Технология блокчейн, её структура и сфера применения

Современная научно-техническая революция произвела коренной переворот в системе отношений между человеком и техникой. Она расширила «поле возможностей» созидания и удовлетворения новых потребностей, обострила противоречивость этого процесса. В это «поле» включаются проблемы, связанные с качеством жизни [1].

В современном мире человек стремиться к большему комфорту и безопасности, а также снижению уровня неопределённости. Этими проблемами занимаются институты: политические или экономические, общественные или государственные, такие как корпорации, банки и правительство. Сегодня они становятся слишком громоздкими, а также очень медлительными для современного человека. Мы стоим на пороге эволюции того, как мы взаимодействуем с миром, потому что мы в состоянии повысить уровень безопасности, надёжности и комфорта не только через качественную работу институтов, а при помощи технологии. Одной из таких технологий является блокчейн.

В данной статье мы попытаемся разобраться в технологии блокчейн и попробуем понять как работает эта система, а также рассмотрим преимущества этой технологии и её практические возможности.

Блокчейн – это способ надёжного хранения записей в децентрализованной базе данных, хранящей историю всех транзакций и активов в одноранговой сети [2]. Также можно хранить данные о выданных правах на недвижимость и собственность, о задолженностях по штрафам, о кредитах и т.п. То есть, всё как на бумаге, но с одним отличием, записи практически не возможно подменить или подделать. Это как учётная книга, только все данные распределены по всей сети между участниками. Никто не может изменить записи без одобрения других участников. Все записи транзакций защищены криптографическим протоколом, а их история постоянно заносится в блоки данных, защищённые и криптографически связанные друг с другом.

Рассмотрим, как работает блокчейн на примере криптовалюты. На схеме (Рис. 1) представлен пример транзацкции от пользователя (A) к пользователю (Б). Перевод денежных средств осуществляется через сеть. Несколько сотен транзакций собираются в блоки, которые формируют

•Блоки» рассылаются всем участникам системы для проверки

Транзакции передаются в сеть и собираются а «блохи», каждый «блок» имеет номер и жеш предыдущего«блока»

Если ошибок нет каждый участии* записывает«блок» з свой экземпляр базы данных

Теперь «блок» может быть добавлен к «цепочке блоков», которая содержит информацию обо всех предыдущих транзакциях

майнеры (пункт 2).

Задача майнеров заключается в проверке записей пользователя, их сборке в блоки и последующей рассылке по сети. Блок

Рис. 1 Схема использования платформы блокчейн на примере транзакции [3]

выглядит следующим образом: в нем есть «тело», хранящее записанные сообщения, и заголовок, связывающий цепь. Заголовок, в свою очередь, состоит из двух ключей, первый из которых содержит предыдущий набор материалов, а второй рассчитывается с использованием записей, которые в нем содержатся. Также в заголовке содержится шифр предыдущего конверта. Ключи создаются путем использования хэширования – конвертации информации в число. Поэтому каждый блок содержит всю предыдущую информацию. Для любой поправки сведений будет нужна корректировка ключа текущего и всех следующих пакетов. Чтобы защититься от взлома в технологии «блокчейн» используют криптографическое шифрование, которое применяется в электронной подписи. После того, как блок создан, он отправляется для проверки в сеть (пункт 3). Если ошибок нет, то блок записывается в базу данных каждого участника (пункт 4). Таким образом, образуется система, называемая блокчейном, которая состоит из цепочки блоков данных, в которой каждый блок связан с предыдущим (пункт 5). Выключить или сломать такую систему фактически невозможно, так как для этого необходимо выключить или сломать все компьютеры. Причем каждый отвечает сам за себя, все пользователи равны, в системе нет организаторов, модераторов, контролеров и менеджеров.

