Блокчейн – що це таке простими словами [# Детальний опис]

Більшість сучасних користувачів чули про таке поняття, як блокчейн, але не так вже й багато з них розуміють, що це таке, тому є сенс пояснити значення даного терміна простими словами.

Ми розглянемо поетапно то, що означає це поняття, його призначення як влаштована технологія, які у неї переваги і інші особливості. Буде цікаво!

визначення

Слово «блокчейн» походить від англійського «blockchain», яке складається з двох слів: «Block» – блок і «Chain» – ланцюжок.

Таким чином розглядається нами поняття можна визначити як «ланцюжок блоків». І це визначення найбільш чітко відображає суть терміна.

Фактично, він являє собою специфічну технологію зберігання даних, в якій вся інформація розміщена в пов’язані між собою блоки.

Основною особливістю є те, що всі ці блоки в один і той же час зберігаються незалежно один від одного і пов’язані між собою. До особливостей ми ще повернемося.

Якщо представляти все це наочно, то можна побачити ланцюжок, в якій кожна ланка є блоком з набором певної інформації.

І ці блоки пов’язані між собою за допомогою дуже складних криптографічних алгоритмів.

Мал. 1. Наочне уявлення даного поняття

Історія даного терміна досить цікава. Вперше він використовувався в якості назви бази даних, створеної для зберігання інформації, що стосується системи «біткойнов».

Тому дане поняття так чи інакше зв’язується з біткойнов і криптовалюта в принципі.

Насправді ж сьогодні його використовують по відношенню до багатьох інших областях бізнесу і життя в цілому. У них можна зберігати абсолютно будь-яку інформацію.

Тому сьогодні такий спосіб зберігання даних набуває все більшої популярності.

З вищесказаного потрібно запам’ятати наступне: blockchain – це спосіб зберігання інформації, в якому використовуються пов’язані між собою блоки.

Призначення і структура блоку

Фахівці зазвичай називають блоки в блокчейне блоками транзакцій. Пов’язано це, знову ж таки, з тим, що спочатку даний спосіб зберігання інформації використовувався в системі «біткойнов».

Там зберігали дані про транзакції – операціях з переведення валюти. Там, зокрема, могли зберігатися такі відомості:

  • підтвердження результат перевірки формату та підписи;
  • сума транзакції;
  • той, кому переводять кошти, і хто їх переводить і так далі.

У різних ситуаціях цей набір даних змінювався. В системі «біткойнов» діяв (і діє зараз) алгоритм, згідно з яким транзакція перевірялася, а потім заносили в новий блок ланцюжка. Таким чином вона ставала частиною вже існуючої структури. Точно так же працює розглянутий спосіб зберігання даних і в інших областях застосування.
Цю структуру також можна представити у вигляді пазлів, де кожен окремий пазл пов’язаний з іншими і якщо він пропаде, загальна картинка не вийде. Примітно, що у випадку з блокчейнамі при втраті одного такого блоку, тобто пазла, інші моментально відновлюють його. Це можливо завдяки тому, що в кожному блоці зберігається інформація про всі інші блоках. Розглянемо більш детально зміст кожного блоку.

Мал. 2. Структуру зберігання даних можна представити у вигляді пазлів

Зазвичай в блоках є наступні елементи:

  • Заголовок. Даний елемент є позначенням блоку, за яким можна зрозуміти його вміст. У заголовку завжди є власний хеш, хеш з минулого блоку, хеш вмісту і різну іншу інформацію, необхідну для обробки заголовка. Хешем зазвичай називається результат обробки даних. Фактично, це повідомлення про те, що інформація знаходиться в цілісності й схоронності і що її вдалося успішно обробити. На практиці це означає, що спочатку обробляється цілісність заголовка і його відповідність блоку, цілісність інформації, потім таким же чином перевіряється вміст попереднього блоку. Якщо всі ці процеси проходять успішно, видається хеш, а набір всіх цих хеш називається хеш-сумою.
  • Вміст. Це вся та інформація, яка зберігається в блоці. У попередньому списку ми наводили приклад вмісту для блоків транзакцій. Залежно від сфери застосування цей елемент може змінюватися. Це визначає адміністратор, тобто той, хто створює нові блоки.

До речі, одна з основних відмінних рис полягає в тому, що всі користувачі цієї системи зберігання даних є адміністраторами.

Тобто всі підключені комп’ютери (користувачі) можуть вносити зміни в існуючі блоки і додавати нові.

Після скоєння даного процесу всі інші комп’ютери (користувачі) повинні незалежно один від одного підтвердити дану операцію.

Це дає величезну перевагу перед іншими способами зберігання даних, так як завдяки такому підходу досягається підвищена безпека. Розглянемо інші особливості.

З цього розділу потрібно запам’ятати наступне: блоки в blockchain можна представити у вигляді пазлів, в кожному з яких є заголовок і вміст. Якщо один такий пазл пропадає, інші тут же відновлюють його вміст. Таким же чином відбувається і процес зміни блоків – всі інші користувачі повинні підтвердити цю операцію.

