Блокчейн для «чайников»: основы. Распределённая сеть и гримасы майнинга. Основы блокчейна


Словарь коинера. Основы блокчейна и криптовалют

В первой главе Словаря коинера мы рассмотрим общие понятия, которые могут встретиться вам на Jourtify и других русскоязычных сайтах. Здесь не будет терминов, связанных с майнингом, трейдингом или ICO. Эти и другие объединённые темы сформируют будущие главы Словаря.

Общих понятий набралось не на все буквы русского алфавита, а некоторые разделы содержат лишь одно определение. Мы будем постепенно наполнять статью новыми терминами. При желании, эту страницу можно добавить в закладки и периодически заглядывать сюда, чтобы получить новые знания или освежить в памяти уже прочитанное.

Материал основан на открытых источниках и личном опыте. Автор активно пользуется криптовалютами, но не является блокчейн-разработчиком, специалистом по криптографии, профессиональным инвестором, трейдером или переводчиком. 

А

Альткоин – альтернативная монета. Любая криптовалюта, кроме биткоина. Когда стало понятно, что биткоин придёт к успеху, разработчики бросились создавать собственные криптовалюты с блэкджеком и смарт-контрактами. Каждый из новых проектов поначалу позиционировался как “убийца биктоина” или “новый улучшенный биткоин”, то есть хотел стать ему альтернативой. Сейчас на это звание всерьёз никто не претендует, но термин закрепился. Альткоином можно называть хоть второй по капитализации эфир, хоть шутливый и дешёвый dogecoin.

Б

Биткоин – первая криптовалюта. По хронологии, капитализации и популярности. Проект биткоина или системы цифровой пиринговой наличности был представлен 31 октября 2008 года. Революционность разработки состояла в том, что создатель биткоина совместил криптографию и одноранговые сети для решения проблемы доверия. Обычно, если два незнакомых человека обмениваются деньгами в электронной среде, им нужен посредник. С биткоином посредники не нужны. Это самый очевидный, но далеко не единственный плюс биткоина и его базисной технологии.

Блокчейн –  “цепочка блоков”. Цифровая система из блоков информации, которые алгоритм строит и связывает по определённым правилам. Блокчейн впервые реализован в биткоине. Блокчейн – это не синоним криптовалюты или биткоина, это программная система в основе криптовалют.

Шестиминутная анимация с русскими субтитрами подробней и быстрей расскажет об устройстве блокчейна:

Блок –  структурная единица блокчейна. Можно представить его как файл, куда алгоритм записывает данные о денежных переводах (сколько, кому, когда). Кроме этого, в блоке содержится информация обо всех предыдущих блоках. Все они связанно и последовательно записываются в систему и формируют цепочку блоков – блокчейн.

Г

Генезис-блок – первый блок блокчейна. Генезис-блок биткоина появился 3 января 2009 года.

Д

День биткоин-пиццы – 22 мая. В 2010 году в этот день программист из Флориды Ласло Ханеч с помощью неизвестного пользователя jercos купил две пиццы Papa John’s за 10 000 биткоинов. Ласло стал первым человеком, который обменял криптовалюту на реальный товар.

Те самые пиццы. Фото Ласло Ханеча (но это не точно). В 2010-м сделка обошлась ему в $40. Сегодня 10 000 биткоинов стоят более $77 млн

Децентрализация – ситуация, когда система исправно работает без какого-либо органа управления, контроля и подтверждения. В случае с открытыми блокчейнами и полноценными криптовалютами эти функции выполняют не люди или компании, а математические уравнения, алгоритмы и участники сети.

Децентрализованные приложения, даппсы или dapps (decentralized аpplications) – программы и сервисы, работающие на основе блокчейна и смарт-контрактов. Большинство dapps сегодня – это криптобиржи, соцсети или игры. Тем не менее этим блокчейн-программам сулят большое будущее. Они могут стать заменой современным сайтам и приложениям. Для работы с даппсами вам может понадобиться MetaMask.

Старички из web 2.0 и новые сервисы которые сформируют web 3.0. Часть из них – полноценные даппсы

И

Исторический максимум или ATH (All Time High) – наивысшая зарегистрированная цена конкретной криптовалюты. Для биткоина, например, АTH составляет $20 089. Первая криптовалюта достигла своего максимума 17 декабря 2017 года. Надеюсь, это не предел.

К

Капитализация – рыночная стоимость конкретной криптовалюты. Показатель настолько важный, насколько и эфемерный. В общепринятом случае капитализацию цифрового актива считают, перемножая цену криптовалюты и общее количество монет в обращении. Например, один биткоин стоит $7 718, а всего выпущено 17 млн биткоинов – произведение этих чисел в $131,8 млрд и будет капитализацией биткоина. Проблема в том, что из 17 млн добытых биткоинов часть потеряна или недоступна. При этом нельзя установить точно, какая часть и насколько безвозвратно. Поэтому вопрос количества монет в обращении остаётся открытым.

Коин – криптовалюта, которая работает на оригинальном блокчейне. Биткоин и эфир – это коины. А вот VeChain, OmiseGo и 0х – нет, потому что работают на блокчейне эфира.

Коинер – человек, который интересуется и пользуется криптовалютами. Этот словарь создаётся для тех, кто хочет стать коинером.

Кошелёк – интерфейс или устройство для хранения и перевода криптовалют. Если мы говорим про веб-сервис или программу – это горячие кошельки (им нужно подключение к интернету, они лишь отображают состояние блокчейна). Также существуют портативные аппараты для хранения криптовалюты – холодные кошельки. Им не надо подключаться к сети, чтобы держать монеты в сохранности. Считается, что холодные кошельки надёжней горячих.

Холодный аппаратный кошелёк Trezor

Краны, фаусеты (fausets) – сайты, которые раздают криптовалюту за простые действия вроде просмотра рекламы или перехода по ссылкам. До 2017 года ещё был смысл пользоваться кранами. Но теперь они лишь отнимут ваше время и выдадут взамен крохи, которые ещё надо будет вывести с сайта на свой кошелёк через кучу ограничений. Ещё среди фаусетов встречается много мошеннических сайтов. Совет: не тратьте на краны ни секунды.

Криптовалюта, криптоактив – цифровые, электронные, виртуальные деньги, которые в идеале работают на блокчейне, защищают данные с помощью криптографии и работают согласно принципам децентрализации.

Криптография – наука о шифровании и конфиденциальности. В криптовалютах криптография используется для того, чтобы блокчейн нельзя было взломать.

М

Монета – конкретная криптовалюта. Синоним для обозначения биткоина или какого-либо альткоина.

Н

Ноукоинер – человек, который настроен против криптовалют. В крайних случаях ноукоинеры активно пропагандируют теории о финансовом пузыре, пирамиде и криптовалютном обмане. Есть теория, что первыми ноукоинерами стали финансисты, трейдеры и инвесторы, которые не верили в биткоин, отвернулись от нового актива в начале его пути и упустили огромные прибыли. Этот словарь создаётся, чтобы ноукоинеры могли пересмотреть свои взгляды.

Ещё одно определение прямиком с Таймс-сквер: “Ноукоинер – кто-либо, у кого нет биткоинов”.

О

Одноранговая сеть, пиринговая сеть – сеть, где данные обмениваются между участниками с равными правами. В отличие от централизованных сетей с главными серверами, в пиринговых децентрализованных сетях каждый участник – сам себе сервер. Блокчейн использует технологию одноранговых сетей. Она также применяется в торрентах.

П

Псевдонимность – свойство большинства криптовалют. Это не анонимность, но почти. По данным, содержащимся в блокчейне, нельзя установить личность владельца тех же биткоинов (если он хочет остаться в тени и не публикует адрес у себя в соцсетях), однако с помощью информации с обменников, бирж и банков, специалисты могут вычислить нужного человека. На этом погорели многие преступники, которых арестовали из-за того, что они считали биткоин абсолютно анонимной валютой. Но разработчики не теряют времени даром и среди криптовалют постоянно появляются действительно анонимные активы. Мы обсуждали самые успешные из них в отдельной статье.

С

Сатоши Накамото – создатель биткоина. До сих пор неизвестно, кто скрывается за этим псевдонимом. Также сатоши (sat) — это наименьшая разменная часть биткоина. 1 sat = ₿0,00000001 (одна стомиллионная биткоина).

Сатоши и другие разменные части биткоина: юбит, эмбит и битцент

Смарт-контракт – алгоритм, который может проводить автоматические сделки на блокчейне. Принципы смарт-контрактов описал Ник Сабо в 1994 году, однако на практике умные договоры стали применяться только с появлением платформы Ethereum.

Софтфорк – обновление блокчейна, которое не приводит к перманентной развилке в цепи блоков. С помощью софтфорков разработчики могут точечно изменять некоторые параметры децентрализованной системы.

