Блокчейн что это простыми словами и для чего нужна такое простыми словами
Будущее уже наступило, или Что такое блокчейн
В 2007 году был представлен инновационный метод цифровой подписи, исключающий воровство и ускоряющий транзакции, – блокчейн. Он был призван решить проблемы банковских систем, однако технология оказалась полезной и для других отраслей.
Что такое блокчейн? Чем он лучше традиционных систем? Почему он обрел такую популярность и почему его называют «экономикой будущего»? Давайте разбираться!
Проблемы нынешней финансовой системы
Информационные технологии – основной двигатель экономического и социального прогресса. Благодаря последним достижениям появилась международная банковская система, развилась глобальная сеть с тысячами услуг и товаров «на диване», а свобода слова перешла на новый уровень.
Но интернет рождает новые проблемы. Согласитесь, любой активный пользователь интернет-сервисов приведет внушительное число недостатков, в числе которых недоработки систем, большие денежные комиссии, медленная работа и дыры в безопасности.
Последнее вовсе стало главным беспокойством граждан: злоумышленники воруют деньги с карт, взламывают личные аккаунты, удаленно заражая устройства вирусами. Одна атака на банковский сервер, один «слив» данных социальной сети – и пользователь буквально обнажен перед сетью.
Несмотря на достижения в области безопасности, чаще всего за защиту отвечает софт, искусственно шифрующий данные, в то время как сами технологии передачи данных крайне уязвимы. При этом гарантом сделки всегда выступает третье лицо: банк, нотариус или поручитель. История много раз показывала, насколько изменчивы традиционные структуры.
Но неожиданно все начинают говорить о блокчейне. Его называют спасителем современной экономики, а криптовалюту – финансовой революцией. Многие люди с недоверием смотрят в сторону технологии, побаиваясь очередного обмана. Давайте выясним, что такое блокчейн и стоит ли его опасаться.
Биткоин и блокчейн – одно и то же?
Сперва разберемся с распространенным заблуждением: немало людей называют криптовалюту блокчейном, хотя это не так.
Путаница возникла из-за практически единовременного появления обоих терминов в информационном пространстве. И это логично: традиционные валюты не умели конвертироваться и передаваться через блокчейн. Поэтому был разработан специальный денежный стандарт – биткоин. До него о блокчейне мало кто знал, и к нему относились с явным равнодушием.
Однако криптовалюта продемонстрировала, насколько перспективна технология. Популяризация биткоина привела к однозначной ассоциации, но блокчейн – универсальный инструмент, решающий проблемы многих отраслей.
Зачем он нужен?
Blockchain – производное от двух английских слов, означающих «блок» и «цепь». Технология передает информацию в виде последовательных блоков данных, зашифрованных и распределенных на нескольких компьютерах.
Непосвященному пользователю это определение ничего не говорит. Скорее возникнут вопросы: а как вообще устроена передача данных и зачем ее менять?
Как проводятся современные транзакции
Весь интернет работает через серверы; высокопроизводительные устройства ежедневно обрабатывают миллиарды запросов, в том числе банковские транзакции, отправку сообщений в мессенджерах, скачивание файлов и так далее. Естественно, централизованное обслуживание требует немалых финансовых затрат.
Помимо технических посредников, существуют юридические. Например, финансовое предприятие не выдаст онлайн-кредит без удостоверения личности. Всю информацию сохранить невозможно, поэтому существуют сторонние базы данных, отвечающие за проверку юридических моментов.
Переводы денег не обходятся без посреднических сервисов, требующих комиссию за свои «труды». Далеко ходить не надо: отправка средств из одного банка в другой облагается процентами, даже если люди живут через дорогу друг от друга. «Перебрасывание» денег и данных между сервисами увеличивает время обработки, а за все действия платят клиенты. И если на заре интернета радовала сама возможность глобальных операций, то сегодня все устали от постоянных переплат.
Даже безкомиссионное обслуживание подразумевает доверие денег третьему лицу. Банк, выступающий в роли гаранта, может обанкротиться, подвергнуться атаке или техническому сбою. Финансовая стабильность предприятий очень условна, и пользователи находятся под постоянным давлением. Один мировой кризис – и компания может перестать существовать.
