Блокчейн для чайників – простий, але повний посібник

У дослідженні, проведеному Deloitte на 1,386 керівників вищої ланки 80% відповіли, що технологія блокчейн буде критичною (53%) або важливою (27%) для стратегічного розвитку їхньої організації. Більш того, 86% вважають, що технологія блокчейн широко масштабована і досягне широкого поширення.

Тож давайте перейдемо до цього та подивимося, що таке блокчейн, як він працює та які деякі переваги цієї технології.

1. Пояснення щодо блокчейну

Розширення DEF Як випливає з назви, блокчейн — це ланцюжок блоків, який працює як бухгалтерська книга, відома у фінансовому світі як записи. У блокчейні ці блоки пов’язані разом і захищені криптографія.  

Простіше кажучи, блокчейн — це цифрова книга.

Кожен запис (блок) у блокчейні містить мітку часу, інформацію про транзакції блокчейну та криптографічне хеш-значення (підпис) попереднього блоку. Це означає, що кожен блок залежить від попереднього.  

Таким чином, ланцюжок.  

Хто винайшов блокчейн?

Перший робочий блокчейн був випущений у 2009 році. Після того як Сатоші Накамото опублікував статтю «Біткойн: однорангова електронна готівкова система» у 2008 році, наступного року він випустив програмне забезпечення для біткойнів.  

Але це був не перший раз, коли ідея блокчейну була представлена ​​світу.  

У 1991 році Стюарт Габер і В. Скотт Сторнетта говорили про зв’язування блоків у структурі даних, яка лише додається, у своїй науковій статті «Як поставити штамп часу на цифровий документ».  

Види блокчейнів

Існує 3 основних типи блокчейнів:

Публічні блокчейни

Публічні блокчейни — це мережі з відкритим кодом, до яких кожен може приєднатися як користувач, розробник або учасник. Будь-хто може побачити та перевірити кожну транзакцію в публічному блокчейні.  

Однією з головних переваг публічних блокчейнів є їх стійкість до цензури.

Вони повністю децентралізовані та записують транзакції на кількох комп’ютерах по всьому світу. Таким чином, змінити дані в мережі неможливо.  

Прикладами публічних блокчейнів є Bitcoin, Ethereum і Litecoin.  

Приватні блокчейни

З іншого боку, приватні блокчейни накладають обмеження на те, хто може до них приєднатися. Також відомі як дозволені блокчейни, вони записують свої транзакції приватно, роблячи їх доступними лише для учасників мережі.  

У порівнянні з загальнодоступними блокчейнами дозволені блокчейни більш централізовані. Організація, яка керує ланцюгом, має повний контроль над тим, хто приєднується до її мережі. Це робить приватні блокчейни ідеальними для компаній, які хочуть ділитися своїми даними, але захищати конфіденційну інформацію.  

Приклади приватних блокчейнів включають Ripple і Hyperledger.  

Блокчейни консорціуму

Блокчейни консорціуму, також відомі як федеративні блокчейни, поєднують найкраще з обох світів. Вони більш децентралізовані, ніж приватні блокчейни, але дозволяють контролювати, які дані є публічними, а які залишаються приватними.  

На відміну від приватних блокчейнів, які контролюються однією компанією, об’єднані блокчейни контролюються попередньо вибраним набором об’єктів/вузлів.  

SIDENOTE. Вузли блокчейну — це пристрої (комп’ютери, ноутбуки), які діють як сервери, що зберігають інформацію. Вузли є важливою частиною інфраструктури блокчейну.  

2. Як працює блокчейн?

Щоб краще пояснити, як працює система блокчейн, ми використаємо блокчейн Bitcoin як приклад. 

Як створюються та об’єднуються нові блоки?

Раніше я згадував, що кожен блок містить запис транзакцій Bitcoin. Кожен блок у блокчейні може зберігатися 1 мегабайт даних. Після заповнення цього блоку автоматично створюється новий блок.

Давайте запишемо кілька гіпотетичних транзакцій і подивимося, як виглядає блок.

Скажімо, Зевс винен Одіну гроші, і він хоче відплатити йому в біткойнах. Отже, Зевс переказує 0.5 BTC Одіну.  

Подібно до хорошого батька, Одін вирішує надіслати трохи кишенькових грошей своїм синам, Локі та Тору.  

Локі отримує 0.1 BTC, а Тор отримує 0.2 BTC, тому що Одін завжди любив його більше.  

Це дає нам такі транзакції:  

T1: Зевс – Одін | 0.5 BTC  

T2: Одін – Локі | 0.1 BTC  

T3: Одін – Тор | 0.2 BTC  

Тепер припустімо, що всі ці транзакції складають 1 МБ даних, таким чином заповнюючи блок – Блок 1. Цьому блоку автоматично призначається підпис – скажімо ASG4.  

