Какие бывают блокчейн системы

Блокчейн: принцип работы, сферы применения и перспективы

Криптовалюты и смарт-контракты, Web 3.0 и NFT – все эти символы XXI века основаны на технологии блокчейн. Ее называют главным изобретением человечества и будущим цифрового мира. А кое-кто даже видит в основе идеального государственного устройства. Но многие ли смогут объяснить, как работает эта инновация?

Поможем врагу с билетами на Кобзона. Собираем на Mavic для наших защитников

Редакция MC.today выяснила, что такое блокчейн и блокчейн кошелек, какой принцип работы технологии, ее виды, и перспективы.

Что такое блокчейн

Термин блокчейн переводится с английского, как «цепь блоков». Это способ шифрования, передачи и хранения данных в распределенной сети. Название наглядно отражает суть концепции, ведь информацию в блокчейне действительно хранят в виде цепочки цифровых блоков. При этом каждый последующий блок неразрывно связан с предыдущим, а все блоки сохраняются в узлах компьютерной сети, которые называют нодами .

Что такое блокчейн

Другими словами, блокчейн – это распределенный цифровой реестр, который содержит записи о всех транзакциях участников системы. У этой базы данных нет единого центра и управляющих органов. Каждую операцию в ней документируют и подтверждают все участники сети, поэтому подделать или удалить записи практически невозможно. Это позволяет обойтись без посредников, таких как банки, и открывает новые горизонты в электронной коммерции, кибербезопасности, государственном управлении и других сферах.

История возникновения блокчейна

В представлении большинства людей история блокчейна началась 21 октября 2008 года, когда разработчик (или группа разработчиков) под псевдонимом Сатоши Накамото упомянул технологию в «Белой книге» – базовом документе биткоина.

Не пропустите ни одной важной новости от MC.today

Изобретатели блокчейна Скотт Сторнетта и Стюарт Хабер

Однако еще в 1991 году математики Скотт Сторнетта и Стюарт Хабер описали криптографически защищенную цепочку блоков. А спустя год они же добавили в нее систему хешей – уникальных идентификаторов, позволяющих эффективно проверять подлинность транзакций.

В 1995 году Скотт и Стюарт запустили первый в истории блокчейн под названием Surety. Интересно, что его направленность никак не была связана с криптовалютами. Задачей своего детища пионеры блокчейна видели подтверждение достоверности цифровых документов. А делать это они собирались путем внесения в них временных отметок.

«Решение Сатоши сосредоточиться на денежной системе было потрясающей идеей. – говорит Сторнетта. – Но я рассматривал это как один из многих возможных вариантов использования технологии, хоть и весьма интересный. Однако для нас главным было просто обеспечение целостности записей».

Хабер соглашается с коллегой: «Я вижу, как наше изобретение… уже сейчас обеспечивает целостность записей, гарантируя невозможность их изменения, и это можно использовать для самых разных целей. Это поможет сохранить достоверность записей для истории. Вспомните хотя бы Александрийскую библиотеку… Мы многое потеряли, когда она сгорела». Заметим, что ту же цель преследовали создатели цифрового архива Всемирной паутины, о котором мы уже писали ранее.

Сегодня изобретатели блокчейна находятся в весьма необычном положении. С одной стороны, их детище опередило время, сыграло важнейшую роль в появлении рынка цифровых активов и обрело всемирную популярность. С другой стороны, для широких масс история блокчейна неразрывно связана с биткоином Сатоши, а Сторнетта и Хабер остаются в тени создателя первой криптовалюты.

Как работает блокчейн

Децентрализация

Банк Англии определяет блокчейн, как «технологию, позволяющую людям, которые не знают друг друга, доверенно и совместно использовать запись событий» . Совместно – значит, без единого управляющего центра. Чтобы это стало возможным, понадобилось создать несколько новых технологий.

Одна из таких составляющих блокчейна – «распределенная сеть». Разберемся что это такое. До изобретения блокчейна существовало две системы передачи данных: централизованная и децентрализованная. Централизованную сеть можно представить в виде звезды со множеством лучей. Так, например, выглядит рабочий сервер с подключенными к нему компьютерами.

Самым известным примером децентрализованной сети является Интернет. Каждый компьютер в нём подключен к определенному узлу – серверу или провайдеру. А этот узел, в свою очередь, подключается к другим узлам. В результате любые два устройства могут взаимодействовать через несколько промежуточных узлов.

Но и в первом и во втором случае информация хранится на каком-то сервере. Например, эта статья хранится на сервере, где арендует место сайт MC.today . А значит администратор этого сервера теоретически мог бы ее удалить или изменить. Как же хранить данные, чтобы можно было их совместно использовать, но нельзя было изменить?

