За счет чего обеспечивается непрерывность цепочки блоков криптовалюты
Доступно о том, как работают криптовалюты
Сначала мы расплачивались за чашку кофе. Потом покупали билеты на самолет. Чуть позже — оплачивали обучение. Сейчас по принципу краудфандинга собираем огромные суммы на невероятные изобретения и проекты. Все перечисленное объединяет то, что осуществлялись платежи не обычными деньгами, а с помощью криптовалют, чья технология, как считается, изменит мир. Но как работают криптовалюты и чем отличаются от других платежных способов и тех же электронных денег? Эта статья даст ответы на эти и некоторые другие вопросы.
Как это работает: анатомия криптовалют
Криптовалюты — это разновидность альтернативных валют. В отличие от множественных электронных денег и финансовых инструментов, криптовалюты децентрализованы, а это означает, что они не контролируются правительством какого-либо государства или организацией. Также криптовалюты являются одноранговым инструментом (P2P), что позволяет отдельным пользователям покупать и продавать товары друг другу напрямую, без посредничества сторонних организаций, таких как, например, крупные банки. Некоторые криптовалюты являются анонимными, но это не является их общей чертой.
Если мы рассмотрим основные криптовалюты, то обнаружим, что их всех объединяет набор базовых технологий и концепций, которые позволяют брать на себя ответственность (т.е. организовывать платежные сервисы, — прим. ред.) и отслеживать транзакции между банками и пользователями.
Блокчейн
Когда вы совершаете банковский перевод (или любую транзакцию, — прим. ред.), ваш банк-эмитент на самом деле сразу же не берет деньги с вашего счета и не переводит их на счет получателя. Банк просто хранит информацию о платеже в своей базе данных столько, сколько ему нужно и удобно. Моментально изменяется только баланс на вашем банковском счету и, возможно, баланс получателя. Деньги сейчас перемещаются по принципу изменения записей в базах данных, а не физически.
Для того, чтобы криптовалюта функционировала независимо от любого централизованного посредника, всем участникам процесса необходимо иметь способ записи и хранения финансовых транзакций, чтобы исключить проблему двойного списания, которая позволяет дважды расплатиться одним и тем же криптографическим токеном, то есть, «купить» товаров на вдвое большую, чем имеющаяся, сумму. При этом проблема должна решаться без использования какого-то центрального сервера и базы, как это делается в банках.
В большинстве существующих криптовалют используется открытый криптографически защищенный распределенный реестр транзакций, который называется «blockchain» — «цепочка блоков». Блокчейн — это цепочка из блоков с записями транзакций, которые связаны между собой и защищаются с использованием криптографии. При этом каждый блок содержит свой собственный уникальный криптографический идентификатор, который указывает (связывает) его с предыдущим блоком цепи.
После добавления в блокчейн, блоки уже невозможно изменить без потери данных о всей последующей цепи, что незамедлительно дает другим пользователям знать, что было совершено стороннее вмешательство в обход правил. Это дает возможность просто отказать в использовании модифицированной версии цепочки (потому что без признания модифицированного блока со стороны большинства участников процесса он бесполезен) и продолжать работать с исходной ветвью.
Электронные криптовалютные кошельки могут быть привязаны к блокчейну, чтобы гарантировать, что их баланс соответствует действительности, а новые транзакции проверяются с помощью данных в цепочке блоков для гарантии того, что каждая из них — настоящая и была произведена криптовалютой, которая реально принадлежит плательщику (или его кошельку).
Майнинг
Чтобы достичь консенсуса относительно того, какие блоки транзакций действительно должны быть добавлены в цепочку блоков и для того, чтобы банально создавать эти блоки данных, некоторые пользователи участвуют в так называемом процессе майнинга (с англ. mining — добыча (руды), горное дело. Нужно понимать, что для того, чтобы пользоваться криптовалютой, ее не обязательно «добывать», — прим. ред).
Эти так называемые майнеры с помощью вычислительных мощностей своего оборудования выполняют все более и более сложные математические вычисления для того, чтобы «доказать выполнение работы». Proof-of-work (доказательство работой) — это одна из форм экономического регулирования блокчейна. Придумана она была для того, чтобы предотвратить различные атаки с использованием вычислительных мощностей, такие как фальшивые записи, отказы в проведении транзакции, спам и так далее.
