Что такое технология блокчейн?

Автор Kraken Learn team
12 мин
5 дек. 2024 г.

Введение в технологию блокчейн 📖

  • Блокчейн – это децентрализованная система баз данных, которая безопасно хранит данные в нескольких местах и защищена от несанкционированного вмешательства.
  • В отличие от систем, где управление базой данных осуществляет одна организация, блокчейн использует децентрализованную сеть компьютеров (так называемых «узлов») для проверки и записи транзакций.
  • Технология блокчейн используется не только с криптовалютой. Она совершает переворот в таких отраслях, как финансы, цепочки поставок, здравоохранение и другие.
  • К основным преимуществам технологии блокчейн относятся повышенная безопасность и прозрачность, повышение эффективности и снижение затрат в различных отраслях, потенциал для будущих инноваций и глобальная доступность.

Что такое блокчейн 🔍

Технология блокчейн – это децентрализованная и безопасная система хранения данных, в которой информация защищена от несанкционированных изменений и подтверждается сетью компьютеров. 

Каждый блок в блокчейне имеет уникальный идентификатор и криптографически связан с следующим блоком, что делает изменение уже записанных данных практически невозможным.

Эти уникальные идентификаторы помогают обеспечить целостность информации, хранящейся в базе данных или леджере. Объединенные ресурсы майнинга или стейкинга, поддерживающие работу каждой сети, делают криптовалюты более устойчивыми к атакам, обеспечивая высокий уровень безопасности данных.

Повышенная безопасность является ключевым фактором, определяющим степень доверия пользователей к технологии блокчейн. Это особенно заметно в индустрии криптовалют и смежных секторах, таких как децентрализованные финансы (DeFi), смарт-контракты и невзаимозаменяемые токены (NFT), где блокчейн выступает в качестве основной инфраструктуры.

Прежде чем углубиться в изучение технологии, важно понять основные характеристики блокчейна.

В своей основе технология блокчейн… 

  • Доступна для аудита: данные, хранящиеся в блокчейне, легко отслеживаются и проверяются.
  • Распределена: блокчейны часто стремятся оставаться вне контроля одной организации. Как правило, они управляются коллективно широким кругом участников.
  • Неизменяема: после того как транзакция записана в леджер, ее невозможно изменить (или, если изменение необходимо, потребуется согласие не менее 51% узлов).

Типы технологии блокчейн 📝

Хотя каждый тип блокчейна работает с использованием сети компьютеров, существует несколько типов блокчейнов для разных отраслей и вариантов использования. Ниже представлены четыре основных типа технологии блокчейн с уникальными возможностями использования в зависимости от их структуры и прав доступа. 

  • Публичный блокчейн. Публичный блокчейн – это наиболее доступный тип блокчейна, представляющий собой децентрализованный цифровой леджер, в котором совершать транзакции может любой пользователь. Иногда его также называют общедоступным блокчейном. 
  • Приватный блокчейн. Приватный блокчейн контролируется одним лицом или организацией. Этот тип блокчейна часто используется в корпоративных приложениях и может называться эксклюзивным блокчейном.
  • Гибридный блокчейн. Как следует из названия, гибридные блокчейны сочетают в себе элементы публичных и приватных блокчейнов. Это означает, что одни части сети могут быть публичными, а другие – приватными.
  • Блокчейн-консорциум. Блокчейн-консорциум – это вид приватного блокчейна, который совместно использует группа организаций. Эти организации сотрудничают для проверки транзакций и поддержания работы сети.

Как работает блокчейн? ⚙️

Представьте блокчейны как виртуальные блоки, заполненные данными, которые криптографически связаны между собой, образуя отслеживаемую цифровую цепочку. Компьютеры, которые помогают обновлять и проверять информацию в блокчейне, а также управлять ей, называются «узлами». 

Когда кто-то инициирует транзакцию в блокчейне, она передается по всей сети блокчейна. Каждый узел затем проверяет транзакцию, чтобы убедиться, что у отправителя достаточно средств и он не пытается мошенническим способом провести одну и ту же транзакцию дважды.

После проверки транзакция добавляется в новый блок, который затем заносится в леджер блокчейна, создавая хронологическую запись транзакций.