Для этого нужна распределенная сеть . Каждый компьютер в ней подключается не к нескольким, а ко всем узлам сети. Более того, любой из этих компьютеров хранит всю информацию, которая опубликована в сети. Система функционирует без центральных узлов, так как все устройства в ней сами являются такими узлами. В результате изменить данные, которые попали в сеть и хранятся в тысячах компьютеров, практически невозможно. Можно сказать, что доверие становится частью самой системы.

Хеш-функция

Следующая технология, без которой невозможно понять работу блокчейна, – это криптографическая хеш-функция , или просто хеш. Его можно представить как черный ящик, на вход которого мы подаем любую информацию, а на выходе получаем уникальную строку из 64 символов. При этом неважно введешь ли ты слово «блокчейн» или полный текст Библии – результат всё равно будет состоять из 64 знаков. Убедиться в этом можно тут .

Что-то подобное происходит, когда мы вставляем длинный URL-адрес страницы в сервис коротких ссылок вроде Bitly . Только в отличие от сокращателей ссылок, хеш-функция в блокчейне действует только в одну сторону. Поэтому восстановить по хешу исходные данные невозможно. У хешей есть три интересных особенности:

Одинаковые данные всегда дают одинаковый результат. Это открывает целый ряд возможностей. Можно реализовать проверку целостности файлов, подлинности документов

Важнейшими качествами распределенного цифрового реестра являются неизменность и анонимность данных. Получается, что данные нужно регулярно проверять, и в то же время их никто не должен видеть. Это как проверить подлинность золотых украшений, не вынимая их из запертого сейфа. На первый взгляд кажется, что задача не имеет решения. Но криптографические хеш-функции творят чудеса.

Они преобразуют данные в код, чем обеспечивают их анонимность. С другой стороны, позволяют четко идентифицировать любую информацию по хешу. Хеш в этом примере можно сравнить с отпечатками пальцев, которые не раскрывают всей информации о человеке, но позволяют его идентифицировать. Так и хеш-функция вычисляет цифровой отпечаток текста, картинок, музыки, видео и любых других данных.

Пример работы блокчейна

Рассмотрим работу блокчейна на примере. Представим Сашу, который решил перевести кому-то определенную сумму в криптовалюте.

Транзакция. Саша переводит Маше 1 биткоин.

Преимущества блокчейна

Прозрачность

Все данные блокчейна находятся в открытом доступе, значит любой пользователь может отследить цепь транзакций с самого начала существования сети.

Надежность

Данные записаны на компьютерах множества пользователей. Это снижает риски хакерских атак и компьютерных сбоев. Даже если из строя выйдут десятки компьютеров одновременно, информация не пострадает.

Безопасность

Система добавляет блоки в хронологическом порядке и связывает общим хешем. Поэтому они образуют неразрывную цепочку, звенья которой невозможно удалить или изменить.

Минимальные комиссии

Вместо централизованных посредников, например банков, транзакции регистрируют майнеры. Обычно майнеров много и конкуренция между ними очень высокая. Это позволяет сохранять комиссии на низком уровне.

Независимость

В блокчейне транзакции проходят без посредников. То есть в процесс не могут вмешаться компании, банки и государства.

Недостатки блокчейна

Низкая энергоэффективность

Напомним, что данные хранятся на компьютерах всех участников. Поэтому для регистрации операций приходится обрабатывать огромные массивы информации. Это требует высокой мощности компьютера и ведет к значительным энергозатратам в системе.

Так в 2021 году затраты на майнинг биткоина составили 0.5% мирового потребления электричества – больше, чем тратит в год Аргентина с населением в 45 млн. человек.

Чтобы сократить расход энергии, Еврокомиссия рассматривает меры по запрету майнинга. А Илон Маск заявляет, что главная криптовалюта «дорого обходится окружающей среде» и прекращает продавать свои машины за биткоины.

Атака 51%

В гипотетической ситуации, когда злоумышленник сосредоточит в своих руках 51% и более вычислительной мощности блокчейна, он сможет нарушить работу сети. Успешная атака не способна заполучить ваш приватный ключ или подделать подпись, но позволяет, например, дважды продать одни и те же монеты.

Виды блокчейна

В рамках технологии блокчейна можно реализовать разные уровни доступа к информации. По этому признаку создатель криптовалюты Ethereum Виталий Батерин предложил свою классификацию блокчейн-платформ.

1. Публичный, полностью децентрализованный, или общедоступный блокчейн содержит цепочку блоков, которые может просматривать каждый, кто установит необходимую программу. Любой желающий может свободно присоединиться к сети и принимать участие в ее работе. Транзакции никем не контролируются. Самыми известными примерами публичного блокчейна являются биткоин и Ethereum.
2. Блокчейн консорциума, или частично децентрализованный блокчейн состоит из ряда организаций, которые могут контролировать процесс согласования транзакций. Право на просмотр блоков может быть общедоступным или ограниченным кругом участников. Чтобы блок был действительным, его должно подписать определенное количество членов консорциума. Например, блокчейн Corda R3 объединяет более 40 крупных банков для совместных биржевых операций с облигациями.
3. Полностью приватный блокчейн устанавливает правила, по которым право на создание блоков принадлежит одной организации. Публика может читать информацию, но проводить аудит и управлять системой могут только узлы, которые определили владельцы. По сравнению с общедоступными приватные блокчейны имеют ряд преимуществ: меньшую стоимость транзакций, больший показатель транзакций в секунду, простоту обновления программной части.