Ось так виглядає наш перший блок.  

Тепер давайте створимо другий блок.

Після легендарної битви з морозними велетнями Тору потрібно відремонтувати свій могутній молот. Отже, він відправляє його в кузню Асгарда і платить 0.1 BTC.  

Локі хоче посміятися з нового тата Тора, тому він замовляє 100 чизбургерів і дієтичну колу в Асгардській версії Венді. Це коштує йому загалом 0.04 BTC.  

Таким чином, ми маємо такі операції:  

T1: Тор – кузня Асгарда | 0.1 BTC  

T2: Локі – Асгардська Венді | 0.04 BTC  

Окрім цих транзакцій, блок 2 також містить підпис блоку 1 – ASG4. Потім блок 2 отримує свій підпис на основі даних, які він містить. Дозвольте сказати FUN27.  

Оскільки в блокчейні відбувається більше транзакцій, створюється більше блоків, кожен блок містить підпис попереднього. Таким чином, Блок 1 безпосередньо пов’язується з Блоком 2. Блок 2 потім зв’язується з Блоком 3, Блок 4 – з Блоком 5 і так далі.  

Але що, якщо хтось вирішить змінити дані в блоці 1?  

Скажімо, Локі, хоч і пустотливий, хоче завдати неприємностей. Він змінює кількість біткойнів, які Тор отримує від Одіна, з 0.2 до 0.3. Таким чином, Тор повинен буде відзвітувати за гроші, які він не отримав.  

І тут все ускладнюється. Тепер, коли дані в блоці 1 відрізняються, підпис, який генерується на основі даних у блоці, змінюється автоматично. Тож замість ASG4, новий підпис стає, скажімо, ПОМИЛКА2.  

Оскільки цей підпис включено до блоку 2, рядок даних також змінюється, таким чином змінюючи підпис блоку 2 із FUN27 до OOPS42.  

Це викликає ефект доміно, коли кожен підпис кожного блоку в ланцюжку змінюється. Коли користувачі розуміють, що хтось намагається змінити дані в блоках, вони відхиляють зміни та повертають блокчейн до попередньої дійсної версії.  

Отже, як створюються підписи?

Чесно кажучи, сам процес досить складний. Більшість із цього все ще звучить для мене як чорна магія, тому я буду триматися подалі від супертехнічних речей.

Але простою мовою, криптографічна хеш-функція (складний алгоритм) бере рядок даних (транзакції в блоці) і перетворює його в унікальний 64-значний рядок. Є кілька таких хеш-функцій в Інтернеті, з якими ви можете пограти – ми будемо використовувати цей для нашого прикладу.

Додавши дані з нашого першого блоку в хеш-генератор, ми отримаємо такий рядок:

786A832913348D9BB6E35ABF60CB451934F58A9E648CA2E28724A04AACEEBB6C

Якщо один символ у вхідних даних зміниться, вихід буде зовсім іншим. Отже, якщо Локі змінив ці 0.2 BTC на 0.3 BTC, наш результат буде таким:

E69CC8EF3A3B3D569C6DCE67445B3699C3B01FDE588C27ED4AF34DCDAAC8D774

Ось чому інтеграція підпису блоку 1 (ASG4) у дані блоку 2 унеможливлює зміну блокчейна. Підпис кожного попереднього блоку використовується для створення підпису наступного.

Тож де тут майнінг?

Всупереч поширеній думці, криптоманінг — це не створення нових біткойнів.  

Майнери конкурують один з одним, щоб перевірити транзакції в кожному блоці, переконавшись, що кожен блок у ланцюжку відповідає певним критеріям.  

Але щоб зрозуміти, як все це працює, нам спочатку потрібно поговорити про nonces. Nonce — це відхилення, додане блокчейном до кожного блоку. Їхня єдина мета — змінити хеш-вихід (підпис) блоку без зміни даних транзакцій. Нонси додаються, тому що кожен підпис кожного блоку має починатися з певної кількості початкових нулів.  

Потім майнерам потрібно знайти значення nonce, щоб перевірити транзакції та додати новий блок до блокчейну. Не існує формули для розрахунку значення nonce. Це просто процес проб і помилок.

І загалом, що більша обчислювальна потужність у вас є, то швидше ви можете перевірити різні nonces і таким чином знайти правильне значення.

3. Децентралізація блокчейна

Тепер, коли ми маємо чітке уявлення про те, що таке блокчейн і як він працює, давайте поговоримо про один із його ключових аспектів – децентралізацію.