A graphic highlights how blockchain transactions work at a high level

Поскольку блокчейны могут поддерживать консенсус между распределенными компьютерами с помощью специальных механизмов, они не требуют централизованного контроля, как традиционные леджеры. Вот что делает блокчейны децентрализованными. 

Разработчики программируют протоколы блокчейна, которые обычно автоматически предоставляют финансовые поощрения тем, кто соблюдает правила, и налагают штрафы на тех, кто их нарушает. Это программное использование поощрений позволяет блокчейнам функционировать без управления со стороны человека.

Ключевые элементы технологии блокчейн 🧱

Помимо децентрализованной сети узлов, существует несколько других важных элементов, которые составляют леджер блокчейна.

Криптография

Сегодня блокчейны защищены с помощью криптографии – системы, которая шифрует и расшифровывает информацию для приватного обмена данными в публичной сети.

В начале 1900-х годов криптографию в основном использовали военные и разведывательные службы, особенно в военное время, когда секретные системы связи были жизненно важны для обмена информацией между постами.

Сегодня криптография играет основополагающую роль в отрасли цифровых активов. Проекты используют криптографические технологии для защиты транзакций, передаваемых по публичным блокчейн-сетям, и позволяют пользователям подтвердить, кому принадлежат те или иные средства.

Чтобы узнать больше о криптографии, ознакомьтесь с нашей статьей «Как криптовалюты используют криптографию?».

Распределенный леджер

Рассматриваемые как альтернатива доверенным базам данных, распределенные леджеры призваны предоставить пользователям больший контроль за хранением своих данных и одновременно снизить ответственность организаций, которые сегодня могут выступать в качестве центральных владельцев этой конфиденциальной информации. 

Учитывая такое влияние, различные отрасли и организации используют блокчейны для создания надежных сетей, чтобы оптимизировать обмен информацией и процесс ведения учета, одновременно повышая эффективность и безопасность работы. 

Механизм консенсуса

Механизм консенсуса – это часть протокола блокчейна, которая обеспечивает согласование между узлами относительно состояния леджера и действительности транзакций.

Он гарантирует, что все узлы в сети следуют правилам, приходят к общему пониманию текущего состояния блокчейна и соглашаются с тем, какие транзакции следует добавить в леджер. По сути, это механизм, который создает систему децентрализованного доверия и предотвращает двойное расходование и другие виды мошенничества в системе распределенного леджера.

С течением времени появились различные типы механизмов консенсуса, каждый из которых имеет собственную систему поощрения правильного поведения узлов и предотвращения злонамеренных действий. Наиболее распространенными механизмами, используемыми в большинстве блокчейн-сетей, ориентированных на криптовалюту, являются алгоритм Proof-of-Work и протокол Proof-of-stake.

Что такое блокчейн в криптовалюте? 🤔

Блокчейн в криптовалюте означает базовую технологию, которая обеспечивает работу таких криптовалют, как Bitcoin, Ethereum и многих других типов криптовалют

В контексте криптовалют блокчейн служит основой, которая делает возможным существование этих цифровых валют. 

Каждая транзакция с криптовалютой записывается в блокчейне, где она проверяется глобально распределенной сетью независимых узлов.

Этот процесс помогает обеспечить прозрачность, отслеживаемость и безопасность всех транзакций, что ограничивает такие проблемы, как двойное расходование или мошенничество.

Сочетание криптографии и распределенных механизмов консенсуса позволяет блокчейнам функционировать автономно, создавая систему, где пользователи могут совершать транзакции напрямую и без доверия. 

В результате технология блокчейн стала основой индустрии криптовалюты, обеспечивая работу самых разных систем – от простых пиринговых платежей до сложных децентрализованных финансовых приложений.

Текущие и потенциальные способы применения блокчейна 💭

Высокий уровень безопасности и неизменяемость блокчейнов делают их идеальными системами для множества отраслей.

Хотя некоторые из этих отраслей быстрее других осваивают преимущества блокчейна, все они изучают его потенциал. Благодаря децентрализации информации среди пользователей блокчейн имеет потенциал для обеспечения большей прозрачности в каждой из этих отраслей.

Некоторые примеры того, как можно использовать блокчейн, уже хорошо зарекомендовали себя и используются миллионами людей по всему миру, в то время как другие примеры блокчейна все еще находятся на стадии проверки концепции.