Сообщество, криптосообщество – объединение коинеров. Это и разработчики, и инвесторы, и пользователи – все, кто изучает, поддерживает и создаёт криптоиндустрию.

Т

Токен – криптовалюта, которая работает на блокчейне другой криптовалюты. Помните про VeChain, OmiseGo и 0х? Это токены, потому что работают на блокчейне эфира.

Транзакция – перевод криптовалюты с одного адреса на другой. Данные о транзакциях записываются в блоки блокчейна.

Туземун (to the moon) – “на луну”. Сленговое название ситуации, когда курс криптовалюты стремительно растёт.

Туземун биткоина в 2017 году

Ф

Фиат (fiat) – государственные деньги. Рубли, доллары, евро – это фиат.

Х

Хардфорк – обновление блокчейна, которое приводит к разветвлению в цепи блоков. В результате образуется два блокчейна. Один со старыми параметрами, другой с новыми. Если большинство участников сети поддерживает новые принципы работы, старая цепочка вскоре затирается. В ином случае появляется две параллельные системы со своей криптовалютой у каждой. Например, Ethereum и Ethereum Classic или Bitcoin или Bitcoin Cash. Хардфорки проводятся для масштабных изменений блокчейна.

Щ

Щиткоин (shitcoin) – бесполезная криптовалюта. Или любая, которая вам не нравится.

Проект shitcoin.io за авторством Щитоши Какамото вроде как в шутку, но собирал деньги на “первую ненадёжную криптовалюту”

Если вы считаете, что в материале есть ошибка, пожалуйста, напишите нам в сообщениях или комментариях. Вместе мы сможем сделать Словарь коинера лучше.

jourtify.com

вводный курс для начинающих в 25 небольших главах. Часть III. Как работает блокчейн (Даниэль Дрешер, 2017)

Этот этап обучения является главной частью данной книги, так как здесь описываются внутреннее устройство и функционирование блокчейна. В 14 главах этой части представлены все концепции блокчейна, а также технологии, на которых они основаны. К концу этой части вы будете хорошо понимать все основные концепции блокчейна, знать, как они работают в отдельности и как взаимодействуют друг с другом для создания мощного механизма под названием блокчейн.

Глава 8

Проектирование блокчейна

Основные концепции управления правом владения с помощью блокчейна

В предыдущих главах рассматривались взаимосвязи между понятиями доверительности, целостности, полностью распределенными пиринговыми системами и технологией блокчейна. После изучения этих глав вы хорошо понимаете, что такое блокчейн, зачем нужна эта технология и какие проблемы она решает. Но вы пока еще не знаете внутреннего устройства и функционирования блокчейна. Эта глава дает общее представление о том, как работает блокчейн, описывая обобщенный сценарий приложения, который будет использоваться и в последующих главах. Также рассматриваются основные задачи при проектировании блокчейна для управления правом владения, дается обзор соответствующих основных концепций. Данная глава служит отправным пунктом для изучения последующих глав, в которых подробно описываются концепции и технологии, формирующие блокчейн.

Цель

Главная цель – понять концепции, заложенные в основу технологии блокчейна. Для более действенного обучения я буду последовательно демонстрировать все сложности проектирования вашей собственной системы для управления правом владения. Таким образом, вы встретитесь лицом к лицу с теми же затруднениями, с которыми уже сталкивался автор блокчейна и успешно преодолел их: проектирование программного обеспечения, управляющего правом владения в полностью распределенной пиринговой системе, которое функционирует в абсолютно открытой среде, не заслуживающей доверия.

Исходный пункт

В качестве отправного пункта можно сформулировать основные факты о рассматриваемой системе следующим образом:

• это будет полностью распределенная пиринговая система, состоящая из вычислительных ресурсов, предоставленных пользователями;

• рассматриваемая пиринговая система использует Интернет как сеть для соединения отдельных узлов;

• неизвестно ни количество узлов, ни их надежность и степень доверительности;

• цель этой пиринговой системы – управление правом владения цифровой продукцией (например, продажа бонусных баллов или цифровых денежных средств).

План проектирования и разработки

При проектировании и разработке программного обеспечения, управляющего правом владения в полностью распределенной пиринговой системе, которое функционирует в абсолютно открытой среде, не заслуживающей доверия, необходимо решить семь основных задач:

• описание права владения;

• защита права владения;

• хранение данных транзакций;

• подготовка реестров к распространению в ненадежной среде;

• распространение реестров;

• добавление новых транзакций в реестры;

• определение, в каких реестрах представлены правильные данные.

Задача 1: описание права владения

Прежде чем начать разработку блокчейна, необходимо ответить на вопрос: что именно вы хотите делать с помощью разрабатываемой технологии. Поскольку вы намерены спроектировать программную систему, управляющую правом владения, необходимо сначала решить, как описать право владения. Выясняется, что транзакции являются вполне подходящим способом описания любой передачи права владения, а полная хронология (история) транзакций представляет собой основное важное средство идентификации текущих владельцев. Поэтому в главе 9 будут подробно описаны транзакции, их сущность, вы узнаете, как можно их описать и как использовать их для однозначного установления права владения.

Задача 2: защита права владения

Описание права владения с использованием транзакций – это всего лишь исходный пункт. Далее необходим способ предотвращения доступа посторонних к частным секретным данным владельцев. В реальной жизни вы можете защитить свою машину или дом от использования посторонними людьми с помощью дверей с замками. В нашем случае криптография предоставляет способ защиты транзакций на индивидуальном уровне, подобно тому, как двери с замками обеспечивают защиту личной машины или дома.

Конец ознакомительного фрагмента.

kartaslov.ru

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Основы технологии блокчейн

Давайте разберемся, что такое блокчейн

Итак, что же такое блокчейн? Перед тем, как вникнуть в детали, начнем с общего определения блокчейна. Для ясности будем использовать конкретный пример. Это будет блокчейн Bitcoin, потому что как только вы поймете, как работает блокчейн Bitcoin, вы поймете механику работы и всех остальных реализаций блокчейна - она практически одинаковая по своей сути.

Конечно, каждая реализация технологии блокчейн отличается от других. Блокчейн - это как публичный счет, на котором учитываются все транзакции в биткоинах за всю историю его существования. В результате блокчейн постоянно растет - новые блоки добавляются к цепочке существующих по мере обработки транзакций. Эти транзакции обрабатываются компьютерами, или, как их часто называют, узлами, подключенными к единой сети. Важно понимать, что каждый блок добавляется в блокчейн, или буквально "цепочку блоков", в хронологическом порядке. Компьютеры, обрабатывающие транзакции, разбросаны по всему миру, поэтому блокчейн - это децентрализованная технология, защищенная надежными методами шифрования.

Давайте разберем блокчейн подробнее. Наилучшим образом его работу можно пояснить на примере из банковской сферы. Представьте себе, что все транзакции вашего банка записаны в блокчейн и надежно защищены методами шифрования данных. Как уже упоминалось ранее, блокчейн будет включать в себя все банковские транзакции со времени его создания, и каждый отдельный блок будет представлять собой определенную банковскую операцию. И вся эта история операций децентрализована. Поэтому все, что происходит с сетью блокчейна, происходит со всеми узлами, что делает невозможным проведение мошеннических операций, так как сетью управляет множество узлов. Представьте себе биржу, работающую на основе технологии блокчейн. Покупка и продажа акций может быть практически мгновенной - просто потому, что этой сетью управляет множество распределенных компьютеров. Она работает по принципу одноранговой, или пиринговой, сети.

Вот это и представляет собой блокчейн, в нашем примере - блокчейн Bitcoin. Но в природе существуют и другие реализации технологии блокчейн, например, Ethereum. Вместо того, чтобы заменить традиционные валюты, что стремится сделать биткоин, платформа Ethereum ставит своей задачей децентрализацию рынка приложений. Разумеется, Ethereum - это децентрализованная и распределенная облачная платформа со временем доступности в 100 процентов. Блокчейн Ethereum позволяет запускать код приложений без участия сторонних организаций. Поэтому Ethereum открывает бесчисленные возможности для всех отраслей - управление личными финансами, контракты с самостоятельным выполнением, сайты для азартных игр и так далее. Обратите внимание, что платформа Ethereum позволяет реализовать всё перечисленное за очень малое время. Можно даже собрать версию Bitcoin на базе Ethereum, то есть с помощью Ethereum создать свою криптовалюту. Криптовалютой среды Ethereum является эфир - он расходуется каждый раз, когда вы запускаете свое приложение в блокчейне Ethereum. Это создает экономическую основу для использования эфира, ведь он выступает как платежное средство для работы кода.

Различия между публичным, блокчейном консорциумов и частным блокчейном

Существует три типа блокчейна, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Это публичный блокчейн, блокчейн консорциумов и частный блокчейн.