Поскольку эффективный майнинг сейчас — чрезвычайно дорогое мероприятие (если речь идет об «основных» криптовалютах, например, биткоине), отдельный человек не может начать добавлять собственные блоки в обход правил без одобрения всей сети. Остальные просто не признают их настоящими. Глобальные изменения возможны только при концентрации 51% вычислительных мощностей, что приведет лишь к созданию новой «ветви» блоков — так называемому форку. Фактически, это происходило и уже не раз, так как технологии почти десять лет. При этом форк-ветка не совместима с оригинальной, но может развиваться параллельно.
Кошельки
В отличие от привычных нам денег, криптовалюты не хранятся на привычных нам банковских счетах. Вместо этого пользователи криптовалют используют специальные программные и/или аппаратные кошельки. Каждый такой кошелек содержит в себе уникальный криптографический ключ, который позволяет владельцу получить доступ к своим накоплениям, которые хранятся в рамках общедоступного блокчейна.
При этом кошельки могут быть как «горячими» — то есть размещаться где-то в интернете в рамках онлайн-сервиса (как пример — coinbase или Xapo), так и «холодными» — хранение криптовалюты происходит без доступа к сети. «Холодный» кошелек, фактически, является файлом на компьютере, потеря которого обернется безвозвратной потерей доступа к кошельку и криптовалюте внутри него. При этом файл может размещаться в любых хранилищах: на жестком диске, съемном носителе, а некоторые стартапы предлагают даже купить физический кошелек-брелок, доступ к которому дополнительно защищается пользовательским пин-кодом.
Как используют криптовалюты
Первой децентрализованной криптовалютой был биткоин, который сейчас является наиболее широкоиспользуемым и самым известным криптографическим токеном в мире. Биткоин был создан в начале 2009 года. Именно тогда его автор — некто под псевдонимом Сатоши Накамото — запустил сеть и первые биткоин-кошельки. Некоторые отсчитывают момент создания биткоина с момента публикации Сатоши манифеста биткоина в октябре 2008 года, в котором этот аноним описал основной принцип работы и регулирования децентрализованной сети. Кто именно создал биткоин до сих пор неизвестно. Автор так и не раскрыл свои реальные данные и самоутранился от работы над проектом в 2010 году, оставив на своем кошельке один миллион биткоинов. Найти его до сих пор не удалось, платежи с кошелька не производятся.
Биткоин же продолжил жить своей жизнью и сейчас принимается в качестве альтернативного метода оплаты тысячами организаций и предприятий по всему миру. К этому списку можно причислить такие компании и ресурсы как Microsoft, WordPress, Reddit, Subway, Namecheap, Expedia, Newegg, Steam, Wikipedia, Zynga, Whole Foods, Bloomberg, Suntimes, Shopify. И это только начало крайне длинного списка.
Биткоин свободно обменивается на другие криптовалюты или фиатные (обычные, эмитируемые государственными банками, — прим. ред.) валюты. Также он торгуется на специализированных криптовалютных биржах, таких как Bitfinex, Poloniex, Kraken, Coinbase или Bitstamp. Все эти площадки помогают пользователям хранить их криптовалюты, а некоторые из них предлагают даже удобные мобильные кошельки для носимых устройств (смартфонов, планшетов), которые можно связать с учетной записью.
Но биткоин — это не единственная криптовалюта. Сейчас на рынке существует более 1000 различных криптографических токенов, которые также, как и биткоин, базируются на технологии блокчейна. Суммарно криптовалютный рынок оценивается в 150 млрд долларов. Половина этой капитализации приходится на первую криптовалюту — биткоин.
Зачем использовать криптовалюты?
Из-за их доступности, неизменности и низких комиссий за транзакции и, потенциально, высокой скорости (вкупе с анонимностью, если необходимо), у криптовалют чуть ли не ежедневно появляются все новые и новые области применения. При этом нам только предстоит узнать, на что на самом деле способна эта технология.
С появлением на этом рынке тысяч мелких предприятий, крупных корпораций и целых государств, лишь вопрос времени, когда криптовалюты станут новым стандартом финансовых операций.
Но даже не смотря на то, что преимущества от использования криптовалют очевидны, по-прежнему существуют серьезные препятствия к их массовому принятию. В первую очередь, это низкий уровень осведомленности и непонимание технологии широкой общественностью, отсутствие нормативной документации для криптовалютных транзакций и смарт-контрактов, нечеткий правовой статус криптовалют, технические проблемы и т.д.
