Технологии

однимаем завесу над технологией, о которой мы все так много слышали, но многие из нас еще не обдумали ... пока.

Хотя термин «блокчейн» стал частью нашего современного лексикона, многие люди задаются вопросом: «Что такое блокчейн?» Это культурный феномен? Переосмысление потенциала Интернета? Надежный ответ на проблемы онлайн-безопасности?

Существует больше вопросов, связанных с природой блокчейна, чем существующих криптовалют - и, поверьте, существует множество криптовалют . (Более 7850 на момент публикации этой статьи, по данным coinmarketcap.com.) Но остается много путаницы относительно того, что такое блокчейн, что он делает и как работает блокчейн. Возможно, вы знаете, что блокчейн каким-то образом связан с криптовалютами, но вы можете не знать, в каком качестве или к каким другим отраслям промышленности применяется эта технология.

Хотя никто до конца не уверен, кто такой Сатоши Накамото - потенциально создатель Биткойна (первой криптовалюты), согласно Newsweek, - нельзя отрицать, что блокчейн - это технология, которая была разработана, эволюционировала и превратилась в одно из определяющих изобретений нашей эпохи. С появлением новых преимуществ блокчейна каждый год кажется, что мы только находимся в начале по-настоящему выдающейся технологии.

Имея это в виду, давайте сосредоточимся на большом вопросе. Что такое блокчейн на самом деле? А как работает блокчейн?

Давай решим.

Что такое блокчейн? Определение и объяснение блокчейна

В самом простом смысле блокчейн - это контролируемая и управляемая публично, запись транзакционных данных. Все блоки данных упорядочены в хронологическом порядке и соединены в «цепочку» - отсюда и термин «цепочка блоков». Все старые блоки данных цепочки постоянны; они не могут быть изменены или изменены задним числом.

Блокчейн является альтернативой традиционным централизованным системам (таким как традиционная банковская и финансовая система), поэтому блокчейн является неотъемлемой частью многих криптовалют. Однако это полезно не только для криптовалют - есть и другие потенциальные приложения для блокчейна в других отраслях и секторах. Мы рассмотрим некоторые из этих потенциальных приложений позже в статье.

Что касается технического определения блокчейна, эта технология представляет собой децентрализованный и распределенный публичный реестр, построенный на основе P2P (одноранговой) системы. Этой системой можно открыто делиться среди пользователей, чтобы сформировать неизменяемую запись транзакций. Каждая из этих транзакций имеет временную метку и неизгладимо связана с предыдущим звеном цепи. Каждый раз, когда добавляется транзакция, свежие данные формируют новый блок в конце цепочки.

Вот где это становится умным (и киберпреступникам трудно манипулировать). Блокчейн может обновляться только на основе консенсуса. То есть участники цепной системы должны согласовать дополнения и изменения в самой цепочке - что становится важным, когда вы учитываете, что ничего, введенное в цепочку, не может быть удалено. Поддающиеся проверке и аудиту блокчейны позволяют вести точный и прозрачный учет.

Блокчейн: Google Таблицы криптовалют

Если все это звучит немного запутанно, давайте проведем аккуратную аналогию, основанную на том, что мы все знаем и любим: электронные таблицы. Здесь мы рассмотрим использование традиционных электронных таблиц Excel по сравнению с таблицами Google, а также то, как Google Таблицы похожи на блокчейн (но с одним очень важным отличием).

Представьте себе электронную таблицу, которая была скопирована 10 000 раз в широкой компьютерной сети. Теперь представьте себе, что эта сеть была разработана для обновления этой электронной таблицы в реальном времени. Вот и все - вот и блокчейн. Давайте углубимся в эту аналогию и посмотрим, что еще мы обнаружим.