Блокчейн – идеальный гарант сделки
Получается, между двумя клиентами, желающими совершить онлайн-перевод или передать документы, всегда есть посредник – без него и технически, и юридически не получится обработать операции.
Но блокчейн полностью исключил третьи лица. Технология позволяет работать напрямую, при этом уровень безопасности и достоверности данных гораздо выше традиционных методов.
Подчеркнем главные достоинства отдельными тезисами:
Но как это возможно? Разберемся в принципах работы технической части.
Как работает блокчейн
Блокчейн основан на принципе распределенности данных, неком децентрализованном обслуживании. То есть за операции отвечают не третьи лица (серверы и компании), а сами пользователи. В роли гаранта подлинности выступает не другой человек, предприятие или государственная структура, а цифровая запись, имеющая определенную ценность. При этом информация шифруется и распределяется между несколькими устройствами, поэтому ее невозможно перехватить.
Блокчейн работает по похожему принципу, но кардинально отличается технически. Все же загрузка файлов и перевод денежных средств – вещи совершенно разные. Чтобы понять технологию, проследим цепочку событий:
Блокчейн – одна из самых перспективных технологий
Блокчейн реформирует не только банковскую сферу. Он исключает мошенничество и ускоряет работу в:
Недостатки технологии
Ничто не совершенно, и блокчейн не исключение.
Пока что масштабируемость технологии оставляет желать лучшего. Visa и Mastercard обрабатывают около 45 000 операций в секунду, в то время как по количеству транзакций блокчейн плетется в конце списка. Скорость работы напрямую зависит от количества пользователей, которых пока недостаточно для развернутых передач.
Криптография – это сложные вычислительные процессы, нагружающие электрические сети. После активного внедрения технологии количество потребляемой энергии значительно возрастет.
Несмотря на неприступную безопасность, существует один недостаток – монополия на транзакции. Суть блокчейна состоит в вычислениях на устройствах пользователей, которые не знают друг друга и не влияют на передачу данных. Но если 51% всех вычислений сосредоточить в руках одного проекта, то он сможет контролировать большинство процессов и подтверждать транзакции исходя из личных интересов.
Блокчейн – технология будущего
Хотя блокчейн и имеет некоторые недостатки, его по праву можно назвать новой ступенью финансовой и правовой эволюции. Согласно подсчетам, в следующие 7-10 лет технология возьмет под контроль большую часть мирового рынка. Нас ожидает настоящая информационная революция!
Что такое блокчейн: руководство для чайников в 2021 году
Знакомьтесь, это Вася и он — душнила. Главная цель жизни Васи — спорить с друзьям.
Вася запоминает, кто и что говорил, находит взаимоисключающие параграфы и тыкает в них людей носом.
Но память Васи несовершенна, поэтому Вася нашел технологию блокчейн, которая позволяет вести большой коллективный дневник с записями. Запись может добавить кто угодно, прочитать — тоже.
Прелесть системы в том, что изменять, редактировать или удалять добавленные записи нельзя. Окружение Васи в восторге от идеи — теперь коллективный дневник на блокчейне ведёт вся душная компания.
Во время корпоратива Вася сделал две записи: «Потратил 12 000 рублей в баре” и “целовался с барменшей».
Запись попала в дневничок, и наутро Вася вспомнил, что его жена Рита тоже пользуется книжечкой и решил заменить последнюю фразу на «скучал по жене».
Но у него ничего не вышло и вот почему.
«Blockchain” переводится как “цепочка из блоков». Продолжая аналогию с дневником, блок — это некоторое количество дневниковых записей, собранных, запакованных вместе в блок и верифицированных.
Хранятся блоки в последовательной цепочке, одна за другой, в порядке добавления.
Каждый блок содержит информацию не только о самом себе, но и о предыдущем блоке. Так можно добраться от последнего блока до самого первого и восстановить всю цепочку.
Упрощенно блок состоит из двух частей: заголовка и списка транзакций.
Список транзакций — это наши дневниковые записи. В заголовке хранится служебная информация: время создания, хеш этого блока и хеш предыдущего.
Тут надо сделать краткое отступление и понять, что такое хеш.