Роль майнеров в блокчейне

Майнеры, или владельцы узлов сети выполняют в блокчейне несколько функций. В зависимости от своей роли они могут подтверждать или отклонять транзакции, шифровать и сохранять информацию в блоке, связываться с другими блоками.

Роль майнеров в блокчейне

Чем больше майнеров в сети, тем сложнее ее «обмануть» и тем выше ее устойчивость. В публичной сети блокчейна майнерами могут стать все желающие. За поддержание работы сети они получают награду: комиссии от участников транзакций и вознаграждение от самой сети. Для примера сумма вознаграждения майнеров биткоина по всему миру может достигать $0,5–1 млн в день.

Блокчейн кошелек

Чтобы совершать транзакции, пользователи блокчейн сети используют особое программное обеспечение, которое называют кошельком. В кошельке хранится запись о текущем состоянии счета участника и всех его транзакциях. Кошельки бывают онлайн, десктопными, мобильными и аппаратными.

Онлайн кошелек можно открыть за несколько минут. Для этого нужна только регистрация на специализированном финансовом портале. Из наиболее популярных онлайн кошельков можно выделить Cryptopay, Xapo, Blockchain, Coinkite, Bitcoin Core, Matbea, Coinbase и другие.

Десктопные и мобильные кошельки требуют установки приложений на соответствующие платформы. Их делят на «толстые» и «тонкие». Первые обеспечивают полный набор функция, в том числе возможность майнинга. При этом занимают на диске более 200 Гб и требуют большего времени на проведение транзакций. «Тонкие» кошельки имеют ограниченный набор функций, но могут предложить более быструю обработку операций.

Аппаратные блокчейн кошельки – это специальные флешки для хранения данных. Они считаются самыми надежными, так как ключи в них генерируются локально и не передаются в интернет. Популярность заслужили решения от производителей Trezor, Digital Box, Cool Wallet, Ledger . Стоимость таких устройств лежит в пределах $50–200.

Применение блокчейн технологии

«Цепочки блоков» востребованы в самых разных сферах человеческой деятельности – от финансов и коммерции до образования, медицины, информационных технологий, государственного управления и развлечений.

Криптовалюта

Технология блокчейна лежит в основе всех криптовалют – от биткоина до малоизвестных альткоинов. Пока криптовалюту чаще покупают, чтобы заработать на росте ее стоимости. Некоторые люди используют криптовалюту, чтобы отправлять деньги родственникам за границу. Но не за горами использование технологии, например, в розничной торговле.

Цифровая валюта

Ряд государств экспериментирует с созданием цифровых валют, которые будут работать на основе блокчейна. Впереди всей планеты в этой сфере Китай, где миллионы людей используют цифровой юань. Эксперты считают, что со временем цифровой юань может составить конкуренцию доллару. Его преимущество в оперативности сделок и меньших комиссиях.

Смарт-контракты

Благодаря смарт-контрактам блокчейн сможет сохранить и сделать доступной потребителям всю цепочку поставок – от сырья до готового продукта на прилавке. Этой технологией заинтересовалась популярная в США сеть супермаркетов Walmart.

В блоках распределенного цифрового регистра планируют прозрачно хранить данные о сертификатах качества, сроках поставок, условиях хранения и транспортировки, производителе и даже о том, какое влияние производство оказало на окружающую среду. Это позволит исключить возможность подделок, проверить качество товара и точно определить, например, состав пищевых продуктов.

Невзамозаменяемые токены, или NFT – это сертификаты, которые подтверждают ваши права на объекты цифрового искусства: фото, картины, музыку, компьютерную графику. Объем торговли NFT быстро растет и по отдельным прогнозам через три года может составить до 20% всего оборота криптоиндустрии.

Игровая индустрия

Ярким примером использования блокчейна в игровой индустрии является компьютерная игра Axie Infinity от вьетнамской студии Sky Mavis. Игру уже окрестили «покемоном на блокчейне». Игроки должны выращивать персонажей и использовать их в сражениях с другими персонажами. За это они получают виртуальные земли в виде NFT и цифровые деньги SLP, которые можно обменять на криптовалютной бирже.

Источник: Sky Mavis

Появился даже новый термин – GameFi, – это блокчейн проекты, которые позволяют монетизировать игровой опыт. Персонажи, земельные участки и оружие в таких играх становятся игровыми активами. А право собственности на них позволяет закрепить технология NFT. По разным оценкам аудитория GameFi сегодня насчитывает более одного миллиарда человек. Дальнейший ее рост часто связывают с мирами метавселенной от Facebook.

