Блокчейн – что это такое простыми словами 24.07.2017

Краткий экскурс в историю. Почему появился Биткоин?

В ХХ веке доллар получил и сохранил статус глобальной валюты во многом потому, что большинство людей в мире считали, что США и их финансовая система имеют лучшие шансы выстоять в любых кризисах, чем другие страны. Это объясняет, почему многие люди предпочитают хранить свои сбережения в долларах.

Однако, обвинения в снижении качества денег предъявляют центробанкам уже много веков, и не без причины. История показывает, что печать необеспеченных денег и снижение содержания драгоценных металлов в монетах – главные способы пополнения казны в государствах, которые не могут свести концы с концами. Особую остроту эта проблема приобрела после отказа от золотого стандарта, согласно которому каждый доллар был обеспечен определенным количеством золота. Золотой стандарт ограничивал возможности центробанков по манипулированию денежной массой. После отмены золотого стандарта центробанки получили возможность печатать деньги без каких-либо ограничений, доллар утратил долговременную ценность, а некомпетентные чиновники смогли финансировать любые авантюрные проекты.

В 2008 году Федеральный резерв США ради спасения прогоревших банков выпустил просто гигантские суммы новых денег, что повлияло на обесценивание сбережений у граждан и зависящих от доллара экономик многих стран, а также привело к мировому финансовому кризису.

Биткоину повезло появиться в мире в идеальный момент, вскоре после мощнейшего финансового кризиса 2008 года, который обнажил многие недостатки финансовой и политической систем. Универсальные деньги, которые не требовалось обменить на границе, платежи без необходимости отправки персональных данных, невозможность манипулирования денежной эмиссией, международные переводы без комиссии, возможность жителям беднейших уголков мира получить онлайн доступ к финансовой системе, микроплатежи, позволяющие монетизировать контент в интернете без рекламы – вот лишь некоторые из тех волнующих возможностей, которые замаячили на горизонте благодаря биткоину.

Основная особенность биткоина – для работы этой цифровой валюты не нужно ни банка, никакого либо другого посредника, который может повлиять на процесс денежного обмена, блокировать его каким-либо образом, получать комиссию или начать выпускать неограниченное количество денег. Эта особенность во многом повлияла на популярность этой валюты, а также лежащей в основе этой валюты технологии блокчейна, о котором пойдет речь в этой статье.

Как работает блокчейн

В сегодняшней статье мы с вами попробуем разобраться и описать основной принцип работы блокчейн технологии простыми словами на примере цифровой валюты биткоин. Техническая реализации конечно намного сложнее, но для первичного понимания как работает технология этого вполне хватит. В дальнейших статьях я буду рассматривать более подробно все нюансы работы. Итак начнем.

Альберт Эйнштейн однажды сказал: «Если вы не можете объяснить это просто, вы сами не понимаете это до конца». Наша сегодняшняя цель – объяснить настолько просто, насколько это возможно, чтобы каждый смог понять, как работает технология блокчейн.

Базовые термины

Первое - мы должны понять несколько базовых терминов.

Бухгалтерская книга– в контексте нашего сегодняшнего разговора - это книга, в которую заноситься записи о поступлениях и расходах денег.

Транзакция – в общем случае любая операция со счетом. Поступления денег или отправка будет считаться транзакцией. Вы также наверное знакомы с транзакциями в банкоматах и примерно представляете, что это. Набор действий с вашим лицевым счетом, который приводит к изменению баланса на счете.

Биткоин – от английского bit – цифровой кусочек информации и coin – монета. Цифровая криптовалюта, аналог бумажных денег – долларов, евро, рублей и т.д.

Блокчейн и криптовалюты

Технология блокчейна сама по себе не является чем-то новым, но благодаря криптовалютам, особенно биткоину, обрела достаточную популярность и теперь постоянно улучшается и дорабатывается. Но сегодня мы не будем говорить о биткоине, как он устроен и зачем нужен. Мы опишем технологию, которая лежит в его основе.

Как работает блокчейн

Блокчейн — выстроенная по определённым правилам непрерывная последовательная цепочка блоков, содержащих информацию.

