Розібратися що таке блокчейн, зараз необхідно як ніколи, популярнісь криптовалют росте все більше і розуміти як все працює повинен кожен власник криптоактивів.
У чому важливість технології блокчейн?
Традиційні технології баз даних створюють низку проблем, пов’язаних з урахуванням фінансових операцій. Розглянемо приклад із продажем нерухомості. Після передачі грошей право власності переходить до покупця. Як покупець, і продавець можуть самостійно реєструвати грошові операції, але жодної зі сторін не можна довіряти. Отримавши гроші, продавець може легко стверджувати, що він їх не отримав, а покупець може стверджувати, що гроші надіслано, навіть якщо це не так.
Щоб уникнути можливих юридичних проблем, довірена третя сторона повинна контролювати та підтверджувати транзакції. Присутність цього центрального органу як ускладнює угоду, а й створює єдину вразливу точку. Від порушень у центральній базі даних постраждають обидві сторони.
Блокчейн передбачає такі проблеми шляхом створення децентралізованої, захищеної від несанкціонованого доступу системи для запису операцій. У разі угоди з нерухомістю блокчейн створює єдиний реєстр для покупця та продавця. Усі транзакції мають бути схвалені обома сторонами та автоматично оновлюватись у їх реєстрах у режимі реального часу. Будь-яка невідповідність історії транзакцій позначиться у всьому реєстрі. Ці властивості технології блокчейн зробили її популярною у різних секторах. Наприклад, вони використовувалися під час створення цифрової валюти Bitcoin.
Як різні галузі використовують блокчейн?
Блокчейн — це інноваційна технологія, що розвивається, яку впроваджують у різних галузях. Нижче наведено стандартні приклади використання в різних галузях.
Енергетика
Енергетичні компанії використовують технологію блокчейн для створення однорангових платформ для торгівлі енергоносіями та спрощення доступу до відновлюваних джерел енергії. Як приклад розглянемо такі види використання:
- Енергетичні компанії, робота яких заснована на блокчейні, створили торгову платформу для продажу електроенергії між приватними особами. Власники будинків із сонячними батареями використовують цю платформу для продажу надлишків сонячної енергії сусідам. Процес практично повністю автоматизований: розумні лічильники створюють транзакції, а блокчейн їх записує.
- Завдяки ініціативам блокчейн-краудфандингу користувачі можуть спонсорувати та утримувати сонячні батареї в районах, де немає доступу до електроенергії. Також після встановлення сонячних батарей спонсори можуть отримувати орендну плату.
Фінанси
Традиційні фінансові системи (наприклад, банки та фондові біржі) використовують блокчейн-сервіси для управління онлайн-платежами, рахунками та ринковою торгівлею. Наприклад, інвестиційна холдингова компанія Singapore Exchange Limited , що надає послуги з торгових операцій по всій Азії, використовує технологію блокчейн для більш ефективного міжбанківського розрахунку. Впровадження технології блокчейн вирішило кілька проблем, серед яких пакетна обробка та ручна звірка кількох тисяч фінансових транзакцій.
Мультимедіа та розваги
Компанії зі сфери мультимедіа та розваг використовують блокчейн для керування даними про авторські права. Перевірка авторських прав грає ключову роль щодо справедливої винагороди творців. Для фіксації факту продажу чи передачі контенту, захищеного авторським правом, потрібно кілька транзакцій. Sony Music Entertainment Japan використовує блокчейн-сервіси для підвищення ефективності технічних засобів захисту авторських прав. Успішне застосування стратегії блокчейна дозволило збільшити ефективність захисту авторських прав, знизивши витрати.
Роздрібна торгівля
Роздрібні компанії використовують блокчейн для відстеження переміщення товарів між постачальниками та покупцями. Наприклад, Amazon подала патент на систему розподіленого реєстру, яка використовуватиме технологію блокчейну для перевірки справжності всіх товарів, що продаються на платформі. На Amazon продавці можуть відображати свої глобальні ланцюжки поставок, дозволяючи учасникам (виробникам, кур’єрам, дистриб’юторам, кінцевим та вторинним користувачам) додавати події до реєстру після реєстрації в центрі сертифікації.