В ряде стран все эти правовые сложности уже частично решены, но техническая сложность интеграции блокчейн-решений и отсутствие ориентированных на бизнес продуктов по-прежнему являются основными препятствиями имплементации криптовалют в экономическую деятельность бизнеса. Приватный блокчейн, который строится командой Jincor, позволит бизнесу любых размеров легко включиться в криптоэкономику без каких-либо юридических, технических или эксплуатационных трудностей, при этом дешево, вне зависимости от того, планируете вы работать на B2C или B2B рынках.
Если вы хотите узнать больше о нашем продукте, можете ознакомиться с дополнительной информацией на нашем сайте или пообщайтесь с командой и задайте любые вопросы в нашем англоязычном телеграм-канале.
В чем заключается суть майнинга. Простыми словами о сложном
Вряд ли сегодня можно найти людей, которые не слышали о майнинге. Зарождение криптовалют и их интеграция в мировую экономику создали невероятный ажиотаж. Тем не менее далеко не все понимают, что такое майнинг. Это может создавать неправильное представление не только о самом процессе, но и о перспективах валют. В этой статье мы расскажем о главных технических особенностях майнинга, рассмотрим принципы создания валюты, а также оценим степень доходности и будущие перспективы цифровых денег.
Понятие майнинга
Начнем с самого основного – сути работы майнинга и определения процесса создания новых криптоденег. Если максимально упростить термин, то выяснится, что он заключается в математических вычислениях, которые осуществляются на компьютерах, фермах или специально организованных крупных майнинг-центрах. Последние представляют собой целые ангары, напичканные «железом», они имеют огромную вычислительную мощность и потребляют большое количество электроэнергии. Самой распространенной валютой на данный момент является bitcoin, который стал практически синонимом понятия «криптовалюта».
Если говорить простыми словами, майнинг криптовалюты — это вычислительные задачи, основанные на криптографическом алгоритме (поэтому и криптовалюта). В ходе майнинга эмитируются новые криптомонеты.
В случае с биткоином вознаграждение за блок в первые годы составляло 50 BTC. В 2012 году размер эмиссии снизился до 25, а с 2016 года – до 12.5 BTC. В соответствии с прогнозами эмиссия замедлится к 2040 году, награда за создание блока не будет превышать 10–8 BTC. Дальнейшее строительство новых блоков будет осуществляться только за счет комиссионных вознаграждений.
Как появляется биткоин
Как же создаются биткоины и добывается криптовалюта? Эмиссия криптовалюты, в отличие от фиатных валют, происходит не с помощью печатного станка. Новые монеты рождают транзакции (переводы, покупки, продажи и т.п.). Осуществляют (проводят) транзакции – майнеры. Они собирают их в блоки. Блоки объединяются в цепочку. Получается длинная цепочка, состоящая из блоков транзакций.
Непрерывность такой цепочки обеспечивается включением в новый блок хеш-суммы предыдущего блока. Хеширование – это преобразование входных данных (в нашем случае – данных о предыдущих транзакциях) – в определенную битовую строку.
Пример хеша по алгоритму SHA-256 фразы «The quick brown fox jumps over the lazy dog» = D7A8FBB3 07D78094 69CA9ABC B0082E4F 8D5651E4 6D3CDB76 2D02D0BF 37C9E592.
Хэш-сумма – это некий дайджест хешированных блоков. В каждом новом блоке собрана информация обо всех предыдущих блоках. Таким образом, невозможно изменить блок, не изменив при этом хэши предыдущих блоков.
Хеширование осуществляется по криптографическому алгоритму. Именно с помощью такого алгоритма решается «задача византийских генералов», при которой успех проведения транзакции обеспечен, даже если большинство участников сети – злоумышленники.
Если задача решается правильно – блок создается. За созданный блок его создатель (майнер) получает вознаграждение в виде новой криптовалюты. Так и появляются новые криптомонеты. Так и появляется биткоин.
Децентрализованная система распределения
Задача византийских генералов:
Утром будет сражение с противником. Армия Византии состоит из нескольких легионов, у каждого свой генерал. Все они подчинены Верховному главнокомандующему. Некоторые генералы легионов подозреваются в предательстве и заинтересованности в падении Византии. Утром каждый получает приказ от Верховного главнокомандующего: «наступать» (на противника) или «отступать».
