Что такое блокчейн?
Блокчейн - это тип распределенного регистра для ведения постоянной и защищенной от несанкционированного доступа записи транзакционных данных. Блокчейн функционирует как децентрализованная база данных, которая управляется компьютерами, принадлежащими к одноранговой (P2P) сети. Каждый из этих компьютеров в распределенной сети поддерживает копию регистра, чтобы избежать так называемой единой точки отказа (SPOF), при этом все копии обновляются и проверяются одновременно.
В прошлом блокчейны прочно ассоциировались с цифровыми валютами, такими как Биткойн, или с альтернативными версиями Биткойн, такими как Биткойн Кэш. Сегодня во многих отраслях приложения на основе блокчейна используются в качестве безопасного и экономически эффективного способа создания распределенной базы данных и управления ею, а также ведения записей для цифровых транзакций всех типов.
Как работает блокчейн
Леджер блокчейна состоит из двух типов записей, отдельных транзакций и блоков. Первый блок состоит из заголовка и данных, которые относятся к транзакциям, происходящим в течение установленного периода времени. Временная метка блока используется для создания буквенно-цифровой строки, называемой хешем.
После того, как первый блок был создан, каждый последующий блок в регистре использует хэш предыдущего блока для вычисления своего собственного хэша. Прежде чем новый блок может быть добавлен в цепочку, его подлинность должна быть проверена вычислительным процессом, который называется валидацией или согласованием. На этом этапе процесса цепочки блоков большинство узлов сети должны согласиться с тем, что хэш нового блока был рассчитан правильно. Консенсус гарантирует, что все копии распределенной книги находятся в одном и том же состоянии.
После добавления блока на него можно ссылаться в последующих блоках, но его нельзя изменить. Если кто-то попытается поменять блок, хеши для предыдущих и последующих блоков также изменятся и нарушат общее состояние леджера. Когда консенсус больше невозможен, другие компьютеры в сети знают, что возникла проблема, и новые блоки не будут добавлены в цепочку, пока проблема не будет решена. Как правило, блок, вызывающий ошибку, отбрасывается, и процесс согласования повторяется.
Блокчейн платформы
Платформы блокчейна могут быть как не требующими разрешения, так и функционирующими с учетом наличия разрешения. В общедоступном блокчейне, не требующем разрешений, таком как Биткойн, каждый узел в сети может проводить транзакции и сборы за транзакции и участвовать в процессе консенсуса. В частном блокчейне, который требует разрешения, таком как Multichain, каждый узел может выполнять транзакции, но участие в согласованном процессе ограничено числом утвержденных узлов.
Алгоритмы согласования / валидации блокчейна
Выбор алгоритма консенсуса, возможно, является наиболее важным аспектом выбора платформы блокчейна. Существует четыре стандартных метода блокчейна и других платформ распределенных баз данных, которые используются для достижения консенсуса. Как правило, общедоступные платформы выбирают такие алгоритмы как Proof of Work, потому что они требуют большой вычислительной мощности для вычисления и легко проверяются другими узлами сети.
- Proof-of-work или PoW
- Practical byzantine fault tolerance или PBFT
- Proof-of-stake или PoS
- Delegated proof-of-stake или DPoS
Кто использует блокчейн?
Биткойн был одним из наиболее заметных применений блокчейна; несмотря на то, что в 2018 году цена на эту криптовалюту упала на 65-80% от своего пикового значения. Биткойн и другие криптовалюты, такие как Ethereum или Litecoin, могут использоваться так же, как и любая другая распределенная база данных.
В 2016 году компания розничной торговли в сети Интернет Overstock.com использовала блокчейн для продажи и распределения более 126 000 своих акций, отметив, что впервые публично торгуемая компания использовала блокчейн для поддержки операций с акциями. R3, глобальный консорциум финансовых учреждений, также использует блокчейн для записи, управления и синхронизации финансовой информации с использованием API блокчейнов для конкретных платформ.
Банки и финансовые учреждения по всему миру изучают, как они могут использовать блокчейн для повышения безопасности. Другие отрасли, в том числе здравоохранение, правительство и производство, изучают, как они могут использовать блокчейн для обеспечения безопасного обмена данными, такими как личная медицинская информация или цифровые активы. Тем не менее, принятие блокчейна замедляется. В 2018 году 1% ИТ-директоров сообщили о том, что уже применяли блокчейны, и около 8% ИТ-директоров изучали и планировали использовать блокчейн. Производственные и другие подобные предприятия также видят некоторый потенциал для использования блокчейна для управления умными контрактами, а также для отслеживания товаров по мере их продвижения по цепочкам поставок.
Преимущества и недостатки блокчейн
Эксперты приводят несколько ключевых преимуществ использования блокчейна. Безопасность считается одним из существенных преимуществ этой технологии. Повредить блокчейн практически невозможно, потому что информация передается и постоянно сверяется тысячами, даже миллионами компьютеров, и блокчейн не имеет единой точки отказа. Если один узел выходит из строя, это не проблема, потому что все остальные узлы имеют копию леджера.
С другой стороны, эксперты говорят, что блокчейн также имеет потенциальные недостатки, риски и проблемы. С публичными блокчейнами возникают вопросы о доверии к ним и о том, кто несет ответственность в случае возникновения проблемы. При использовании частных блокчейнов возникают вопросы о том, способны ли организации инвестировать (и захотят ли они это делать) в инфраструктуру для возмещения расходов на ИТ, ведь такая стратегия должна учитывать затраты на ИТ-услуги, такие как транзакции базы данных, для бизнес-единицы, в которой они используются.