Що таке блокчейн? Пояснюємо простими словами

Що таке блокчейн? Пояснюємо простими словами 1

Популярність технології блокчейн стрімко злетіла разом з появою біткоїна. Тому багато-хто вважає, що вона використовується тільки у сфері криптовалют. Але інтерес до неї вийшов за межі фінансового сектору. Сьогодні технології вдало використовуються в маркетингу, хмарних сервісах, інтернет-банкінгу, під час створення інформаційних каталогів, для ідентифікації на корпоративних сайтах. Що являє собою blockchain, та в чому його унікальність — про це піде мова далі.

Blockchain: що це?

Як говорить Вікіпедія, сам термін “блокчейн” перекладається як “ланцюжок блоків”. Концепцію запропонував Сатоши Накамото восени 2008-го, а вже через рік її втілили в життя. Блоком може бути будь-яка одиниця інформації або цифровий актив: угода, номенклатурна одиниця, токен, монета, товар, персональні дані. Кожен новий блок має посилання на попередній, позначку часу.

Ланцюжок блоків містить повністю всі записи, змінити або видалити їх неможливо, тільки додати нові. Це одна з відмінностей технології від звичайної бази даних, а також інших способів зберігання інформації.

Що таке блокчейн? Пояснюємо простими словами 2

Технологія блокчейн — це безперервний послідовний ланцюжок блоків

Як працює технологія

Простіше за все зрозумілою мовою описати блокчейн допоможе аналогія зі звичайним обліком. Припустимо, ви ведете облік обладнання підприємства. Частина техніки застаріла, тому ви її списали. У книзі обліку ви робите запис про те, що саме списали та у якій кількості. Але крім вашого останнього запису, книга обліку зберігає інформацію про попередні оновлення матеріально-технічної бази компанії. У блокчейну такий самий принцип — у ланцюжку зберігаються всі записи, а кожен новий блок приєднався до тих, що вже є.

Блокчейн-технологія працює за принципом розподілених реєстрів: ланцюжок блоків, точніше завжди актуальний їхній список, зберігає у себе на різних комп’ютерах багато ніяк не пов’язаних між собою незалежних користувачів. Якщо кілька ПК вийдуть з ладу — інформація нікуди не пропаде: ризик втрати даних неможливий, тому що немає єдиного сервера.

Окремі записи, що належать конкретному користувачу, захищені від редагування або копіювання надійним алгоритмом шифрування.

Коротка схема технології блокчейн

  • Блокчейн-розробник створює первинний блок.
  • Учасники блокчейн-мережі (майнери, контрагенти, які проводять транзакції) створюють наступні блоки з власними заголовками, значеннями, записами про попередні. Наприклад, проводять платежі.
  • Користувачі можуть відстежити весь ланцюжок транзакцій, тому що кожна операція ланцюжку доступна у відкритому вигляді.. 

 

Відзначаємо, що якщо користувач хоче створити новий блок, то зробити це він може тільки після підтвердження доступу криптографічним ключем. Це дозволяє ідентифікувати користувача віддалено.

У блокчейні працює два ключі: відкритий та закритий. Вони вказують від кого та кому чиниться дія. Відкритий ключ майнер отримує після реєстрації блокчейн-гаманця. Закритий (приватний) ключ можна згенерувати у своєму гаманці під час здійснення першої транзакції. Він надає необмежений доступ до блоку, незалежно від того, які дані так зберігаються: гроші, цінна персональна інформація, тощо. Це суттєво спрощує укладання угоди онлайн. Якщо у вас є закритий ключ, ви можете переказувати та виводити кошти, робити платежів, розпоряджатися ними на свій розсуд. Без такого ключа це зробити не вийде.

Транзакція як блокчейн-блок

А тепер розберімо схему роботи блокчейну на конкретному прикладі: ви хочете переказати біткоїн своєму контрагенту.