Традиционно электронные таблицы, которые использовались для совместной работы, должны были пройти определенный процесс, чтобы это произошло. Документ Excel должен быть создан, сохранен и отправлен по электронной почте получателю, которого затем попросят внести свои изменения, сохранить еще раз и отправить его по электронной почте. Это сработало - в этом нет никаких сомнений - и есть явные преимущества «блокирования» другой стороны во время редактирования (например, в мире банковского дела нельзя иметь двух владельцев, манипулирующих или изменяющих одну и ту же запись. в то же время). Однако для многих пользователей это был не самый эффективный способ работы.

Вы столкнетесь с множеством проблем с управлением электронными таблицами. Люди потеряли бы следы самых последних версий документов или завершили бы обновление старых версий электронной таблицы. Должен был быть более простой способ получить доступ, не имея 10 000 версий разворота в разных итерациях, верно?

Войдите в Google Docs (или, точнее, в Google Sheets) - настоящий момент, который изменит правила игры. С файлом Google Sheets все стороны, имеющие доступ к единой «живой» версии электронной таблицы, могут одновременно просматривать, редактировать и изменять документ в любой момент времени. (Хотя это не идеальная аналогия, но она дает вам общее представление о том, как работает блокчейн.)

В этом заключается целый ряд преимуществ, которые неотделимы от того, как на самом деле работает блокчейн. Все данные, хранящиеся в цепочке блоков, существуют в виде постоянно согласованной и совместно используемой базы данных, и плюсы, возникающие из этой системы, довольно легко увидеть, и ни в коем случае не только в сфере совместного использования документов. Однако, в отличие от общего файла Google Таблиц, блокчейн не хранится в одном месте, поэтому любые данные, которые он хранит, остаются общедоступными и легко проверяются. Более того, хакеры не могут получить доступ к централизованной версии данных, и данные доступны для всех в Интернете в любой момент времени.

Как работает блокчейн

Теперь, когда мы понимаем, что такое блокчейн, пришло время фактически изучить компоненты процесса и ответить на вопрос «как работает блокчейн?» Проще говоря, блокчейн работает через серию записей данных с отметками времени, которыми управляет группа компьютеров, не принадлежащих какой-либо отдельной организации, физическому лицу или корпорации. Блоки данных (которые на самом деле называются «блоками») связаны друг с другом с использованием криптографических принципов, образуя одноименную «цепочку».

Публичные реестры блокчейнов в основном управляются автономно и используются в одноранговых сетях для обмена данными между подключенными группами сторон. Как и сама природа блокчейна, администратор не нужен. Пользователи работают вместе как коллективный администратор. Другая форма блокчейна, обычно известная как разрешенный или «частный» блокчейн, позволяет организации как создавать, так и администрировать транзакционные сети, которые могут использоваться партнерами как внутри страны, так и от одной компании к другой.

Каждая транзакция блокчейна проходит одни и те же шаги независимо от того, используется ли она для финансовых транзакций или отслеживания продуктов. Основной принцип работы любой цепочки блоков можно разбить на четыре отдельных непрерывных этапа:

1. Запись ведется о каждой транзакции. Эта запись, которая содержит определенные сведения о людях, совершающих транзакцию, проверяется с помощью цифровой подписи каждого из них.
2. Каждая транзакция проверяется на ее достоверность. Этот процесс проверки завершается компьютерами, подключенными к сети, каждый из которых независимо проверяет, является ли сделка законной. Поскольку это децентрализованный процесс, это означает, что каждый узел в сети должен согласиться, прежде чем процесс может быть завершен.
3. После проверки каждая транзакция добавляется в блок, который хешируется. «Блоки» - это в основном группы записей транзакций, каждая из которых уникальна. Каждый блок также несет код, известный как хеш-значение (или хеш-дайджест), который однозначно идентифицирует его и указывает его положение в цепочке блоков. Хэш также обеспечивает целостность данных, показывая, что они не были изменены с момента записи в блок.
4. После завершения блок добавляется в конец цепочки блоков. На этом мы подошли к концу процесса создания и проверки блокчейна. Как только один блок будет завершен, вскоре последует другой - обычно в течение нескольких минут .