Які можливості має технологія блокчейн?
Нижче наведено основні можливості технології блокчейн.
Децентралізація
Децентралізація у блокчейні означає передачу контролю та прийняття рішень від централізованого суб’єкта (окремої особи, організації або їх групи) до розподіленої мережі. Прозорість децентралізованого блокчейну дозволяє нівелювати довіру учасників один до одного. Ці мережі стримують їхню владу або контроль одна над одною, що зберігає функціональні можливості мережі.
Незмінність
Незмінність означає, що дані неможливо змінити. Жоден учасник не може втрутитися у транзакцію після її внесення до Реєстру. Якщо запис містить помилку, для її виправлення необхідно додати нову транзакцію. У мережі буде відображено обидві транзакції.
Консенсус
Система блокчейну встановлює набір правил, за допомогою яких учасники схвалюють транзакції. Нові транзакції можна реєструвати лише за згодою більшості учасників мережі.
Які ключові компоненти лежать в основі технології блокчейну?
Нижче наведені основні компоненти архітектури блокчейну.
Розподілений реєстр
Розподілений реєстр — це загальна база даних у блокчейн-мережі, в якій зберігаються копії транзакцій (наприклад, у вигляді загального файлу, що редагується всіма учасниками). У більшості спільних текстових редакторів будь-який користувач з правами редагування може видалити файл повністю. Однак, технології розподілених реєстрів мають суворі правила щодо того, хто і як може редагувати файл. Наприклад, не можна видаляти записи після реєстрації.
Смарт-контракти
Підприємства використовують смарт-контракти для самостійного управління комерційними угодами без залучення третьої сторони. Смарт-контракти – це програми в блокчейн-системі, що автоматично запускаються при дотриманні заданих умов. Транзакції записуються до Реєстру, якщо вони відповідають умовам перевірки «якщо, то». Наприклад, у логістичної компанії може бути укладено смарт-контракт, за яким оплата здійснюється автоматично після прибуття товару до порту.
Криптографія з відкритим ключем
Криптографія з відкритим ключем – це система безпеки, що дозволяє однозначно ідентифікувати учасників блокчейн-мережі. Система генерує два різні ключі для кожного користувача мережі. Один ключ – публічний, загальний всім учасників мережі. Другий – унікальний приватний ключ. Поєднання приватного та публічного ключів розблокують дані у реєстрі.
Наприклад, Джон і Джілл – користувачі мережі. Джон записує транзакцію, зашифровану його приватним ключем. Джил може розшифрувати її за допомогою свого публічного ключа. Таким чином, Джілл може переконатися, що Джон здійснив транзакцію. Якби Джон скористався недійсним приватним ключем, Джілл не змогла б скористатися своїм публічним ключем.
Принцип роботи блокчейну
Нижче наведено короткий огляд складного механізму блокчейн. Програмне забезпечення блокчейну автоматизує більшу частину процедури:
Крок 1. Запис транзакції
Блокчейн-транзакція відображає переміщення фізичних чи цифрових активів від одного боку до іншого блокчейн-мережі. Вона записується у вигляді блоку даних і може включати такі відомості:
- Хто брав участь у угоді?
- Що сталося під час угоди?
- Коли було проведено угоду?
- Де було проведено угоду?
- Які причини проведення правочину?
- Скільки активів було передано?
- Скільки попередніх умов було виконано під час угоди?
Крок 2. Досягнення консенсусу
Більшість учасників розподіленої блокчейн-мережі має підтвердити, що записана транзакція є дійсною. Залежно від типу мережі правила угоди можуть бути різними, але, як правило, вони встановлюються на початку процедури.
Крок 3. Зв’язування блоків
Коли учасники досягають консенсусу, транзакції до блокчейну записуються до блоків, еквівалентних сторінкам реєстру. Разом із транзакціями до нового блоку додається криптографічний хеш. Хеш діє як ланцюжок, що зв’язує блоки разом. Якщо вміст блоку навмисно або випадково змінюється, змінюється значення хешу, що допомагає виявити підробку даних.