В контексте криптовалют – это технология, которая позволяет переводить цифровые деньги или любые другие данные от одного человека к другому. Важная особенность здесь – это отсутствие размножения информации. Например когда вы копируете другу фильм или песню на флешку, то вы создаете копию фильма на флешке и вот теперь фильм есть и у вас и у друга. Получается 2 копии. В блокчейне же всегда присутствует только одна копия, т.е. по сути вы копируете фильм другу на флешку и у вас он удаляется.

Для цифровых ресурсов, таких как электронные деньги это очень важное свойство. Представьте себе, что было бы с экономикой, если бы мы могли копировать деньги друг другу. Деньги – это средство обмена одних благ на другие, средство обмена товаров и услуг. При копировании денег вновь созданные деньги не имеют под собой созданных благ и соответственно очень быстро приведут сами себя к обесцениванию.

Часто бывает, что когда говоришь о блокчейне, то люди говорят: «мы не хотим говорить о биткоине», но биткоин не равен блокчейну. Это нужно запомнить. Может быть потому что биткоин имеет плохую репутацию, но о технологии блокчейн мы должны и будем говорить.

Блокчейн на примере

После того, как мы разобрали основные термины пришло время погрузиться в те проблемы, которые блокчейн пытается решить. И основная проблема, которую блокчейн пытается решить – денежные переводы. Я объясню вам основной принцип цифровой валюты биткоин, сфокусировавшись исключительно на принципе. Я не буду погружаться в детали реализации, как это сделано на практике (на техническом уровне). Главное, что нужно помнить - что это просто концепт, принцип для понимания, а не конкретная реализация.

Сегодня, если один человек, назовем его A хочет отправить деньги другому человеку, назовем его B, например из Израиля в Японию, то обычно это делается с помощью доверенной третьей стороны – банка, системы международных переводов или почты и работает это следующим образом:

Человек A говорит: «Я хочу отправить перевод B» и заказывает денежный перевод у третьей стороны. Доверенная сторона идентифицирует человека B в Японии и переводит деньги, беря определенный процент за перевод.

Как работает блокчейн

Обычно это может занимать 3-5 дней для проверки всех данных, проведения перевода и т.д. Это может занимать больше или меньше времени, в зависимости от ситуации.

Первое, что пытается сделать технология блокчейна – это отправка денег без третьей стороны.

Второе – отправить деньги быстрее чем 3 дня, фактически мгновенно.

Третье – дешевле, чем процент вознаграждения, который берет третья стороны. В идеале – бесплатно.

Как работает блокчейн

Теперь давайте подробнее рассмотрим как блокчейн решает проблему перевода денег. Первый принцип, о котором мы будем говорить – это принцип публичной бухгалтерской книги. Я покажу как работает этот принцип на примере. Для примера давайте возьмем сеть из 4 человек, которые хотят отправлять деньги друг другу. Назовем их A, B, C, D.

Как работает блокчейн

Также есть бухгалтерская книга, в которую заноситься вся информация о переводах. Предположим, что в книге на момент создания этой сети, A изначально имел 10 рублей.

Как работает блокчейн

Теперь давайте рассмотрим как это будет реализован в блокчейне. А хочет передать B 5 рублей. Что должно произойти? Мы должны добавить транзакцию перевода А->B=5 рублей и мы должны связать эту транзакцию с уже имеющейся транзакцией А имеет 10 рублей.

Как работает блокчейн

Теперь давайте предположим, что B хочет передать C 3 рубля. Теперь мы должны сделать тоже самое. Добавить транзакцию B->C=3 рубля и связать с предыдущей транзакцией.

Как работает блокчейн

Теперь, если C хочет отправить 1 рубль D, мы делаем тоже самое, добавляем транзакцию C->D=1 рубль в общую бухгалтерскую книгу и связываем эту транзакцию с предыдущей и т.д.

Это принцип публичной бухгалтерской книги в блокчейне. По существу – это цепочка транзакций и это одна из причин, почему она называется цепочка блоков блокчейн(block - блок ,chain (чейн) - по английски – цепочка). Более подробную реализацию цепочки мы рассмотрим в следующих статьях, а пока нужно понять основной принцип – упорядоченная цепочка транзакций переводов денег – это и есть блокчейн.