Публичный блокчейн наиболее известен благодаря взлету таких криптовалют, как биткойн или эфир. В публичном блокчейне любой человек может скачать всю цепочку транзакций и при желании изучить все данные. Например, вы можете отследить, какое количество биткойнов отправлялось или поступало на конкретный биткойн-адрес.

В отношении публичного блокчейна важно понять, что его публичность не означает, что использовать его небезопасно. Вся цепочка транзакций защищена надежными методами шифрования. Это часть технологии блокчейн, децентрализованной по своей природе.

Блокчейн-консорциумов недоступен широкой публике, поэтому не всякий человек может легко ознакомиться с историей транзакций. Блокчейн консорциумов контролируется заранее определенным числом компьютеров, называемым узлами. Чтобы лучше понять эту схему, представим десять банков, управляющих таким блокчейном. Все они заранее договорились, что только они будут участвовать в формировании транзакций для их общей цепочки, и не будут допускать к этому других участников, как в случае с публичным блокчейном. Для добавления новых блоков к цепочке блокчейн они могут решить, что новые транзакции будут подтверждать, скажем, шесть банков из десяти, но никакие другие люди или организации не смогут подтверждать транзакции. Таким образом, блокчейн консорциумов является частично, а не полностью децентрализованным, в отличие от публичного блокчейна.

Наконец, частный блокчейн. Многие считают, что такие системы учета транзакций не являются настоящим блокчейном. Частный блокчейн по своей сути может использоваться лишь ограниченным кругом лиц, так как разрешения на добавление транзакций выдаются централизованно. Если вернуться к нашему примеру с банками, то все разрешения на добавление транзакций будут выдаваться только одним банком. Еще один момент - технология блокчейн децентрализована по своей природе, поэтому ее централизация обычно вызывает много критики. Однако банки ведут эксперименты именно с этим типом технологии блокчейн. Другими типовыми применениями для частного блокчейна являются использование в работе с базами данных, при проведении аудита и любые другие внутренние операции для конкретной компании. Поэтому обычным ответом на критику использования частного блокчейна является обоснование необходимости ведения дел без предоставления информации широкой аудитории.

www.intuit.ru

Блокчейн и основы криптоэкономики | Криптовалюта.Tech

blockchain

В чём заключается технология «блокчейн», почему блокчейн ≠ Биткойн (и наоборот), а криптовалюты — не единственная область его применения, и как новая технология может поменять привычный порядок вещей.

Блокчейн — это цифровая, децентрализованная и равномерно распределённая база данных.

Блокчейн часто объясняют на примере Биткойна и истории денег. Но криптовалюты это только одна из областей применения блокчейна. Пока что самая масштабная, но есть основания предполагать, что не самая важная.

Утверждение, что какая-то база данных (реестр или, говоря ещё проще, «книга учёта», что вообще ассоциируется с бухгалтерией) это прорывная технология, звучит странно. Но это так: значимость нового подхода к ведению баз данных нельзя недооценивать, потому что базы данных были важны всегда и всюду.

Вначале была база данных…

Реестры и базы данных были всегда. Это не просто перечни событий: реестр — это данные, упорядоченные по определённым правилам.

В базе данных проверяются события и факты. Доступная и понятная база данных — основа современной экономики.

В базе данных подтверждаются права собственности. Реестры прав собственности фиксируют, кто чем владеет, и это помогает исключить недоразумения или разночтения. Эрнандо де Сото описал проблемы людей, чьи права собственности нигде не были указаны. Любая компания это тоже реестр — это записи о связи производства и подчинительных отношений, объединённой одной идеей (задачами компании). Клуб это тоже реестр — это список его членов: людей, наделённых особыми привилегиями, в отличие от остальных.

В базе данных подтверждаются личность и явления. Государство ведёт учёт предпринимателей, и это наделяет их юридическим положением и налоговым статусом. Перепись населения отражает гражданское состояние людей, содержит ключевые этапы их жизни, и эта информация нужна для человеческого взаимодействия во всём мире.

В базе данных подтверждаются статусы. Гражданство это реестр, где говорится, кто владеет определёнными правами и имеет обязанности в отношении государства. Список избирателей — тоже база данных, которая предоставляет право (или, как в Австралии, обязывает) голосовать. Работа — реестр, в котором указано, как сотрудники получают награду за исполнение своих обязанностей.

В базе данных подтверждаются права влияния. Из реестров известно, кто имеет право заниматься политикой, какой банковский счёт — чей, кому разрешено работать с детьми, кто может посещать ограниченные территории.

Базы данных отражают экономический и социальный строй общества. Упорядоченность и учёт изменений — то есть утверждение по умолчанию, что данные зафиксированы и точны — основа рыночного капитализма.

Право обладания и владение в контексте реестров

Важно осознать разницу между понятиями «иметь право обладания» и «владеть». Они соотносятся как «отражать свойство» и «являться».

Рассмотрим на примере паспортной системы: государства стремятся контролировать, кто пресекает их границы, и каждое ведёт учёт граждан, у которых это право есть. Паспорт — предмет, опознавательный знак (с английского — token. Термин «токен» используется в блокчейне и криптоэкономике и означает «права требования»), который отражает запись в таком учёте.

До цифровой эпохи, обладание предметом — в контексте примера, паспортом — напрямую отражало непосредственное владение каким-то правом, за ним закреплённым. Например, паспортная система в Австралии представляла собой физическую картотеку, реестр. Если человек показывал таможеннику паспорт, то подразумевалось, что он состоит на учёте как лицо, которому позволено путешествовать. Конечно, такая система была ненадёжной, царили афёры.

Паспорт бельгийца. Национальный архив Австралии, A435 1944/4/2579

«Иметь право обладания» подразумевает владение чем-то, но это не прямое неотъемлемое свойство держателя такого «опознавательного знака». Теперь по современному паспорту можно проверить, обладает ли человек определённым правом или нет. Сегодня на границе легко запросить информацию из исходной базы данных, как через портал, и моментально узнать, есть ли у предъявителя право передвижения.

Паспорт объясняет различия между «иметь право обладания» и «владеть». А как показал Биткойн, деньги — тоже база данных, а не ценность сама по себе.

Купюра в руках вроде бы предполагает, что это деньги ваши, что вы ими владеете.

В 19 веке владелец векселя — прототипа современного чека — мог сам вписать его стоимость. Эти векселя, ценные бумаги, выступали правами требования и вносились в банковский реестр. Из-за того, что вексель сам по себе не был деньгами и что обладание векселем только предполагало владение эквивалентной ему суммой денег, векселя крали и подделывали.

В наше время фиатные деньги, полностью или частично обеспеченные золотом — например, доллары — нельзя отнести в банк и потребовать золото в эквиваленте номиналу. Но взаимосвязь остаётся такой же, как раньше: ценность денег зависит от того, насколько общество доверяет этому инструменту, и от того, что власть выпустила и подкрепила определённые купюры определённого номинала. Сами по себе физические купюры ценности не представляют (вспомним печальную историю с долларами Зимбабве). Купюра — это отражение ценности денег, это связь с реестром. И если связь становится несостоятельной, то купюра утрачивает ценность.

Как развивались базы данных

Несмотря на то, что базы данных существовали всегда, их структура за всё время почти не изменилась… А потом грянул блокчейн.

Базы данных — древнее явление. Они развивались одновременно с письменностью: люди записывали товары, торговые операции, долги — люди создавали реестры. На глиняных табличках, которые потом запекались, выцарапывались детали сделок, отчёты, рабочие отношения и т.д. Первое международное «сообщество» было упорядоченной связью союзов, уклад которых очень походил на базу данных, распределённую между участниками.

Фрагмент глиняной таблички с записями из Вавилона. Британский музей, 58278

Первое значительное изменение в структуре баз данных произошло в четырнадцатом веке, когда приняли двойную бухгалтерию: по одной и той же операции начали учитывать и расходы и доходы. Одни и те же данные дважды фиксировали в разных регистрах и согласовывали между собой — сводили баланс.

В 19 веке случился ещё один прорыв: размножились компании и корпорации, между ними усложнились связи. Централизованные базы данных колоссально увеличились, но вся их достоверность по-прежнему основывалась на доверии к организациям, которые их составляли.

В конце 20 века базы данных перенесли в цифровую среду. Например, в 1970 году в Австралии оцифровали и привели к единому виду те же паспорта. Благодаря новой, цифровой, форме, с данными научились проводить сложные манипуляции: искать, группировать, проводить сложные вычисления и т.д.

Цифровые технологии затронули форму баз данных, но не их суть. Реестры оставались централизованными, и достоверность продолжали гарантировать организации-владельцы (и их сотрудники). Блокчейн исключает риски, связанные с централизацией. Блокчейн — это база данных без владельца, потому что она одновременно хранится у всех пользователей. В блокчейне нет авторитаризма и централизации.

Блокчейн и капитализм

Развитие экономической структуры современного капитализма связано с потребностью обслуживать реестры.