Основні особливості

Ось ті особливості, на які варто звернути особливу увагу:

1Кожен блок одночасно формується всіма або, по крайней мере, безліччю адміністраторів. А такими вважаються всі користувачі, які мають доступ до даних в блокчейне. У всіх однакові права і обов’язки.
2У кожному блоці зберігається інформація про вміст попереднього. Завдяки такому підходу виходить те, про що ми говорили вище – якщо один блок випадає, інші тут же відновлюють його.
3При цьому кілька блоків можуть вважати попереднім один і той же блок. Таким чином схему блойкчейна можна уявити як гіллясте дерево або ж щось на зразок того, що зображено на малюнку 3. Там зображена така схема блоків, в яких від одного виходить відразу кілька. Зелений блок є першим. Від нього відбулися чорні блоки, які додавалися по черзі. Фіолетові ж були додані після того, як сформувалася стартова ланцюжок (з чорних блоків).

Мал. 3. Ще одне наочне уявлення

4При додаванні нової інформації операція відбудеться тільки в тому випадку, коли буде виконано одну певну умову. Найчастіше цей критерій полягає в тому, що числове значення заголовка має бути не більше певного значення. Якщо це так, то величина даного значення час від часу змінюється. Власне, це називається хешем.


цікаво: На даний момент хешування відбувається посредствам випадкового перебору всіх можливих варіантів. Якщо сказати простіше, то значення, яке використовується для перевірки значення заголовка, підбирається випадковим чином. Така ситуація має місце з тієї причини, що фахівці ще не придумали такого алгоритму, який дозволяла б підбирати бажаний результат.

5У мережі зберігається вся історія змін блоків, що дозволяє скасувати ці самі зміни. Також такий підхід збільшує безпеку використовуваної структури. Знову ж таки, навіть якщо до системи буде отримано несанкціонований доступ, що дуже малоймовірно, всі зміни тут же будуть тут же скасовані.
6Ланцюжок блоків зростає безперервно. При цьому всі перераховані вище дані записуються таким же чином. Важливо також сказати, що разом із зростанням бази записуються її копії. Ці копії або окремі частини зберігаються одночасно на всіх комп’ютерах користувачів, причетних до нього.
7Дані з нього у разі не шифруються. Це означає, що до них можна отримати вільний доступ будь-кому, хто захоче це зробити. А її цілісність гарантується тим, що є вищезгадана система перевірки даних з використанням певної довжини заголовка. Крім того, зміни підтверджуються всіма користувачами.
Це означає, що навіть якщо ви зможете побачити чужий блокчейн і внести в нього зміни, вони тут же будуть скасовані по тій простій причині, що інші користувачі не підтвердять внесені зміни.

Мал. 4. blockchain

Вище ми говорили, що інформація ніяк не шифрується.

Але важливо відзначити, що в блокчейнах використовується система цифрових підписів, тобто певних міток, які ставлять користувачі на підтвердження внесених змін.

Так ось ці підписи вже шифруються. Для цього використовується асиметричне шифрування. Основні його особливості такі:

  • в даній системі використовується три елементи: електронний підпис і два ключа;
  • перший ключ є відкритим, його завдання полягає в тому, щоб перевірити електронну підпис;
  • другий ключ закритий, він застосовується для розшифровки інформації і створення самої підпису.

При цьому перший ключ (який відкритий) передається за таким же відкритого, незашифрованому і незахищеному каналу.

цікаво: Деякі експерти вважають асиметричне шифрування, так і всю систему організації ланцюжків з блоків справжньою насмішкою для хакерів і зломщиків. Здається, що інформація абсолютно відкрита, але отримати до неї несанкціонований доступ, щоб якось змінити практично неможливо.

Важливо також сказати, що в ньому використовуються дуже складні алгоритми з’єднання блоків. Власне, через них від’єднати якісь дані (прибрати їх) майже неможливо.

Звичайно, в нашому світі ніщо не може бути досконалим, тому з часом і блокчейни навчаться «ламати», але поки що до того часу ще дуже далеко.

Проміжний висновок: blockchain – це зовсім особлива структура зберігання даних. У ній інформація зберігається у відкритому доступі і захищається електронним підписом, тобто підтвердженням всіх учасників системи. Незважаючи на те, що ключ для перевірки підпису теж відкритий, змінити вміст блоків неможливо (майже) з тієї причини, що всі зміни підтверджуються всіма користувачами окремо один від одного.

Все геніальне просто!

А тепер більш докладно розглянемо, які переваги дає така система і де її можна використовувати.