Хеш (хеш-сумма, хеш-код) — это ничего не значащая последовательность чисел и букв, проще говоря, кракозябра. Например:
Это — хеш, который создала хеш-функция из сообщения «позвони мне! мой номер +79807529891» на визитке
Хеш-функция — программа, которая берет нормальные данные и создает из них уникальную кракозябру.
В случае с блокчейном, функция принимает строчку любой длины (даже огромную) и каждый раз выдает кракозябру длиной в 64 символа.
У хешей есть три приятных особенности:
Хеш-суммы очень полезны в случае, когда у двух людей есть какая-то секретная информация и они хотели бы убедиться, что она у них совпадает, не раскрывая саму информацию.
Например, к Васе подходит коллега Коля и говорит «оо, барменша только что дала мне номер телефона, прикинь».
Вася хочет убедиться, что бармен — ветреная женщина, и Коля тоже получил корректный номер телефона. Но раскрывать номер, который указан на его визитке, он бы не хотел, поэтому он просто попросит Колю показать хеш.
И если хеши совпадут — то Коля не врет, он тоже получил ее личную визитку (а не рекламный буклет доставки еды из бара), и особо надеяться на эксклюзивность не стоит.
В дневнике душнил блоки связаны друг с другом через хеш-суммы.
Заголовок каждого нового блока содержит хеш-сумму предыдущего, стоит изменить хотя бы один символ — и все полетит к чертям.
Давайте посмотрим, что будет, если Вася попытается влететь в блокчейн и изменить хотя бы один символ в записи «целовался с барменом».
Чтобы разобраться, почему Вася физически не может поменять запись, давайте разберемся, как добавляются блоки в цепочку.
Вот блок №233, в котором хранится запись, которую Вася хотел бы поменять.
Когда блок № 233 сформировался и добавился в блокчейн, произошло три вещи:
Стоит Васе изменить хотя бы один символ в своей записи «целовал барменшу», хеш его блока №223 неузнаваемо изменится.
И система верификации отбросит измененный блок как ложный.
Что это за система верификации? Кто проверяет блоки и кто отвечает за то, чтобы они все соответствовали друг другу?
Тут пора рассказать о том, кто такие майнеры.
Блоки не попадают в систему просто так, кто-то должен
Именно этим и занимаются майнеры — они добавляют новые блоки.
В случае с блокчейном добавление новых блоков искусственно ограничивают. Если этого не делать, то блоки будут добавляться хаотично и надежной последовательной цепочки не получится.
Чтобы добавить новый блок, майнеры наперебой решают сложную математическую загадку. Задачка рассчитана таким образом, чтобы решалась примерно каждые 10 минут. Кто первый решил, тот и добавил блок.
В случае с биткоином, а не душным Васей, после добавления блока чеканятся новые монеты биткоина и майнер получает их в вознаграждение за проделанную работу. Также майнер получает комиссию с людей, чьи транзакции вошли в блок.
Когда майнер пытается добавить новый блок, содержимое этого блока хешируется устройством, на котором майнят и получается хеш-сумма блока — как мы помним, это просто 64-значное число.
В игре «добавь блок» есть еще два важных числа.
К хешу блока добавляется случайный нонс, снова считается хеш.
И новый хеш сравнивается в таргетом.
Если он меньше таргета — то блок будет добавлен в цепочку.
Если нет — то майнер берет другой нонс, снова считает… и так пока не угадает подходящий.
Делать это вручную труд неблагодарный, поэтому за майнеров все считают алгоритмы.
Запускают алгоритмы на серверах, компьютерах и плейстейшенах (но только во влажных мечтах, пока взломать плойку под майнинг никому не удалось). Кстати за вечно-отсутствующие в магазинах PS5 тоже можно поблагодарить майнеров — они скупают все железо и на заводах буквально не хватает ресурсов быстро производить новые приставки.
Чем мощнее компьютер — тем быстрее он угадает нонс. Поэтому биткоин майнят на мега-мощностях, иначе просто нет шанса добавить блок.
Но вернемся к Васе и его душным друзьям. Каждому уважающему себя душниле важно, где хранится информация о блоках. Вдруг я помещу наш дневник на сервера Amazone, а они захотят удалить наши записи? Или, не дай Бог, что-то изменить?