децентралізація це одна з найбільш поширених концепцій блокчейну. Децентралізований блокчейн означає відсутність центральної точки контролю для всієї мережі. Натомість мережа зберігається в кількох місцях по всьому світу.

Віталік Бутерін, співзасновник Ethereum, поділяє децентралізацію на 3 різних типів:

1. Архітектурна (де)централізація – зі скількох фізичних пристроїв складається система?

2. Політична (де)централізація – скільки осіб чи організацій контролюють ці пристрої?

3. Логічна (де)централізація – вся мережа монолітна та організована чи хаотична та неорганізована?

Використовуючи ці типи, він потім класифікує різні технології та інститути. Він визначає блокчейн як політично децентралізований, архітектурно децентралізований і логічно централізований.

А як щодо DLT?

Багато хто вважає, що блокчейн і технологія розподіленої книги — це одне й те саме. Але це не зовсім правильно.

Технологія Distributed Ledger — це децентралізована технологія, яка зберігає свої бази даних у кількох місцях, на кількох пристроях, якими володіють і контролюють різні особи чи організації. 

Основна відмінність між ними полягає в тому, що DLT — це технологія, а блокчейн — це тип DLT.

Децентралізація розподілених реєстрів спрямована на те, щоб усунути потребу в центральному органі, який обробляє або підтверджує транзакції в мережі. Це зменшує ризик зламу системи під час атаки.

4. Отже, як блокчейн вписується в криптовалюту?

Роль блокчейну в криптоіндустрії є досить простим – він записує та перевіряє транзакції. Це дозволяє криптосвіту залишатися анонімним, підвищує його безпеку та допомагає залишатися прозорим і незмінним.

Але як виглядає криптова транзакція?

Повернемося до нашого попереднього прикладу.

Щоб Зевс надіслав ці 0.5 BTC Одіну, йому спершу потрібен гаманець, який може зберігати Bitcoin. 

  1. Зевс відкриває свій гаманець і вводить відкритий ключ Одіна разом із сумою, яку він хоче надіслати.
  2. Потім він вводить свій закритий ключ, щоб підтвердити транзакцію.
  3. Hermes, який є майнером, стягує 0.00005 BTC за включення транзакції в блокчейн. Сприймайте це як плату за доставку, яка автоматично включається в остаточну суму.
  4. Потім транзакція перевіряється вузлами, надається мітка часу та додається до їхньої версії блокчейну.
  5. Одін нарешті отримує 0.5 BTC.

На даний момент щодня підтверджується близько 300,000 XNUMX транзакцій BTC. Ви можете спостерігати за всіма транзакціями, коли вони відбуваються blockchain.com.

Криптовалюти

Всупереч поширеній думці, криптографічні гаманці насправді не зберігайте свої криптовалюти. Натомість вони допомагають вам здійснювати транзакції, відстежувати баланс і, що найважливіше, зберігати ваші відкритий і закритий ключі.

Ваш відкритий ключ схожий на номер вашого банківського рахунку. Ви ділитеся ним з іншими, щоб вони могли робити депозити на ваш рахунок. 

Ваш відкритий ключ генерується з вашого закритого ключа.

З іншого боку, ваш закритий ключ схожий на код безпеки. Ти єдиний, хто повинен це знати. В іншому випадку люди зможуть підтверджувати транзакції від вашого імені. А без нього ви не зможете ні підтвердити транзакції, ні зняти гроші.  

5. Переваги блокчейну

Технологія блокчейн має безліч переваг, які можуть мати значний вплив на ефективність діяльності компаній, а також на задоволеність клієнтів.

Незмінні дані

Уся інформація, що зберігається в блокчейні, є постійною. Ніхто не може це змінити, і ніхто не може це видалити. Це дозволяє компаніям і приватним особам ефективно та легко відстежувати всі їхні операції.  

Але змінити дані в блокчейні не неможливо. Це просто дуже, дуже важко.  

І хоча незмінність звучить як чудова ідея (і часто такою є), вона також може спричинити кілька проблем для бізнесу. Що робити, якщо випадково конфіденційні дані будуть опубліковані в блокчейні?  

Єдине рішення, щоб це виправити, — переконати інші сторони, залучені до блокчейну, мати «форк» — розділити блокчейн на 2 шляхи та перемістити базу даних до одного з них. Але зробити це на публічному блокчейні практично неможливо.  

Проте таких проблем зазвичай уникають завдяки структурі блокчейна, яка розділяє конфіденційну та ідентифікаційну інформацію.  