Децентрализованные криптовалюты

Первоначальный и до сих пор наиболее популярный способ применения технологии блокчейн – это обеспечение работы криптовалют.

Пиринговый и устойчивый к цензуре характер блокчейнов позволяет разработчикам создавать всевозможные криптовалютные проекты, каждый из которых служит различным целям. 

Пример из реальной жизни. Криптовалютные активы, такие какBitcoin (BTC) и Tether (USDT), позволяют физическим лицам осуществлять прямые транзакции друг с другом практически мгновенно, без привлечения посредников.

Управление цепочками поставок

Чтобы переместить что-либо из одного места в другое, нескольким участникам необходимо полагаться на разные системы для отслеживания и обработки объектов. Технология блокчейн помогает снизить барьеры, создаваемые этими разными системами, устраняя затраты и потенциальные точки отказа на пути. 

Пример из реальной жизни. Управляемый блокчейн Amazon является ярким примером сервиса, который предоставляет другим компаниям инструменты для развертывания собственных приватных блокчейн-сетей с целью управления цепочками поставок.

Медицинская документация

В наши дни медицинская документация часто хранится в централизованных дата-центрах. Это влечет за собой дополнительные расходы и риски для организаций, которым доверены эти сведения. Информация в этой документации может быть уязвима к угрозам безопасности, и ее может быть трудно передавать в другие медицинские учреждения по всему миру. Некоторые эксперты считают, что технология блокчейн может способствовать безопасности и достоверности документации, что позволит людям более автономно управлять своими данными.

Пример из реальной жизни. MedRec, Ancile и OmniPHR – это лишь некоторые примеры решений, использующих технологию блокчейн для управления электронной медицинской документацией.

Страхование

Страховые компании уже много лет изучают возможности технологии блокчейн для повышения операционной эффективности. Многие считают, что децентрализованный характер блокчейна и возможность создавать неизменяемую запись транзакций позволят решить такие проблемы, как мошенничество, споры по страховым выплатам и длительные сроки обработки. 

Пример из реальной жизни. В 2023 году компания TradeWaltz запустила свое блокчейн-решение для страхования. Две крупнейшие страховые компании Японии – Sompo и Tokio Marine – теперь предлагают услуги морского страхования с использованием платформы TradeWaltz.

Энергетические отрасли

Компании также увидели потенциал инфраструктуры на основе блокчейна, способной произвести революцию в мировой энергетической отрасли. Благодаря возможности пиринговой торговли энергией, а также интеграции возобновляемых источников энергии, блокчейн может изменить способы производства, распределения и потребления энергии.

Пример из реальной жизни. Power Ledger (POWR) – это пример криптовалютного проекта, который использует технологию блокчейн для создания рынков пиринговой торговли энергией. Это позволяет людям токенизировать экологически чистые активы, такие как углеродные кредиты и сертификаты возобновляемой энергии, и торговать ими.

Управление персональными данными

Обработка персональных данных клиентов требует высокозащищенных, надежных систем, которые одновременно доступны и защищены от вмешательства. Блокчейн может удовлетворить эту потребность, автоматизируя проверку личности и предоставляя людям больший контроль над их персональными данными. 

Пример из реальной жизни. Всемирный экономический форум использует блокчейн-решение под названием Known Traveller Digital Identity (также KTD), чтобы упростить трансграничные поездки, сокращая необходимость в физических документах.

Голосование

В демократическом обществе голосование играет центральную роль в определении результатов местных и национальных выборов. Некоторые эксперты считают, что технологические инновации баз данных на основе блокчейна могут положить конец спорным выборам.

Пример из реальной жизни. Follow My Vote и Voatz – это решения для голосования на основе технологии блокчейн, призванные обеспечить более безопасный и надежный механизм участия в выборах для граждан США.

Подтверждение подлинности предметов

Невзаимозаменяемые токены (NFT) показали, как можно использовать блокчейн для отслеживания и проверки подлинности и права собственности на цифровые файлы – то, что было невозможно до появления этой технологии. С тех пор другие компании создали собственные блокчейн-решения для отслеживания и проверки подлинности реальных предметов.

Пример из реальной жизни. Консорциум Aura Blockchain, Authena и Seal разрабатывают решения на основе блокчейна для гарантии происхождения определенных предметов.