Задача блокчейна состоит в исправлении проблем, которые связаны со значительными материальными и временными затратами, бумажным оформлением документации. Часто у людей возникает отрицательная реакция на блокчейн, что связано с использованием данной системы для транзакций биткоина. Криптовалюта биткоин активно используется в теневой экономике. Биткоин часто связывают с финансовой пирамидой, а люди, не понимающие разницу между криптовалютой и блокчейном, переносят отношение к пирамидам на блокчейн. Отличия блокчейн и биткоин по не существует, поскольку это разные понятия. Так сложилось, что именно блокчейн впервые обрел применение в качестве базы данных транзакций для криптовалюты биткоин. На самом деле потенциальная сфера применения блокчейн несравнимо шире. Такая технология может быть использована для создания множества баз данных, реестров, книг учета, а также сервисов для бизнеса, в том числе и новых платежных систем, работающих под контролем государства.

Технология блокчейн, меняет взаимоотношения между людьми, удовлетворяет фундаментальную потребность во взаимном доверии. Такая технология дает возможность создать записи всех человеческих торговых отношений, обмена валюты, всех видов цифровых и физических активов. Блокчейн может стать новым технологическим институтом, обладающим множеством преимуществ относительно традиционных институтов, которые мы привыкли использовать в обществе. Всё потому, что с помощью блокчейна, мы избавляемся от неопределённости. В обычных транзакциях мы сталкиваемся с неизвестностью. Неизвестность заключается в том, что мы не знаем, с кем заключаем сделку, как происходит обмен и как вернуть денежные средства. Не имея доверия, мы прибегаем к помощи посредников, также не заслуживающих доверия. В блокчейн же блоки и их содержимое открыты для всех, их можно легко прочитать, посмотреть цепочку и отследить изменение информации. Таким образом, не обязательно доверять кому либо, мы сами сможем проверить данные и получить достоверный ответ. Пользователям не нужно знать устройство всего процесса, для удобства появятся специальные сервисы с удобным и понятным интерфейсом.

Крупные компании могут использовать единую базу данных, что значительно облегчит им деяетельность. В данный момент многие, особенно выпускающие сложные продукты, компании, прибегают к помощи множества субподрядчиков в горизонтальной цепи поставки комплектующих. У субъектов, производящих один товар, нет единой базы данных и единой инфраструктуры, что приводит к усложнению контроля над процессом создания продукта. Однако сегодня у нас есть технологии. Например, используя блокчейн, платформы для разработки бизнес -приложений могут следить за соблюдением авторских прав, за производством какого-либо товара и проверять его на предмет соответствия требуемым стандартам, а также отслеживать все финансовые операции. Блокчейн позволяет: безопасно администрировать сети, исключить недобросовестные атаки MIM; безопасно хранить цифровые сертификаты, обеспечить пользователей безопасным доступом к сайтам; упростить сделки, избавившись от необходимости присутствия третьей стороны для безопасности; фиксировать время размещения документов; оптимизировать процесс подтверждения подлинности продукта и прав на любую собственность, и т.д.

В заключение отметим, что внедрение блокчейна в современном обществе происходит медленно ввиду недостаточного количества специалистов, низкой производительности сети, то есть числа операций в секунду, из-за сложности хранения данных на компьютерах у пользователей, так как база ежегодно прирастает на несколько терабайтов информации. Но над этой технологией работает множество субъектов, начиная от финансовых институтов и заканчивая технологическими компаниями или стартапами. В ближайшем будущем мы станем замечать больше проектов и платформ, использующих блокчейн. В настоящее время этой технологией активно интересуются банки, поскольку ее использование способно снизить операционные расходы. Также нельзя не отметить появление новых игроков, стремящиеся популяризовать использование технологии на рынке. Новые, основанные на блокчейне, проекты будут обладать его основными преимуществами, то есть открытости, защищенности и безопасности. За относительно короткий срок блокчейн стал технологией, которая используется компаниями, банками, государствами. Это является показателем того, что в будущем эта технология раскроет свой потенциал еще сильнее.