Оливер Уильямсон, лауреат Нобелевской премии по экономике 2009 года, предположил, что эффективность того, как люди торгуют, выпускают продукты, какие решения принимают внутри корпораций и в правительстве — относительна, и зависит от издержек внутри отдельной компании или организации в каждом случае. То есть на то, какие решения окажутся самыми оптимальными, больше влияет контекст, чем общие свойства рынка. Эта концепция может помочь понять, как разные организации работают со своими базами данных, и для чего они нужны.

Управление — это реестр прав влияния, привилегий, ответственности или права доступа к чему-либо. Правительство — это орган, сформированный на основе доверия электората, который ведёт учёт граждан, их прав пересекать государственные границы, налоговых обязательств, страховок и прав собственности. Силу государства и права используют как рычаг влияния, когда это нужно.

В корпорациях базы данных — повсеместно. Корпорации ведут учёт подчинённых и их обязанностей, состояния и распределения капитала и человеческих ресурсов, поставщиков и клиентов, интеллектуальной собственности и корпоративных стандартов. Суть компании складывается из того, как эти все взаимосвязанные явления упорядочены и структурированы. Можно сказать, что компания — это обязательства плюс капитал.

И правительство, и корпорации могут использовать технологию блокчейна, чтобы организовать работу эффективнее и завоевывать доверие. Посредством блокчейна многонациональные корпорации смогут проводить сделки прозрачно, фиксировать и демонстрировать итоги моментально и публично, без задержек и недосказанностей. Правительство сможет использовать прозрачность блокчейна, чтобы подтверждать, например, что заявленная информация — точная и подлинная. Благодаря свойству блокчейна, клиенты и граждане смогут следить за такими процессами на новом уровне.

Однако, блокчейн может выступить не только помощником, а и заменителем корпораций и государства. Блокчейн сам по себе — коллективная, неавторитарная технология. Это новых подход к ведению баз данных, реестров и регистров, и он в корне отличается от того, на чём основаны современные корпорации и институты правительства: в блокчейне упразднена иерархия, тут все участники равноценны.

Новая экономическая структура капитализма

Компании и корпорации могут применять блокчейн, но и блокчейн как технология сам по себе может заменить их целиком. Если компания это «обязательства плюс капитал», то реестр обязательств и учёт капитала можно децентрализовать. Чтобы эта система работала, больше не нужен контроль сверху, со стороны управления компании — ведь базу данных теперь можно равномерно распределить между клиентами и подрядчиками. Раньше такое было невозможным. Говоря о государстве, отпадёт необходимость в его контроле над базами данных, где собраны идентификация личностей, разрешения, привилегии, нормативы и правовые акты.

Институционная криптоэкономика

Это и изучает институционная криптоэкономика. Её предмет — значение криптографически надёжных и защищённых реестров.

Классическая и неоклассическая экономика утверждают, что цель экономики — исследовать производство и товародвижение дефицитных товаров и изучать факторы, которые на это влияют.

По институциональной экономической теории, экономика — это совокупность законов. Законы (как правовые или языковые, как права собственности, регламенты, социальные нормы или идеология) координируют взаимодействие изначально несогласованных участников и стремятся сдерживать непредсказуемость. Сформулированные правила способствуют обмену — как торговому, так и «обмену» взаимоотношениями в контексте права и социального строя.

Криптоэкономика сфокусирована на принципах и теории, которые лежит в основе технологии блокчейна и альтернативных способов его применения. Криптоэкономика оперирует такими явлениями, как теория игр и проектирование стимулирующих схем — а это похоже на устройство блокчейна.

Институциональная криптоэкономическая теория связана с институциональной экономикой блокчейна и криптоэкономикой. Как и своя двоюродная сестра, институциональная экономическая теория, она — совокупность принципов и идей, приззванных наладить обмен и взаимодействие. Но она фокусируется не на правилах обмена, а на самой базе данных как основе для этого обмена: на данных, упорядоченных по определённым законам.

Теория институциональной криптоэкономики исследует законы, по которым устроены базы данных социальных, политических и экономических организаций — организаций, которые исторически используют реестры. Ещё она изучает, как новый способ хранить базы данных на основе блокчейна влияет на общество.

Экономические последствия блокчейна

Институциональная криптоэкономика помогает осознать, к чему ведёт блокчейн-революция, и что́ именно мы не можем предсказать.

Блокчейн это экспериментальная технология. И где её применить — открытый, творческий, инженерный вопрос. В одних проектах блокчейн приживётся. В других его попробуют применить, но он не подойдёт. Блокчейн — не панацея. Наверное, ещё не существует такого проекта, в котором обязателен блокчейн и только он. И мы не можем предсказать, во что это всё выльется в будущем.

Но процесс будет революционным, он многое изменит. Глобальная экономика давно находится в неопределённости, и, вероятно, её основы вскоре начнут трансформироваться и пересматриваться.

Наилучший способ применять блокчейн тоже пока неизвестен. И, даже когда мы о нём узнаем, следующим этапом будет столкновение с действительностью: ему предстоит встроиться в существующей уклад явлений и организаций, в основе которых была «классическая» база данных.

Базы данных повсеместны и поэтому варианты для применения блокчейна в теории тоже обширны — и вопрос в том, с чего именно начнётся лавина.

Созидательные трансформации в истории

Такие революции уже были.

Все сравнивают Биткойн—блокчейн с интернетом. Мол, блокчейн это интернет-версия-два или даже интернет-версия-четыре. Конечно, влияние интернета на всё сложно переоценить, но история с блокчейном другая.

Интернет улучшил существовавший лад, а блокчейн предлагает новый строй.Это не улучшение, а пересмотр — поэтому сравнивать его с интернетом не совсем корректно.

Изобретение блокчейна уместно сравнить с появлением точного измерения времени.

До того, как появилась возможность точно учитывать время, жизнедеятельность подчинялась природе: крик петуха примерно указывал, что скоро день. С точки зрения истории экономики, тогда главной помехой развития была неопределённость — время нельзя было однозначно измерить и, следовательно, использовать как надёжный инструмент.

Водяные часы двенадцатого века

Время было неточным, и этот недостаток однозначности влиял на всё. А точный механический учёт создал новые категории в экономическом строе. Эти категории раньше нельзя было даже представить, потому что существующими инструментами их было не реализовать. «Изобретённая» точность позволила управлять торговыми процессами на новых, дальних расстояниях. Это позволило качественно иначе наладить перевозки и производство. Рабочий день стал однозначным, оплата работы — зависящей от ясных критериев, благодаря этому рабочие знали, как оцениваются их результаты. И руководители, и подчинённые объективно видели как исполняются их взаимные обязательства. Это стало сдвигом парадигмы.

Полные и неполные смарт-контракты

Оливер Вильямсон и Рональд Коз (Рональд Коз — также нобелевский лауреат 1991 года) предложили считать основой экономического строя и структуры бизнеса контракт как договор между сторонами. Такие контракты находятся в основе и криптоэкономики. И пока что самые выдающиеся результаты применения блокчейна проявляются в этой сфере.

Смарт-контракты на технологии блокчейна позволяют автоматизировать и обезопасить договорённости, и гарантировать их выполнение. Смарт-контракты могут привести к тому, что работы по их обслуживанию — надзор за выполнением обязательств: то есть то, чем занимаются юристы, аудиторы, бухгалтера и вообще всё, на чём завязана бо́льшая часть правовой системы — станут ненужны.

Ограничение смарт-контрактов в том, что они — набор заранее прописанных алгоритмов. Тут важно понять разницу между полным и неполным смарт-контрактом. Контракты в принципе бывают двух типов: полные (исчёрпывающие) и неполные (открытые).

Полный, исчерпывающий смарт-контракт говорит, что случится при любом гипотетическом раскладе и предусматривает любые возможные ситуации. А неполный, открытый подразумевает, что в будущем условия могут пересмотреть и дополнить, если что-то пойдёт не так при неучтённых обстоятельствах. Неполные смарт-контракты объясняют, почему решения и политика, принятые внутри корпораций, отличаются от решений для внешнего рынка, и наоборот (вспомним экономическую теорию Оливера Вильямсона), и даёт представление о вопросах по вертикальной интеграции и масштаба предприятия в целом.

Полные контракты невозможно составить, качественные неполные — дорого. А блокчейн, несмотря на стоимость проектирования смарт-контрактов, уменьшает издержки на разработку и транзакции — и поэтому открывает больше перспектив. Так рынок сам сможет функционировать в тех областях, которые раньше были доступны только огромным корпорациям, а бизнес — приходить туда, где раньше место было только правительству.

Перед предпринимателями стоит огромная задача: сделать всё реальностью. Существует технология oracles (взаимодействие зрителей с информацией на экране), и пока что она это ближайшее отражение алгоритмов блокчейна в современном мире. Она демонстрирует принцип, как полученная от пользователей информация конвертируется в данные, которые затем обрабатывает смарт-контракт.