Возможные сценарии исхода битвы:
Необходимо учитывать, что Верховный главнокомандующий тоже может быть предателем и отдать разные приказы, чтобы добиться поражения Византии.
Если каждый генерал будет действовать самостоятельно, вероятность Византии одержать победу – крайне мала.
Как генералам коммуницировать и какое решение принять?
Эта задача вам что-то напоминает, не так ли? Вы правильно догадываетесь. Транзакции – это благоприятный исход. Генералы – это майнеры. Верховный главнокомандующий – это сеть. Блокчейн – система, в которой осуществляется майнинг, обеспечивает коммуникации и не дает возможности предателям осуществить свои злонамеренные планы. Договоренность генералов и Верховного главнокомандующего, при котором достигается благоприятный исход (транзакция) – называется консенсусом.
Структура консенсуса
Итак, мы узнали, что blockchain – это система алгоритмов консенсуса. Как и у любой системы, у блокчейна есть уровни. Их всего 3:
Блокчейн биткоина – самый крупный блокчейн. Более 7000 узлов сети имеют полную его копию.
Криптографические алгоритмы
Несмотря на то, что задача византийских генералов была решена еще в 90х, блокчейн – более сложная задача. Все его узлы находятся в режиме постоянного изменения. Криптографические алгоритмы здесь отличаются от тех, что применяются в византийской головоломке.
В большинстве криптовалют используются алгоритмы на основе доказательства работы (proof-of-work, PoW) и на основе доказательства доли (proof-of-stake). Читайте в статье подробнее о PoW и PoS.
Добычу валюты на основе PoW принято называть майнингом (mining – англ. добыча), на основе PoS – форжингом (forging – англ. ковка).
Наиболее распространенный алгоритм, используемый криптовалютами – SHA256.
Задача алгоритма – хешировать блоки транзакций. SHA256 генерирует 256-битный хэш.
Ну а дальше вы все знаете: блоки выстраиваются в непрерывную цепочку, майнеры получают свои 12,5 BTC за блок.
Скоростью майнинга измеряется в хешах в секунду (h/s). Как оказалось, хэш-сумму можно посчитать с помощью ручки и бумаги. Если разложить алгоритм математически, то можно добиться скорости 0,67 хешей в день (при 12-ти часовой загрузке это, примерно, 0,000016 h/s). Однако, скорее всего, это не самый лучший способ майнинга, т.к. современные майнер-системы способны строить блоки со скоростью несколько терахешей/сек, что в квинтиллион раз быстрее человека.
ВИДЕО — майнинг биткоин с помощью ручки и бумаги:
Помимо SHA256 известны следующие алгоритмы криптошифрования:
Таблица. Наиболее известные криптовалюты с типами алгоритмов:
Варианты майнинга
Для новичка данная сфера может быть абсолютно непонятной, потому стоит рассмотреть наиболее актуальные виды майнинга. По принципу и механизму действия сегодня разделяют:
Последняя разновидность майнинга становится все более популярной. Из-за прихода на рынок «больших игроков» и существенного усложнения добычи криптовалют, которые требуют все большие и большие мощности, для домашнего майнинга и одиночек, пулы – единственный способ хоть как-то зарабатывать. В противном случае многое будет зависеть уже от удачи, которая является довольно важным фактором при открытии новых блоков.
Облачный майнинг становится невероятно популярным, так как не требует вложений в дорогое оборудование. Например, площадка ECOS или ViaBTC дает возможность купить контракты на добычу BTC или ETH.
Что касается самих валют, то сегодня самой большой популярностью пользуется биткоин, хотя прибыль от майнинга могут принести и следующие криптовалюты:
Также стоит учесть, что помимо ферм, асиков и прочих технологий, вычисление на процессорах уже давно стало нерентабельным и неэффективным процессом. Сегодня в нем нет практически никакого смысла.
Насколько выгодным может быть майнинг
Изначально стоит уточнить, что майнинг для начинающих перестал быть простым и прибыльным занятием еще в 2016 году. В 2018 он стал и вовсе не благоприятным. Еще 7-8 лет назад даже на одном ПК можно было получать довольно внушительный месячный доход. К сожалению, сегодня смысл майнить будет лишь в следующих случаях:
Проще говоря, начать майнить может каждый. Именно поэтому с прилавков исчезли видеокарты за очень короткий срок и даже крупнейшие магазины в мире оправдывались за пустые склады. Что же произошло через несколько месяцев?
