Блокчейн — одна из главных технологических историй последнего десятилетия, которая в будущем изменит мир. Кажется, что все говорят об этом, но за разговорами не всегда скрывается четкое понимание того, что такое блокчейн и как он работает.
Блокчейн (от англ. “blockchain”, изначально англ. “block chain” — дословно “цепь из блоков”) — это распределенная база данных, где цифровые блоки с информацией выстроены в непрерывную и последовательную цепочку. В каждом блоке хранится информация о предыдущих блоках, а распределенная означает, что у нее отсутствует контролирующий орган.
Блокчейн — это база данных, совместно используемая участниками сети, где актуальная информация доступна всем участникам одновременно. Каждый может ознакомиться с информацией внутри блоков, но никто не в силах ее изменить или уничтожить. Важно, что в такие последовательные цепочки можно только добавлять новые блоки данных, но нельзя исправлять или удалять уже записанные данные.
Возможность обновления блокчейна распределяется между узлами или участниками общедоступной или частной компьютерной сети. Это известно как технология распределенного реестра (Distributed Ledger Technology, или DLT), поэтому блокчейн – это один из видов распределенного реестра, и наиболее известный и используемый.
Данные хранятся в базе данных, операции регистрируются в базе данных. Блокчейн обеспечивает постоянную, неизменную и прозрачную запись данных и транзакций. Это, в свою очередь, позволяет обменивать все, что имеет ценность, будь то физический предмет или что-то менее осязаемое.
Блокчейн имеет три основных атрибута. Во-первых, база данных блокчейна должна быть криптографически защищена. Это означает, что для доступа или добавления данных в базу данных вам нужны два криптографических ключа: открытый ключ, который в основном представляет собой адрес в базе данных, и закрытый ключ, который является личным ключом, который должен быть аутентифицирован сетью.
Далее, блокчейн — это цифровой журнал или база данных транзакций, что означает, что все происходит полностью онлайн.
И, наконец, блокчейн — это база данных, которая может использоваться как в общедоступной, так и в частной сети.
Как связаны блокчейн и биткоин?
Первое, что приходит на ум при упоминание блокчейна, это биткоин. Действительно, блокчейн тесно связывают с биткоином, поскольку он был впервые реализован в биткоине.
Сейчас блокчейн биткоина – один из самых известных общедоступных сетей блокчейнов. Любой может открыть биткоин-кошелек или стать узлом в сети.
Другие блокчейны могут быть частными сетями. Они больше применимы к банковскому делу и финтеху, где людям нужно точно знать, кто участвует, кто имеет доступ к данным и у кого есть закрытый ключ к базе данных. Другие типы блокчейнов включают блокчейны консорциума и гибридные блокчейны, которые сочетают в себе различные аспекты публичных и частных блокчейнов.
Как работает блокчейн?
Более глубокое погружение может помочь понять, как работают блокчейн и другие DLT.
Когда данные в блокчейне доступны или изменены, запись сохраняется в «блоке» вместе с записями других транзакций. Сохраненные транзакции шифруются с помощью уникальных неизменяемых хэшей, например созданных с помощью алгоритма SHA-256 (один из семейства криптографических алгоритмов SHA-2, разработанного Агентством национальной безопасности США).
Новые блоки данных не перезаписывают старые; они добавляются вместе, чтобы можно было отслеживать любые изменения. А поскольку все транзакции зашифрованы, записи неизменяемы, поэтому любые изменения в реестре могут быть распознаны сетью и отклонены.
Эти блоки зашифрованных данных постоянно «привязаны» друг к другу, а транзакции записываются последовательно и бесконечно, создавая идеальную историю аудита, которая позволяет просматривать прошлые версии блокчейна.
Когда в сеть добавляются новые данные, большинство узлов (или их называют “ноды”) должны проверить и подтвердить легитимность новых данных на основе разрешений или экономических стимулов, также известных как механизмы консенсуса. При достижении консенсуса создается новый блок, который присоединяется к цепочке. Затем все узлы обновляются, чтобы отразить реестр блокчейна.
В общедоступной сети блокчейна биткоина первый узел, достоверно доказавший легитимность транзакции, получает экономический стимул. Этот процесс называется «майнинг».
Вот теоретический пример, который поможет проиллюстрировать, как работает блокчейн. Представьте, что кто-то хочет купить билет на концерт на вторичном рынке. Этот человек уже был обманут кем-то, кто продавал поддельные билеты, поэтому она решает попробовать один из децентрализованных веб-сайтов по обмену билетов с поддержкой блокчейна, которые были созданы за последние несколько лет. На этих сайтах каждому билету присваивается уникальная, неизменная и поддающаяся проверке личность, привязанная к реальному человеку. Прежде чем посетитель концерта купит свой билет, большинство узлов в сети проверяют учетные данные продавца, гарантируя, что билет действительно настоящий. Она покупает билет и наслаждается концертом.
Для чего нужен алгоритм консенсуса?