Первое - эта цепочка транзакций открыта и публична для всех. Каждый может обратиться к этой цепочке и посмотреть где деньги находятся сейчас, от кого и куда был совершен перевод денег, какое количество денег было переведено, сколько денег стало у каждого из участников перевода.

Второе – каждый может проверить, верна ли цепочка транзакций. Например, если A попробует передать D 15 рублей, любой в сети сможет увидеть, что это не корректная транзакция, потому что A начал с 10 рублей, сделал перевод 5 рублей и поэтому он просто не имеет такого количества денег и эта транзакция не будет добавлена в цепочку транзакций, не будет частью цепочки транзакций.

Как работает блокчейн

Теперь мы можем перейти ко второму принципу блокчейна. Сейчас мы имеем одну цепочку транзакций, которая видна всем. Такой подход называется централизованный, потому что цепочка одна и все к ней обращаются. Есть один центр обращений.

Блокчейн избавился от централизованной системы. Поэтому второй принцип блокчейна - децентрализованная система цепочки транзакций (бухгалтерской книги), что означает что блокчейн распределил цепочку транзакций среди всех участников сети. C имеет у себя на компьютере копию цепочки транзакций. A также имеет копию всех транзакций у себя на компьютере.

Как работает блокчейн

И любой другой участник сети может иметь у себя точно такую же копию всех транзакций. И теперь нам не нужно централизованной место хранения.

Как работает блокчейн

Однако мы создали другую проблему. Теперь, когда мы имеем несколько копий одной и той же цепочки транзакций мы должны убедиться, что все эти копии одинаковы и синхронизированы друг с другом и все участники сети видят одну и ту же копию всех транзакций. Это ведет нас к третьему принципу блокчейна, который возможно самый интересный.

Помним, что цепочка транзакций публична и видна всем, распределена среди участников сети и теперь нам нужно понять, как узлы сети понимают и синхронизируют цепочку транзакций между собой. Рассмотрим это на примере.

Как работает блокчейн

Предположим, что B хочет передать D 5 рублей. Что будет делать B? B опубликует эту транзакцию в сети и оповестит всех участников. Все участники сети немедленно увидят: B хочет переместить 5 рублей. Это пока неподтвержденная транзакция.

Как работает блокчейн

Эта транзакция пока не попадает в цепочку транзакций. Для того, чтобы понять, как неподтвержденная транзакция попадает в цепочку транзакций нам нужно понять принцип работы майнеров. Кто такие майнеры и зачем они нужны.

Кто такие майнеры

Майнеры – это специальные узлы в сети (компьютеры), которые хранят у себя копию цепочки транзакций. Для примера предположим, что А и C майнеры.

Майнеры будут делать следующую вещь: майнеры будут соревноваться друг с другом кто будет первым, кто возьмет нашу неподтвержденную транзакцию, проверит ее на правильность и добавить ее в цепочку транзакций. Первый майнер, который это сделает, получит финансовое вознаграждение, в нашем случае биткоин или любую другую цифровую валюту.

Давайте попробуем понять, что значит – выиграть соревнование. Это значит, что майнеру дается право изменения публичной бухгалтерской книги, т.е. дается право взять транзакцию и добавить в цепочку транзакций. Для того, чтобы получить это право, майнерам нужно сделать 2 вещи:

Первое – проверить транзакцию, т.е. проверить имеет ли отправитель денег нужную сумму на счету, зарегистрирован ли получатель в сети с указанным адресом и т.д. Это сделать просто, потому что блокчейн публичен и майнер может быстро посчитать по цепочке, может ли B совершить указанное действие.

Второе, что майнер должен сделать – найти специальный ключ, который позволит майнеру взять предыдущую проверенную транзакцию в блокчейне и прикрепить к ней новую транзакцию.

Как работает блокчейн

Для того, чтобы найти этот ключ, майнер должен использовать свои вычислительные мощности и время, потому что поиск этого ключа специально построен по случайному алгоритму, для того чтобы ключ было непросто найти. Майнер повторяет и повторяет вычисления определенного ключа по специальному математическому алгоритму, пока найденный ключ не будет удовлетворять нужному условию. Первый из майнеров, кто найдет этот ключ, получит финансовое вознаграждение и право записи в блокчейн.