Все надежды получать пассивный доход лопнули, окупаемость видеокарт увеличилась в 2-3 раза, сложность майнинга значительно возросла, что прилично сократило доходы. Без вложений для увеличения вычислительной мощности, без покупки асика (которые и так стоят очень дорого), для большинства участников майнить сейчас невыгодно. Минимальный доход будет «съеден» счетами за электричество и прочими издержками, а прибыль в результате будет настолько незначительной, что не оправдает ни вложения, ни потраченное время.
Рассмотрим короткий пример выгоды валюты Zcash в 2018 году:
При этом просто работать на любой профильной должности, получая опыт и улучшая квалификацию, будет в большинстве случаев даже более выгодно, чем майнить.
Когда есть смысл начинать майнить с нуля
Несмотря на более сложные условия, особенно на старте, нельзя сказать, что начинать майнить невыгодно. Курс криптовалют показывает как небольшие падения, так и огромные скачки роста, потому, если вы не играете на бирже, то единственным способом будет взяться за все самому.
Если вы не совсем чайник или хотите попробовать получить опыт в довольно перспективной сфере, то всегда используйте калькулятор майнинга. Это необходимо для того, чтобы подводить общую статистику. Помимо хешрейта (можете взять из нашей таблицы), в калькуляторах нужно учитывать:
Вы всегда будете знать, стоит ли увеличивать мощность, сколько прибыли даст экономия на электроэнергии и т.д.
Начиная майнинг необходимо:
Заключение
Мы попытались рассказать вам в чем суть майнинга. Сегодня многие новаторы и специалисты вещают в различных видео о том, что майнинг это будущее, но, откровенно говоря, в данный момент только Япония и частично США признали биткоин как валюту. Более того, при отсутствии способов регулирования курса и проведения стандартных мероприятий, как в случае с «физической валютой», существует немало неопределённостей, которые не позволяют точно утверждать, что виртуальные валюты это на 100% будущее.
Блокчейн стал настоящим прорывом и на его базе уже создаются несколько крупнейших проектов с огромными инвестициями. Безусловно, сам майнинг стал настолько массовым, что с ним считаются даже центральные банки стран с самой развитой экономикой.
Подписывайтесь на наш Telegram канал. Будьте в курсе новых статей.
Что такое Блокчейн?
Блокчейн дает нам технологию для безопасного перемещения информации, и дает почти полную уверенность в подлинности любой части информации, которую вы хотите защитить. Пока еще блокчейн использует лишь 1% населения мира. Рассмотрим, почему эта технология может покорить мир.
Краткие определения Блокчейна
– это технология хранения данных, которые хранятся в цепочке последовательно связанных блоков на компьютерах. Каждый блок содержит уникальный код, называемый хешем. Он также содержит хэш предыдущего блока в цепочке. После того, как запись добавлена в цепочку, ее невозможно изменить. Отсюда и название block (блок) и chain (цепочка).
— это базовая технология, на которой работают многие криптовалюты, такие как Биткойн и Эфириум, однако его уникальный способ безопасной записи и передачи информации имеет более широкое применение за пределами криптовалюты.
— это разновидность распределенного реестра. Технология распределенного реестра (DLT) позволяет вести учет на нескольких компьютерах, известных как «узлы» или «ноды». Любой пользователь блокчейна может быть узлом, но для работы требуются большие мощности компьютера. Блокчейны бывают открытые (общедоступные) и закрытые.
Суть:
Как используется блокчейн?
Технология блокчейн используется для множества различных целей, от предоставления финансовых услуг до администрирования систем голосования. Рассмотрим реальные примеры использования.
Криптовалюта
Чаще всего блокчейн сегодня используется в качестве основы криптовалют, таких как Биткойн или Эфириум. Когда люди покупают, обменивают на биржах или тратят криптовалюту, транзакции записываются в блокчейн. Чем больше людей используют криптовалюту, тем более распространенным может стать блокчейн.
«Поскольку криптовалюты волатильны, они пока мало используются для покупки товаров и услуг. Но это меняется, поскольку PayPal, Square и другие предприятия, предоставляющие денежные услуги, делают услуги цифровых активов широко доступными для поставщиков и розничных клиентов»,
— отмечает Патрик Догерти, старший партнер Foley & Lardner и руководитель целевой группы компании по блокчейну.