Помните идею механизмов консенсуса, упомянутую ранее? Есть два способа, которыми узлы блокчейна приходят к консенсусу: через частные блокчейны, где доверенные корпорации являются привратниками изменений или дополнений к блокчейну, или через публичные блокчейны массового рынка.
Для того, чтобы такая структура работала и, учитывая, что узлы блокчейна не зависят друг от друга, существуют единые для всех узлов правила, согласно которым он осуществляет валидацию транзакций и запись блоков в цепочку. Эти правила называются алгоритмом консенсуса блокчейна.
Большинство общедоступных блокчейнов приходят к консенсусу либо с помощью системы доказательства работы (POW, Proof-of-work — доказательство выполнения работы), либо системы доказательства доли (Proof-of-Stake, PoS, доказательство владения долей), но есть и другие алгоритмы.
В системе Proof-of-work первый узел или участник, проверяющий добавление новых данных или транзакцию в цифровом реестре, получает определенное количество токенов в качестве вознаграждения. Чтобы завершить процесс проверки, участник или «майнер» должен решить криптографический вопрос. Первый майнер, решивший головоломку, получает токены.
Первоначально люди на различных блокчейнах занимались майнингом в качестве хобби. Но поскольку этот процесс является потенциально прибыльным, майнинг блокчейна был индустриализирован. Эти пулы для майнинга блокчейнов с доказательством работы привлекли внимание количеством энергии, которую они потребляют.
В сентябре 2022 года Ethereum, криптовалютная сеть с открытым исходным кодом, решила проблемы, связанные с использованием энергии, обновив свою программную архитектуру до блокчейна с доказательством доли (PoS). Это событие, известное просто как «Слияние», рассматривается как знаменательный момент в истории блокчейна.
С Proof-of-Stake инвесторы вносят свои криптовалюты в общий пул в обмен на возможность заработать токены в качестве вознаграждения. В системах Proof-of-Stake майнеры оцениваются на основе количества монет собственного протокола, которые они имеют в своих цифровых кошельках, и продолжительности их хранения. Майнер с наибольшим количеством монет имеет больше шансов быть выбранным для проверки транзакции и получения вознаграждения.
Как бизнес может извлечь выгоду из блокчейна?
Исследования показывают, что блокчейн и DLT могут создавать новые возможности для бизнеса за счет снижения рисков и снижения затрат на соблюдение требований, создания более рентабельных транзакций, обеспечения автоматизированного и безопасного выполнения контрактов и повышения прозрачности сети. Разберем дальше:
- Снижение рисков и снижение затрат на соблюдение требований. Банки полагаются на процессы «знай своего клиента» (KYC), чтобы привлечь клиентов и удержать их. Но многие существующие процессы KYC устарели и приводят к затратам до 500 миллионов долларов в год на каждый банк. Новая система DLT может потребовать проверки KYC один раз для каждого клиента, что приведет к повышению эффективности, снижению затрат и повышению прозрачности и качества обслуживания клиентов.
- Экономичные сделки. Оцифровка записей и размещение их в универсальном реестре может помочь значительно сэкономить время и деньги. Например, в сделке по аккредитиву две компании выбрали безбумажное решение и использовали блокчейн для торговли маслом и сыром на сумму почти 100 000 долларов. Таким образом, процесс, который ранее занимал до десяти дней, был сокращен до менее чем четырех часов — от выставления до утверждения аккредитива.
- Автоматизированное и безопасное выполнение контракта. Смарт-контракты — это наборы инструкций, закодированных в токены, выпущенные на блокчейне, которые могут выполняться самостоятельно при определенных условиях. Они могут обеспечить автоматическое выполнение контрактов. Например, один ритейлер хотел оптимизировать свои усилия по управлению цепочками поставок, поэтому он начал записывать все процессы и действия, от поставщика до покупателя, и кодировать их в смарт-контракты на блокчейне. Это усилие не только упростило отслеживание происхождения продуктов питания для более безопасного потребления, но также потребовало меньше человеческих усилий и улучшило возможность отслеживания потерянных продуктов.
Как связаны блокчейн, криптовалюта и децентрализованные финансы?
Блокчейн позволяет покупателям и продавцам торговать криптовалютами онлайн без необходимости в банках или других посредниках.
Все цифровые активы, включая криптовалюты, основаны на технологии блокчейн. Децентрализованные финансы (DeFi) — это группа приложений в криптовалюте или блокчейне, предназначенных для замены существующих финансовых посредников услугами на основе смарт-контрактов.
Как и блокчейн, приложения DeFi децентрализованы, а это означает, что любой, кто имеет доступ к приложению, может контролировать любые изменения или дополнения, внесенные в него. Это означает, что пользователи потенциально имеют более прямой контроль над своими деньгами.
Для чего еще можно использовать блокчейн?
Криптовалюта — это только верхушка айсберга. Сценарии использования блокчейна быстро выходят за рамки обмена между людьми, особенно в связи с тем, что блокчейн сочетается с другими появляющимися технологиями.
Примеры других вариантов использования блокчейна включают следующее:
- С помощью блокчейна компании могут создавать неудаляемый контрольный след посредством последовательной и неограниченной записи транзакций. Это позволяет использовать системы, которые ведут статические записи (например, права собственности на землю) или динамические записи (например, обмен активами).