Настоящие прорывы в блокчейн-революции, вероятно, будут в том, чтобы спроектировать и развить способы взаимодействия информации с получателями: улучшить её считывание, интерпретацию и применение в реальном мире. То есть неполные контакты заставить, насколько возможно, стремиться к полным, написанным и действующим по понятным однозначным алгоритмам на блокчейне.

В средние века, то, что развился институт суда, преобразовало торговлю: у продавцов появились эффективные и надёжные «посредники», которые вселили уверенность и гарантировали, что договорённости — исполнят. Говоря о блокчейне, аналогичная революция на походе.

Блокчейн заменит правительство?

Блокчейн-экономика последовательно повлияет на процессы в государстве и затронет смежные сферы: от налоговой до нормативно-правовой сфер и сферы услуг. Сейчас важно все изменения выявлять и исследовать.

Влияние вкладчиков на банки обусловлено информацией, которая им доступна. Чтобы обеспечивать безопасность и целесообразность финансовых институтов по отношению к клиентам, был введён контроль соблюдения экономических нормативов. По умолчанию считается достаточным знать ликвидность банка и оборотный капитал. Но ведь ни вкладчики, ни акционеры всё равно не видят базу данных банка. И, как следствие, не могут в достаточной мере влиять на всю организацию и руководство.

А когда вкладчики узнаю́т или, что ещё хуже, из-за недостатка информации додумывают, что банк не сможет сберечь их деньги — они кидаются спасать вложенное. Это называется паническим изъятием вкладов

Паническое изъятие вкладов, кадр из фильма «Мери Поппинс», 1964 г.

Одно из возможных применений блокчейна — открыто демонстрировать реальное состояние банка, его резерв и выданные кредиты вкладчикам и акционерам. Это исключит расхождения декларируемых заявлений с реальным положением вещей.

В мире блокчейна рынок тоже станет подконтрольным. Блокчейн не позволяет скрывать информацию. Принимая это как данность, люди перестанут бояться, что от них что-то скрывают, и не станут принимать опрометчивых решений из-за недостатка информации. Это решит проблему панических изъятий вкладов. Клиентам не придётся вникать во все тонкости — им достаточно будет убедиться, что блокчейн внедрён.

Теперь вообразим криптобанк — автономную блокчейн-структуру, которая выдаёт и принимает кредиты, связывая стороны без посредников. Криптобанк работает по прописанным на смарт-контрактах алгоритмам. Он так же прозрачен, как и банк из предыдущего примера, использующий блокчейн для контроля, — но наделён новыми свойствами. Эти свойства, возможно, вообще поставят под сомнение необходимость надсмотра. Например, криптобанк сможет самоликвидироваться: если он окажется несостоятельным — а это предскажут алгоритмы, — то сам «возвратит» активы и вклады клиентам.

Если это воплотится, то непонятно, какое место в новой реальности достанется институтам, основанным на контроле и надзоре.

Тайлер Ковен и и Алекс Табаррок говорят, что почти все регуляционные структуры как будто занимаются вторичными проблемами, которые возникают от недостатка информации. Проблемами, которые в мире прозрачности и полной доступности информации блокчейна просто перестанут существовать. Благодаря блокчейну информация станет прозрачной и доступной.

Блокчейн используют в «рег-теке»: это применение технологий к общепринятым распорядительным функциям: аудит, выполнение обязательства и экономический надзор. Но, возможно, по мере внедрения блокчейна, появятся новые экономические сложности и задачи, где потребуются контроль и надзор иного качества.

Те трансформации, что коснутся классических институтов — как банков из примера — повлияют на то, как сейчас применяется контроль, и, возможно, зададут ему новый вектор развития.

Из-за блокчейна исчезнут корпорации?

Роль блокчейна для предпринимателей не переоценить. Рассмотрим проблему роста. Сейчас проблемы масштабирования часто решаются линейным увеличением компании. Изначально, к этому приводят недочёты в договорах и увеличение расходов. Такая бизнес-модель подразумевает, что капитализм — как строй, где есть акционеры — основная форма бизнеса. А возможность создать более продуманные смарт-контракты на технологии блокчейна означает, что предприниматели и производители смогут сохранять и долю, и человеческие ресурсы, и прибыль одновременно. В последнее время связь между «вести успешный бизнес» и «руководить денежно-торговым капиталом» ослабевает, и эти понятия всё реже подразумевают друг друга. Зарождается капитализм, в основе которого не товары, а люди.

Предприниматели смогут выпустить продукт и сразу предложить его аудитории. И в реальном времени отслеживать полную картину результатов, каждый поступающий платёж и всю статистику. Дизайнеры смогут мгновенно «передавать» макеты конечным пользователям, чтобы они уже распечатывали модели на 3Д-принтере. Это повысит эффективность производства.

Когда покупатели смогут взаимодействовать с производителями и проектировщиками напрямую, на качественно новом уровне, посредники перестанут быть нужны. По крайней мере, в том виде, как сейчас: логисты не исчезнут, но изобретение беспилотных машин без водителей — причина и повод глобальных изменений во всей индустрии.

Изменение бизнес-процессов повлечёт за собой изменения в налогообложении. Возможно, весь процесс налогообложения для правительства усложнится, поэтому, в частности, есть шанс, что налоги с продаж и даже с избирателей повысятся.

Вывод

Блокчейн и связанные с ним технологические изменения подорвут экономический строй. В мир предсказуемых бизнес-моделей на основе централизации и финансовом капитализме уже врывается новая индустриальная революция. Блокчейн качественно изменит экономику: капитализм «обретёт человеческое лицо», а сами люди получат бо́льшую независимость и власть.

Но как именно всё произойдёт — не угадать. Предприниматели и изобретатели, как всегда, будут действовать методом проб и ошибок. Одни потеряют состояния, а другие сказочно разбогатеют. И это всё случится ещё до того, когда станет понятно, что за технология блокчейн в принципе и для чего лучше всего подходит.

Задача тех, кто осознал значимость только что созданной, но уже реальной технологии — внести ясность и упорядочить хаос, который обязательно возникнет, когда мир начнёт меняться.

А он уже начал.

Будь в курсе! Подписывайся на Криптовалюта.Tech в Telegram. Обсудить актуальные новости и события на Форуме

cryptocurrency.tech

Технология блокчейн и ее отличие от обычных баз данных

Содержание статьи

Технология блокчейн отличается от традиционной базы данных архитектурой или самим принципом организации. Используемые в интернете базы данных, как правило, основаны на архитектуре клиент-сервер. В отличие от этого, внедрение blockchain предусматривает принцип отсутствия единого сервера и равноправного участия всех пользователей.

Децентрализованное управление

При использовании стандартной базы данных пользователь, имеющий аккаунт и пароль к нему, может изменять записи, хранящиеся на централизованном сервере. Всякий раз, когда он обращается к серверу через свой компьютер, он передает обновленную версию информации. Сам контроль системы находится в руках администраторов, которые контролируют ее работу.

В блокчейне все устроено иначе. После обновления данных в сети одним из участников задействуются все ее узлы для подтверждения этих изменений. Вся информация хранится на компьютерах всех пользователей, а не на едином сервере, что обеспечивает защиту системы от угроз взлома и кибератак.

Это делает блокчейн идеально подходящей системой хранения информации в определенных условиях в различных сферах применения, где обычные базы данных не являются оптимальным вариантом.

Технология блокчейн и криптовалюты. Быстрый старт

Получите книгу и узнайте все основы технологии блокчейн и криптовалюты за один вечер

Скачать книгу

Блочная технология позволяет различным сторонам, не имеющим друг к другу доверия, обмениваться данными без участия центрального сервера. Обработка транзакций осуществляется пользователями сети, которые играют роль консенсусного механизма.

Смысл развития децентрализованного контроля в устранении рисков централизации сети. При использовании централизованной базе данных любой человек, имеющий к ней доступ, способен уничтожить, повредить или изменить хранящуюся в ней информацию. В такой ситуации пользователи полностью зависят от администраторов сервера.

Кроме того, обеспечение защиты централизованных баз данных требует немалых расходов и усилий на поддержание их безопасности. Например, банки тратят миллиарды долларов на поддержание текущих систем защиты и новые разработки с целью противостояния потенциальным кибератакам. Если администраторы централизованной системы проиграют в этой борьбе хакерам, то в первую очередь потери несут клиенты, чьи конфиденциальная информация стала достоянием общественности.

Различия в принципе хранения данных

Большинство централизованных баз данных хранят информацию, имеющую актуальность в конкретный момент времени. Они представляют собой своеобразный снимок этого момента.

Блокчейн позволяет хранить данные актуальные на текущий момент, а также всю информацию, которая касается предыдущих периодов. Блочная цепочка способна хранить историю самой себя. Такие базы данных растут и постоянно расширяют архивы своей истории, а также обеспечивают картину текущей ситуации в реальном времени.