Перспективы технологии

Технология блокчейна еще очень молода, но уже добилась ощутимых успехов. Инвесторы вкладывают в связанные с блокчейном стартапы миллиарды долларов, потому что уверены, что однажды «цепочки блоков» найдут применение повсюду. Государство, например, сможет напрямую без посредничества банков перечислять гражданам пенсии и другие выплаты. Да и останется ли в будущем само государство в привычном нам виде?

Вот как на это смотрит миллиардер и сооснователь Ethereum Виталий Бутерин: «В будущем, когда блокчейн будет использоваться повсеместно, роль государства поменяется – так же, как и других посредников. Они, скорее всего, будут формировать правила игры, но будет программный код, который будет следить за выполнением правил. И вмешательство человека, например, чиновника, будет минимизировано».

Первые шаги в этом направлении уже сделала Эстония. Там работает блокчейн система электронного гражданства е-Estonia, в которой проходят выборы и можно оплатить налоги. Применение такой технологии позволяет ежегодно экономить до 2% ВВП.

Конечно, пример страны с населением меньше двух миллионов человек не может служить гарантией, что подобная модель приживется в других странах. Но у нас на глазах распределенные цифровые реестры становятся всё популярнее. И возможно уже близок тот день, когда блокчейн кардинальным образом изменит окружающий мир.

Разновидность сетей блокчейна

Блокчейн — на простом языке, это такая открытая база данных, в которой содержится информация обо всех транзакциях биткоинов между разными пользователями.

Несколько записей о переводах денег объединяются в блок и прикрепляются к другим, отсюда и название блокчейн, которое можно перевести как «цепочка блоков».

Новые блоки в блокчейн добавляются после решения сложной криптографической задачи, для чего нужны огромные вычислительные мощности.

• Bitcoin

Первая сеть в которой на тот момент использовали уникальную разработку — блокчейн, в сети Bitcoin нету смарт контрактов

Основной токен сети: Bitcoin (BTC)

Обозреватель сети: Blockchair

• Ethereum

Ethereum — это децентрализованная блокчейн-платформа, основанная в 2014 году Виталиком Бутериным. Как и биткойн, Ethereum — это проект с открытым исходным кодом, у которого нет единого владельца или управляющего. Это означает, что кто угодно и где угодно может загрузить его программное обеспечение и начать взаимодействие с сетью.

В отличие от биткойновой сети, основная цель Ethereum — не предложить еще одну форму валюты, а позволить тем, кто взаимодействует с сетью Ethereum, составлять смарт-контракты и управлять ими без необходимости искать доверенного контрагента или привлекать посредников.

Основной токен сети: Ethereum (ETH)

Обозреватель сети: Etherscan

• Binance Smart Chain

Binance Smart Chain опирается на систему из 21 валидатора с консенсусом Proof of Staked Authority (PoSA), который может поддерживать короткое время блокировки и более низкие комиссии. Наиболее связанные валидаторы-кандидаты на стейкинг станут валидаторами и будут производить блоки.

Binance Smart Chain также поддерживает смарт-контракты и протоколы, совместимые с EVM. Передача между сетями и другие виды связи возможны благодаря встроенной поддержке взаимодействия.

Основной токен сети: Binance Coin (BNB)

Обозреватель сети: Bscscan

• Solana

Блокчейн с открытым исходным кодом, предназначенный для поддержки масштабируемых децентрализованных приложений

В отличии от Polkadot, Ethereum и других Solana — это блокчейн первого уровня, в котором нет сайдчейнов или парачейнов. Представители Solana заявляют, что их блокчейн основан на алгоритме консенсуса PoS (Proof of Stake)

Основной токен сети: Solana (SOL)
Обозреватель сети: Solscan
Кошельки: Phantom, Math Wallet

• Cardano

Cardano – первая в мире децентрализованная платформа, созданная на базе научных исследований и эмпирических данных. Платформа также известна как «убийца Ethereum» но так и не смогла стать убийцей

Основной токен сети: Cardano (ADA)

Обозреватель сети: Cardanoscan

• Polkadot

Polkadot – пожалуй, главный конкурент Polygon (MATIC). Как и Полигон, платформа Polkadot направлена на масштабирование сети Ethereum. Экосистема платформы состоит из сабчейнов, также известных как парачейны. Основное направление Polkadot – создать сеть Ethereum-совместимых блокчейнов, которые могли бы взаимодействовать между собой, обмениваться транзакциями и данными.