Банковское дело
Помимо криптовалюты, блокчейн используется для обработки транзакций в фиатной валюте, такой как доллары и евро. Это может быть быстрее, чем отправка денег через банк или другое финансовое учреждение, поскольку транзакции могут быть проверены быстрее и обработаны вне обычных рабочих часов.
Передача активов
Блокчейн также можно использовать для записи и передачи прав собственности на различные активы. В настоящее время это очень популярно с цифровыми активами, такими как NFT, представление собственности на цифровое искусство и видео.
Однако блокчейн также можно использовать для обработки прав собственности на реальные активы, например, на недвижимость. Обе стороны сначала будут использовать блокчейн, чтобы убедиться, что одна из них владеет недвижимостью, а другая имеет деньги для покупки; затем они могли завершить сделку и записать продажу в блокчейн.
Используя этот процесс, они могли передать право собственности без ручного представления документов для обновления данных в местном реестре. Данные будут мгновенно обновлены в блокчейне.
Смарт-контракты
— заявил К. Нил Грей, партнер в области финансовых технологий в Duane Morris LLP.
«Правильно составленный смарт-юридический контракт в распределенном реестре может свести к минимуму или, что предпочтительнее, устранить необходимость в проверке данных внешними третьими сторонами».
Мониторинг цепочек поставок
Цепочки поставок включают в себя огромные объемы информации, особенно когда товары перемещаются из одной части мира в другую. При использовании традиционных методов хранения данных может быть сложно отследить источник проблем, например, от поставщика некачественных товаров.
Хранение этой информации в блокчейне упростит возврат и мониторинг цепочки поставок, например, с IBM Food Trust, которая использует технологию блокчейн для отслеживания продуктов питания от сбора урожая до потребления.
Голосование
Эксперты ищут способы применить блокчейн для предотвращения мошенничества при голосовании. Теоретически голосование с помощью блокчейна позволит людям подавать голоса, которые нельзя будет подделать, а также избавит людей от необходимости вручную собирать и проверять бумажные бюллетени.
Преимущества блокчейна
Более высокая точность транзакций
Поскольку транзакция блокчейна должна проверяться несколькими узлами, это может уменьшить количество ошибок. Если у одного узла есть ошибка в базе данных, другие узлы это увидят и не допустят ошибку.
Напротив, в традиционной базе данных, если кто-то допустит ошибку, вероятность ее повторения может быть выше. Кроме того, каждый актив индивидуально идентифицируется и отслеживается в реестре блокчейна, поэтому нет шансов провести так называемые двойные расходы (например, если человек овердрафирует свой банковский счет, тем самым тратя деньги дважды).
Нет необходимости в посредниках
Используя блокчейн, две стороны транзакции могут подтвердить и завершить что-то, не работая через третью сторону. Это экономит время, а также затраты на оплату услуг такого посредника, как банк.
Дополнительная безопасность
Теоретически децентрализованная сеть, такая как блокчейн, делает практически невозможным совершение мошеннических транзакций. Чтобы ввести поддельные транзакции, им нужно будет взломать каждый узел и изменить каждую «книгу».
Многие системы блокчейнов криптовалюты используют методы проверки транзакций с помощью алгоритмов «подтверждения доли владения» или «доказательства работы», которые затрудняют добавление мошеннических транзакций.
Более эффективные переводы
Поскольку блокчейны работают круглосуточно и без выходных, люди могут более эффективно осуществлять переводы финансовых средств и активов, особенно на международном уровне. Им не нужно несколько дней ждать, пока банк или правительственное учреждение подтвердят все вручную.
Недостатки блокчейна
Лимит транзакций в секунду
Учитывая, что блокчейн зависит от более крупной сети для утверждения транзакций, существует предел скорости его перемещения.
Например, Ethereum может обрабатывать только 20 транзакции в секунду против 1700 транзакций в секунду с Visa. Кроме того, увеличение количества транзакций может вызвать проблемы со скоростью сети. Пока это не улучшится, масштабируемость будет проблемой.
Высокая стоимость энергии
Работа всех узлов для проверки транзакций требует значительно больше электроэнергии, чем одна база данных или электронная таблица. Это не только делает транзакции на основе блокчейнов более дорогими, но также создает большое углеродное бремя для окружающей среды.
