Выбор редакции

Блокчейн – что это такое простыми словами

Большинство современных пользователей слышали о таком понятии, как блокчейн, но не так уж и много из них понимают, что это такое, поэтому есть смысл объяснить значение данного термина простыми словами. Мы рассмотрим поэтапно то, что означает это понятие, его предназначение как устроена технология, какие у нее преимущества и другие особенности. Будет интересно!

блокчейн – что это такое

Cодержание:

Определение

Слово «блокчейн» происходит от английского «blockchain», которое состоит из двух слов: «block» — блок и «chain» — цепочка. Таким образом рассматриваемое нами понятие можно определить как «цепочка блоков». И это определение наиболее четко отображает суть термина. Фактически, он представляет собой специфическую технологию хранения данных, в которой вся информация помещена в связанные между собой блоки. Основной особенностью является то, что все эти блоки в одно и то же время хранятся независимо друг от друга и связаны между собой. К особенностям мы еще вернемся.

Если представлять все это наглядно, то можно увидеть цепочку, в которой каждое звено является блоком с набором определенной информации. И эти блоки связаны между собой при помощи очень сложных криптографических алгоритмов.

Рис. 1. Наглядное представление рассматриваемого понятия

Рис. 1. Наглядное представление рассматриваемого понятия

История данного термина достаточно интересная. Впервые он использовался в качестве названия базы данных, созданной для хранения информации, касающейся системы «Биткойн». Поэтому рассматриваемое понятие так или иначе связывается с биткойнами и криптовалютами в принципе. На самом же деле сегодня его используют по отношению ко многим другим областям бизнеса и жизни в целом. В них можно хранить абсолютно любую информацию. Поэтому сегодня такой способ хранения данных приобретает все большую популярность.

Из вышесказанного нужно запомнить следующее: blockchain – это способ хранения информации, в котором используются связанные между собой блоки.

вернуться к меню ↑

Предназначение и структура блока

Специалисты обычно называют блоки в блокчейне блоками транзакций. Связано это, опять же, с тем, что изначально данный способ хранения информации использовался в системе «Биткойн». Там хранили данные о транзакциях – операциях по переводу валюты. Там, в частности, могли сохраняться следующие сведения:

  • подтверждение результат проверки формата и подписи;
  • сумма транзакции;
  • тот, кому переводят средства, и кто их переводит и так далее.

В различных ситуациях этот набор данных менялся. В системе «Биткойн» действовал (и действует сейчас) алгоритм, согласно которому транзакция проверялась, а потом заносилась в новый блок цепочки. Таким образом она становилась частью уже существующей структуры. Точно так же работает рассматриваемый способ хранения данных и в других областях применения.
Эту структуру также можно представить в виде пазлов, где каждый отдельный пазл связан с другими и если он пропадет, общая картинка не получится. Примечательно, что в случае с блокчейнами при потере одного такого блока, то есть пазла, остальные моментально восстанавливают его. Это возможно благодаря тому, что в каждом блоке хранится информация обо всех остальных блоках. Рассмотрим более подробно содержание каждого блока.
Рис. 2. Структуру хранения данных можно представить в виде пазлов

Рис. 2. Структуру хранения данных можно представить в виде пазлов

Обычно в блоках есть следующие элементы:

  • Заголовок. Данный элемент является обозначением блока, по которому можно понять его содержимое. В заголовке всегда есть собственный хэш, хэш из прошлого блока, хэш содержимого и различную другую информацию, необходимую для обработки заголовка. Хэшем обычно называется результат обработки данных. Фактически, это сообщение о том, что информация находится в целостности и сохранности и что ее удалось успешно обработать. На практике это означает, что сначала обрабатывается целостность заголовка и его соответствие блоку, целостность информации, затем таким же образом проверяется содержимое предыдущего блока. Если все эти процессы проходят успешно, выдается хэш, а набор всех этих хэшей называется хэш-суммой.
  • Содержимое. Это вся та информация, которая хранится в блоке. В предыдущем списке мы приводили пример содержимого для блоков транзакций. В зависимости от сферы применения этот элемент может изменяться. Это определяет администратор, то есть тот, кто создает новые блоки.

Кстати, одна из основных отличительных особенностей заключается в том, что все пользователи данной системы хранения данных являются администраторами. То есть все подключенные компьютеры (пользователи) могут вносить изменения в существующие блоки и добавлять новые. После совершения данного процесса все остальные компьютеры (пользователи) должны независимо друг от друга подтвердить данную операцию. Это дает огромное преимущество перед другими способами хранения данных, так как благодаря такому подходу достигается повышенная безопасность. Рассмотрим другие особенности.

Из этого раздела нужно запомнить следующее: блоки в blockchain можно представить в виде пазлов, в каждом из которых есть заголовок и содержимое. Если один такой пазл пропадает, другие тут же восстанавливают его содержимое. Таким же образом происходит и процесс изменения блоков – все другие юзеры должны подтвердить эту операцию.