Тут мы подходим ко второй важной вещи в блокчейне — децентрализации.
Обычно информация в интернете хранится на каком-либо сервере. Например, когда вы пишете документ в Google Docs, он хранится на серверах Google. Когда получаете письмо на Яндекс.Почту, оно сохраняется и открывается на серверах Яндекса.
Если бы Вася имел друга-сисадмина в Яндексе с доступом к серверу и полным отсутствием мозгов, он бы просил друга удалить письмо с компрометирующей информацией и никто бы ни о чем не узнал.
Запись изменена, Рита счастлива
Это полностью не устраивает душил — они не готовы доверять свой дневник ни гуглу, ни амазону, вообще никакому хостингу. Ведь они не знают, кто контролирует систему.
Поэтому друзья Васи решили доверить хранение блоков группе майнеров.
Допустим, майнеры хранят информацию на своих телефонах.
На каждом телефоне, который майнит блоки, хранятся данные о всех блоках.
При добавлении нового блока майнер отправляет информацию о нем соседним телефонам, а те — своим соседям и так пока у всех информация не обновится.
Друзья Васи в экстазе (почти)
Блокчейн долго был технологией, интересной лишь гикам. Когда анонимный создатель биткоина Сатоси Накамото в 2008 году придумал сделать на ее основе первую криптовалюту, ситуация резко изменилась.
Блокчейн в основе биткоина делает его первой децентрализованной валютой.
В случае с обычными деньгами центром контроля является государство — оно может выпускать столько денег, сколько захотят, и деньги будут обесцениваться. Это довольно неприятно.
Транзакциями классических валют управляют банки — и мы должны верить, что они не подделывают транзакции, их серверы не взломают хакеры, а бумажный архив с записями о транзакциях случайно не сгорит при пожаре. По сути, мы должны верить банкам на слово — а это довольно опасно.
Блокчейн защищен от взлома методами криптографии — проще говоря, наукой. Им никто не владеет, но в то же время, он полностью открыт и прозрачен. Неудивительно, что друзья Васи, страдающие душнотой, как побочным эффектом своего интеллекта, настолько в восторге от системы.
Блокчейн дарит криптовалюте еще одно свойство — анонимность.
В случае банковского перевода банк точно знает, кто, кому и сколько денег перевел. При желании они могут заблокировать перевод, либо поделиться с государством этой информацией.
В случае биткоина вместо дневниковых записей в блоке просто ведется запись списка транзакций: кошелек с номером А перевел кошельку B столько-то биткоинов. Кто стоит за этими кошельками не знает никто.
Появление криптовалюты — это событие в мире финансов, сопоставимое разве что появлением взаимозаменяемых монет вместо натурального обмена.
Наша команда создает первый удобный и легальный криптовалютный банк: с нормальным интерфейсом, лицензией Центробанка, прозрачной разработкой и командой.
Мы готовимся к запуску и до старта будем публиковать статьи про криптовалюту и финансовую грамотность простыми словами.
Дальше мы расскажем
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые статьи. Еще у нас есть твиттер «Потрачено» и телеграм-канал IT-бомж для людей, которые хотели бы научиться копить, инвестировать и отучиться тратить всю зарплату.
Спасибо огромное! Вот так и надо объяснять всё.
2) Почему для майнинга требуются в основном видеокарты, если рассчеты примерно математические?
1. Там не террабайты. За всю историю BTC его блокчейн весит всего
365гб. К тому же размер блока ограничен 1мб. В более «толстых» блокчейнах применяются некоторые методы оптимизации. Но обычно размер блока ограничен, а главной проблемой является место на диске. В эфире это решается «подрезанием» старых блоков, так-как они нужны не всегда.
2. GPU более эффективны в математических рассчётах, чем CPU.
3. Задача определена алгоритмом, у каждого участника сети есть нода, где в коде прописано повышение сложности и критерии, по которым блок считается смайненым. В случае битка это поиск «красивых» хешей, где вначале хэша должно быть определённое кол-во нулей. Майнер, добавляя новые транзакции в блок и меняя определённое число в блоке, постоянно хэширует этот блок. И когда хэш блока получается «красивым», он сообщает сети, что смайнил блок. Блок включается в цепь, а майнер получает награду.
