Что такое блокчейн?

Если говорить простыми словами, блокчейн - это безопасная база данных. Она имеет несколько стадий защиты информации, поэтому злоумышленникам намного сложнее проникнуть в систему.

Буквально блокчейн можно перевести как “цепь блоков”. Сегодня поговорим о том, как работает эта система и какие у нее преимущества.

Блокчейн - это сеть, на основе которой можно создавать онлайн-сервисы. Примером является платформа Ethereum, на ее базе создаются места для торговли токенами и продажи NFT.

Суть блокчейна

Есть блок. В нем хранится информация. Ее нельзя просто достать и изменить, так как этому препятствует хеширование (шифрование). Блоки связаны между собой ключами (так можно назвать хеши). Если мошенник изменил информацию в одном из них, последующие ключи станут недействительными. Это дополнительная степень защиты.

В блокчейне может храниться любая информация. Не только биткоины. Просто с криптовалюты началось развитие данной сферы.

Почему блокчейн безопасней базы данных?

Когда вы переводите кому-то деньги, данные о транзакции сохраняются в виде обычной строки в базе данных. Если к базе получит доступ злоумышленник, он сможет посмотреть не только информацию о вашей транзакции, но и все, что касается других пользователей. Блокчейн имеет несколько стадий защиты, которые затрудняют получение доступа к информации.

Разницу между обычной базой данных и блокчейном можно уместить в трех пунктах:

• В системе блокчейна нельзя удалять и изменять информацию. В обычных базах данных это можно делать.
• В системе баз данных нельзя добиться децентрализованного контроля.
  
• В блокчейне у каждой компании есть копия реестра. Его достоверность поддерживается самой системой.
  

Крупные игроки знают о преимуществах технологии блокчейна. Так, Сбербанк проводит исследования и работает с бизнес-решениями в данном направлении.

Поговорим о хешировании

Допустим, мы написали книгу на 200 страниц и добавили ее в блок. Получился шифр из 128 символов. Потом мы перечитали книгу, нашли в ней ошибку и исправили ее. Шифр может измениться почти полностью.

Хеширование - это когда любая информация шифруется и на выходе получаются данные фиксированного размера (например, 64 символа). Оно имеет преимущества:

• Безопасность. Хеширование - односторонняя операция. В него легко что-то преобразовать, но вот обратный процесс крайне затруднителен. А если внутри блока поменять данные, хеш тоже изменится.
• Облегченная проверка данных. В биткоине хеш блока включает в себя хэш предыдущего блока. Так можно проверить всю цепочку.
  
• Экономия места. Вместо хранения полного объема информации можно просто сохранять хеши.
  

Хеши можно назвать одной из основ блокчейна. Они бывают разных размеров. Есть алгоритм MD5, в нем 128 бит. А есть SHA 256, где уже 256 бит.

Где может использоваться блокчейн?

Есть несколько сфер, в которых может применяться блокчейн:

1. Продажи. Технология используется для криптовалют. Можно покупать и продавать товары, обмениваясь биткоинами или другой криптой.
   
   
2. Логистика. Все будут пользоваться одним типом документации, который невозможно изменить или подделать. Это уменьшает количество мошеннических схем и разногласий.
   
   
3. NFT. Чем-то он напоминает документ, подтверждающий, что пользователь владеет цифровым объектом. Конкретно эта технология уже работает при помощи блокчейна.
   
   
4. Безопасность. Любая компания, которой нужна защита документов, может использовать блокчейн. Такой подход также устраняет недоверие между двумя сторонами при любой сделке. Все данные будут отслеживаться, а качество услуг вырастет.
   

 ❝ Блокчейн может пригодиться везде, где необходима защита информации о пользователях. Если организация не хочет, чтобы мошенники украли данные клиентов, она всегда может использовать данную технологию.❞

На этом сайте можно посмотреть капитализацию всех криптовалют мира. Сейчас отметка перевалила за 2.6 трлн долларов. ВВП Франции составляет 2.9 трлн долларов. А мировой ВВП составляет около 163 трлн долларов.