Из-за этого некоторые лидеры отрасли начинают отходить от определенных технологий блокчейна, таких как Биткойн: например, Илон Маск недавно заявил, что Тесла перестанет принимать Биткойн отчасти потому, что он обеспокоен ущербом для окружающей среды.
Риск потери активов
Некоторые цифровые активы защищены с помощью приватного ключа. Вам нужно тщательно охранять этот ключ.
— говорит Грей. Поскольку система децентрализована, вы не можете позвонить в центральный орган, например, в банк, с просьбой восстановить доступ.
Возможность незаконной деятельности
Децентрализация блокчейна добавляет больше конфиденциальности и анонимности (см. список анонинмых криптовалют), что, к сожалению, делает его привлекательным для преступников. Отследить незаконные транзакции в блокчейне сложнее, чем через банковские транзакции, привязанные к имени.
Как работает Блокчейн
Как упоминалось выше, узлы или «ноды» проверяют, утверждают и хранят данные в бухгалтерской книге. Это отличается от традиционных методов ведения документации, при которых данные хранятся в централизованном месте, например, на компьютерном сервере.
Блокчейн организует информацию, добавленную в реестр, в блоки или группы данных. Каждый блок может содержать только определенный объем информации, поэтому новые блоки постоянно добавляются в реестр, образуя цепочку.
После того, как информация добавлена в цепочку блоков и зашифрована хешем, она становится постоянной и неизменной.
Каждый узел имеет свою собственную запись полной временной шкалы данных в блокчейне, начиная с ее начала. Если кто-то подделал или взломал один компьютер и манипулировал данными для собственной выгоды, это не изменило бы информацию, хранящуюся на других узлах. Измененную запись легко отличить и исправить, так как она не соответствует большинству.
Пример работы
Вот пример того, как блокчейн используется для проверки и записи биткойн-транзакций.
Данные транзакции (TXID) отправляются через децентрализованную сеть узлов Биткойна.
Узлы подтверждают транзакцию.
После утверждения транзакция группируется с другими транзакциями для формирования блока, который добавляется к постоянно растущей цепочке транзакций.
Завершенный блок зашифрован, а запись транзакции является постоянной; его нельзя удалить или изменить в блокчейне.
В техническом плане блокчейн работает следующим образом:
Поступление информации (info) в блокчейн.
Информация может быть: финансовой операцией (например, подтверждение транзакции), идентификацией пользователя (например, вход в социальную сеть) и др. Это зависит от идеи создания блокчейна. 1 блокчейн = 1 вид информации.
Проверка и подтверждение истинности информации.
Когда в блокчейн поступает новая информация, её должны проверить на истинность и подтвердить все пользователи блокчейна (в качестве пользователей выступает подключенное к блокчейну оборудование, поэтому все операции выполняются мгновенно). В майнинге проверка и подтверждение информации, влекущие за собой создание блока, могут осуществляться двумя принципиально разными способами: это PoS и PoW. Подробнее читайте здесь.
Создание блока.
Как только все пользователи блокчейна подтвердили истинность информации, создаётся блок, включающий в себя несколько единиц информации (например, несколько транзакций). Каждый блок несет в себе не только поступившую информацию, но метку времени и ссылку на предыдущий блок, то есть содержимое каждого блока можно будет проверить. Это обеспечивает постоянство каждого блока, то есть блок нельзя будет изменить.
Включение нового блока в цепочку.
Новый блок последовательно присоединяется к цепочке таких же блоков. Цепочка блоков содержит информацию обо всех совершённых когда-либо операциях в базе.Вся цепочка с одним и тем же набором информации хранится у каждого участника блокчейна на множестве компьютеров по всему миру.
Изображение увеличивается по клику
Особенность технологии блокчейн в том, что информация хранится не на одном сервере, а на разных, не связанных между собой – такая система называется децентрализованной, то есть не имеющей общего центра.
По своей сути технология блокчейн похожа на Интернет: пользователь размещает информацию, её проверяют, к проверенной информации есть доступ у всех пользователей. Переписать информацию в блоке нельзя, так как изменение любого блока приведет к изменениям во всей цепочке, а так как цепочка хранится на множестве компьютеров, информация в ней будет отличаться, и другие участники цепочки просто ее проигнорируют (для них она будет неверной).