вернуться к меню ↑

Основные особенности

Вот те особенности, на которые стоит обратить особое внимание:

1Каждый блок одновременно формируется всеми или, по крайней мере, множеством администраторов. А таковыми считаются все пользователи, которые имеют доступ к данным в блокчейне. У всех одинаковые права и обязанности.

2В каждом блоке хранится информация о содержимом предыдущего. Благодаря такому подходу получается то, о чем мы говорили выше – если один блок выпадает, остальные тут же восстанавливают его.

3При этом несколько блоков могут считать предыдущим один и тот же блок. Таким образом схему блойкчейна можно представить как ветвистое дерево или же что-то наподобие того, что изображено на рисунке 3. Там изображена такая схема блоков, в которых от одного исходит сразу несколько. Зеленый блок является первым. От него произошли черные блоки, которые добавлялись по очереди. Фиолетовые же были добавлены после того, как сформировалась стартовая цепочка (из черных блоков).

Рис. 3. Еще одно наглядное представление

Рис. 3. Еще одно наглядное представление

4При добавлении новой информации операция произойдет только в том случае, когда будет выполнено одно определенное условие. Чаще всего этот критерий заключается в том, что числовое значение заголовка должно быть не больше определенного значения. Если это так, то величина данного значения время от времени меняется. Собственно, это называется хэшированием.

Интересно: На данный момент хэширование происходит посредствам случайного перебора всех возможных вариантов. Если сказать проще, то значение, которое используется для проверки значения заголовка, подбирается случайным образом. Такая ситуация имеет место по той причине, что специалисты еще не придумали такого алгоритма, который позволяла бы подбирать желаемый результат.

5В сети сохраняется вся история изменений блоков, что позволяет отменить эти самые изменения. Также такой подход увеличивает безопасность используемой структуры. Опять же, даже если к системе будет получен несанкционированный доступ, что весьма маловероятно, все изменения тут же будут тут же отменены.

6Цепочка блоков растет непрерывно. При этом все вышеперечисленные данные записываются таким же образом. Важно также сказать, что вместе с ростом базы записываются ее копии. Эти копии или отдельные части хранятся одновременно на всех компьютерах пользователей, причастных к нему.

7Данные из него никаким образом не шифруются. Это значит, что к ним можно получить свободный доступ любому, кто захочет это сделать. А ее целостность гарантируется тем, что есть вышеупомянутая система проверки данных с использованием определенной длины заголовка. Кроме того, изменения подтверждаются всеми пользователями.

Это означает, что даже если вы сможете увидеть чужой блокчейн и внести в него изменения, они тут же будут отменены по той простой причине, что другие юзеры не подтвердят внесенные изменения.
Рис. 4. blockchain

Рис. 4. blockchain

Выше мы говорили, что информация никак не шифруется. Но важно отметить, что в блокчейнах используется система цифровых подписей, то есть определенных меток, которые ставят пользователи в подтверждение внесенных изменений. Так вот эти подписи уже шифруются. Для этого используется асимметрическое шифрование. Основные его особенности такие:

  • в данной системе используется три элемента: электронная подпись и два ключа;
  • первый ключ является открытым, его задача состоит в том, чтобы проверить электронную подпись;
  • второй ключ закрытый, он применяется для расшифровки информации и создания самой подписи.

При этом первый ключ (который открытый) передается по такому же открытому, незашифрованному и незащищенному каналу.

Интересно: Некоторые эксперты считают асимметрическое шифрование, да и всю систему организации цепочек из блоков настоящей насмешкой для хакеров и взломщиков. Кажется, что информация совершенно открыта, но получить к ней несанкционированный доступ, чтобы как-то изменить практически невозможно.

Важно также сказать, что в нем используются очень сложные алгоритмы соединения блоков. Собственно, из-за них отсоединить какие-то данные (убрать их) почти невозможно. Конечно, в нашем мире ничто не может быть совершенным, поэтому со временем и блокчейны научатся «ломать», но пока что до того времени еще очень далеко.

Промежуточный вывод: blockchain – это совершенно особенная структура хранения данных. В ней информация хранится в открытом доступе и защищается электронной подписью, то есть подтверждением всех участников системы. Несмотря на то, что ключ для проверки подписи тоже открытый, изменить содержимое блоков невозможно (почти) по той причине, что все изменения подтверждаются всеми пользователями отдельно друг от друга.

Все гениальное просто!

А теперь более подробно рассмотрим, какие преимущества дает такая система и где ее можно использовать.