Основной токен сети: Polkadot (DOT)
Обозреватель сети: Polkascan
Кошельки: Polkadot, Trust Wallet, Math Wallet

• Terra

это децентрализованная блокчейн платформа, которая привнесла в крипторынок несколько уникальных концепций и идей. Уникальность платформы в том, что она представляет собой полноценную экосистему, включающую в себя механизм обеспечения монет (стейблкоинов) и поддержания курса, блокчейн-оракулов и смарт-контракты, которые автоматически обрабатывают операции на платформе

Цель Terra — создать глобальную и эффективную платежную систему, основанную на децентрализованных технологиях, чтобы обеспечить быстрые и дешевые транзакции, в том числе, трансграничные платежи.

Основной токен сети: Terra (LUNA)

Обозреватель сети: Terra Finder

• Avalanche

Платформа для исполнения смарт-контрактов Avalanche.Используя функционал Avalanche разработчики могут создать публичный или приватный блокчейн, выбрать нужный язык программирования и те виртуальные машины, включая EVM Ethereum, с которыми будет взаимодействовать конкретный блокчейн.

Avalanche состоит из нескольких блокчейнов, три из которых составляют основную сеть:

1. Exchange Chain (X-Chain) предназначен для выпуска и обмена криптоактивов, включая нативный токен сети Avalanche (AVAX)
2. Contract Chain (C-Chain) совместим с Ethereum и предназначен для взаимодействия с этой сетью и выполнения смарт-контрактов
3. Platform Chain (P-Chain) предназначен для стекинга и координации валидаторов.

Основной токен сети: Avalanche (AVAX)
Обозреватель сети: Avascan
Кошельки: Metamask, Math Wallet, Avax Wallet (X,C,P — Chain)

• Polygon

Polygon Network, ранее известный как Matic, – масштабируемая децентрализованная сеть, которая предоставляет фреймворки для создания мультичейновой экосистемы блокчейнов, совместимых с Ethereum.

Платформа Polygon основана на Ethereum

Основной токен сети: Polygon (Matic)
Обозреватель сети: Polygonscan
Кошельки: Metamask, Trust Wallet, Math Wallet

• Tron

Tron – блокчейн с собственной развитой экосистемой, но с большей пропускной способностью

Проект Tron в 2018 году запустил свой блокчейн, который стал одним из первых альтернатив для Ethereum. Эмитент стейбкойна USDT Tether выпустил первые монеты на этом чейне в 2019 году.

Основной токен сети: Tron (TRON)
Обозреватель сети: Tronscan
Кошельки: Tronlink, Trust Wallet, Math Wallet

• Cosmos

Cosmos – это децентрализованная сеть или экосистема параллельных блокчейнов, основанных на алгоритме консенсуса Tendermint, которые взаимосвязаны между собой, но могут функционировать независимо друг от друга

Основной токен сети: Cosmos (ATOM)
Обозреватель сети: Atomscan
Кошельки: Keystation, Math Wallet

Блокчейн сети между собой не как не связаны

Так как блокчейн сети не связаны друг с другом вы не сможете отправить ETH с сети эфира в сеть Tron используя адресс кошелька Tron

Но альтернатива существует в виде мостов когда вы сможете отправить из одной сети токен в другую, но самое главное что бы та сеть в которую вы хотите отправить токен, поддерживала этот токен.

Это можно проверить в обозреватели сети или же узнать у проекта на каких сетях их монета функционирует

Виды блокчейнов

Многие уже имеют представление о том, что такое блокчейн. Однако не все знают, какие есть виды блокчейнов и зачем нужно это разделение. Давайте разбираться. Но начнем мы с основ — что такое блокчейн и как он работает.

Что такое блокчейн

Блокчейн (технология распределенного реестра) — реестр для безопасного обмена децентрализованными данными. Информация на блокчейне хранится в электронном виде в цифровом формате. Блокчейн гарантирует точность и безопасность передачи данных без привлечения третьей стороны.

Принцип работы блокчейна

Информация собирается в группы, известные как блоки. Блоки имеют определенную вместимость. То есть при заполнении они закрываются и связываются с ранее заполненными блоками. Так образуется цепочка данных, известная как блокчейн. Новая информация, которая поступает после формирования одного блока, следует за ним и объединяется во вновь сформированный блок, который позже будет добавлен в цепочку. Каждый блок имеет криптографический хеш предыдущего блока, метку времени и данные транзакции. Для проверки транзакций и обеспечения безопасности сети в блокчейне имеются узлы (ноды). Это чаще всего компьютер, который запускает программное обеспечение протокола блокчейна и осуществляет подтверждение транзакции.

Задача блокчейна — дать возможность записывать и распространять цифровую информацию, при этом убрав возможность ее редактирования и удаления.

Блокчейн децентрализован. Его работу поддерживают все участники сети, являясь «серверами», на которых хранятся копии распределенного реестра. Если в цепочку добавляется новый блок, то он записывается на всех существующих «серверах». То есть, даже если один узел (нода) покидает сеть, то это не влияет на работоспособность блокчейна.

