Выбор конкретного алгоритма зависит от целей проекта, требований к безопасности, скорости и масштабируемости сети. Помимо технических аспектов, выбор механизма консенсуса также влияет на уровень децентрализации и справедливости блокчейн-системы. Алгоритм PoW подвергается критике из-за высокой энергозатратности майнинга и риска централизации в руках крупных майнинг-пулов. В свою очередь, PoS стремится обеспечить более равномерное распределение влияния на принятие решений в сети за счет учета доли владения участников.
1 PoW
Microsoft в партнёрстве с поставщиком решений для отслеживания перевозок Adents разработали платформу для сквозного контроля цепочки поставок. ShipChain занимается отслеживанием грузов от производства до потребителя71. В первом полугодии 2018 года будет проводиться эксперимент по использованию технологии блокчейн в целях мониторинга достоверности сведений Единого государственного реестра недвижимости (ЕГРН) на территории Москвы63. О разработках и планах использования технологии блокчейн заявили платёжные системы VISA4142, Mastercard4344, Unionpay45 и SWIFT4647. Для более наглядного объяснения механизма работы платёжной системы Сатоси Накамото ввёл понятие «цифровая монета»18, определив его как цепочку цифровых подписей. В отличие от стандартизированных номиналов обычных монет, каждая «цифровая монета» имеет свой собственный номинал.
- Walmart, Unilever, Nestle и Dole отслеживают состояние пищевых продуктов из разных стран.
- Первые операторы ЦФА были зарегистрированы ЦБ РФ в 2022 году54, ими были проведены первые размещения ЦФА55.
- Многим банкам, несмотря на присущую им консервативность, опасно было бы недооценивать потенциал этой технологии.
- Даже если часть узлов выйдет из строя или попытается сфальсифицировать данные в блоках, другие участники быстро выявят и заблокируют подозрительную активность.
Майнеры используют специализированное оборудование (ASIC) или мощные видеокарты для перебора множества вариантов хеша блока, пока не будет найдено значение, удовлетворяющее определенным условиям сложности. Таким образом, децентрализация является основополагающим принципом блокчейна, который коренным образом меняет подход к хранению, обмену и управлению цифровыми активами и открывает путь к созданию более открытых, эффективных и демократичных систем. Конечно, первое, что приходит на ум – криптовалюта, где блокчейн служит распределенным реестром всех транзакций. 16 декабря 2019 сеть магазинов «Магнит» запустила открытую блокчейн-платформу по управлению цифровой рекламой, созданную в партнёрстве с Aggregion при технологической поддержке Microsoft.
Каждому биткойн-адресу может сопоставляться любое количество «цифровых монет». При помощи транзакций их можно делить и объединять, при этом сохраняется общая сумма их номиналов за вычетом комиссии. Таким образом, цепочка блоков содержит историю владения, с которой можно ознакомиться, например, на специализированных сайтах16. По их мнению, блокчейн мог бы оптимизировать инфраструктуру, радикально сократить затраты и обеспечить необходимое повышение RoE (доходности собственного капитала) банков.
В консорциумных блокчейнах процесс согласования обеспечивается несколькими заранее оговорёнными равноправными узлами. Например, консорциум из 15 банков договаривается считать действительным блок с мультиподписью не менее 10 участников консорциума. При этом участники концерна доступ к информации из блокчейна могут сделать как общедоступным, так и ограничить избранным кругом или ввести иные количественные, содержательные или временны́е ограничения33. На каждом узле блокчейн-системы хранятся копии всей базы данных в целом, и они сверяются между собой. Это придает системе жизнеспособность даже в случае успешных хакерских атак на ее одиночные узлы.
Лучшая в своем классе безопасность
Блокчейн формируется как непрерывно растущая цепочка блоков с записями обо всех транзакциях. Копии базы или её части одновременно хранятся на множестве компьютеров и синхронизируются согласно формальным правилам построения цепочки блоков. Информация в блоках не шифрована и доступна в открытом виде, но отсутствие изменений удостоверяется криптографически через хеш-цепочки17 (элемент цифровой подписи). Блокчейн — это распределенная база данных, которая содержит информацию обо всех транзакциях, проведенных участниками системы. Технология блокчейн была введена в 2008 году и с тех пор претерпела значительные изменения и усовершенствования. Основной принцип работы заключается в том, что информация хранится в виде последовательности блоков, соединенных в цепочку.
У блокчейна имеется собственный алгоритм для проверки целостности и правильности новых блоков и транзакций. Для проверки используются специальные механизмы Proof of Work или PoW и Proof of Stake или PoS. Такая система позволяет надежно защитить информацию, и поэтому с успехом используется при работе с финансами, например, те же криптовалюты используют именно блокчейн. В данном разделе мы рассмотрим необычные особенности и факты о технологии, которая известна как цепочка блоков.
Что такое механизм консенсуса
Каждый новый блок содержит информацию о предыдущем блоке, что делает его надежным и децентрализованным. Механизм консенсуса – это ключевой компонент технологии блокчейн, позволяющий участникам децентрализованной сети достигать согласия относительно текущего состояния системы и подтверждать достоверность транзакций. Поскольку в блокчейне отсутствует центральный орган управления, именно алгоритмы консенсуса обеспечивают целостность и безопасность распределенного реестра. Чтобы понять, как он работает, нужно представить, что каждый блок содержит набор транзакций или записей.