Рис. 5. Технология позволяет сэкономить

Рис. 5. Технология позволяет сэкономить

вернуться к меню ↑

Преимущества и недостатки

Позитив:
  • Очень маленькая вероятность взлома. Кроме всего вышеперечисленного по поводу этого вопроса, также стоит сказать, что для получения несанкционированного доступа и возможности менять информацию злоумышленнику необходимо получить доступ к компьютерам всех участников системы одновременно. Поэтому чем больше пользователей, тем меньше вероятность взлома. Впрочем, она и без этого абсолютно мизерная.
  • Вышеупомянутый процесс хэширования является необратимым. А это означает, что даже если кто-то все-таки получит доступ ко всем компьютерам и попытается изменить какие-то данные, они все равно будут автоматически возвращены к предыдущему состоянию. Дело в том, что после изменения у них будет цифровая подпись, которой не было изначально. Очень простой, но работающий алгоритм!
  • Открытость данных позволяет использовать технологию в более грандиозных проектах. К примеру, его можно взять как основу для создания политической платформы, которая позволила бы гражданам видеть полный отчет о деятельности государственных чиновников. А если использовать ее в технических сферах, люди смогут быстрее узнавать о различных достижениях, новинках и так далее. Таким образом, благодаря блокчейну все человечество может достичь большей гласности.
  • Значительное сокращение расходов при его использовании. Многие специалисты говорят о том, что если использовать такую систему, можно вычеркнуть из расходной ведомости многие статьи, причем все они очень весомые и затратные. Например, в нем нет никаких посредников и задержек. Кроме того, все операции происходят быстро и надежно, благодаря чему и достигается экономия средств.
  • Очень высокая скорость работы. Кроме надежности, он славится также высокой скоростью. Дело в том, что здесь не используются какие-то очень сложные и тяжелые для обработки компьютерами алгоритмы. Все максимально просто и прозрачно.
  • Также стоит обратить внимание и на отсутствие всяких посредников. Все пользователи общаются между собой и совершают совместные операции напрямую. Благодаря этому не только достигается существенная экономия денег, а и увеличивается надежность совершения таких операций. Пользователи могут свободно доверять друг другу.
  • Долговечность. Вся информация будет хранится до тех пор, пока не выйдет из строя последний компьютер, который является участником системы. Фактически, blockchain может существовать вечно (так как к нему можно подключать новые аппараты), а значит информация будет доступна и через много лет.
  • Стабильность. Опять же, пока не вышел из строя последний компьютер, система будет работать очень хорошо. Кроме того, стабильность достигается еще и за счет того, что все изменения являются публичными.

Негатив:
  • Сначала придется вложить немало денег, чтобы организовать такую систему хранения данных. Конечно, в дальнейшем она позволяет сэкономить достаточно много, но в самом начале придется выложить крупную сумму.
  • Если говорить о криптовалюте, то она пока что не имеет определенного правового статуса. Нередко в разных странах майнеры преследуются по закону. В Украине даже недавно были «облавы» на таких пользователей. Обсуждение одной из таких новостей вы можете видеть ниже. Такая же ситуация и с блокчейном – ни одном законе нет никакой информации о таком способе хранения данных. Зато есть немало положений о классических базах данных (БД), которым blockchain является альтернативой.
  • Для освоения технологии требуется обучение. Все далеко не так просто, как в тех же БД. Не каждый сможет освоить принципы работы с blockchain.

 

Рис. 6. Сами пользователи обеспечивают целостность и стабильность информации

Рис. 6. Сами пользователи обеспечивают целостность и стабильность информации

 

Несмотря на это, специалисты сходятся во мнении, что за блокчейном будущее. Это подтверждает и то, что эту технологию можно использовать в огромном множестве различных сфер.

вернуться к меню ↑

Где используется

Кроме криптовалют, рассматриваемый способ хранения можно использовать во многих других областях. Вот лишь некоторые из них:

  • Банки и финансовые расчеты. Все операции, связанные с деньгами можно записывать в блоки. Благодаря этому они будут открыты, но защищены от несанкционированного доступа. Уже сейчас некоторые известные банки и системы проведения платежей планируют внедрение цепочек в своих системах. Среди них ВТБ, Сбербанк, Visa и MаsterCard.
  • Ведение другой государственной отчетности, к примеру, земельного реестра. В Швеции специалисты работают над созданием нового реестра земельных участков, целиком построенного на блоках. Такой же ход планируется сделать и Арабских Эмиратах. А в Индии уже сейчас идет борьба с мошенничеством посредствам использования такой системы.
  • Удостоверение личности. В Microsoft на данный момент полностью функционирует система удостоверения личности, построенная на blockchain.

Что касается последнего, то также стоит сказать о создании Bitnation, компании, которая выполняет функции государства, то есть выдает то же удостоверение, выполняет нотариальные услуги так далее. А вообще, можно только представить, насколько широкие возможности будут у любой фирмы, которая решит использовать его в своем деле!

Рис. 7. Использование технологии дает широкие возможности

Рис. 7. Использование технологии дает широкие возможности

Еще немного информации можно узнать из видео ниже. Надеемся, мы смогли полностью ответить на все ваши вопросы.

9 Общий итог

Рейтинг: 4.6 (2 голосов)
Выбор редакции

Пишу об интернет-сервисах, ну и обо всем понемногу :) Увлекаюсь современными технологиями. Люблю футбол, рок и читать — такое вот сочетание несочетаемого.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.
GEEK-NOSE.COM
Узнай первым о новых гиковских записях и фишках!
ПОДПИСАТЬСЯ
Закрыть
Geek-Nose
Register New Account
Пароль