Три столпа блокчейна, из-за которых сложно подделать

Другой важный аспект понимания блокчейна включает в себя так называемые «три столпа» системы. Небольшое отступление - в онлайн-сообществе ведутся настоящие споры относительно того, сколько функций блокчейна основано. Одни ставят семь, другие - девять. Для простоты мы будем придерживаться трех. Это:

1. Децентрализация
2. Прозрачность
3. Неизменность

Столп 1 блокчейна: децентрализация

Давайте начнем с первого. До появления блокчейнов мы привыкли к полностью централизованным услугам. Взгляните, например, на банки. Ваш крупный банк собирает ваши деньги, и вы не можете получить к ним доступ онлайн (или лично), не пройдя напрямую через централизованные системы банка.

Хотя эти централизованные системы, как и традиционные электронные таблицы, хорошо служат нам в течение многих лет, они далеки от совершенства. Когда централизованная система обновляется или изменяется, все останавливается. Если он отключается, любой, кому нужно его использовать, автоматически отключается.

Поскольку блокчейны по своей природе являются децентрализованными системами, информация принадлежит каждому узлу в сети. Таким образом, вам не нужно обращаться к третьим лицам для взаимодействия с данными. Это было одной из движущих сил подъема Биткойна. Проще говоря, вы и только вы несете ответственность за свои деньги, и нет необходимости в привлечении банка.

Это не означает, что блокчейны неуязвимы для хакеров. Было много громких взломов блокчейнов , и владельцы были виновны в деанонимизации данных и необратимом публичном раскрытии. Однако в целом децентрализованный характер блокчейнов означает, что их труднее взломать, чем традиционные инфраструктуры.

Столп 2 блокчейна: прозрачность

‍

Интересно, что концепция прозрачности блокчейна часто понимается неправильно. Как добиться абсолютной конфиденциальности и абсолютной прозрачности одновременно? Ну, за счет использования сложной криптографии и публичных адресов. Например, история транзакций отдельного человека будет представлена ​​зашифрованным кодом, известным как зашифрованный текст. В то время как Bitcoin.org говорит, что любой может видеть баланс и транзакции с определенного адреса, это значительно усложняет отслеживание этой информации до отдельного человека.  

Таким образом, большинство блокчейнов являются псевдонимами, но это не значит, что они полностью анонимны. Тем не менее, в этой системе настоящая личность может храниться в основном в безопасности, если пользователи делают это с осторожностью. Согласно Bitcoin.org:

«Поскольку пользователи обычно должны раскрывать свою личность, чтобы получать услуги или товары, биткойн-адреса не могут оставаться полностью анонимными. Поскольку цепочка блоков является постоянной, важно отметить, что что-то, что не отслеживается в настоящее время, может стать тривиальным для отслеживания в будущем. По этим причинам биткойн-адреса следует использовать только один раз, и пользователи должны быть осторожны, чтобы не раскрывать свои адреса ».

Столп 3 блокчейна: неизменность

В основе блокчейна лежит концепция неизменности. Это означает, что после того, как что-то попало в блокчейн, его нельзя изменить, изменить или подделать. Эта прозрачная запись также помогает предотвратить двойные расходы.

Что касается финансовой безопасности, в идеальном мире это могло бы быть полезно. Представьте, сколько дел об отмывании денег можно было бы остановить, как только люди поймут, что счетами компаний будет значительно труднее манипулировать, а книги больше нельзя будет готовить. Однако, учитывая, что биткойн и другие криптовалюты, такие как Monero, по-прежнему являются подавляющим выбором для киберпреступников, все еще неясно, окажет ли это идеальное положительное влияние, на которое можно было бы надеяться.

Какие отрасли в настоящее время используют или могут извлечь выгоду из блокчейна?

Блокчейн работает над установлением новой эры доверия в онлайн-общении. И хотя это все еще относительно новая технология, она доказывает свою полезность и эффективность в ряде жизненно важных отраслей .