Это обеспечивает целостность и невозможность изменения уже сохраненных данных без согласия большинства участников сети. Благодаря этому, блокчейн стал надежным способом организации финансовых и информационных операций. С тех пор блокчейн стал активно развиваться и находить применение в самых различных сферах, таких как финансы, логистика, здравоохранение, государственное управление и многих других. Уникальные свойства блокчейна, включая прозрачность, неизменность и безопасность данных, открывают огромные возможности для оптимизации бизнес-процессов, снижения издержек и создания новых инновационных сервисов и приложений.
Блокчейн открывает новые возможности для создания децентрализованных, прозрачных и эффективных систем в различных областях – от финансов и логистики до здравоохранения и государственного управления. Помимо PoW и PoS, существует ряд других консенсусных алгоритмов. Некоторые объединяют элементы PoW и PoS, другие предлагают новые подходы.
- Это ключ к новым бизнес-моделям, инвестиционным возможностям и пониманию, куда движется цифровой мир.
- Понимание того, как работает блокчейн, — это уже не просто вопрос любопытства.
- Основной принцип работы блокчейна заключается в том, что информация сохраняется в виде последовательного списка блоков, каждый из которых содержит данные о предыдущем блоке.
Впервые термин появился как название полностью реплицированной распределённой базы данных, реализованной в системе «Биткойн», из-за чего блокчейн часто отождествляют с реестром транзакций в различных криптовалютах. Однако технология цепочек блоков может быть распространена на любые взаимосвязанные информационные блоки4. Появившаяся в октябре 2008 года система Биткойн стала первым применением технологии блокчейн5.
Будущее технологии блокчейн
Если упрощенно, блокчейн — это универсальная система для хранения и передачи данных, ключевой характеристикой которой является децентрализованность. То есть все данные разбиваются на блоки, которые хранятся не на каком-то конкретном сервере, а на компьютерах участников сети в зашифрованном виде. Именно благодаря этим принципам блокчейн стал широко применяемым в различных сферах, таких как финансы, здравоохранение, логистика и многие другие. Его уникальные возможности продолжают развиваться, открывая новые перспективы для цифрового мира. Особенностью работы блокчейна является его прозрачность и невозможность внесения изменений в уже существующие блоки без согласия большинства участников сети. Чтобы все узлы в распределенной сети пришли к согласию о том, какая блокчейн terra остановил генерацию новых блоков версия реестра является правильной, используются механизмы консенсуса.
Блокче́йн (англ. blockchain1, изначально block chain2 — цепь из блоков) — выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков (связный список), содержащих какую-либо информацию. Связь между блоками обеспечивается не только нумерацией, но и тем, что каждый блок содержит свою собственную хеш-сумму и хеш-сумму предыдущего блока. Чтобы соответствовать правилам построения цепочки, изменения хеш-суммы нужно будет записать в следующий блок, что вызовет изменения уже его собственной хеш-суммы. Если изменяемый блок последний в цепочке, то внесение изменений может не потребовать существенных усилий. Но если после изменяемого блока уже сформировано продолжение, то изменение может оказаться крайне трудоёмким процессом. Дело в том, что обычно копии цепочек блоков хранятся на множестве разных компьютеров независимо друг от друга3.
Но как только одна из подобных транзакций будет включена в блок, остальные транзакции с этими же биткойнами система будет уже игнорировать. Например, если в блок будет включена более поздняя транзакция, то более ранняя будет считаться ошибочной. Есть небольшая вероятность, что при ветвлении две подобные транзакции попадут в блоки разных ветвей.
Их применение позволяет улучшить процессы управления данными, устранить проблемы доверия между участниками сети и создать новые стандарты в области электронных контрактов. Благодаря этим механизмам и принципам, технология цепочки блоков обеспечивает высокий уровень безопасности данных и позволяет пользователям доверять информации, хранящейся в блокчейне. Блоки в блокчейне связаны между собой криптографически, образуя непрерывную цепочку. Каждый блок содержит уникальный хеш (цифровой отпечаток) предыдущего блока, что делает невозможным изменение данных задним числом без нарушения целостности всей цепи. Для формирования новых блоков и обеспечения консенсуса в сети используются специальные алгоритмы, такие как Proof-of-Work (PoW) или Proof-of-Stake (PoS). Обычно (статистически) требуется большое количество пересчётов, на что затрачивается значительное время.
Представьте, что вы пытаетесь изменить данные в одном из старых блоков. Поскольку следующий блок хранит хеш измененного блока, связь между ними разорвется. Чтобы восстановить цепь, вам придется пересчитать хеши всех последующих блоков, что требует колоссальных вычислительных мощностей и делает систему чрезвычайно защищенной от подделок. Приватные сети блокчейна находятся под контролем одной организации и служат для ее внутренних целей.
Чаще всего умышленное изменение информации в любой из копий базы или даже в достаточно большом количестве копий не будет признано истинным, так как не будет соответствовать правилам. Некоторые изменения могут быть приняты, если будут внесены во все копии базы (например, удаление нескольких последних блоков из-за ошибки в их формировании). И в России, и на Западе государства в последние десятилетия активно ищут пути оптимизации своей административной деятельности. Хорошим решением для этого было бы перевести в блокчейн все рутинные и архаичные процессы.
