Описание технологии Блокчейн для чайников и неискушенных обывателей

Сегодня криптовалюты уже довольно прочно вошли в нашу жизнь. О знаменитом Биткоин сейчас не знает разве что отшельник, отказавшийся от всех благ цивилизации. Но когда люди говорят о Биткоин, то очень часто в их лексиконе проскакивает странное слово «блокчейн». Для неискушённого обывателя блокчейн может показаться специфическим инструментом, работающим только в Биткоин, но на самом деле это технология, на которой строится подавляющие большинство вообще всех криптовалют мира.

Если вы хотите разбираться в криптовалютах и понимать их специфику, то вам непременно стоит начать с того, что такое блокчейн и как он работает. Ведь невозможно понять суть всей системы, не разобравшись для начала в основных принципах её работы. Сегодняшняя статья — это своеобразный небольшой рассказ о блокчейн для чайников, людей, которые лишь недавно приобщились к этому удивительному миру криптовалют. Не ожидайте увидеть здесь сложных технических терминов или формул, мы попробуем максимально просто поведать вам о том, что же такое этот блокчейн и с чем его едят.

Вводная информация для чайников и тех, кто не в теме

Многие аналитики называют данную технологию самым большим техническим прорывом со времён изобретения интернета. И хотя некоторые люди настроены скептически, уже сейчас становится понятно, что прогресс не остановить, и технология блокчейн во многом изменит нашу жизнь. Само слово blockchain можно перевести с английского как «цепь блоков» и это название, по большому счёту, раскрывает всю суть технологии. Дело в том, что сеть blockchain представляет собой своеобразное хранилище цифровой информации, где все данные записываются последовательно в виде блоков. Представить это можно как дневник, хозяин которого чётко записывает все свои действия одно за другим, или архив, в котором карточки с данными складываются последовательно, и следующая карточка не будет вложена до тех пор, пока своё место не займет предыдущая.

Технология блокчейн характерна высокой степенью децентрализации и уровнем безопасности. В системе нет единого централизованного управляющего органа, вместо этого действительность сделок и транзакций подтверждает сама система при помощи вычислительных машин всех участников сети. То есть в момент проведения транзакции или сделки данные о ней рассылаются на все компьютеры, подключённые к сети блокчейна, а когда каждый из компьютеров предоставит подтверждение, тогда транзакция считается завершённой. После этого данные о транзакции записываются в блок и отдельно сохраняются на каждом компьютере сети.

Такая система даёт возможность избавиться от посредников, ведь, по сути, она сама выступает для себя заверяющим органом, в следствии чего очень сильно ускоряется работа и обмен между клиентами. Кроме того, такой подход предоставляет высочайший уровень безопасности. Ведь невозможно украсть или подменить информацию в одном блоке, не изменив все остальные. Уже только для этого нужны огромные вычислительные мощности и масса времени, а если учитывать, что нужно взломать не один компьютер, а сразу все, так как система очень быстро выявит подмену, то затея кажется даже теоретически нереализуемой.

Исторический экскурс

Что такое блокчейн, мир узнал в 2009 году после запуска знаменитой криптомонеты Биткоин. Однако теоретические основы для различных реализаций данной технологии разрабатывались ещё в девяностых годах прошлого века Адамом Баком, Хэлом Финни, а также Веем Даем и Ником Сабо.

Бытует мнение, что именно на основе этих исследований японский программист Сатоши Накамото разработал свою технологию blockchain. Разработка началась в 2007 году, согласно популярному в сети слуху, после того как Сатоши разозлили высокие комиссии за денежные переводы и другие транзакции в обычных платёжных системах. Накамото задумал реализовать систему, лишённую этих недостатков, и уже в 2008 году в сети был опубликован первый протокол с принципами работы нового вида электронных денег – криптовалюты Биткоин. Спустя примерно год, после небольших доработок Сатоши передал в открытый доступ программу «клиент» и создал первый блок в системе Биткоин.

С ростом популярности Биткоина, как грибы после дождя, начали появляться новые криптовалюты, основанные на технологии блокчейн. А сегодня внедрение этой технологии планируется уже во многие сферы жизни общества.

Принцип работы Блокчейна и его преимущества

Для того чтобы лучше понять, как работает блокчейн, нам нужно немного поговорить о таком понятии как «майнинг». Мы уже знаем, что блокчейн – это в своем роде хранилище данных, которое постоянно пополняется новой информацией о транзакциях и сделках. Но, поскольку система является децентрализованной, она не может обслужить сама себя, для этого ей нужны участники, которые предоставят свои вычислительные машины для хранения тела блокчейна, а также расчёта и подтверждения самих транзакций в обмен на вознаграждение. В мире криптовалют таких людей назвали майнерами, поскольку процесс нахождения правильного блока транзакций немного напоминает раскопки в шахте с целью найти ценные ресурсы.