Недостатки блокчейна

Хотя блочная технология может использоваться для записи и хранения информации и является идеальной платформой для транзакций, она считается медленной по сравнению с традиционными базами данных. Особенно если поставить ее в один ряд технологиями, используемыми в таких платежных сетях, как Visa и PayPal.

Несмотря на значительный прирост производительности, характер блок-цепи требует и некоторых жертв. В частности, речь идет о скорости. Распределенная технология блокчейна означает, что сеть не действует путем объединения вычислительной мощности всех узлов. Каждый из них функционирует в ней независимо, сравнивая результаты своей работы с другими участниками, пока не будет достигнут консенсус о произошедших изменениях.

Централизованные базы данных, в свою очередь, используются уже не одно десятилетие. Их производительность заметно выросла с помощью формулы, используемой для определения инновации в эпоху цифровой экономики, так называемый закон Мура.

Конфиденциальность

Блокчейн — это никем неконтролируемая сеть. По сути, любой может завершить и добавить новый блок в платформу на базе блочной цепочки и прочитать его.

Блочная цепочка, как и централизованная база данных, может управляться с помощью системы записи и контроля чтения. Это означает, что настройки сети или протокола могут предусматривать возможность внесения записей только зарегистрированными участниками.

Но, если конфиденциальность — единственная цель, а доверие не является проблемой, то с этой точки зрения проекты баз данных на основе блокчейна не имеют преимуществ перед централизованным способом хранения информации.

Скрытие информации в блочной цепочке требует большого объема криптографического шифрования, что чревато высокой вычислительной нагрузкой на сетевые узлы. Невозможно сделать это более эффективно, чем просто полностью скрыть нужную информацию в частной централизованной базе данных, которая даже не требует подключения к интернету.

Просто задумайтесь об этих различиях и перспективах технологии на будущее. Возможно, при выборе той или иной технологии это поможет вам понять, какой тип конфиденциальности подойдет для вашей частной базы данных.

Источник:

https://www.coindesk.com/

Редакция: Команда BlockChainWiki

Технология блокчейн и криптовалюты. Быстрый старт

Получите книгу и узнайте все основы технологии блокчейн и криптовалюты за один вечер

Скачать книгу

blockchainwiki.ru

Основы блокчейн. Как это работает? — Криптоген — эволюция денег

В чем ценность и где можно применить блокчейн? Преимущества и недостатки этой технологии?

Потенциал технологии блокчейн захватывает все больше внимания. Правительства и различные отрасли бизнеса примеряют к себе новые возможности, позволяющие исключить лишних посредников, добиваясь большей эффективности.

И так к сути

Блокчейн это концепция децентрализованной сети, непрерывной и неизменной последовательности данных. Криптовалюты первая ласточка этой технологии, привлекшая к себе много внимания. Материальная заинтересованность участников сети дает мощный рычаг для распространения технологии. Но блокчейн можно применять и без криптовалют. Это среда, ограничена только способностью нашей фантазии.

Неизменная последовательность связанных блоков может хранить в себе любые типы данных: транзакции, смарт-контракты, базы данных, аудио, видео, переписку и т.д.  Блоки — это контейнеры в которые вложена закодированная информация. У каждого блока есть свои неподдельные идентификаторы, содержащие информацию о предыдущем блоке сети. Такое обозначение идентичности блоков называется хеш.

Децентрализация и распределение данных блокчена обеспечивает высокий уровень безопасности данных и выживания системы. Пока хоть один компьютер с полной нодой (полной записью всех блоков) будет онлайн, сеть будет функционировать.

Каждый участник сети в определенном смысле независим, так как обладает полной копией всего реестра (цепи блоков). Копии всех участников идентичны т.к. обновления данных происходят одновременно и автоматически. Добавление новых блоков не требует посредников, все решает протокол достижения консенсуса.

Фундамент любого объединения — это соглашение участников сети. В блокчейне такой элемент называется консенсус.  Соглашение между пользователями сети определяет какой блок будет добавлен в цепь следующим. Подтверждение достоверности информации в блоке обеспечивается протоколом соглашение участников сети.

Разные алгоритмы консенсуса применяются для разных задач, в основном это исключение вмешательства третьих сторон для изменения данных. Разная степень прозрачности сети может давать доступ к данным всех блоков любому желающему или доступ только для непосредственных участников. Историю любой записи можно проследить в любой момент и убедиться в её достоверности. Так генерируется общая версия правды исключающая потребность в авторитетах и гарантах, требующих верить в себя, но которые могут манипулировать данными действуя в своих интересах.  Прозрачность блокчейна обеспечивает безопасность. Система работает так, что ее механизм не пропускает подтасовки данных простым сравнением записи с одинаковыми сотнями тысяч копий реестра в сети.

Как работает блокчейн

Сеть использует ресурс каждого участника для хранения своей полной копии. Хорошим сравнением может быть p2p сеть Torrent. Система поддерживается самими участниками сети. Скачивая фильм, который раздаётся несколькими пользователями, располагающими нужной записью. Чем больше пиров (пользователей, готовых поделиться), тем быстрее пройдет скачивание. Когда пиров нет совсем, то и необходимый файл вы не скачаете. Тот же принцип применяется сетями блокчейн, пользователь участвует в соглашении предоставляя свой компьютер в качестве сервера.

Сеть торент заточена под передачу данных от человека к человеку, в блокчейне добавляется процессинг – обработка этих данных.

На примере криптовалюты это выглядит так: пользователь А отправляет пользователю Б свои монеты. Указанная сумма должна зашифроваться, записаться в блок, а тот, в свою очередь, должен быть закрыт, проверен и только потом присоединен к последнему блоку в цепочке. Только после этого пользователь Б увидит отправленные ему средства.  

На этом этапе появляются новые роли в сети — майнеры. Это участники системы, которые при помощи своих вычислительных мощностей решают криптографические задачи, чтобы зашифровать, закрыть и присоединить блоки. Без этого транзакция не может быть подтверждена, а значит, запись в реестре не появится.

Конечно концепт майнинга с помощью видеокарт устарел морально как двигатель внутреннего сгорания. Тратится относительно много электроэнергии для обслуживания потребности сети, но это тема отдельной статьи.  Майнеры закрывают блоки, то есть завершают процесс шифрования таким образом, чтобы «папка» с нашими данными была пригодна для прикрепления к цепи. «Производство» новых монет цифровой валюты — это «побочный эффект» майнинга. Крипта выпускается самой системой как награда за проделанную работу и, соответственно, поддержку работоспособности сети.

Теперь давайте разберем ситуацию где блокчейн служит только для сохранения и передачи данных без генерирования дополнительных плюшек в виде криптовалюты. Для кого такой блокчейн может представлять интерес? Возьмем сферу медицины, где данные пациентов вместо денег. Лаборатория хочет записать данные анализов в карту пациента, чтобы пациент своим ключом мог сделать их доступными для лечащего врача. В этом случае конфиденциальность информации создает ценность такой системы.

Прозрачная система голосований, где каждый голос записан в блок и его легко отследить для вех участников. В таком случае прозрачность результатов обеспечивает честность голосования и создаёт ценность для сообщества.

Запись исторических событий, фактов, данных. Всем известно, что каждый новый режим переписывает историю под себя, сжигая библиотеки, лишая тем самым возможности учится на истории предков и делая изучение этого предмета бестолковым. Децентрализация сети не даст никому уничтожить эти данные и это создаёт ценность для развития нашего вида.

Запись подтверждение прав собственности на интеллектуальную и физическую собственность. И много других примеров применения блокчейна где прозрачность, простота и доступность информации создают главную ценность.

Пока виды блокчейнов можно разделить на три основных вида:

  • открытый — доступная всем записная книжка, такой вариант реализован в сети биткоина. Вход участников не ограничен, а майнером может стать любой при наличии вычислительных мощностей. Конфигурация сети не подвластны централизованной инстанции, изменения могут быть внесены только путем договорённости 51% участников.
  • сервисный — централизованный, но распределенный, нечто подобное можно наблюдать в Ripple и R3 в их сотрудничестве с банковскими консорциумами; это вариант централизованного управления, при открытом доступе к информации, т.е. прозрачность теоретически сохранена, но это не даёт защиты от манипуляций. Вопрос читателю: зачем делать систему централизованной без back door для создателя?
  • приватный — закрытый блокчейн, созданный специально для одной организации (участниками сети являются сотрудники одной фирмы). Часто участники такой сети идентифицированы, подтверждением данных занимаются назначенные пользователи.

У открытого публичного блокчейна пока еще есть минус невозможность восстановления ключа доступа при его потере. В сервисных видах блокчейна доступ может восстановить управляющая инстанция, но при этом теряются гарантии от неизменности данных всей сети.

Почему эта технология обладает высокой ценностью? 