З точки зору блокчейн-технології ваш платіж виглядає так: 

  • Ви формуєте транзакцію та вказуєте, звідки брати гроші: посилаєтесь на попередній блок, простими словами — враховуєте, як гроші потрапили на ваш гаманець.
  • Вказуєте, кому їх треба відправити: це і буде відкритий ключ вашого контрагента/ідентифікатор/адресу гаманця/платіжне посилання. Відкриті ключі ми зустрічаємо повсюдно у будь-яких платіжних даних, відправляємо в месенджерах та публікуємо на сайтах.
  • Підписуєте транзакцію, використовуючи свій закритий ключ. Аутентифікувати транзакцію — перевірити, що вона підписана потрібним ключем — може будь-який вузол біткоїн-мережі, тому що в blockchain немає єдиного керівного органу.
  • Якщо вузол встановив, що всі умови виконані, то переказаний біткоїн починає асоціюватися з відкритим ключем контрагенту — транзакція завершена.  

 

Якщо описати весь процес простою мовою, то це працює, як переказ грошей з протекцією. Отримувачу приходить повідомлення з датою, сумою платежу, але скористатися грошима можна тільки після отримання коду від платника.

Що стосується аутентифікації, то в блокчейні це означає, що переказати кошти може тільки той, кому вони були надіслані раніше. Саме тому кожна операція містить інформацію про попередню.

Якщо ще не до кінця зрозуміло, як працює блокчейн, можна додатково ознайомитися з відео. 

Сфери використання

Технологія блокчейн має попит у сфері інтелектуальної власності, наприклад, інфопродукти, книги, курси, програмне забезпечення. Особливий інтерес вона викликає в банків, державних органів, медичних підприємств, пенсійного фонду. 

Перспективні сфери використання блокчейну

  • Авторські права;
  • Ідентифікація особистості, аутентифікація, перевірка прав доступу;
  • Організація дистанційного голосування;
  • Онлайн-проєкти, включно з гейм-платформами;
  • Сервіси, в яких зберігається інформація;
  • Валютно-обмінні операції;
  • Торгівля товарами, сировиною.

 

Перехід на технологію блокчейн здійснюється для великих перетворень у чинній інфраструктурі компанії. Не потрібні суттєві інвестиції. Достатньо змінити внутрішні алгоритми зберігання даних. З боку користувачів цей процес також відбуваються непомітно. Вони відзначають тільки вищу швидкість роботи сервісу або інтернет-ресурсу.

Типи мереж блокчейн

Блокчейн-мережі розділяють на чотири типи залежно від того, як організований доступ до мереж: приватна, загальна, ексклюзивна, консорціум. Розглянемо їх детальніше.

 

  • Загальні мережі. Такий блокчейн у біткоїна. Система повністю децентралізована та під’єднатися до мережі можу будь-який користувач. Для організації потрібні дуже високі обчислювальні потужності. Конфіденційність транзакцій, безпека трохи нижча, ніж в інших типів блокчейну. А ці критерії часто є визначальними для великого бізнесу.
  • Приватна мережа. Нею керує одна організація, яка вирішує, хто може стати учасником. Тут можливі кілька сценаріїв адміністрування загального ресурсу та виконання консенсусу: від цього залежить рівень передавання даних між користувачами. Розгорнути приватну блокчейн-мережу можна у локальному середовищі або в межах корпоративного брандмауера.
  • Ексклюзивна мережа. Такими можуть бути як приватні, так і загальні мережі. Її відмінність — дуже обмежене коло користувачів. Щоб стати учасником ексклюзивної мережі, потрібно отримати спеціальний доступ, наприклад, інвайт/дозвіл.
  • Консорціум. Керувати блокчейн-мережею може кілька організацій. Вони встановлюють правила транзакцій та права доступу. Консорціум є найоптимальнішими, безпечним рішенням, якщо всі учасники мають права доступу та несуть однакову відповідальність.

 

Безпека блокчейн-технології 

Однією з ключових переваг технології блокчейн є децентралізація — відсутність єдиного сервера. Бо коли базу даних розміщують в одному або кількох серверах, її теоретично можна взламати, попри всі інструменти та технології, які повинні її захистити. 