Пользователь теоретически может внести изменения в копию блокчейна, размещенную на его компьютере. То есть взломать ее. Но при следующей реализации блокчейн «увидит» несанкционированное вмешательство и просто заменит неправильный блок правильным.

Частые заблуждения о блокчейне

1. Вся информация о транзакциях общедоступна

Данные о транзакции, включая сумму, адрес отправителя, получателя и время транзакции доступны всем. При этом у пользователей нет доступа к идентифицирующей информации о пользователях, совершающих транзакцию.

1. Есть только один блокчейн

На сегодняшний день существуют десятки различных протоколов, которые могут быть названы технологиями распределенного реестра. Например, Solana, Ethereum, Ripple и BNB Smart Chain. Блокчейны могут как походить друг на друга, так и сильно различаться.

1. Технология блокчейна используется только в криптовалютах

Это ложное убеждение. Помимо метавселенных, NFT, децентрализованных приложений, блокчейн также может использоваться в традиционных сферах, включая коммерческую, банковскую, государственную и сферу здравоохранения.

Типы блокчейнов

Два основных вида блокчейна — частный и публичный. При этом существуют два подвида, которые объединяют их характеристики — гибридный и консорциум-блокчейн. Рассмотрим их преимущества и недостатки.

Публичный (открытый) блокчейн

Это базовый вид блокчейна, где любой пользователь с компьютером и интернетом может участвовать в валидации транзакций. То есть не существует никаких привилегий. Как описывалось ранее, копии узлов и блоков хранятся на всех компьютерах, присутствующих в сети. Вы можете сами стать узлом и выполнить проверку транзакций или записей. В таком блокчейне активно используются токены и другие цифровые активы для привлечения нод.

Плюсы:

• Надежность. Так как доступ к такому блокчейну не ограничен, то риск одобрения неверной транзакции очень низкий. Неверные блоки могут быть отклонены любым пользователем. Более того, атака на такой блокчейн потребует больших мощностей, что будет просто невыгодно мошенникам.
• Децентрализованность. В таком блокчейне нет контролирующего органа. Информация не хранится ни в одном централизованном хранилище. Контроль за правильностью транзакций осуществляет все сообщество.
• Общедоступный. Валидировать и просматривать блокчейн может пользователь из любой точки мира.
• Отсутствие цензуры. Данный вид блокчейна сопротивляется цензуре с помощью широкой доступности для участников из разных уголков мира.

Минусы:

• Анонимность. Достаточно сложно определить мошенников. Так как в сети может участвовать любой пользователь, то практически невозможно определить его намерения заранее.
• Низкая скорость транзакций. В процессе валидации может участвовать любой пользователь, поэтому скорость одобрения транзакций значительно увеличивается.
• Низкая энергоэффективность. Общесетевая проверка транзакций требует большого количества энергии и больших мощностей.
• Низкая производительность и масштабируемость.

Примеры публичных блокчейнов: Ethereum, Cardano, Bitcoin

Частный блокчейн

Как следует из названия, не каждый имеет доступ к валидации транзакций в рамках частного блокчейна. При этом видеть транзакции может любой пользователь. В данном случае блокчейн превращается в частично централизованную систему, где исчезают принципы равноправия и полной открытости. Здесь использование токенов и цифровых активов также возможно, но применяется реже, чем в открытом блокчейне.

Чтобы получить доступ к валидации блоков, пользователю нужно запросить разрешение у владельца блокчейна. В таком блокчейне есть распределение ролей. То есть определено, какой вклад может внести конкретный участник и к чему он может иметь доступ.

При получении доступа к валидации блоков может быть использована проверка личности, вместо того, чтобы владелец сети самостоятельно утверждал каждого пользователя.

Плюсы:

• Высокий уровень безопасности. Каждый участник блокчейна одобряется владельцем, поэтому отследить мошеннические действия намного легче.
• Высокий уровень конфиденциальности. Для доступа к редактированию блокчейна требуется разрешение.
• Высокая производительность и масштабируемость из-за ограниченного количества узлов.
• Высокая адаптированность. Данный тип блокчейна может быть настроен и адаптирован под потребности организации.

Минусы:

• Коррупция и противоправные действия. Идея блокчейна — децентрализация и открытость. Частный блокчейн в какой-то степени централизован, что создает условия для мошеннических действий.
• Возможность сговора и изменения настроек. Ноды могут договориться и изменить настройки в своих интересах.
• Отмена консенсуса. Владельцы и операторы могут изменить правила консенсуса, неизменности и майнинга.
• Регулирование и цензурирование. Блокчейны данного типа подлежат регулированию и цензуре. В особенности это касается компаний, которые работают по определенным правилам и в соответствии с определенными положениями.

Примеры частных блокчейнов: Ripple, Hyperledger Fabric, Quorum

Гибридный блокчейн

Это вид блокчейна, в котором присутствуют частные и публичные системы разрешений. То есть создатель может ограничивать доступ к определенным данным в блокчейне, но поддерживать децентрализованный характер через открытый доступ к другим, например, с помощью смарт-контрактов*.