Поняв основные принципы работы блокчейна, вы способны оценить его значимость. Главные качества таких сетей это:

  • Скорость передачи данных
  • Прозрачность— историю любого действия можно проследить;
  • Устойчивость — «уронить» систему практически невозможно, поскольку каждый компьютер участника выступает в качестве сервера;
  • Доступность — участником публичной сети может стать действительно кто угодно;
  • Надежность — изменить содержимое блока в цепи довольно сложно, и даже если какие-то коррективы будут внесены в одной копии, в остальных останется первоначальная (правдивая) информация. Блок с измененными данными не сможет продолжать цепь, таким образом автоматически будет исключен и заменен на оригинальный.
  • Дешевизна — сокращает различные издержки, не требует дорогого обслуживания и фактически ничего не стоит для пользователя.

 

 

 

 

cryptogen.cc

Блокчейн для «чайников»: основы. Распределённая сеть и гримасы майнинга | Статья

В конце декабря компания Opera представила браузер Opera 50 со встроенной защитой от скрытого майнинга криптовалют. Эта функция получила название NoCoin — она защищает пользователя от скрытых майнеров криптовалют, которые сейчас всё чаще «тайно» встраиваются хакерами в сайты.

Читать далее...

Очень красноречивая новость. Действительно, прошедший год прошёл под знаком криптовалют — да и других практических реализаций технологии блокчейн. Воодушевлённые приверженцы новой технологии убеждены, что анонимные и неподконтрольные властям криптовалюты уже совсем скоро заменят традиционные деньги. А различные реализации технологии блокчейн — сделают ненужными банки, как уже сейчас, например, делают ненужными старые кадастровые реестры и многие другие формы хранения данных.

Скептики же считают, что нынешний бум криптовалют — это пузырь, который спустя некоторое время непременно лопнет.

Однако этот скепсис не распространяется на блокчейн: эту технологию по всему миру всё более активно внедряют и коммерческие компании, и банки, и органы госуправления. В чём суть технологии — разбираемся вместе с теми, кто ещё не разобрался.

Это самое простое определение блокчейна. Но и самое неполное.

Потому, наверное, стоит привести здесь ещё несколько распространённых определений — хотя ни одно из них не является доскональным, они помогут понять предмет нашего разговора.

Но сначала давайте представим себе деревню, в каждой хате которой есть амбарная книга. И вот в этой деревне Пётр даёт Василию мешок пшеницы. После чего во всех амбарных книгах одновременно появляется запись: «Пётр дал Василию мешок пшеницы». Если потом Василий попытается стереть в своей амбарной книге запись о полученном мешке пшеницы, то это ничего не даст: о мешке знают все жители деревни.

Так работает блокчейн, если смотреть со стороны. По сути, блокчейн — форма бухгалтерии, способ ведения учётного реестра. Говоря техническим языком, мы имеем распределённую базу данных, в которой содержится информация о всех проведённых транзакциях между всеми участниками сети за всё время её существования. Принципиальное отличие от «традиционной», централизованной базы данных — отсутствие центрального сервера и запись информации в виде блоков, которые находятся в зашифрованном виде на компьютерах одновременно у всех участников самой системы.

«Блокчейн» переводится как цепочка блоков, и все блоки в этой цепочке взаимосвязаны, каждый новый создаётся на базе предыдущего с добавлением в процессе новых данных.

Каждый блок информации строится однотипным образом: он включает информацию обо всех изменениях, которые случились в сети до его формирования. Если рассматривать самый классический блокчейн — скажем, биткоина, — то там каждый блок включает: уникальный номер, запись о размере блока, заголовок, счётчик транзакций, массив множества транзакций. Как только такой блок будет занесён в цепочку, в дальнейшем он уже не сможет быть изменён. Никогда — в этом и состоит один из фундаментальных принципов блокчейна.

Запись данных в блокчейн происходит с помощью стойкой криптографии, используются те же методы, что и в протоколах SSL, а также в банковских сетях передачи данных.

В основе формирования каждого очередного блока — цифровой «слепок» (хэш) предыдущего блока. Его вычисление называется «хэширование», оно и обеспечивает взаимосвязанность всех блоков блокчейна друг с другом. При формировании цепочки блока в неё могут попасть только блоки с достоверными данными — для этого задействуется механизм консенсуса сверки блоков перед их записью. Соответственно, невозможно подделать или заменить общедоступные данные в любом уже существующем блоке цепи. (Строго говоря, это можно сделать, но только если взять под контроль более 51% вычислительной мощности всей системы. Что в реальности слишком маловероятно.)

В случае биткоина размер блока информации составляет 1 Мб, в других сетях размер блока может сильно отличаться, и это становится предметом активного обсуждения в криптосообществах.

Стремление изменить размер блока становится поводом для создания форков или даже новых блокчейнов. Например, в августе 2017-го появился форк Bitcoin Cash, у которого размер блока сети составляет 8 Мб и может динамически изменяться.

Сам блокчейн также существует в самых разных видах.

1. Классическая форма, положенная в основу биткоина и множества прочих криптовалют (включая белорусский Талер) подразумевает, что блокчейн публичен, т.е. любой желающий может просмотреть историю транзакций, а также участвовать в достижении консенсуса, то есть в выполнении проверки блоков информации. (Замечу, что публичность блокчейна и открытость данных транзакций не означает отсутствия анонимности транзакций. Но это тема отдельного большого разговора — там всё сложнее.)

2. Другой вариант — частный блокчейн. В данном случае существует некий центр (эмитент токенов), и только он имеет право вносить записи в цепочку блокчейна. Такие блокчейны реализуются при проведении ICO, на них основаны некоторые (немногие) криптовалюты (например, Ripple), также частные блокчейны используются, например, для ведения внутреннего учета в компаниях, государственных кадастров недвижимости, учёта облигаций и других ценных бумаг и так далее… Нередко (как в случае с учётом прав на землю, например) частный блокчейн предусматривает возможность общедоступного чтения цепочки, но при этом право записи по-прежнему принадлежит только держателю блокчейна.

3. Некий промежуточный вариант — т.н. «консорциумный блокчейн», он создаётся в ситуациях, когда собственная закрытая сеть необходима нескольким компаниям или, скажем, госструктурам. Здесь сеть на равных правах контролируют несколько узлов — они имеют свои параметры консенсуса для проверки и записи блоков данных в основную цепочку, а также параметры доступа к сети.

Ещё одно слово, которое у всех на слуху. Стараниями СМИ, к сожалению, сегодня широкая публика понимает майнинг как некое «добывание денег из воздуха», для чего кроме дармового электричества ничего и не нужно. Но на самом деле майнинг лежит в основе существования любой криптовалюты, и доходы майнеров — это плата за поддержку существования сети и обслуживание её работы.

Вернёмся к технологии: любой блокчейн предусматривает территориально распределённую обработку данных о транзакциях с использованием вычислительных мощностей узлов сети. Именно такой подход, заложенный полумифическим Сатоши Накамото, делает невозможным двойное расходование токенов (или криптомонет).

Слово «майнинг» (mining) в переводе с английского означает «добыча при помощи шахты». Слово «майнер» (miner) изначально переводилось как шахтёр.

Сравнение не случайно: аналогичным образом майнеры получают вознаграждение за каждый новый созданный (найденный) блок. Процесс майнинга предусматривает создание новых блоков с занесением в них пользовательских транзакций. В процессе создания нового блока компьютер майнера производит определённые математические вычисления с использованием данных, которые пришли от других узлов сети. Какие конкретно вычисления — определяется используемым в данном блокчейне алгоритмом (их существует не так много). Но такие вычисления требуют значительных усилий и затрат, ведь у технологии блокчейн есть важная особенность: сложность задачи по вычислению очередного блока зависит от объёма используемых вычислительных мощностей, задействованных для её решения. Грубо говоря, «больше народа — меньше кислорода», то есть новых монет.

Далее, награда за майнинг от пользователей формируется из комиссионных отчислений — это когда при переводе токенов пользователи по своему желанию (или автоматически, по заложенным в кошельке параметрам) устанавливают размер вознаграждения за внесение их записи в блокчейн. Обычно это делается для ускорения проведения операции.

Если рассматривать всё вышеописанное на примере биткоина, то там решаемая майнерами задача — это перебор параметра хеш-функции SHA-256 с целью нахождения некого определённого числа с программно-задаваемым количеством нулей в его начале. 9 лет назад Сатоши Накамото решил, что у биткоина именно количество нулей будет определять сложность перебора, усложняя или упрощая процесс поиска новых блоков для майнеров в зависимости от задействованных участниками сети вычислительных мощностей и объёма транзакционных данных.