Мал. 5. Технологія дозволяє заощадити

Переваги і недоліки

позитив:

  • Дуже маленька вірогідність злому. Крім усього перерахованого вище з приводу цього питання, також варто сказати, що для отримання несанкціонованого доступу і можливості змінювати інформацію зловмисникові необхідно отримати доступ до комп’ютерів всіх учасників системи одночасно. Тому чим більше користувачів, тим менше ймовірність злому. Втім, вона і без цього абсолютно мізерна.
  • Вищезгаданий процес хешування є незворотнім. А це означає, що навіть якщо хтось все-таки отримає доступ до всіх комп’ютерів і спробує змінити якісь дані, вони все одно будуть автоматично повернені до попереднього стану. Справа в тому, що після зміни у них буде цифровий підпис, якої не було з самого початку. Дуже простий, але який працює алгоритм!
  • Відкритість даних дозволяє використовувати технологію в більш грандіозні проекти. Наприклад, його можна взяти як основу для створення політичної платформи, яка дозволила б громадянам бачити повний звіт про діяльність державних чиновників. А якщо використовувати її в технічних сферах, люди зможуть швидше дізнаватися про різні досягнення, новинки і так далі. Таким чином, завдяки блокчейну все людство може досягти більшої гласності.
  • Значне скорочення витрат при його використанні. Багато фахівців говорять про те, що якщо використовувати таку систему, можна викреслити з видатковою відомістю багато статей, причому всі вони дуже вагомі і витратні. Наприклад, в ньому немає ніяких посередників і затримок. Крім того, всі операції відбуваються швидко і надійно, завдяки чому і досягається економія коштів.
  • Дуже висока швидкість роботи. Крім надійності, він славиться також високою швидкістю. Справа в тому, що тут не використовуються якісь дуже складні і важкі для обробки комп’ютерами алгоритми. Все максимально просто і прозоро.
  • Також варто звернути увагу і на відсутність будь-яких посередників. Всі користувачі спілкуються між собою і роблять спільні операції безпосередньо. Завдяки цьому не тільки досягається істотна економія грошей, а й збільшується надійність здійснення таких операцій. Користувачі можуть вільно довіряти один одному.
  • Довговічність. Вся інформація буде зберігається до тих пір, поки не вийде з ладу останній комп’ютер, який є учасником системи. Фактично, blockchain може існувати вічно (так як до нього можна підключати нові апарати), а значить інформація буде доступна і через багато років.
  • Стабільність. Знову ж таки, поки не вийшов з ладу останній комп’ютер, система буде працювати дуже добре. Крім того, стабільність досягається ще й за рахунок того, що всі зміни відбуваються публічно.

негатив:

  • Спочатку доведеться вкласти чимало грошей, щоб організувати таку систему зберігання даних. Звичайно, в подальшому вона дозволяє заощадити досить багато, але на самому початку доведеться викласти велику суму.
  • Якщо говорити про криптовалюта, то вона поки що не має певного правового статусу. Нерідко в різних країнах Майнер переслідуються за законом. В Україні навіть недавно були «облави» на таких користувачів. Обговорення однієї з таких новин ви можете бачити нижче. Така ж ситуація і з блокчейном – ні жодному законі немає ніякої інформації про такий спосіб зберігання даних. Зате є чимало положень про класичних базах даних (БД), яким blockchain є альтернативою.
  • Для освоєння технології потрібно навчання. Все далеко не так просто, як в тих же БД. Не кожен зможе освоїти принципи роботи з blockchain.

Мал. 6. Самі користувачі забезпечують цілісність і стабільність інформації

Незважаючи на це, фахівці сходяться на думці, що за блокчейном майбутнє. Це підтверджує і те, що цю технологію можна використовувати в величезній кількості різних сфер.

де використовується

Крім криптовалюта, розглянутий спосіб зберігання можна використовувати в багатьох інших областях. Ось лише деякі з них:

  • Банки і фінансові розрахунки. Всі операції, пов’язані з грошима можна записувати в блоки. Завдяки цьому вони будуть відкриті, але захищені від несанкціонованого доступу. Вже зараз деякі відомі банки і системи проведення платежів планують впровадження ланцюжків в своїх системах. Серед них ВТБ, Сбербанк, Visa і MаsterCard.
  • Ведення іншої державної звітності, наприклад, земельного реєстру. У Швеції фахівці працюють над створенням нового реєстру земельних ділянок, цілком побудованого на блоках. Такий же хід планується зробити і Арабських Еміратах. А в Індії вже зараз йде боротьба з шахрайством посредствам використання такої системи.
  • Посвідчення особи. У Microsoft на даний момент повністю функціонує система посвідчення особи, побудована на blockchain.

Що стосується останнього, то також варто сказати про створення Bitnation, компанії, яка виконує функції держави, тобто видає той же посвідчення, виконує нотаріальні послуги тощо.

А взагалі, можна тільки уявити, наскільки широкі можливості будуть у будь-якої фірми, яка вирішить використовувати його в своїй справі!

Мал. 7. Використання технології дає широкі можливості

Ще трохи інформації можна дізнатися з відео нижче. Сподіваємося, ми змогли повністю відповісти на всі ваші запитання.

Ссылка на основную публикацию