Зачем нужны настолько сложные вычисления? Почему нельзя просто добавить новую транзакцию в блокчейн?

Все эти вычисления нужны для обеспечения безопасности переводов. Если бы кто угодно мог добавить запись в блокчейн, то могут появиться злоумышленники, которые попытаются внести несанкционированные изменения в цепочку транзакций для своей выгоды. Но алгоритм блокчейна устроен так, что для того, чтобы внести изменения в цепочку нужно повторить все поиски секретных ключей вплоть до нужной нам транзакции, но так как даже одно вычисление может занимать значительное время и требовать значительных ресурсов, повтор всех вычислений может потребовать огромное количество вычислений, который раньше были сделаны всеми майнерами сети.

Украсть деньги из цепочки транзакций при таких условиях невозможно, если только вы не обладаете вычислительными мощностями всех майнеров сети умноженного на количество посчитанных блоков, для того чтобы сделать это за приемлемое время.

Теперь давайте рассмотрим как происходит синхронизация цепочек транзакций через сеть. Майнер, который нашел ключ получает право записать транзакцию в цепочку. После того, как майнер нашел решение,он публикует решение и оповещает всех участников сети. Майнер говорит примерно следующие: «Эй, вот новая транзакция и вот ключ, с помощью которого ее можно добавить в общий список транзакций»

После этого все майнеры перестают искать ключ для этой транзакции и добавляют себе в цепочку найденный ключ и транзакцию. Теперь эта новая транзакция считается проверенной, как и все другие транзакции в блокчейне. После этого майнеры берут следующую непроверенную транзакцию в очереди и начинают искать ключ для нее, пока кто-то из майнеров снова не найдет ключ. И эти операции продолжаются и продолжаются.

Подведем итог работы блокчейна:

Блокчейн – распределенная децентрализованная публичная бухгалтерская книга, в которую заносятся все транзакции всех участников сети. Любой участник сети может обратиться к блокчейну и проверить передвижение цифровых ресурсов.

Обслуживанием блокчейна занимаются майнеры. Любой участник сети может стать майнером, имея у себя достаточные вычислительные ресурсы.

Блокчейн технология избавляет от необходимости иметь в сети центр обработки, третью сторону, что увеличивает устойчивость сети к сбоям и убирает возможность влияния центрального узла на остальных участников, а также существенно ускоряет и удешевляет стоимость переводов.

В чем важность технологии блокчейн и есть ли у нее будущее?

Что такого нового было предложено криптовалютой биткоин и сопутствующей ей технологией блокчейн? Фактически были предложены модель и практическая реализация децентрализованного взаимодействия, при котором комиссии или отсутствуют или минимальны. В этой модели без желания участников сделок никакая третья сторона не может ни помешать им, ни навязать свои услуги, ни заблокировать или конфисковать чужие средства.

Это система с заранее запрограммированной эмиссией, которая исключает политические манипуляции или злоупотребления, связанные с возможностью управлением выпуском денег. Это транснациональная система без единой точки отказа и которая не требует доверия: ее правильная работа гарантируется математикой и криптографией, а не правовыми контрактами, что полностью исключает человеческий фактор.

Биткоин стал первым практическим доказательством успешной работы блокчейн-систем. Однако сама технология гораздо шире криптовалют. Она позволяет создавать практически любые распределенные системы учета. К примеру, это могут быть земельные реестры, нотариальные сервисы, удостоверения личности, системы учета акций, система онлайн голосования, распределенные хранилища данных, которые могут позволить, например, создать сайт и разместить его в распределенном хранилище, а не у хостинг-провайдера, что исключит возможность доступа к сайту третьих лиц.

Также стоит упомянуть об «умных контрактах», которые сейчас реализуются в платформе Ethereum. В этих контрактах участники сети могут обмениваться деньгами, собственностью, акциями и другими активами не прибегая к услугам посредников.

Когда то электронная почта пришла на смену обычной или интернет-мессенджеры на смену телефонной международной связи. Фактически джинн блокчейна уже выпущен из бутылки и долго его игнорировать не удастся.

Текущие курсы валют

BTC -
BCH -
LTC -
ETH -
ETC -
ZEC -
XRP -
DASH -