Блокчейн не підлягає жодному з методів взламу, оскільки взламувати немає що  — немає сервера(-ів). Дані зберігаються у користувачів. Все, що можуть намагатися зробити шахраї — викрасти ключ того чи іншого учасника. Якщо він дотримується рекомендованих правил безпеки, надійно зберігає ключ, то у шахраїв не вийде й це.

Висока надійність стала однією з головних причин популярності блокчейну. Саме тому технологію одразу впровадили саме у фінансову сферу — туди, де висока безпека має першочергове значення. Щоб показати особливості системи безпеки blockchain, порівняємо два процеси: пересилання файлу поштою та обмін інформації в середині блокчейн-мережі.

Уявімо, що ми відправляємо текстовий документ на імейл, а хтось взламав скриню та отримав доступ до файлу. Вся інформація з документа тепер у зловмисників. Вони можуть її прочитати, завантажити, скопіювати, переслати комусь — керувати даними, як їм заманеться. У блокчейні все навпаки: надісланий файл ніхто не намагається приховати — його бачать все користувачі, але прочитати може тільки той, у кого є доступ (закритий ключ).

У блокової схеми немає вразливостей коштом того, що процес відбувається із участю необмеженої кількості комп’ютерів, кожен з яких зберігає повну копію блоків. А єдине слабке місце блокчейну — людський фактор — всі ті ситуації, коли користувач сам передає ключі третім особам / втрачає їх.

Що таке блокчейн? Пояснюємо простими словами 3

Сервер уразливіший, порівняно з технологією блокчейн

Переваги та недоліки технології блокчейн

Плюси технології блокчейн

  • Блокчейн універсальний: його можна використовувати для різних сфер бізнесу — фінанси, банківський сектор, зберігання даних.
  • Учасником може стати будь-хто охочий: блокчейн-мережі відкриті та загальні.
  • Захищеність транзакцій перевищує будь-які класичні технології проведення платежів та зберігання даних.
  • Не потрібні витрати на покупку та утримання потужних резервів.
  • Немає великих витрат на впровадження технології; відсутній перехідний період та пов’язані з цим втрати часу. 
  • Не потрібно витрачати кошти та систему захисту, її постійну модернізацію.
  • Неможлива монополізація ринку, корупція, фінансові махінації.

Недоліки

  • Немає законодавчої бази, яка б регулювала блокчейн —  права, обов’язки, відповідальність учасників мереж. 
  • Існує специфічна уразливість. У блокчейні є ймовірність “атаки Голдфінгера”. Її сутність у тому, що шахраї можуть зосереджувати під своїм керуванням понад 50% обчислювальних потужностей мережі: надійність тої чи іншої монети одразу опиняється під сумнівом, обвалюється її курс. Щоб атакувати великі мережі, наприклад, біткоїн/ефіріум, у хакерів наряд чи вистачить ресурсів, доведеться витратити величезні суми. А от молоді екосистеми у цьому плані більш уразливі.
  • Вихідний код блокчейн неможливо модифікувати, допрацювати на свій розсуд. Єдиний спосіб — хардфорк.
  • Якщо учасник стратив ключ, який зберігався тільки в нього, — від назавжди втратив доступ до своїх грошей або даних.
  • Великі витрати на електроенергію. Мережа, що працює на Proof of Work (захист від DoS-атак та інших дії шахраїв), споживає багато електроенергії. Великому майнеру може знадобитися більше мегават, ніж невеликій державі.
  • Кількість блокчейн-мереж росте великими темпами, це потенційно загрожує зниженням кількості вузлів.


 

Підіб’ємо підсумки. Блокчейн завоював популярність так само стрімко, як і біткоїн, тому що з'явився разом з ним. Поки це найбільш надійна та безпечна технологія, тому сьогодні blockchain використовується не тільки в криптосередовищі, але й у багатьох інших сферах, де важливі швидкість, безпека транзакцій, надійність зберігання даних.

Ми постаралися максимально просто розповісти початківцям про blockchain: що це, як він працює, переваги, недоліки. Сподіваємося цей матеріал був вам корисний.