Как связаны программирование и блокчейн

Языки программирования используются для создания смарт-контрактов - правила, написанные в виде кода. Они выполняются при соблюдении определенных условий. Такой способ позволяет избавиться от лишних посредников.

Обычно интегрированы в код блокчейна. Пример смарт-контракта - покупка криптовалюты между двумя пользователями. Рассмотрим только некоторые языки, которые могут участвовать в создании блокчейна.

• Solidity. Появился в 2015 году. На нем написан Etherium. Это специальные языки, которые предназначены для создания блокчейна. Они тоже не писались с нуля, обычно берется какой-то более популярный язык.
  
  
• Python и другие универсальные языки. Они простые и имеют низкий порог вхождения. Из-за популярности есть много библиотек, полезных для создания интерфейса.
  

Python является одним из самых востребованных языков программирования в мире. На нем пишутся программы и приложения. У нас есть сразу несколько курсов, которые помогут изучить разные тонкости этого языка. Приходите и записывайтесь на наши уроки!

• C++. На нем написан исходный код Bitcoin. Для написания блокчейна с нуля обычно используются низкоуровневые языки. Они могут получать доступ к памяти и процессору. Благодаря этому программы будут компактными и быстрыми. C++ является одним из таких языков.

Некоторым блокчейн-разработчикам важно уметь работать с веб-приложениями. Поэтому он также должен знать основы веб-дизайна. К ним относятся HTML, CSS, JS и т.д. Эти знания помогут сделать платформы более функциональными.

В России блокчейн относительно непопулярен. В стране есть примеры его использования, но отсутствует массовый ажиотаж. Но сейчас все государства вынуждены считаться с данной системой. Лихтенштейн, например, принял специальный закон, мешающий отмыванию средств. А Швейцария внесла специальные поправки, которые интегрируют систему в экономику.

Перспективы блокчейн

Как только появилась технология блокчейна, она тут же начала набирать популярность. Все потому что пользователи смогли оценить преимущества децентрализации и безопасности. За последние 5 лет люди узнали о Биткоине и Эфириуме, о них сейчас известно людям, об этом сейчас известно даже тем, кто вообще не интересуется криптой. 

В интернете даже появилась мемная крипта под название Dogecoin. Шутка вышла из-под контроля и теперь в соцсети X у нее 2.7 млн подписчиков.

Кратко опишем, как современные технологии повлияют на развитие отрасли:

• Решится проблема блокчейна. Это значит, что криптовалюта сможет стать одновременно популярной, более безопасной и децентрализованной.
• Возможность создания платформы Web3. Сейчас веб-платформы централизованы и управляются одной или несколькими компаниями. Добавление в эту структуру блокчейна поможет сделать их более безопасным и анонимным.
  
• Улучшение репутации. Она важна, так как показывает, что блокчейн полезен. Это значит, что в сферу будут приходить новые люди. Роль финансовых посредников снизится, поэтому переводы станут дешевле и безопаснее.
  

Возможно, изменения затронут даже политику. Например, процедура онлайн-голосований станет проще. Также она будет надежней, так как результаты станет почти невозможно подделать.

Блокчейн вряд ли заменит централизованные системы. Гораздо честнее будет сказать, что он займет свою нишу на рынке, но не более. Так, некоторые эксперты утверждают, что в крипте будет храниться до 10% мирового ВВП. Но это лишь прогноз, результат может оказаться другим.

Несмотря на рост, в мире к криптовалюте относятся с недоверием. В основном ее принимают Европе и Северной Америке. В Азии криптовалютой можно расплачиваться в Японии и Филиппинах.

Виды блокчейна

Есть несколько типов систем, которые можно использовать под разные нужды:

• Публичная. К сети может подключиться кто угодно. Различие состоит в правах на чтение, редактирование и проверку информации. Примером публичного блокчейна является Bitcoin.
• Частная. Они контролируются участникам одной организации, которая решает, кто может присоединиться к сети, а кто нет.
  
• Гибридная. Совмещает в себе два предыдущих варианта. Компании могут создавать несколько типов сетей.
  
• Консорциумы. Это когда несколько организаций несут ответственность за блокчейн.
  