Процесс формирования нового блока блокчейна основан на принципах криптографии с применением алгоритмов хеширования. Это нужно для того чтобы зашифровать информацию о транзакциях и уместить все данные о них в одну строчку кода. По сути, блок включает в себя информацию обо всех транзакциях за определённый промежуток времени, информацию о предыдущем блоке или его ключ, а также случайные числа для обеспечения дополнительной безопасности. После этого к блоку применяется хеш-функция для получения определённой хеш-суммы, которая потом станет уникальной подписью этого блока. Если все условия были выполнены, майнер добавляет этот блок в конец блокчейна, а информация об этом копируется на компьютеры всем участникам через пиринговою сеть.

Некоторые из преимуществ системы мы уже затронули немного выше, но децентрализованная структура и высокая безопасность — это ещё не всё, чем может похвастаться блокчейн. Благодаря принципам криптографии, систему можно сделать открытой, но в то же время очень анонимной. Когда клиент совершает сделку внутри системы, он получает уникальный ключ, который доступен только ему и его абоненту. Любой пользователь может просмотреть архив сделок и понять динамику развития системы, например, вчера кому-то было отправлено сто долларов, но только владельцы ключа могут видеть, от кого и кому. Только по ключу можно получить неограниченный доступ к информации, а значит, пользователи защищены от недобросовестного использования личных данных. В современном мире, когда в сеть каждый день сливается конфиденциальная информация частных лиц, это выглядит очень актуальным.

Что дает Блокчейн и зачем он нужен современной экономике?

В современном мире при проведении практически всех финансовых операций мы вынуждены столкнуться с посредниками. В случае перевода денег такими посредниками служат банки, а при заключении сделок ими выступают нотариусы. Само собой, при каждой такой сделке посредники берут комиссию, за счёт чего и зарабатывают. Применяя технологию блокчейн, мы избавляемся от необходимости в посредниках, так как система построена по принципам самопроверки и гарантирует честность сделки. Соответственно, теперь нам не нужно платить комиссию третьим лицам, и сделка автоматически становится выгодней. Кроме того, отсутствие лишних звеньев в цепи даёт короткие транзакции, или другими словами, транзакции становятся очень быстрыми, в некоторых случаях даже моментальными.

Сначала банковский сектор пытался, по мере возможности, бороться с новой системой, так как та грозила отнять у них весомую часть прибыли. Однако теперь стало ясно, что эта перспектива далеко не ближайшего будущего, и банки будут существовать вместе с блокчейн ещё минимум лет десять, а скорее всего, и значительно дольше. Как известно, бороться с прогрессом бессмысленно, а раз не можешь побороть, тогда используй. Сейчас банки активно внедряют технологию блокчейн для межбанковских переводов, экономя тем самым очень значительные финансовые средства, а в будущем эта система, возможно, полностью заменит уже устаревающую систему SWIFT. Также данная технология активно применяется крупными корпорациями для совершения транснациональных сделок. Если раньше подобные сделки подписывались неделями, то теперь процесс занимает всего несколько дней, а в подобных масштабах экономия может составлять миллионы долларов.

Применение Blockchain-технологий

Применение этой технологии не ограничивается только финансовой сферой. В будущем данная технология может плотно войти во многие сферы деятельности человека. Хотим представить вам четвёрку наиболее вероятных способов применения блокчейн в ближайшем будущем:

1. Хранение цифровых сертификатов. Как мы выяснили, получить доступ к анонимным данным блокчейна без ключа практически невозможно, а значит, данная система очень хорошо подходит для хранения сертификатов.
2. Администрирование сетей. Поскольку система отлично защищена от хакерских атак и внутренних ошибок, то она отлично подходит для хранения паролей и списков пользователей.
3. Подтверждение прав собственности. С помощью технологии блокчейн подтверждение прав собственности станет простым и удобным. Для этого пользователю нужно будет всего лишь внести информацию в свой личный блок блокчейна.
4. Подтверждение прав доступа. Блокчейн очень удобен для идентификации в системе, так как данный способ имеет неоспоримые преимущества над существующими системами и в то же время обойдётся дешевле.

Заключительная часть

Технология blockchain уже довольно неновая, но тем не менее практически незнакомая для большинства людей. Мы боимся того, чего не понимаем, ставимся скептически и не желаем принимать. Однако не стоит бояться блокчейна и криптовалют. По сути, это просто новый шаг в развитии экономики, которым в своё время стала её отвязка от золотого резерва. Пусть на первых порах это было очень нелегко и болезненно, но со временем послужило огромным толчком к развитию. Блокчейн-технология очень перспективна и сулит очень большие преимущества как для бизнеса, так и для других сфер деятельности. Нам следует только запастись терпением и ждать, пока ситуация стабилизируется и станет абсолютно прогнозированной, а это рано или поздно непременно произойдёт.