Таким чином, блоки та ланцюжки надійно пов’язані, а їх редагування неможливе. Кожен додатковий блок посилює перевірку попереднього блоку і, отже, всього блокчейна. Такий принцип схожий на будівництво вежі з дерев’яних блоків. Блоки можна складати тільки зверху, а якщо прибрати один блок із середини, то впаде вся вежа.
Крок 4. Загальний доступ до реєстру
Система розповсюджує серед усіх учасників останню копію центрального реєстру.
Які типи блокчейн-мереж існують?
У блокчейні існує чотири основних типи децентралізованих або розподілених мереж:
Публічний блокчейн
Публічні блокчейни не вимагають дозволів і дозволяють будь-кому, хто бажає приєднатися до мережі. Усі учасники блокчейну мають рівні права на читання, редагування та перевірку інформації. Для обміну та майнінгу таких криптовалют, як Bitcoin, Ethereum та Litecoin, в основному використовуються публічні блокчейни.
Приватний блокчейн
Приватні блокчейни, які можна назвати керованими, контролюються однією організацією. Уповноважений орган визначає, хто може бути учасником і які права в мережі вони мають. Приватні блокчейни децентралізовані лише частково, оскільки включають обмеження доступу. Приклад приватного блокчейна є Ripple – платформа для обміну цифрової валюти.
Гібридний блокчейн
Гібридний блокчейн поєднує функції як приватних, і публічних мереж. Підприємства можуть створювати як приватні, і публічні системи дозволів. Таким чином, вони контролюють доступ до певних даних блокчейне, але при цьому підтримують загальнодоступний доступ до інших даних. Вони використовують смарт-контракти, що дозволяють публічним учасникам упевнитися у проведенні приватних транзакцій. Наприклад, гібридні блокчейни можуть надавати публічний доступ до цифрової валюти, зберігаючи приватний доступ до банківської валюти.
Блокчейн-консорціуми
Блокчейн-консорціум управляє група організацій. Вибрані заздалегідь організації поділяють відповідальність за функціонування блокчейну та визначення прав доступу до даних. Блокчейн-консорціуми часто віддають перевагу компаніям-однодумцям, які отримують вигоду із загальної відповідальності. Наприклад, Global Shipping Business Network – це некомерційний блокчейн-консорціум, що спеціалізується на цифровізації судноплавної галузі та розширенні співробітництва між операторами морських перевезень.
Що таке блокчейн-протоколи?
Термін «блокчейн-протокол» стосується різних типів блокчейн-платформ для розробки додатків. Кожен блокчейн-протокол адаптує базові принципи блокчейну до конкретних галузей чи додатків. Нижче наведено деякі приклади блокчейн-протоколів.
Hyperledger Fabric
Hyperledger Fabric – це проект із відкритим вихідним кодом, орієнтований на розробку інструментів та бібліотек. Компанії можуть використовувати його для швидкого та ефективного створення приватних блокчейн-додатків. Hyperledge Fabric – модульна платформа загального призначення. Вона пропонує унікальні можливості для ідентифікації та контролю доступу. Завдяки цим можливостям вона підходить для відстеження ланцюжків поставок, торговельного фінансування, завдань лояльності та винагороди, а також для безготівкових розрахунків з фінансових активів.
Ethereum
Ethereum – це децентралізована блокчейн-платформа з відкритим вихідним кодом, яка використовується для створення публічних блокчейн-додатків. Ethereum Enterprise призначено для комерційного використання.
Corda
Corda це блокчейн-проект з відкритим вихідним кодом для бізнесу. Corda дозволяє створювати сумісні блокчейн-мережі, що гарантують строгу конфіденційність транзакцій. Компанії можуть використовувати технологію смарт-контрактів Corda для проведення швидких та безпечних угод. Більшість користувачів є фінансовими установами.
Quorum
Quorum – це похідний від Ethereum блокчейн-протокол із відкритим вихідним кодом. Він призначений для використання в приватному блокчейні, де тільки один учасник має всі вузли, а також у блокчейн-консорціумі, де кожен учасник володіє частиною мережі.