Преимущества технологии блокчейн ✅

При правильном применении технология блокчейн может открыть новую страницу для различных отраслей по всему миру.

Например, одно из основных преимуществ использования публичного распределенного блокчейна по сравнению с частным банковским леджером заключается в том, что все узлы хранят собственную копию финансовой записи. Это устраняет любую единичную точку отказа, позволяя восстановить весь леджер из одного узла, даже если 99% сети выйдет из строя.

Кроме того, блокчейны по своей природе устойчивы к несанкционированному вмешательству. Чтобы изменить даже одну ожидающую транзакцию, потребуется получить контроль как минимум над 51% всех узлов в этой конкретной сети. Это было бы крайне сложно, учитывая глобальное распределение узлов и высокую стоимость ресурсов, необходимых для атаки на уже существующие блокчейн-сети.

Как только транзакция подтверждается сетью, она становится постоянной и не может быть изменена. Это способствует целостности данных и является одной из причин, по которой блокчейн обладает высокой степенью безопасности. 

Давайте подробнее рассмотрим ключевые преимущества технологии блокчейн и то, как она может стать основой современной цифровой инфраструктуры. 

  • Повышенная безопасность и прозрачность. Транзакции в блокчейне неизменяемы, то есть их нельзя изменить или удалить, что гарантирует целостность данных. Децентрализованная и криптографическая структура делает его крайне устойчивым к мошенничеству и взлому. Кроме того, открытая система леджера позволяет всем участникам просматривать и проверять транзакции, что укрепляет доверие, а также делает проведение аудитов и проверок более простым и надежным.
  • Повышенная эффективность и экономичность. Блокчейн снижает затраты и ускоряет проведение транзакций, обеспечивая прямое пиринговое взаимодействие между пользователями. Смарт-контракты – самоисполняющиеся соглашения, закодированные в системе – автоматизируют задачи и помогают сократить количество ошибок. Это устраняет необходимость в централизованном хранении данных и традиционных финансовых посредниках, что приводит к снижению расходов и повышению эффективности бизнес-процессов.
  • Потенциал для инноваций. Блокчейн – это не просто статичная технология; это платформа для инноваций. Смарт-контракты позволяют заключать автоматизированные соглашения без посредников, что приводит к появлению приложений dApp. Он также позволяет создавать цифровые токены, которые могут представлять реальные активы, открывая возможности для новых бизнес-моделей и финансовых продуктов.
  • Глобальная доступность и масштабируемость. Глобальный охват и масштабируемость блокчейна являются основой его растущего влияния. Любой человек, имеющий доступ в интернет, может присоединиться к блокчейн-сети, что позволяет осуществлять быстрые и недорогие международные транзакции. Такие достижения, как блокчейны второго уровня (Layer 2) и сеть Lightning, увеличивают способность определенных блокчейнов обрабатывать больше транзакций, а улучшенная связь между блокчейнами позволяет осуществлять безупречные кроссчейн транзакции и обмен данными.

Как инвестировать в блокчейн 🧑‍💻

Инвестирование в блокчейн может принимать различные формы в зависимости от вашей толерантности к риску, финансовых целей и знаний о рынке.

 Вот несколько вариантов для тех, кто хочет инвестировать в блокчейн. 

  • Рассмотрите возможность покупки криптовалют напрямую с помощью надежной платформы для торговли криптовалютой, такой как Kraken. Как и в случае с любой инвестиционной стратегией, очень важно тщательно изучить информацию и инвестировать только те средства, которые вы готовы потерять.
  • Инвестируйте в компании, специализирующиеся на блокчейне, или в ETF (например, Bitcoin ETF), которые предоставляют более широкий доступ к отрасли, включая фирмы, разрабатывающие блокчейн-технологии или применяющие их инновационным образом.

Как и в случае с любыми инвестициями, комплексная проверка имеет решающее значение. Понимание технологии и рынка поможет вам принимать более обоснованные решения.

Ознакомьтесь с нашей статьей о том, как проводить собственное исследование, чтобы получить больше советов по началу работы с криптовалютой.

Начните использовать технологию блокчейн 🤝

Kraken упрощает подключение к различным частям экосистемы блокчейна, которые меняют мир. Начните увлекательное путешествие в мир технологии блокчейн, создав аккаунт Kraken сегодня.