Блокчейн для чайников: как и для чего его можно использовать

Блокчейн — это не только биткойн и эфириум, но и хорошая технология для защиты данных. Объясняем, что это такое и как оно работает.

Блокчейн — это последовательная цепочка блоков, которые защищены от подмены. Ошибочно мнение, что эта технология используется только в криптовалюте, — на самом деле применить блокчейн можно где угодно.

Разбираемся, что же такое блокчейн, и пишем приложение с его использованием.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Что такое хеширование

Прежде чем говорить про блокчейн, нужно разобраться, что такое хеширование.

Хеширование — это преобразование данных произвольной длины в битовую строку фиксированной длины. То есть мы можем взять любой текст, например, книгу «451 градус по Фаренгейту», а потом зашифровать его с помощью специального алгоритма.

Каждый раз этот алгоритм будет преобразовывать текст в один и тот же хеш. Например, такой:

Но если будет пропущена хотя бы одна запятая или какая-нибудь буква поменяет регистр, то хеш полностью изменится.

Тут зашифрована та же строка, что и сверху, но в конце я убрал точку. Как видно, результат уже совсем не похож на исходный хеш.

На момент написания статьи единственный способ расшифровать хеш — перебор. Теоретически, чтобы найти верный вариант, нужно попробовать бесконечное количество комбинаций.

Один из вариантов использования хешей — хранение паролей. Когда пользователь будет регистрироваться в системе, его данные будут храниться не в чистом виде, а в виде хеша.

Каждый раз, когда он будет вводить пароль, тот будет снова хешироваться, а уже потом сравниваться с тем, что записан в базе. Даже если кто-то украдёт базу данных, он не узнает, какой пароль использовался.

Как работает блокчейн

Теперь можно вернуться к блокчейну. Особенность каждого его блока — в том, что он не только захеширован, но и хранит информацию о предыдущем блоке.

Рассмотрим это на примере блокнота. Каждая запись в нём будет восприниматься как отдельный блок.

Допустим, есть вот такая первая запись:

Её хеш выглядит так:

Вторая запись содержит в себе саму запись, а также хеш первой записи. То есть:

В таком виде заметка хешируется:

И этот хеш становится частью третьей записи.

Если мы изменим вторую запись, то её хеш станет совсем другим. Следовательно, он не будет совпадать с тем, который был записан в третью запись. То есть блокчейн позволяет нам создавать записи, которые невозможно изменить незаметно.

Теоретически можно подобрать строку, хеш которой будет совпадать с тем, который нужно заменить. Но, как уже говорилось выше, сделать это очень сложно. Особенно если блоков очень много.

Чтобы обойти эту проблему, используется децентрализация. То есть блоки хранятся не на едином сервере, а на всех компьютерах, которые используют приложение на блокчейне.

Эта мера используется, например, в криптовалюте BitCoin. И если кто-то захочет её у вас украсть, ему придётся одновременно заменить блоки на всех компьютерах.

Для чего нужен блокчейн

Использовать эту технологию можно для чего угодно, а не только для криптовалюты. Например, можно хранить в блокчейне удостоверения личности. Это не позволит мошенникам использовать документы умерших людей, заменив в них фотографию.

Есть и другие варианты:

• В блокчейне можно хранить ставки — тогда ни букмекер, ни игрок не смогут обмануть друг друга.
• Проведение выборов с помощью блокчейна исключит саму возможность фальсификации результатов.
• Заверение документов можно проводить с помощью блокчейна, заменив тем самым любого нотариуса.

Это далеко не весь список.

Не стоит думать, что такая система надёжна на 100%. Возможны ошибки в самом программном обеспечении, которые позволят воровать данные до того, как они будут захешированы.

Пишем приложение на блокчейне на C#

Чтобы лучше понимать, как работает блокчейн, напишем приложение с использованием этой технологии. Здесь будут приведены только самые важные части кода, поэтому реализация интерфейса останется за кадром. Если же вам интересно увидеть приложение полностью, его можно найти в этом репозитории на GitHub.

Этот раздел для тех, кто знаком с C#, а именно с классами, объектами и обобщёнными коллекциями. Здесь нет новой информации — мы только закрепим на практике то, что вы уже знаете.

Начнём с создания класса, который представляет собой блок. Назовём его Note.

В своей работе он будет использовать преобразование строки в байты и обратно, а также шифрование, поэтому нужно подключить соответствующие пространства имён:

Теперь можно приступать к работе над самим классом:

https://cryptomagic.ru/blockchain/dlya-chajnikov.html
https://skillbox.ru/media/code/blokcheyn_dlya_chaynikov/