Основы и принципы технологии блокчейн.
Блокчейн — это экосистема, состоящая из десятков тысяч нод (компьютеров и устройств), синхронизированных с единой копией базы данных. Такая система работает круглосуточно.
В основе технологии Blockchain лежат данные: все решение построено на них. Говоря простыми словами, блокчейн — это децентрализованная база данных.
Каждый блок в сети состоит из записей о транзакциях и содержит полезную нагрузку (информацию) и уникальный код — хеш. Этот код также включает хеш предыдущего блока в единой цепочке распределенных данных. Ячейки организованы в хронологической последовательности и защищены криптографическими методами.
Записи, добавляемые в цепочку блокчейна, невозможно изменить. Благодаря такому подходу к хранению и распределению данных обеспечивается прозрачность и безопасность экосистемы.
Нода (от латинского nodus — «узел») — компьютеры в сети Blockchain, на которых работает специальное ПО для обработки и хранения транзакций в рамках распределенной сети.
Существуют следующие виды нод:
- Полная — компьютер, синхронизированный с сетью блокчейн 24 на 7. Такие ноды независимы. Они обслуживают распределительную сеть, загружают и валидируют блоки с транзакциями на основе алгоритма консенсуса
- Майнеры — помещают транзакции в блоки и размещают в сети блокчейн. Так производится эмиссия криптовалюты. За добавление каждого такого блока майнер получает вознаграждение
- Легкие — хранят версию блокчейна за счет подключения к полным нодам, помогают проводить транзакции на смартфонах и других устройствах с низким энергопотреблением
Таким образом, технологию блокчейн можно представить как один большой реестр данных для систематизации и учета информации. Современные технологии позволяют создавать цифровые распределенные реестры.
Как на практике применяются технологии блокчейн
Технология распределенных данных позволяет избежать ряда проблем, в том числе связанных с учетом финансовых операций. Например, при продаже недвижимости продавец может получить деньги от покупателя, но не передать ему объект. Покупатель, в свою очередь, может утверждать, что отправил деньги, но на самом деле этого не сделать.
В подобных ситуациях контролировать и подтверждать транзакции может третья сторона. Ее присутствие способно усложнить сделку, но в случае сбоев в реестре данных пострадают все стороны договора.
Блокчейн помогает избежать подобных ситуаций за счет создания децентрализованной и защищенной системы для записи операций. В случае со сделкой с недвижимостью создается единый реестр. Одобренные транзакции автоматически обновляются. Любое несоответствие отражается в общем реестре.
Такие свойства блокчейна сделали технологию популярной в разных отраслях:
- Криптоиндустрия — первое применение технологии. Транзакции в блокчейне — переводы криптовалют между кошельками пользователей
- Энергетика — создание одноранговых платформ для продажи электроэнергии, площадок по краудфандингу для сбора денег на содержание солнечных батарей
- Финансы — проведение эффективных межбанковских расчетов, управление онлайн-платежами и счетами клиентов. Блокчейн позволил отказаться от ручной сверки транзакций
- Розничная торговля — отслеживание перемещений и проверка товаров в рамках глобальных цепочек поставок. Все действия производителей, поставщиков, курьеров и пользователей фиксируются в центре сертификации и добавляются в единый реестр данных
- Мультимедиа — для управления авторскими правами и выплаты вознаграждений авторам контента, фиксации факта продажи или передачи прав на объекты интеллектуальной собственности с минимальными затратами
- Здравоохранение — с помощью децентрализованной базы данных можно вести полную историю болезни, обеспечивая конфиденциальность пациентов
- Госсектор — создание площадок для предоставления госуслуг, электронного голосования и так далее
Это лишь некоторые примеры областей, в которых уже применяются возможности технологии. Все больше организаций осознают преимущества блокчейна и рассматривают возможность его применения.
Технология Blockchain обеспечивает полную сохранность данных, что делает ее перспективным и востребованным инструментом в любых сферах.
Преимущества и недостатки блокчейна
Преимущества
- Децентрализация — за счет чего повышается отказоустойчивость системы. Если какой-то узел сети выйдет из строя, другие поддержат работу системы
- Безопасность данных — для изменения информации требуется доступ ко всем узлам, предоставить который практически нереально. Криптографическая технология обеспечивает безопасную среду для всех пользователей сети
- Прозрачность — история транзакций не может быть скрыта
- Стабильность — информация хранится в открытом реестре на нескольких узлах. При этом изменить данные, указанные в блоках, невозможно. Блокчейн устойчив к манипуляциям
Недостатки
- Масштабируемость — например, разработчики биткойна изначально ограничили размер структуры для хранения данных (блока)
- Высокие затраты — рост комиссий за транзакции и их обработку по мере роста спроса на технологию
- Энергопотребление — для обеспечения шифрования данных требуются большие вычислительные мощности. Оборудование потребляет много электроэнергии
- Производительность — блокчейн работает медленнее, чем централизованные базы данных. Дополнительные трудности связаны с проверкой подписи или выполнением большого количества вычислений
Выводы
- Блокчейн — это распределенный реестр, который функционирует до последнего активного сетевого узла
- Каждый блок в такой сети состоит из записей о транзакциях, информации и хеша
- Участники сети имеют доступ к истории цепочек транзакций, но полным контролем над сетью не обладает никто
- Блокчейн — развивающаяся технология, которую внедряют в разных отраслях: от энергетики до розничной торговли. Ее популяризации поспособствовал биткойн
- Блокчейн сочетает в себе открытость и защищенность данных. Высокая надежность достигается за счет особых методов шифрования
- Недостатки технологии — высокие комиссии, ограниченное масштабирование и существенное потребление ресурсов для поддержания сети