Поиграться в блокчейном в браузере можно в этой демке: https://andersbrownworth.com/blockchain/
То есть блокчейн целиком получают только новые майнеры?
В: То есть блокчейн целиком получают только новые майнеры?
О: Да, верно. Ноды получившие блокчейн полностью, лишь догоняют всю сеть, получая обновления по одному блоку.
В: А как работает программа определения очередности записи?
О: Перед тем как транзакция попадёт в блок, она попадает в mempool, который синхронизируется между всеми нодами. Это что-то вроде чана с транзакциями, откуда майнеры берут их, чтобы включить в блок. Очередность записи определяется блоком, в который включена транзакция. Во всех сервисах принимающих криптовалюты средства считаются зачисленными после включения блока с транзакцией в блокчейн, правда, с некоторыми оговорками, требуется ещё n-ое кол-во подтверждений, чтобы избежать двойной траты из-за возможности образования вилки в блокчейне, но это уже тянет на отдельную статью. То есть, если майнера удовлетворяет комиссия транзакции(выставляется отправителем транзакции), он включает транзакцию в блок и пытается смайнить блок со всеми удовлетворяющими по комиссии транзакциями. То есть, если Вася и Коля купили биткоин одновременно, не факт что их транзакции попадут в один блок. Возможно что Васину транзакцию возьмут первой, из-за того что Вася поставил более высокую комиссию, в таком случае Вася сможет распоряжаться своими средствами раньше Коли.
Что такое Блокчейн? Простыми словами о технологии
Технологии децентрализованного хранения информации и распределенных вычислений были известны в конце прошлого века. Однако, слово «блокчейн» стало известно широким массам людей лишь после того, как в 2008 году появился Биткоин(Bitcoin), а вместе с ним началась эпоха развития блокчейна и приложений на его основе. Биткоин я разбирал в отдельной статье «Что такое Биткоин? Разбор криптовалюты», здесь речь пойдет больше о самой технологии и ее развитии.
Если пытаться понять суть Блокчейна, то начать стоит с его названия, «Blockchain» от английского «block» – блок и «chain» – цепь, дословно «цепочка блоков», т.е. простым языком блокчейн это информация хранящаяся в цепочке состоящей из блоков.
Выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков, содержащих информацию. Связь между блоками обеспечивается не только нумерацией, но и тем, что каждый блок содержит свою собственную хеш-сумму и хеш-сумму предыдущего блока. Изменение любой информации в блоке изменит его хеш-сумму. Чтобы соответствовать правилам построения цепочки, изменения хеш-суммы нужно будет записать в следующий блок, что вызовет изменения уже его собственной хеш-суммы.
Определение из Википедии достаточно точно, но неподготовленный теоретически человек, от такого набора слов, получит больше вопросов, чем ответов. Буду разбирать простым языком.
До появления Биткойна и других криптовалют, у людей было всего два способа передачи денег:
Обычно третья сторона это целая совокупность сервисов и платформ, работающих по своим правилам. Например при оплате покупки в магазине картой, терминал продавца обращается в его банк, банк перенаправляет запрос в платежную систему, платежная система переадресует запрос к банку выдавшему карту покупателя, а после этого вся цепочка повторяется в обратную сторону. Понятно, что эта схема максимально упрощена, но и из нее мы видим, как много участников (посредников) в достаточно простой операции.
Помимо самого перевода, посредники-банки могут выполнять дополнительные функции, например по требованию государства списывать задолженности и блокировать счета. Обычный платеж проверяется по многим параметрам:
Это далеко не полный список всех проверок которые проходит обычный платеж, более подробную информацию о системе защиты банки и платежные системы хранят в секрете.
Но чем это плохо? спросите вы, а тем, что за поддержание работы всей системы, а именно: серверов, программистов, руководителей, юристов, экономистов и работы другого персонала надо платить, а платит всегда пользователь.
Еще недавно, передача стоимости происходила при помощи наличных, сегодня основные действующие лица в этом процессе это банки, возможно, завтра это сервисы построенные на технологии блокчейн.