Цифрова свобода

Більшість даних в Інтернеті контролюється 4 гігантськими компаніями – Google, Microsoft, Amazon і Facebook. Кожне зображення чи відео, які ви зберегли в хмарі або опублікували в Інтернеті, кожне голосове повідомлення чи електронний лист, які ви коли-небудь надсилали, ваші купівельні звички та ваша історія місцезнаходжень зберігаються на їхніх серверах.  

Вся інформація в блокчейні, включаючи деталі транзакцій, зашифрована. Відкритий ключ неможливо відстежити до конкретного користувача чи компанії, що запобігає відстеженню купівельних звичок.  

Безпека

У сучасному світі безпека є одним із найважливіших аспектів кожної технології.  

Звіт показує, що в середньому здійснюється хакерська атака кожні 39 секунди. Кредитні картки, особисті дані та секретну інформацію викрадають щодня. Щороку це призводить до мільярдних збитків.  

Але оскільки блокчейн є децентралізованою системою, він не має єдиної точки відмови.  

Інформація зберігається на незліченній кількості комп’ютерів, підключених до мережі, тому здійснити атаку практично неможливо. Щоб взяти під контроль мережу або змінити інформацію, що зберігається в блокчейні, вам доведеться атакувати всі пристрої мережі одночасно.  

Це потребувало б великої роботи та обчислювальної потужності та виявилося б безглуздим, оскільки проведення атаки на всю мережу призвело б до різкого падіння вартості криптовалюти.  

Зрештою, інвестиції, необхідні для здійснення такої атаки, будуть більшими, ніж її кінцеві вигоди.  

анонімність

Блокчейн дозволяє залишатися анонімним. Ніхто не може відслідковувати ваші покупки чи ваші звички витрачати та пов’язувати їх із вашою особистою інформацією, щоб потім монетизувати це. Якщо вони точно не знають, яка публічна адреса ваша.  

Але навіть у цьому випадку система, повністю побудована на технології блокчейн, не зберігатиме файли cookie або особисту інформацію. І саме тому біткойн набув шаленої популярності на чорних ринках і темній мережі.  

Але хоча блокчейн може забезпечити анонімність, майте на увазі, що більшість веб-сайтів в Інтернеті використовують файли cookie. Тож навіть якщо ви вирішите платити біткойнами на такому веб-сайті, як Amazon, вони все одно зможуть зберігати вашу інформацію.  

Знижені збори

Основна відмінність між біткойнами та банками полягає в тому, що комісії біткойнів є постійними. Зазвичай банки стягують певний відсоток від суми переказу в межах від 1% до 4%. Це означає, що за переказ у розмірі 10,000 100 доларів США банк може стягувати від 400 до XNUMX доларів США.  

З іншого боку, транзакції з біткойнами стягують фіксовану ставку, але вона базується на ринковій вартості. На момент написання статті комісія за транзакцію становила 1.62 долара США. Найвища комісія за транзакцію становила 62.79 доларів США 21 квітня 2021 року. Це все ще менше, ніж 1% від транзакції на 10,000 XNUMX доларів США.  

Відсутність фінансового контролю з боку уряду

Банки та уряди можуть заморозити рахунок без будь-якого повідомлення, якщо вважають це за потрібне. Рахунки незліченної кількості людей блокуються щодня, не розуміючи чому.  

У мережі блокчейн єдиною людиною, яка має доступ до ваших коштів, є ви самі. Ну, і будь-хто, хто має ваш особистий ключ (проте ніхто інший не повинен). Уряд, ваш національний банк чи будь-яка інша установа не можуть отримати доступ до ваших коштів або відстежувати ваші транзакції, не знаючи ваших особистих і відкритих ключів.  

Це означає, що ви повністю контролюєте свої гроші, і жодна установа не може забрати їх у вас без вашої згоди.  

Заключні думки

Блокчейн — це досить велика річ.

У 2017 році завдяки криптовалютам технологія, яка її використовує, стала популярною, але це повільно змінюється. Блокчейни розробляються публічно та приватно багатьма компаніями та окремими особами, знаходячи варіанти використання в різних галузях. І це відбувається завдяки їхньому величезному потенціалу.  

Технологія блокчейн має силу повністю змінити спосіб функціонування нашого суспільства.  

Це може повністю порушити роботу банківської системи, підтримувати електронні уряди та сприяти використанню зеленої енергії.  

* Інформація в цій статті та надані посилання призначені лише для загальної інформації та не повинні бути фінансовими або інвестиційними порадами. Ми радимо вам провести власне дослідження або проконсультуватися з фахівцем, перш ніж приймати фінансові рішення. Будь ласка, підтвердьте, що ми не несемо відповідальності за будь-які збитки, спричинені будь-якою інформацією, представленою на цьому веб-сайті.

Джерело: https://coindoo.com/blockchain-for-dummies/