Частными блокчейнами пользуются крупные компании. Сеть все еще безопасна, но уже не децентрализована. То есть этот принцип реализуется не полностью.

Как создаются новые блоки

В больших сетях для создания новых блоков требуется мощное железо. Поэтому майнерам (людям, добывающим криптовалюту) и требуется так много видеокарт. Из общей очереди берется транзакция, для которой выбирается уникальный хеш.

Теперь рассмотрим, как блокчейн работает:

1. Сперва записывается транзакция. В блоке учитывается, кто участвовал в сделке, что было передано, каковы причины заключения контракта и т.д.
2. Достигается консенсус. В большинстве сетей для этого есть различные процедуры.
   
3. Создается блок, добавляется хеш, устанавливается связь с другими блоками.
   
4. Полученная информация распространяется по сети блокчейна.
   

За добавление новых блоков в цепочке майнер получает награду в виде биткоина.

Проблема блокчейна

Виталик Бутерин (создатель криптовалюты Ethereum) описал блокчейн тремя элементами:

• децентрализация;
• безопасность;
  
• масштабируемость.
  

Он выделил проблему: нельзя достичь оптимального уровня во всех трех свойствах.

Составляющие несут в себе следующий смысл:

• Масштабируемость. Блокчейн должен обрабатывать как можно больше операций в секунду.
• Безопасность. Сюда входит защита от различных хакерских атак. Злоумышленники не смогут захватить власть и получить доступ к транзакциям.
  
• Децентрализация. Блокчейн открыт для всех, кто хочет в нем участвовать. Нет единого лица или организации, ответственной за все.
  

Если сеть не децентрализована, к ней проще могут примкнуть злоумышленникам. Это не значит, что они точно там будут, просто вероятность слегка повышается.

Если повысить масштабируемость, то пострадает децентрализация. Биткоин обрабатывает около 7 транзакций в секунду. Visa - 24 000.

Проблема актуальна для нашего времени, но в будущем она может решиться. Блокчейн появился только в 2008 году. Тогда его могли использовать для получения биткоинов. Но в будущем сеть позволила участвовать в сделках по передаче активов. За 16 лет о блокчейне узнали сотни миллионов человек, вряд ли его развитие затормозится.

А еще майнинг вредит экологии. В 2021 году майнинг-фермы потребили 119 тераватт-часа электричества. Это нагревает планету и приводит к таянию ледников.

Особенности блокчейна

Такая система имеет несколько особенностей, поэтому она (на данный момент) подходит не везде. Вот с чем они связаны:

• Децентрализация. Вы перевели деньги мошеннику в банке, но потом поняли, что вас обманули. Достаточно написать в поддержку, а потом обратиться в полицию, чтобы решить проблему. С блокчейном проблем будет намного больше, так как система децентрализовано. Нет людей, которые помогут вам вернуть деньги.
• Ключи в виде хеша. Пароль от своего кошелька будет практически невозможно восстановить, если потерять его. С банком эту ситуацию можно решить намного проще.
  
• Хранение. Блокчейн хранится одновременно на множестве компьютеров. Чем больше сеть, тем выше нагрузка. Это значит, что пользователям могут понадобиться сотни гигабайт памяти.
  

Относиться к данным вопросам нужно как к особенностям, а не недостаткам. Блокчейн - альтернатива централизованным системам, это как дополнительный инструмент. Никто не говорит, что пила плохая, потому что ею нельзя забивать гвозди.

Примеры использования блокчейна крупными компаниями

Рассмотрим три примера использования блокчейн:

• Логистическая компания Morpheus Network предоставляет фирмам смарт-контракты. В итоге скорость заключения контрактов оптимизируется, а компаниям стало легче заполнять документацию.
• После внедрения блокчейна фирмой Ripple международные транзакции осуществляются почти мгновенно. А благодаря тому отсутствию посредников компания смогла снизить комиссию на платежи.
  
• Платформа Roobee решила не упускать огромный объем криптовалют и позволяет инвестировать с их помощью в ценные металлы и акции.
  

Также криптовалюта и блокчейн позволяют маленьким компаниям получать оплату в биткоинах и эфириумоме.