Потенциал этих блокчейнов остается на пике популярности и проявляется во многих неожиданных проявлениях. Например, после того, как несколько клиентов заболели после того, как съели партию салата, зараженного e-coli, IBM и Walmart вместе работали над созданием блокчейна, который отслеживал свежие товары с фермы до домов клиентов. После того, как этот блокчейн будет создан, продукция Walmart может автоматически отслеживаться с помощью «умных контрактов», что помогает уменьшить количество человеческих ошибок и создает цепочку ответственности на этом пути.

Некоторые другие компании, с которыми IBM работала над своим блокчейн-проектом, включают Tyson Foods, Nestle и Golden State Foods, сообщает protocol.com . Но изменение старых процессов цепочки поставок, которые применялись десятилетиями, не происходит в одночасье. На внедрение требуется годы, и IBM все еще работает над этим со многими из этих компаний.

Неудивительно, что финансовые услуги - одна из отраслей, в которой блокчейн готов к успеху. По сути, технология предназначена для удаления третьих лиц из финансовых транзакций. Банкирам, брокерам или государственным спонсорам не нужно участвовать, а это означает отсутствие каких-либо сборов с физических лиц. Однако эти преимущества также связаны с некоторыми потенциальными недостатками. Для среднего пользователя их доверие к финансовой системе зависит от таких вещей, как возможность отозвать платеж, знание того, что у них есть защита от мошенничества и что они являются регулирующими органами над финансовыми системами.

Здравоохранение - еще одна отрасль, в которой широко используется блокчейн. В этом контексте технология служит сетью сотрудничества, позволяя различным сторонам обмениваться информацией и разрабатывать ее в режиме реального времени. Когда технология применяется к электронной медицинской карте пациента, которую могут обновлять только авторизованные пользователи, преимущества в отношении конфиденциальности очевидны.

Если вы визуально обучаетесь и предпочитаете видеть информацию о блокчейне, представленную таким образом, прочитайте эту статью, а затем посмотрите это короткое видео:

Интернет, перевоплотившийся?

Следующий вопрос, состоящий из двух частей, очевиден: что делает блокчейн важным и как он может потенциально преобразовать природу компьютерных технологий?

Ключ к ответу вращается вокруг того факта, что сети блокчейнов не имеют центральной власти. По сути, это демократическая система, и из-за того, что они являются общими, любой в цепочке имеет доступ к блокам данных, которые она хранит. Это создает уровень прозрачности, который редко встречается в эпоху Интернета. Все, что построено на блокчейне, доступно, и каждый член цепочки несет ответственность перед собой и друг перед другом.

Однако преимущества блокчейна имеют и недостатки (о которых мы поговорим в следующих нескольких разделах).

Дополнительные преимущества и недостатки блокчейна

Никогда не было времени, когда такая система была бы более востребованной или более необходимой. Безопасность в Интернете и конфиденциальность данных - две горячие темы нашего времени. Таким образом, можно ожидать, что сегодняшнее распространенное программное обеспечение для обеспечения конфиденциальности в конечном итоге будет включать технологию блокчейн, чтобы воспользоваться преимуществами защиты данных следующего поколения.

Конечно, как и любая новая технология, блокчейн не идеален. Постоянно присутствует угроза ошибок в программном обеспечении, используемом вместе с блокчейном. Пока что он не устранил необходимость шифровать данные или убрать меры безопасности, к которым мы привыкли. Еще одна проблема - потребление энергии. Блокчейн потребляет много энергии во всем мире. Кембриджский индекс потребления энергии в биткойнах (CBECI) оценивает потребление энергии биткойном (88,87 тераватт-часов [ТВтч] в год) больше, чем годовое потребление энергии во многих странах, включая Финляндию (82,79 ТВтч) и Бельгию (82,16 ТВтч).