Конкретно в сети биткоина алгоритм так подбирает текущую сложность вычислений, чтобы транзакции внутри сети биткоина формировались в новый блок каждые 10 минут. Тем не менее, алгоритм SHA-256 уже явно устарел и не способен обслуживать колоссальную нагрузку на сеть биткоина. Как результат, транзакции первой криптомонеты проходят очень долго, а комиссия за них — очень высока. Практически все прочие актуальные сейчас криптовалюты используют другие алгоритмы — от сильно доработанных версий SHA-256 до принципиально иных (типа lyra2z). Соответственно, транзакции проходят очень быстро, а комиссия невелика.

Посмотреть информацию о блоках, список транзакций и майнеров обрабатывающих блокчейн биткоина можно на сайте blockchain.info. А для белорусского Талера аналогичный сервис действует по адресу taler-explorer.online:8090

При этом биткоин — живая иллюстрация того, как происходит усложнение майнинга, поскольку уже добыто 80% из 21 миллиона биткоинов, которые вообще могут существовать. В самом начале, в 2009-2010 годах, награда за новые найденные блоки составляла 50 биткоинов; с ростом цепочки блоков и майнинговых мощностей награда снизилась до 25 BTC, а сегодня составляет и вовсе 12,5 биткоинов.

Ещё несколько лет назад майнинг был вполне доступен владельцам домашних ПК с 2- и 4-ядерными CPU производительностью от единиц до десятков kH/s (килохэш в секунду). Затем этого стало недостаточно, и «домашние» майнеры начали использовать новейшие игровые и профессиональные видеокарты NVIDIA либо AMD. Суть тут в том, процессоры видеокарт изначально ориентированы на выполнение очень сложных математических вычислений.

Именно на этом этапе своей эволюции майнинг стал довольно-таки финансово затратным предприятием, так как видеокарты семейства NVIDIA Tesla и аналогичные или более мощные ускорители AMD потребляют сотни ватт, а их цена — составляет сотни долларов. То есть начинающему майнеру приходилось тратиться на ПК с мощным блоком питания, большим и хорошо охлаждаемым корпусом и новейшей видеокартой — и добавим сюда значительное круглосуточное потребление электричества.

Однако к началу 2016 года для майнинга наиболее популярных криптовалют уже не годились даже профессиональные видеокарты, т.к. их производительность ограничена несколькими mH/s.

На следующем витке эволюции появились в разы более производительные устройства ASIC (Application Specific Integrated Circuit, т.е. интегрированные схемы, ориентированные на приложения). Они разрабатывались специально для майнинга и поэтому не пригодны для иного использования, зато имеют производительность от сотен mH/s и выше. Сегодня обычный «асик»-блог выполнен в виде мобильного ящика и потребляет мегаватт электроэнергии и больше.

Оборудование для майнинга BTC выпускают три основных производителя ASIC-чипов — Bitfury, Bitmain, Avalon. Самый большой из них — именно китайский Bitmain, вложивший в данную индустрию огромные средства. (Например, разработка чипа для асика стоит около $20 млн, то есть порог входа на этот рынок очень высок).

Такие «асики» объединяют в огромные фермы, в чём сегодня наиболее преуспели китайцы. В Китае построены огромные цеха, которые потребляют около 15000 кВтч, плата за электричество для них достигает $100 тысяч в месяц, но в день такая ферма приносит 10-15-20 биткоинов. При этом на добычу одной новой монеты биткоина (ВТС) нужно потратить одного только электричества не менее чем на $1000.

В 2015 году суммарные затраты электроэнергии майнинговыми станциями составляли полтора тераватта, что эквивалентно потреблению огромного города. Теперь же, если бы майнеры одного только биткоина во всём мире создали некое государство, то они заняли бы 61-е место по потреблению электроэнергии, оставив позади 159 стран. К такому выводу пришли аналитики британского сервиса Power Compare. Генерирование биткоинов уже требует больше электричества, чем обеспечение светом всей Ирландии, Исландии или Нигерии. А ведь капитализация биткоина — менее 40% от всех криптовалют.

Сегодня за новые криптомонеты борются огромные майнинг-пулы (объединения майнеров), с мощностями оборудования изменяющимися в петахэшах; другое сильное направление майнинга — создание всё более мощных и специализированных майнинг-ферм в регионах с дешёвой электроэнергией (в последнее время этим активно промышляют китайцы и россияне).

Но всё описанное относится в основном к биткоину и представителям первой сотни криптомонет. Менее известные и распространённые криптовалюты всё ещё можно майнить и на достаточно скромном оборудовании. При правильном подходе и выборе криптомонеты затраты на оборудования и оплату электричества окупаются в течение нескольких месяцев. Правда, выбрать конкретную криптовалюту, которая в скором времени «взлетит», используя научный подход — практически нереально. Это вопрос везения, что бы не говорили самозваные аналитики.

Кроме того, ряд криптовалют в своём блокчейне использует такие алгоритмы, которые делают невыгодным майнинг на «асиках» и фермах, зато дают возможность заниматься майнингом на видеокартах и CPU. Это, например, Monero, LBRY, Decred, Pascal, Zcoin, тот же белорусский Талер.

Однако в целом заниматься майнингом индивидуально сейчас уже практически бесполезно, так как доля вычислительных мощностей одного майнера в сравнении с общемировыми мощностями, задействованными в майнинге, исчезающе мала — отсюда столь же низкая вероятность получит награду за найденный блок. Выходом для рядовых пользователей, желающих приобщиться к добыче криптовалюты, стал облачный майнинг. Его суть в том, что объединения майнеров закупают оборудование и предоставляют его в аренду желающим. Доходность облачного майнинга колеблется от 0% до 200% в год.

Но всё же более распространена практика создания майнинг-пулов — когда для нахождения блока объединяются ПК сразу многих майнеров. Награда за блок, добытый пулом, распределяется среди всех участников. Технически майнинг-пул — это сервер, который делит задачу по вычислению подписи блока на небольшие «подзадачи», которые раздаёт подключенным компьютерам. Вклад каждого майнера в общую работу пула оценивается в так называемых «шарах» (от английского «share»). Сервер пула собирает «шары» от майнеров и проверяет их валидность. Как только какая-то «шара» удовлетворяет текущим значениям сложности, сервер пула объявляет о подписании блока. Далее пул получает награду за блок и распределяет между майнерами пропорционально количеству переданных «шар», причём неважно, была ли среди них подписавшая блок.

Создание и поддержание пулов — одна из форм майнингового бизнеса. Создатель пула зарабатывает на комиссии с добытых участниками монет, её размер обычно от 0,3% до 1-2%. Для создания самостоятельного пула требуется только выделенный сервер с несложным специализированным ПО. Намного сложнее — провести организационную работу, что есть собрать в пул достаточно много первичных участников.

Последнее, о чём нужно сказать в этой статье — это о двух базовых механизмах, определяющих вероятность формирования узлом сети очередного блока в блокчейне. Эти механизмы, соответственно, — «доказательство выполнения работы» (Proof of Work, PoW) и «доказательство доли владения» (Proof of Stake, PoS).

Механизм Proof of Work пока наиболее распространён, он используется в алгоритмах блокчейнов большинства современных криптовалют. Исторически он был первым, применяется в системе Bitcoin — там в качестве доказательства выполнения вычислительной работы используется многоуровневое хэширование: как я уже описывал, хэш предыдущего блока становится составной частью следующего блока. Именно это не позволяет изменить блок без изменения хэшей во всех последующих блоках. Хэш признаётся истинным только в том случае, если значение хэш-суммы меньше значения специального параметра, определяющего сложность майнинга. Для поиска такой хэш-суммы требуется её многократный пересчёт с перебором произвольных значений параметра nonce — в этом и состоит суть выполняемой работы.

Механизм Proof of Stake — альтернатива PoW. В этом случае вероятность формирования узлом сети очередного блока в блокчейне пропорциональна доле, которую составляют принадлежащие этому участнику расчётные единицы данной криптовалюты от их общего количества. Исторически это более новый протокол, впервые он был реализован в 2012 году в криптовалюте PeerCoin. Его преимущество — в том, что нет нужды тратить большое количество электричества для формирования блокчейна. Недостаток — PoS даёт дополнительную мотивацию к накапливанию средств в одних руках, что может привести к централизации сети.

Поскольку ни PoW, ни PoS не могут в полной мере удовлетворить создателей криптовалют и бизнес-блокчейнов, создаются гибридные схемы, которые совмещают идеи механизмов. У таких криптовалют блокчейн состоит из блоков обоих типов, что делает переписывание историй транзакций непростой задачей. Обычно в таких алгоритмах PоW-блоки становятся показателями реальной работы (это даёт дополнительную гарантию надёжности при работе с транзакциями), и их можно использовать для эмиссии валюты, а PоS-блоки — рассматривать как потенциальный доход.

На практике смешанные варианты формирования новых блоков используются в криптовалютах EmerCoin, NovaCoin, YaCoin, а также PeerCoin и Reddcoin. Например, метод PoW может использоваться для формирования цепочки блоков, а PoS — для подтверждения транзакций.

 

Текст: Денис Лавникевич

dev.by