*Смарт-контракт — компьютерный алгоритм, который используется для формирования, предоставления и управления информацией о владении.

В данном виде блокчейна один владелец. Он не может вносить изменения в данные или транзакции, но может менять правила, когда это необходимо.

Плюсы:

• Высокая безопасность. Чтобы принять участие в валидации сети, нужно получить доступ. Таким образом, риск того, что в сети окажется потенциальный мошенник, снижается.
• Конфиденциальность. Компания не переживает за утечку информации. При этом она может делать часть информации публичной, например, для взаимодействия со своими акционерами.
• Высокий уровень масштабируемости и низкие комиссии. Ограниченное количество узлов обеспечивает более высокую скорость и низкую цену транзакций.
• Хороший уровень энергоэффективности. Задействовано меньшее количество нод, чем в открытом блокчейне, поэтому потребление энергии значительно ниже.

Минусы:

• Анонимность. Личность участника сети защищена от других пользователей, если только он не осуществляет транзакцию. Это является минусом для сети, так как увеличивает риски незаконных действий.
• Возможность скрыть информацию. Владелец блокчейна решает, какая информация будет доступна пользователю.

Пример гибридного блокчейна: XinFin

Блокчейн-консорциум

Таким блокчейном управляет группа компаний, которые несут ответственность за функционирование блокчейна и определение прав доступа. Компании объединяются благодаря общей цели.

Плюсы:

• Высокий уровень безопасности и масштабируемости. В данном типе блокчейна меньшее количество узлов, поэтому он становится более безопасным и масштабируем.
• Хороший уровень энергоэффективности. Так как в блокчейн-консорциуме задействовано меньше нод, чем в открытом блокчейне, то потребление энергии значительно ниже.
• Децентрализация. По сравнению с частным блокчейном, который контролируется единолично, блокчейн-консорциум управляется несколькими лицами (компаниями), поэтому уровень децентрализации, хоть и ограниченной, несколько выше.

Минусы:

• Противоправные действия. Несмотря на то, что данный тип предполагает смешанный доступ к данным и управляется несколькими организациями, достижение консенсуса между участниками возможно для осуществления незаконных действий.
• Ограниченный доступ к информации. Консорциум определяет права доступа к информации, поэтому есть риск сокрытия важной информации.
• Легкий процесс внесения изменений. При достижении консенсуса между нодами внести изменения несложно.

Пример блокчейн-консорциума: Energy Web Foundation и IBM Food Trust

Блокчейн-сфера ч. I

Тема блокчейна и криптовалют становится горячее видеокарт, на которых их добывают. Всё больше людей интересуются блокчейном и децентрализованными приложениями. На рынке криптовалют настоящая золотая лихорадка.

Криптовалюты — лишь одно из следствий внедрения технологии распределённой базы данных (блокчейна) в финансах. Сфера применения блокчейна гораздо шире. Рассмотрим несколько подчас неожиданных попыток придать хорошо знакомым индустриям новую распределённую жизнь.

Но сначала ответим на вопросы:

Что такое блокчейн и как он работает?

Приведу определение из Википедии:

Блокчейн (англ. blockchain или block chain — цепочка блоков) — выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков, содержащих информацию.

Как работают транзакции. Автор: bpalacio, IEEE Spectrum

Неплохо, но нужно более развёрнутое объяснение. Поясню принцип работы на простом примере. Давайте сравним транзакцию (перевод средств) в обычном централизованном банке и посредством распределённой публичной базы.

В старом-добром банке данные о средствах и транзакциях хранятся за семью печатями. Банк выступает «привратником», пропуская клиента подтвердившего личность к операциями. По сути, каждое движение средств является изменением значений в базе данных банка. Эта база хранится только у него и является самым дорогим и значительным ресурсом современного банка.

Обладая эксклюзивным доступом к базе, банк поручается за ваши средства. Он обеспечивает их сохранность и безопасность. Но за это он берет комиссию.

А представьте, что база всех транзакций хранится у всех участников распределённой сети. Когда вы совершаете транзакцию, вам не нужно подтверждать свою личность. Транзакция достоверная, если её формат и подписи проходят проверку с помощью специальных алгоритмов. Группа совершенных транзакций записывается в особую структуру — блок. Каждый блок содержит информацию о предыдущем и отметку времени. Все они выстраиваются в родительскую цепочку (чейн), по которой можно проследить информацию обо всех совершенных когда-либо операциях в базе аж до первичного блока. Вот он у нас безотцовщина.

Данные блока, записанные однажды в базу, не могут быть изменены задним числом. Такое действие вызовет конфликт, из-за необходимости изменить все предыдущие записи по цепочке. Любое нарушение целостности цепочки будет отклонено. В процессе сравнения блоков используются стойкие криптографические функции. Таким образом, мы получаем открытую, распределённую базу, которая может постоянно хранить проверяемую информацию о транзакциях между двумя участниками.