Другими словами, подлинность каждого блока проверяется по каждой цепочке блоков на каждом компьютере. Это обуславливает то, что блокчейн невозможно взломать.
На технологии блокчейн работают все криптовалюты, проводятся финансовые операции с реальными деньгами в банках и многое другое. Данная технология, хоть и имеет ряд недочетов, но её ждет большое будущее, так как создаются специальные центры по её разработке и совершенствованию. Блокчейн прочно входит в мировые сообщества.
Базы данных блокчейна
В чем разница между тем, кто использует электронную таблицу для хранения информации, а не базу данных?
Электронные таблицы предназначены для одного человека или небольшой группы людей, чтобы хранить и получать доступ к ограниченным объемам информации. В отличие от этого, база данных предназначена для размещения значительно больших объемов информации, которые могут быть доступны, отфильтрованы и обработаны быстро и легко любым количеством пользователей одновременно.
Большие базы данных достигают этого, размещая данные на серверах, которые сделаны из мощных компьютеров. Эти серверы иногда могут быть построены с использованием сотен или тысяч компьютеров, чтобы иметь вычислительную мощность и емкость памяти, необходимые для одновременного доступа многих пользователей к базе данных. Хотя электронная таблица или база данных могут быть доступны любому количеству людей, они часто принадлежат бизнесу и управляются назначенным лицом, которое имеет полный контроль над тем, как она работает и какие данные в ней хранятся.
Структура хранения в блокчейне
Одним из ключевых различий между типичной базой данных и блокчейном является способ структурирования данных. Блокчейн собирает информацию вместе в группы, также известные как блоки, которые содержат наборы информации.
Блоки имеют определенную емкость хранения и при заполнении привязываются к ранее заполненному блоку, образуя цепочку данных, известную как «Блокчейн». Вся новая информация, которая следует за этим недавно добавленным блоком, компилируется во вновь сформированный блок, который затем также будет добавлен в цепочку после заполнения.
База данных структурирует свои данные в таблицы, в то время как блокчейн, как следует из его названия, структурирует свои данные в куски (блоки), которые соединены вместе. Получается, что все блокчейны являются базами данных, но не все базы данных являются блокчейнами.
Эта система также по своей сути создает необратимую временную шкалу данных при реализации в децентрализованном характере. Каждый блок в цепочке получает точную метку времени, когда он добавляется в цепочку.
Децентрализация в блокчейне
Для понимания блокчейна поучительно рассмотреть его в контексте того, как он был реализован Биткойном. Подобно базе данных, Биткойну нужен набор компьютеров для хранения его цепочки блоков.
Представьте себе, что компания владеет сервером, состоящим из 20 000 компьютеров с базой данных, содержащей всю информацию об учетной записи ее клиентов. У этой компании есть серверная, содержащий все эти компьютеры под одной крышей, и она полностью контролирует каждый из этих компьютеров и всю информацию, содержащуюся на них.
Точно так же Биткойн состоит из тысяч компьютеров, но каждый компьютер или группа компьютеров, на которых хранится его блокчейн, находятся в разных географических местах, и все они управляются отдельными людьми или группами людей. Эти компьютеры, составляющие сеть Биткойна, называются узлами.
В этой модели блокчейн Биткойна используется децентрализованно. Однако частные централизованные блокчейны, в которых компьютеры, составляющие его сеть, принадлежат и управляются одним объектом, все же существуют.
Если один узел имеет ошибку в своих данных, он может использовать тысячи других узлов в качестве контрольной точки для исправления себя. Таким образом, ни один узел в сети не может изменять информацию, хранящуюся в нем. Из-за этого история транзакций в каждом блоке, составляющем цепочку биткойнов, необратима.
Если один пользователь вмешивается в запись транзакций Биткойна, все другие узлы будут ссылаться друг на друга и легко определить узел с неверной информацией. Эта система помогает установить точный и прозрачный порядок событий.
Для Биткойна эта информация представляет собой список транзакций, но также возможно, что блокчейн может хранить различную информацию, такую как юридические контракты, идентификационные данные государства или инвентарь продукции компании.
Чтобы изменить способ работы этой системы или информацию, хранящуюся в ней, большая часть вычислительной мощности децентрализованной сети должна будет согласовать указанные изменения. Это гарантирует, что любые происходящие изменения отвечают интересам большинства.