золота. Участники должны были предоставлять свои вычислительные мощности в сеть для решения криптографических задач.

Результаты записываются в открытый реестр, копируются по сети. Каждое решение включает в себя часть следующего блока, обеспечивая непрерывность цепочки данных. В реальности проект реализовать не удалось.

Разработчик проекта Bitgold

Появление Биткоина

Публикация статьи, описывающей децентрализованную систему электронных денег, стала точкой начала отсчета первой в мире криптовалюты. Это произошло 31 октября 2008 года. Автором статьи выступил неизвестный программист по имени Сатоши Накамото. До сих пор его личность не раскрыта. Считалось, что это псевдоним для целой группы разработчиков.

Аналитик компании Bloomberg (поставщик торговой информации для участников финансовых рынков) Эрик Бальчунас заявил, что установил лицо под псевдонимом Сатоши Накамото. Согласно его исследованию, это программист из Калифорнии Хэл Финни. Бальчунас показал сообщение на форуме, оставленное в 1993 году. В нем Хэл Финни описывал технологию работы криптовалютных торговых карт, которая похожа на принцип современных токенов . Подтверждения от самого программиста не последовало, так как он умер в 2014 году.

Bitcoin Whitepaper

Пользователи сети Биткоин 31 октября 2021 года отпраздновали 13 лет с того момента, как Сатоши Накамото опубликовал Белую книгу будущей платежной системы. Он создал блокчейн таким, каким он известен сейчас. Технология позволяет избавиться от посредников для облегчения и аудита транзакций.

Протокол представляется как криптографически защищенная система, основанная на алгоритме Proof-of-Work. Биткоин добывается для вознаграждения отдельными узлами, а затем решения проверяются в децентрализованной сети.

Запуск биткоина

Хронология старта и первых платежей новой криптовалюты представлена в таблице.

Дата	Описание
3 января 2009	Создан первый блок и исходные 50 биткоинов.
12 января 2009	Сумма первого проведенного платежа составила 10 BTC. Получателем выступил Хэл Финни.
Сентябрь 2009	Первый обмен цифровой валюты на реальные деньги. Один из разработчиков продал 5050 биткоинов за 5,02 долларов.
17 марта 2010	Установлена первая котировка на платформе BitcoinMarket. Цена за 1 BTC составила — 0,003 доллара США.
22 марта 2010	Две пиццы за 10 000 монет стали первым товаром, купленным за биткоин.

Пройдя эти важные этапы развития, Bitcoin открыл путь для формирования крипторынка, новых алгоритмов работы и появления платформ на его основе.

Приложения и смарт-контракты

Изначально в сети блокчейн появился кошелек, который использовался для хранения и проведения транзакций. Пользователю такого программного клиента необходимо было скачать весь реестр на компьютер.

С ростом популярности криптовалют объем хранимых данных из-за увеличения количества переводов и новых кошельков в сети стал занимать все больше места на жестких дисках.

Решением этой проблемы являются онлайн-кошельки. Владельцам криптовалюты стало необязательно хранить блокчейн у себя на компьютере. За них это делают сторонние сайты. Такие сервисы предлагают большой функционал:

• Покупка.
• Обмен.
• Торговля.
• Вывод средств.

Смарт-контракты — компьютерный алгоритм, который выполняет соглашения, заключенные между 2 и более сторонами. Как и блокчейну, ему принадлежат определенные преимущества:

• Неизменность. В смарт-контракте невозможно удалить данные.
• Автономность. Процесс не требует наличия посредников.
• Доверие. Информация хранится в реестре и доступна к проверке.

Возможность составления смарт-контрактов была предусмотрена в Биткоине, однако широкое распространение они получили с появлением Эфириума.

Ethereum

Основатель проекта — Виталик Бутерин — пришел к выводу, что сфера применения технологии гораздо шире. В 2015 году появился Ethereum, ставший не просто криптовалютой, а универсальной экосистемой, на базе которой разработчики могут запускать проекты, используя алгоритмы сети.

Размер децентрализованных финансов (DeF), основанных на смарт-контрактах сети Ethereum, превысил 100 млрд долларов США и продолжает расти.

Размер рынка финансовых смарт-контрактов на ноябрь 2021 года

Появление альткоинов

Создатель блокчейна оставил код открытым для сообщества, что позволило разрабатывать альтернативные виды криптографических валют. В начале альткоины были полностью основаны на алгоритме биткоина.

Их появление связано с преодолением некоторых технических ограничений, которые в себе содержит первая криптовалюта в мире (скорость платежа, сложность майнинга ).

Все цифровые активы, выпущенные после Bitcoin, называются альткоинами, общее количество которых на конец 2021 года составляет более 7 тысяч.

Популярность цифровых активов стремительно растет. Сторонники криптовалюты считают ее появление.

Рост популярности Bitcoin привел к увеличению числа сервисов, которые предоставляют информацию о.

При разработке криптовалют используются разные технологии и алгоритмы консенсуса. Одним из.

Будущее технологии блокчейн

Криптовалюты уже скоро могут полностью перестроить глобальную экономику. Сфера их применения простирается гораздо дальше финансов. Можно ускорить документооборот, защитить конфиденциальные данные: права собственности, врачебные документы, уголовные дела, государственные тайны и т.д.

Компания EverLadger использует блокчейн в цепочке поставок для идентификации источника происхождения драгоценных камней. Microsoft запустили предварительное тестирование нового продукта Azure Blockchain. Он нужен для создания и развертывания приложения блокчейн для совместного использования бизнес-процессов и данных с другими организациями.

Резюме

Распространение технологии привело к значительному увеличению прозрачности, безопасности в доступе к информации и совершению сделок. Для широкого распространения во все сферы экономики нужны нормативно-правовые акты. На данный момент они отсутствуют, а это значит, что задерживается распространение технологии в реальных торговых системах.

История блокчейна по изменению мира только началась. Децентрализованные финансы предлагают инструменты для безопасных инвестиций без посредников. Появление NFT (невзаимозаменяемый токен) сделало рынок предметов искусств прозрачнее.

При закреплении прав на владение цифровым активом повышается безопасность и привлекательность сделок. Злоумышленники не смогут продать реплику или украсть оригинал при использовании этой технологии.

Bitcoin спустя много времени со дня опубликования идеи набирает популярность как средство хранения и инвестирования. А вместе с ним растет и развивается весь крипторынок.

Часто задаваемые вопросы

Преобразование информации в уникальный набор символов, который присущ исключительно данному массиву поступающих данных.

На данный момент не существует подтвержденных данных о том, что шифрование такого уровня даже теоретически может быть взломано.

Уязвимость блокчейнов, с помощью которой группа злоумышленников берет контроль над подтверждением платежей и генерацией блоков. Для действий такого рода при методе PoW необходимо обладать 51% вычислительных мощностей всей сети реестра.

Использование кодовой базы одного продукта для создания другого.

Это изменение кода проекта с целью внесения нововведений в алгоритм или разделение его на несколько независимых проектов.