- Блокчейн позволяет компаниям отслеживать транзакцию до ее текущего статуса. Это позволяет компаниям точно определить, откуда данные были получены и куда они были доставлены, что помогает предотвратить утечку данных.
- Блокчейн поддерживает смарт-контракты, которые представляют собой программы, которые автоматически инициируют транзакции при выполнении условий контракта.
Какие опасения связаны с будущим блокчейна?
Хотя блокчейн может изменить правила игры, возникают сомнения относительно его истинной ценности для бизнеса. Одна из основных проблем заключается в том, что несмотря на все варианты использования на стадии идеи, гиперболические заголовки и миллиарды долларов инвестиций, остается очень мало практических, масштабируемых вариантов использования блокчейна.
Одной из причин этого является появление конкурирующих технологий. Например, в области платежей блокчейн — не единственная финтех-технология, нарушающая цепочку создания стоимости: 60% из почти 12 миллиардов долларов, вложенных в финтех-компании США в 2021 году, были направлены на платежи и кредитование. Учитывая, насколько сложными могут быть блокчейн-решения — и тот факт, что простые решения часто являются лучшими , — блокчейн не всегда может быть ответом на проблемы с платежами.
Забегая вперед, некоторые считают, что ценность блокчейна заключается в приложениях, которые демократизируют данные, обеспечивают совместную работу и решают определенные болевые точки. Именно в этих конкретных случаях использования блокчейн обладает наибольшим потенциалом, а не в финансовых услугах.
Как блокчейн может развиваться с течением времени?
В ближайшие пять лет у блокчейна будет два основных горизонта развития :
- Рост блокчейна как услуги (BaaS). BaaS — это облачный сервис, который создает цифровые продукты для сред распределенного реестра и блокчейна без каких-либо требований к настройке инфраструктуры. В настоящее время им руководят крупные технологические компании.
- Совместимость между сетями блокчейна и внешними системами. Повышение функциональной совместимости будет означать, что разрозненные сети блокчейна и внешние системы смогут просматривать, получать доступ и обмениваться данными друг друга, сохраняя при этом целостность. Стандартизация оборудования и масштабируемые алгоритмы консенсуса позволят использовать кросс-сети, такие как Интернет вещей в инфраструктуре блокчейна.
Эти тенденции станут возможными частично из-за усиления давления со стороны регулирующих органов и потребителей, требующих большей прозрачности цепочки поставок, а частично из-за экономической неопределенности, поскольку потребители ищут независимые, централизованно регулируемые системы. А крупные корпорации, запускающие успешные пилотные проекты, укрепят доверие потребителей и других организаций.
Потенциальному росту могут препятствовать несколько факторов: во-первых, некоторые известные приложения имеют ограниченную масштабируемость, включая требования к энергопотреблению или инфраструктуре. Кроме того, неопределенность в отношении изменений в сфере регулирования или управления может держать потребителей в замешательстве — например, если нет ясности в отношении того, кто будет обеспечивать соблюдение смарт-контрактов. И, наконец, нерешенная угроза кибератак остается опасением для потенциальных пользователей блокчейна.
Какое отношение NFT имеют к блокчейну?
Невзаимозаменяемые токены (NFT) чеканятся на блокчейнах смарт-контрактов, таких как Ethereum или Solana. NFT представляют собой уникальные активы, которые не могут быть воспроизведены — это не взаимозаменяемая часть — и не могут быть обменены один на один. Эти активы включают в себя что угодно, от картины Пикассо до цифрового мема лол-кота. Поскольку NFT построены поверх блокчейнов, их уникальные идентификаторы и право собственности можно проверить с помощью реестра. С некоторыми NFT владелец получает роялти каждый раз, когда NFT торгуется.
Рынок NFT чрезвычайно нестабилен: в 2021 году один NFT, созданный цифровым художником Майком Винкельманном, также известным как Beeple, был продан на Christie’s за 69,3 миллиона долларов. Но продажи NFT резко сократились с лета 2022 года.
Насколько безопасен блокчейн?
Блокчейн называют «машиной правды». Хотя он устраняет многие проблемы, возникшие в Web 2.0, такие как пиратство и мошенничество, он не является окончательным решением для цифровой безопасности. Сама технология по существу надежна, но, в конечном счете, она настолько благородна, насколько хороши люди, ее использующие, и настолько хороши, насколько хороши данные, которые они к ней добавляют.
Мотивированная группа хакеров может использовать алгоритм блокчейна в своих интересах, взяв под контроль более половины узлов в сети. С этим простым большинством хакеры имеют консенсус и, следовательно, имеют право проверять мошеннические транзакции.
В 2022 году хакеры сделали именно это, похитив более 600 миллионов долларов с игровой блокчейн-платформы Ronin Network. Эту проблему, в дополнение к препятствиям, связанным с масштабируемостью и стандартизацией, необходимо решить. Но у блокчейна все еще есть значительный потенциал как для бизнеса, так и для общества.