Начнем с того, что блокчейн — это децентрализованная база данных, которая предназначена для хранения последовательных блоков с набором характеристик (версия, дата создания, информация о предыдущих действиях в сети). Аналоговым примером его структуры представляется бесконечно длинная металлическая цепь, в которой нельзя разорвать или поменять местами звенья.
Основными принципами технологии являются:
Новые «страницы» в такую книгу добавляются при помощи транзакций, но транзакций не как денежный перевод, а как выполнение скрипта программыПомимо основных данных, каждый блок имеет уникальный набор параметров: nonce, хеш предыдущего блока, хеш текущего блока и список транзакций.
В пределах одного блока может храниться несколько тысяч таких записей. Когда память в блоке заканчивается — он закрывается, подписывается и переходит на новый блок в виде хеша или «отпечатка».
Хеш — это некий набор символов, несущий в себе уникальный отпечаток. Он формируется исходя из того, какие транзакции и в каком количестве хранит в себе каждый блок.
При обработке транзакций в блокчейне постоянно проверяются хеши, после чего, система поднимается к последнему хешу, где подтверждается целостность и верность всех предыдущих кодов, чтобы блок закрылся.
Для проведения транзакции в блокчейне, необходимо ее создать и поместить в mempool — специальный накопитель в котором собираются транзакции ожидающие добавления в блок и цепь.
Майнеры подключаются к mempool и начинают обрабатывать все транзакции находящиеся в очереди. Если посмотреть на процесс глобально, он выглядит так: система узнает о всех транзакциях в мемпуле, обрабатывает их, записывает в блок, высчитывает хеши. Чтобы подтвердить правильность блока, майнеру необходимо предоставить решение в сеть, которое проверяют другие майнеры и, если все хорошо, и большинство участников принимают результат вычисления хешей, блок считается правильным и уже потом добавляется в блокчейн.
Получается для добавления нового блока, всем участникам сети нужно договориться, и если большинство майнеров поддерживает решение и соглашаются с ним блок появляется в сети. То есть блокчейну необходим консенсус или решение поддерживаемое большинством. Именно этим и занимаются майнеры получая за свою работу награду от сети.
Существуют два основных типа майнинга: доказательство работы (proof-of-work) и доказательство владения (prood-of-stake), но большинство блокчейн проектов сейчас работает по принципу доказательства работы, именно для этого майнерам необходимо высокоэффективное и производительное оборудование.
Для того чтобы провести банковский перевод пользователю необходимо открыть счет используя свои персональные данные, внести на него средства и только после этого можно проводить транзакции, которые ко всему должны соответствовать требованиям финансовых организаций о которых я писал выше.
Для совершения транзакции в блокчейне пользователю необходимо всего два ключа: Публичный ключ и Приватный ключ.
«Публичный ключ» — это набор из цифр и символов, доступная к просмотру всем желающим в сети биткоин — это номер кошелька, его адрес используемый для перевода средств.
«Приватный ключ» — это самое ценное. С его помощью подписываются все транзакции в кошельке, поэтому его нужно бережно хранить в надежном месте.
Помните: кто владеет приватным ключом – владеет всеми средствами на кошельке.
Всю информация, зашифрованную приватным ключом пользователя, любой человек может расшифровать при помощи своего публичного ключа, но он не может открыть кошелек или перевести средства. Таким образом можно узнать информацию по каждой транзакции любого счета, такая система полностью прозрачна, но при этом она анонимна т.к. блокчейн не хранит никакой личной информации и выявить владельцев приватных ключей затруднительно.
Технология блокчейна сегодня у многих ассоциируется с Биткоином, но это не совсем верная ассоциация, так как блокчейн это просто способ распределенного хранения данных, у которого может быть множество применений, например:
Еще много всего, что требует надежной защиты и может быть сохранено в виде данных. Биткоин это лишь один из множества проектов который получил огромную известность благодаря сумасшедшему росту стоимости, весь этот «хайп» скрывает под собой великолепную технологию способную сделать мир лучше.
Если вам понравилась эта статья – подписывайтесь на канал, в своих заметках я разбираю интересные проекты, такие как Polkadot и Cosmos, рассматриваю кошельки для криптовалют, например Метамаск, ну и просто пишу как лучше купить биткоин и другую криптовалюту.