Як розвивалася технологія блокчейну?
Історія технології блокчейн розпочалася наприкінці 1970-х років, коли вчений-інформатик Ральф Меркл запатентував концепцію хеш-дерева чи дерева Меркла. Ці дерева є структурою даних, що зберігаються в пов’язаних за допомогою криптографії блоках. Наприкінці 1990-х років Стюарт Хабер та У. Скотт Сторнетта використовували дерева Меркла для створення системи, в якій неможливо підробити тимчасові мітки документів. Ця подія стала проривом в історії блокчейну.
Технологія продовжувала розвиватись протягом останніх трьох поколінь.
Перше покоління – Bitcoin та інші віртуальні валюти.
2008 року невідома людина чи група людей під псевдонімом Сатоші Накамото втілили технологію блокчейну в її сучасному вигляді. Для здійснення Bitcoin-транзакцій Сатоші обмежив розмір блоків інформації до 1 МБ. Навіть сьогодні багато можливостей систем Bitcoin залишаються центральними для технології блокчейн.
Друге покоління – смарт-контракти
За кілька років після появи валюти першого покоління розробники вирішили розглянути використання блокчейн не лише в рамках криптовалюту. Наприклад, винахідники Ethereum вирішили використовувати технологію блокчейну в операціях з передачі активів. Значним внеском стала можливість використання смарт-контрактів.
Третє покоління – майбутнє
У міру того, як компанії впроваджують нові додатки, технологія блокчейн продовжує вдосконалюватися. Компанії долають обмеження масштабу та обчислень, а потенціал розвитку блокчейну безмежний.
Які переваги має технологія блокчейн?
Технологія блокчейн має безліч переваг для управління транзакціями. Нижче наведено деякі з них.
Розширені можливості забезпечення безпеки
Блокчейн забезпечує високий рівень безпеки та довіри, якої потребують сучасні цифрові транзакції. Завжди є ризик, що хтось маніпулюватиме базовим програмним забезпеченням, щоб заробити гроші нечесним шляхом. Але три принципи блокчейну — криптографія, децентралізація та консенсус — забезпечують максимально безпечну базову систему, до якої практично неможливо втрутитися. Система не має слабких місць, і жоден користувач не зможе внести зміни до запису транзакцій.
Підвищена ефективність
Операції між комерційними структурами можуть бути трудомісткими і займати багато часу, особливо щодо відповідності вимогам за участю третіх сторін. Такі особливості блокчейн, як прозорість та використання смарт-контрактів, прискорюють подібні ділові операції та роблять їх ефективнішими.
Швидший аудит
Компанії повинні мати можливість генерувати, обмінювати, архівувати і відновлювати електронні операції надійним способом, що піддається перевірці. Записи зберігаються у хронологічно незмінному порядку. Така прозорість даних значно прискорює аудит.
У чому різниця між Bitcoin та блокчейн?
Bitcoin та блокчейн відрізняються один від одного, хоч і є взаємозамінними. Оскільки в основі Bitcoin лежить технологія блокчейн, люди помилково почали використовувати термін Bitcoin для позначення блокчейну в цілому. Однак у технології блокчейн безліч застосувань і поза Bitcoin.
Bitcoin – децентралізована цифрова валюта. Спочатку Bitcoin була створена для проведення онлайн транзакцій, але тепер вона визнана цифровим активом, який конвертується у будь-яку світову валюту (наприклад, у долари чи євро). Публічний Bitcoin-blockchain створює центральний реєстр, який перебуває під його керуванням.
Мережа Bitcoin
Усі транзакції Bitcoin реєструються у громадському реєстрі, а сервери по всьому світу зберігають його копії. Сервери подібні до банків. Проте банки володіють інформацією лише про гроші клієнтів, тоді як сервери Bitcoin отримують дані про кожну транзакцію Bitcoin, досконалу в будь-якій точці світу.
Будь-хто, хто має другий комп’ютер, може налаштувати один із серверів як вузл. Це як відкрити власний Bitcoin-банк замість банківського рахунку.