Тем не менее, блокчейн произвел настоящий фурор в мире технологий и не показывает никаких признаков замедления. Возможно, наиболее очевидной причиной его растущей популярности является то, что криптовалюта номер один в мире, Биткойн, имеет в основе блокчейн . Это механизм, который делает возможными открытые сетевые платежи и обеспечивает определенный уровень анонимности в собственном блокчейне. Биткойн открыл шлюзы, но с тех пор бесчисленные подражатели (и некоторые улучшенные) криптовалюты появились на рынке с разной степенью потребительского успеха.

Блокчейн: это безопасно?

Независимо от того, являетесь ли вы малым бизнесом, стремящимся повысить свою онлайн-безопасность , частным пользователем, обеспокоенным кражей личных данных, или международной корпорацией, нуждающейся в защите от хакеров, онлайн-безопасность имеет первостепенное значение. К сожалению, на самом деле ни одна система не может быть полностью защищена, а киберпреступники умеют не отставать следов от изменений в системах безопасности. Однако блокчейн, с его простотой и прозрачностью, может быть одной из самых безопасных систем в нашем распоряжении, если он будет реализован правильно.

Причина этого в том, что для того, чтобы что-то ценное произошло в цепочке блоков, сеть узлов должна быть согласована с тем, что транзакция является действительной. Это означает, что ни одно отдельное лицо не может сказать - так или иначе - произошла транзакция или нет. Если бы вы взломали блокчейн, вам пришлось бы одновременно взламывать сотни или тысячи компьютеров в целевой сети, пока сеть сопротивляется.

Однако не все так просто. Децентрализованный характер блокчейна может действовать как функция безопасности, потому что так много копий блокчейна хранятся в таком большом количестве мест, что злоумышленнику может быть чрезвычайно сложно повлиять на них всех одновременно. Однако исследование Эмина Гана Сирера и Иттая Эяля , как подчеркивает Майк Оркатт из MIT Technology Review , ставит под сомнение эту упрощенную картину.

Оркатт говорит, что их исследование показывает, что:

«Ни Биткойн, ни Эфириум не так децентрализованы, как вы думаете. Они обнаружили, что у четырех крупнейших операций по добыче биткойнов было более 53 процентов средней мощности майнинга системы в неделю. По тем же меркам на долю трех майнеров Ethereum приходился 61 процент».

Это означает, что сети, претендующие на децентрализацию, на самом деле очень централизованы и поэтому уязвимы для атак.

Одна из уязвимостей блокчейна известна как атака 51% , имя, которое относится к злоумышленникам, которым удается получить контроль над большинством компьютеров в пуле майнинга криптовалюты. По сути, если хакер может получить доступ к более чем половине компьютеров в блокчейне (что, на самом деле, произойдет только с меньшими блокчейнами), у него больше шансов получить контроль над системой в целом. Этот точный сценарий имел место на бирже токенов Ethereum Classic в январе прошлого года и привел к замораживанию торговли второй по популярности криптовалютой.

Что ждет блокчейн дальше?

Революция блокчейнов, уже впечатляющая по своим масштабам и трансформационному потенциалу, на самом деле только начинается. Фактически, некоторые организации по-прежнему сопротивляются блокчейну. Это правда, что у этой технологии есть как недостатки, так и возможности.

Блокчейн предлагает неизменность и прозрачность. С другой стороны, традиционные системы предлагают контроль, полную конфиденциальность и большую эффективность использования ресурсов. Их обмен будет зависеть от продукта и требований. Например, хорошей идеей может быть публичный блокчейн, показывающий пожертвования политикам. Однако публичный блокчейн, показывающий расписания дошкольников, был бы ужасной идеей.

Другими словами, существует также значительное количество проблем, которые необходимо решить, прежде чем технологии блокчейн станут массовыми. Есть вполне реальные проблемы, которые необходимо решить, и предприятиям необходимо взвесить варианты, которые им лучше всего подходят.