Банку необходима стража, чтобы защитить врата к своей базе от внешнего (а иногда и внутреннего) вмешательства. В блокчейне, как на улице в стрёмном райончике, защита достигается ярким освещением и большим количеством снующих туда-сюда по своим делам людей. Попробуете на оживлённой улице провернуть мутное дельце, кто-то обязательно привлечёт внимание всей толпы и вас быстро обломают. Это если по-простому. Что, тем не менее, не исключает риск похищения криптовалюты через обменники и биржи. Выбирайте поставщика таких услуг с умом.

Биткоин — у всех на слуху, одно из первых и самых известных последствий применения технологии. Однако блокчейн не ограничивается лишь криптовалютами. Представим его источником новостей.

СМИ и социальные сети поверх блокчейна

Идея хранить и передавать контент по блокчейну находится на ранней стадии реализации. Так что, присоединяйтесь к исследованию этой тропы. Из первых попыток организовать средство массовой информации и блог-платформу следует выделить социальный сервис Steemit.

Выглядит он подобным до ресурсов Хабрахабр и Реддит образом. Изюминкой является хранение текстового контента в распределённой базе и сопутствующую ей криптовалюту STEEM. Возможна привязка валюты к американскому доллару. Потенциальными преимуществами распределённого подхода является устойчивость к атакам и возможность материально стимулировать авторов контента. В отличие от Facebook или Twitter, в Steemit лайк может принести автору вполне реальные деньги.

Сделает ли эта сеть вас богатыми? Сложно сказать. Это пирамида? На первый взгляд, может быть. Но какая ещё финансовая пирамида снабжала вас статьями о дикой природе?

Некоторые активные блогеры уже собирали внушительные суммы, привлечённые от благодарных читателей. Кроме того, есть справедливость в таком подходе. Вы не просто бесплатно работаете на Цукерберга, размещая свои замечательные посты и картинки, тратя свою энергию и креативность. А и получаете вознаграждение за это, в твёрдой криптовалюте.

Социальная платформа находится на раннем этапе развития, многие вещи ещё далеки от совершенства. Тем не менее, приснопамятные хакеры из группировки The Shadow Brokers, или кто-то от их имени, уже облюбовали её как средство донесения информации о своих проделках. Кстати, я там @valeg. Давайте дружить.

У социальной сети Akasha несколько другое назначение. Построенная на основе блокчейн-платформы Ethereum и распределённой файловой системы IPFS, Akasha предлагает модель децентрализованного и свободного от цензуры Фейсбука.

Амбиция создать альтернативу главной социальной сети планеты уже внушает уважение. Впрочем, пока Akasha на раннем этапе развития, работает медленно, если вообще работает. Старт системы требует времени и места на жестком диске (я уже говорил, что в распределённых базах данные хранятся у всех участников сети?). В свою очередь, p2p модель построения сети иногда приводит к недоступности контента при отсутствии находящихся онлайн пиров. Пока приложение для конечного пользователя слишком сырое. Но, учитывая потенциал вознаграждения за размещённый контент и необходимость наличия альтернативы пылесосу персональных данных Фейсбуку, хочется, чтобы у Akasha всё получилось. Меня можно добавить в друзья по нику @valeg, к сожалению, глобальный поиск на момент написания заметки не работает. Зато можно отслеживать теги.

Yours преследует похожую миссию. Но фокус на качественном текстовом контенте. Как сами формулируют: «Yours — это Medium с пейволлом». Вместо собственной альтернативной криптовалюты избран укоренившийся Litecoin, одно из первых ответвлений Биткоина. В команде разработчиков опытные люди, в том числе инженер из reddit.

Пост в Yours может быть бесплатным или с платным доступом к полному содержимому. Таким образом реализован «пейволл» для всех. Вам выбирать, кто увидит ваши труды и почём. Такой подход может быть привлекательным для журналистов-фрилансеров, расследователей и вообще людей, которые любят рассказывать истории и получать за это денежку. Автор бы дал ещё одну ссылку на свой профиль в Yours Network, но ссылки на профили пока не работают. Вот такой удар в под дых саморекламе.

Я выбрал лишь несколько заметных примеров реализации социальных площадок с помощью блокчейн. Это направление сейчас бурлит. Интернет и элементы его критической инфраструктуры стремительно концентрируются в руках нескольких мегакорпораций. Об угрозах открытому интернету говорит Тим Бернерс-Ли, Mozilla Foundation, бастуют защитники сетевого нейтралитета. Полезно располагать альтернативами.

Пусть ранние попытки могут и не оправдать надежд, в блокчейн-сфере царит недюжинный энтузиазм и азарт, сравнимый по ощущению с ранним периодом Интернета.