Майнінг Bitcoin
У громадській мережі Bitcoin учасники отримують криптовалюту через майнінг — процес розв’язання криптографічних рівнянь для створення нових блоків. Система відкрито розповсюджує вузлами кожну нову транзакцію в мережі. Приблизно кожні десять хвилин майнери збирають ці транзакції в новий блок, постійно додаючи їх до блокчейну, який виступає як кінцевий реєстр для Bitcoin.
Оскільки програмний процес досить складний і тривалий, майнінг потребує значних обчислювальних ресурсів. За свою роботу майнери одержують невелику кількість криптовалюти. Майнери схожі на сучасних клерків, які реєструють угоди за комісійні.
За допомогою криптографії всі учасники мережі приходять до консенсусу щодо володіння конкретними монетами.
Що таке блокчейн-сервіси AWS Blockchain?
Сервіси AWS Blockchain пропонують спеціально розроблені інструменти для задоволення ваших потреб. Цей сервіс допоможе створити все, що необхідно, чи то централізований реєстр, що підтримує незмінний запис транзакцій, чи багатосторонній, повністю керований блокчейн, що дозволяє позбутися посередників. Партнери AWS пропонують безліч перевірених рішень, що підтримують всі основні блокчейн-протоколи, включаючи Hyperledger, Corda, Ethereum, Quorum та інші. Іншими словами, AWS — це платформа, за допомогою якої розробка додатків для блокчейну стала швидше та ефективнішою. Нижче наведено кілька корисних блокчейн-сервісів AWS.
База даних квантового реєстру Amazon (QLDB) – це повністю керована база даних реєстрів, що забезпечує прозорий, незмінний та перевірений криптографічними методами журнал транзакцій. Вона має вбудований журнал, в якому зберігається точна та впорядкована інформація про кожну внесену зміну. Перезаписувати або видаляти нічого не можна, користувачі можуть лише додавати дані до журналу.
Керований блокчейн Amazon – це повністю керований сервіс, який дозволяє легко підключатися до загальнодоступних мереж або створювати масштабовані мережі блокчейн і керувати ними за допомогою платформ Hyperledger Fabric і Ethereum. Створіть обліковий запис AWS та почніть роботу з технологією блокчейн вже сьогодні.
FAQ
Блокчейн працює послідовно по ось такому принципу:
Крок 1. Запис транзакції
Крок 3. Досягнення консенсусу
Крок 3. Зв’язування блоків
Крок 3. Зв’язування блоків
Крок 4. Загальний доступ до реєстру
Блокчейн – це особлива система управління базами даних з ширшими можливостями. Нижче представлені деякі суттєві відмінності між традиційною базою даних та блокчейном.
– Блокчейн має на увазі децентралізований контроль без втрати довіри до існуючих даних. Цього неможливо досягти в інших системах баз даних.
– Компанії, що у угоді, що неспроможні використовувати базу даних разом. Але в блокчейн-мережах кожна компанія має свою копію реєстру, а їх відповідність підтримується системою автоматично.
– Хоча в більшості баз дані можна редагувати або видаляти, блокчейн їх можна тільки вносити.
Термін «хмара» стосується обчислювальних сервісів, доступ до яких можна отримати онлайн. З хмари можна отримати доступ до програмного забезпечення як послуги (SaaS), продукту як послуги (PaaS), а також до інфраструктури як послуги (IaaS). Хмарні провайдери надають онлайн доступ до свого обладнання та інфраструктури. Вони надають набагато більше простого управління базами даних. Для отримання доступу до публічного блокчейну необхідно надати дані про апаратне забезпечення для створення копії реєстру. При цьому можна використовувати хмарний сервер. Також деякі провайдери пропонують готове рішення – блокчейн як послуга (BaaS).
Блокчейн як послуга (BaaS) – це керований хмарний блокчейн-сервіс, що надається третьою стороною. Ви можете розвивати блокчейн-додатки та цифрові послуги, а провайдер надасть відповідну інфраструктуру та інструменти. Щоб швидко та ефективно впровадити блокчейн, потрібно просто налаштувати вже існуючу технологію.
