Что такое блокчейн, и как это работает.

Мы привыкли считать, что блокчейн — это все то, что связано с рынком криптовалют, и если кто-нибудь заговорит об инвестициях в блокчейн, то первое, что приходит на ум — покупка биткойнов (BTC). На самом деле горизонты возможностей технологии блокчейн гораздо шире.

Как работает блокчейн

Если попытаться объяснить очень простыми словами, то блокчейн — это база данных, построенная на основе нестандартных принципов. Традиционная база данных представляет собой набор простых таблиц, созданных в рамках единой упорядоченной системы. Информация в такой базе размещается на определенной строке в отдельной ячейке, а после ввода всех данных она сохраняется в один файл, который находится на удаленном сервере или на локальном компьютере.

Всё просто: с одной стороны есть данные, с другой — есть таблицы, которые заполняются этими данными и сохраняются внутри одного файла.

Блокчейн — это база данных, построенная в виде последовательной цепочки «блоков», представляющих собой единый поток данных обо всех совершенных внутри системы операциях. В дословном переводе — это «цепочка блоков». Другое распространенное определение блокчейна — «распределенный реестр». Информация не контролируется из единого центра какой-то одной базы, а хранится и изменяется одновременно на большом количестве независимых хранилищ (компьютеров), объединенных в одну большую сеть.

Блокчейн отличает одно уникальное свойство: как только данные были записаны внутрь одного блока, их невозможно изменить, удалить или испортить, что обеспечивает полную защиту.

Каждый блок содержит:

1. хэш;
2. данные;
3. хэш предыдущего блока.

1. Данные

Характер данных может быть разным:

• когда и кем была совершена сделка;
• сколько и кому было отправлено денег;
• медицинские данные пациентов;
• личные данные сотрудников организации;
• количественные данные со склада;
• данные по оборудованию на производстве;
• данные о налогах, доходах, расходах и т. д.

Любая информация про нас, связанная с нашей жизнедеятельностью, может храниться в блокчейн-ячейках.

2. Хэш

Это специальная служебная информация, некий идентификатор. Образно выражаясь, хэш — это цифровой уникальный отпечаток отдельно взятого блока, через который он идентифицируется в общей системе.

Хэш изменяется вместе с содержимым блока. Это еще одна особенность блокчейна, которая позволяет отслеживать и предотвращать уничтожение или изменение сохраненных ранее данных. Для этих целей используется третий элемент.

3. Хэш предыдущего блока

Принцип хранения хэша предыдущего блока позволяет создать непрерывную цепь, благодаря которой блокчейн является одним из самых надежных и защищенных хранилищ.

На изображении видно, как блоки связаны друг с другом за счет наследования хэша от предыдущего блока.

Эта элегантная идея делает всю цепочку блоков внутри системы блокчейн крайне надежной, защищенной от повреждения и потери данных.

Но просто хранение предыдущего хэша не способно на все 100% обезопасить систему от взлома и изменения данных. Возможности современных компьютеров вполне позволяют за короткое время пересчитать миллионы отдельно взятых блоков, изменить в одном из них данные, а затем переписать хэши в других блоках из этой же цепочки, будто так и было. Но у взломщиков ничего не получится, так как в блокчейн интегрирован дополнительный механизм безопасности, так называемый Proof-of-Work — «подтверждение работы».

Почему невозможно взломать  блокчейн

Proof-of-Work — это механизм, специально замедляющий создание в цепочке новых блоков. Например, для создания новых данных в цепочке биткойна потребуется Proof-of-Work длительностью в 10 минут. То есть после того, как в один из блоков будут занесены новые данные, система запустит 10-минутный режим ожидания, и только после этого в цепочке снова появится активный блок, но уже с новыми данными.

Так что взлом с целью изменения информации в цепи блокчейн не представляется возможным, так как для изменения данных в одном блоке придется переписать хэш у всех остальных блоков. Однако при изменении каждого блока задействуется механизм Proof-of-Work с ожиданием в 10 минут, и на выполнение такой задачи уйдет огромное количество времени.

Кроме этого, система блокчейн надежна благодаря особенностям устройства собственной сети.

Устройство сети блокчейн

Вместо того чтобы управлять данными внутри сети через один центральный сервер, блокчейн работает по принципу пиринговой сети, где каждый отдельно взятый узел связан с остальными узлами сети. Копия базы блокчейна хранится одновременно на множестве компьютеров и непрерывно синхронизируется.

Когда к сети присоединяется новый пользователь, он автоматически получает на свой компьютер полную копию всей базы. А созданный новый блок рассылает информацию о себе на все компьютеры внутри базы. Новые блоки создаются и благодаря майнерам за счет обслуживания новых транзакций блокчейн, за что те получают так называемые «монеты», в данном случае — биткойны.

Что такое смарт контакт

Технология блокчейн непрерывно развивается. Одним из перспективных нововведений является технология смарт-контрактов. Это специальные сервисные скрипты, которые хранятся внутри блокчейн и участвуют в процессе совершения транзакций. Главной задачей смарт-контрактов считается повышение производительности сети за счет экономии времени при выполнении рутинных операций (например, проведение транзакций между узлами без посредников).

Про блокчейн. Резюме:

1. Блокчейн — это высоко технологичный подход при создании баз данных для хранения информации практически любого вида.
2. Благодаря системе одновременного распределения данных между узлами блокчейн практически невозможно взломать. Взламывать в принципе нечего, ведь у системы нет центрального сервера, а проникнуть в отдельный блок с целью изменения в нем данных возможно только через компьютер участника сети или заполучив личный ключ доступа отдельного пользователя.
3. Мы можем быть уверены, что данные, хранящиеся в сети, достоверные, поскольку их практически невозможно подделать (например, из-за механизма Proof-of-Work).
4. Транзакции внутри блокчейн проходят мгновенно.
5. Любые сделки внутри сети полностью конфиденциальны и анонимны. Поскольку цепь хранения данных неразрывно связывает между собой всех участников, то однажды записанную информацию невозможно изменить, а историю движения одного актива от одного участника к другому можно посмотреть в любой момент.
6. Блокчейн позволяет совершать операции без посредников, вместо них транзакции регистрируют майнеры, которые получают в качестве вознаграждения небольшую комиссию с каждой зарегистрированной транзакции.
7. Права обеих сторон (покупателей и продавцов) внутри сети надежно защищены. Так что отменить уже совершенные сделки невозможно. Если вы действительно заплатили продавцу за какой-либо актив (собственность, услуга, товар), то продавец уже не сможет заявить, что вы завладели его активом без оплаты, так как абсолютно все транзакции зафиксированы в цепочке блоков.