Блокчейн – что стоит за успехом криптовалют?

Название блокчейн происходит от английских слов "block" — блок и "chain" — цепь, что дословно переводится как "цепочка блоков", иными словами блокчейн это информация, хранящаяся в цепочке, состоящей из блоков.

Блокчейн — это распределенная база данных, которая содержит информацию обо всех транзакциях в виде цепочки блоков. В каждом из блоков записано определенное число транзакций.

Слово "распределенная" в определении означает, что нет никакой центральной организации, которая бы хранила все данные о транзакциях — свою копию данных хранит у себя каждый участник сети. Сама идея такой децентрализованной системы заключается в том, чтобы отдельным пользователям можно было обходиться без посредника.

Например, традиционные централизованные сети, вроде банков и платежных систем, уязвимы из-за того, что можно получить доступ к единому центральному серверу и просто подменить на нем всю информацию.

А блокчейн — это неизменяемая цифровая запись всей истории переводов. На каждом узле блокчейн-сети хранятся копии базы данных, и они постоянно сверяются между собой. Это придает системе жизнеспособность даже в случае успешных хакерских атак на ее одиночные узлы. Такая надежность системы позволила использовать ее для повышения эффективности денежных операций и обмена информацией среди частных лиц и компаний. Подробнее о надежности блокчейн-технологии в материале: "Как взломать блокчейн?".

Хотя используемые технологии были описаны за несколько десятилетий до появления криптовалют, история самого термина началась только в 2008 году, когда была опубликована статья, ставшая в каком-то смысле манифестом для финтеха на долгие годы вперед.

В статье описывались основные характеристики и возможности создания децентрализованной системы денежных расчетов. А уже в январе 2009 года была запущена первая валюта с применением этой технологии — Биткоин. Он и по сей день остается наиболее известным применением блокчейн-технологии.

Но, несмотря на то, что блокчейн зачастую ассоциируется с Биткоином и другими криптовалютами, это не совсем верная ассоциация. Блокчейн — это всего лишь способ распределенного хранения данных, у которого может быть множество разных применений кроме создания электронной валюты.

Блокчейн находит применение не только в банковском секторе, сфере финансовых услуг и платежных сервисах.

Известно об успешном применении технологии для предоставления госуслуг, ведения реестров недвижимости, нотариата, электронного голосования, в транспорте и логистике, для "интернета вещей", в здравоохранении, управлении интеллектуальной собственностью, энергетике и множестве других сфер.

Но что делает данные, которые хранятся в блокчейне, неизменными?

Как мы ранее упомянули, технология блокчейн подразумевает, что у всех участников сети есть своя копия данных. Но для того, чтобы такой системой можно было пользоваться, нужна защита от манипуляций. Для этой цели решили использовать "майнинг", который представляет собой решение сложных математических задач.

Для этого связь между блоками решили обеспечивать не просто последовательной нумерацией, но и тем, что каждый блок содержит свою собственную хеш-сумму и хеш-сумму предыдущего блока.

Процесс формирования уникальных идентификаторов называется "расчет хеша", один из способов которого является "майнинг".

Хеш — это в каком-то смысле отпечаток пальца, который используется для идентификации блока, у каждого из них он уникальный.

Блокчейн потому и надежен, что изменение любой информации в блоке изменит его хеш-сумму и все последующие хеш-суммы, что потребует много мощностей для пересчета всех блоков, поскольку каждый блок содержит хеш предыдущего. Подмена данных только в одном блоке приводит к тому, что все последующие блоки становятся ошибочными.

Но если блокчейн такой надежный и перспективный, почему его не используют повсеместно?

1. Первая и важнейшая проблема — невозможность масштабируемости. Распределенные реестры сегодня пока не могут обрабатывать большое количество транзакций, что приводит к длительному ожиданию процессинга транзакций.



2. Вторая проблема — недостаток конфиденциальности. "Псевдоанонимность" это одновременно и плюс и минус блокчейна — любой может увидеть всю историю переводов, благодаря этому достигается прозрачность, хотя не всегда получается сопоставить кошелек с конкретным человеком.
3. Третья проблема возникает из главного преимущества блокчейна — его децентрализованности. Из-за того, что отсутствует какой-либо централизованный орган управления, потеря приватного ключа от кошелька фактически означает безвозвратную утрату денег на его счету.
4. Большинство блокчейнов, в особенности использующие алгоритм "Proof of Work", расходуют потребляемую энергию крайне неэффективно. Энергоемкость внутренних процессов остается специфическим риском всего криптовалютного сектора, несмотря на завоевание популярности другими механизмами нахождения консенсуса.
5. Вопреки надежности самой идеи блокчейна, почти любой из них может быть подвержен "атаке 51%" — когда, в полном соответствии с правилами системы, объединение пользователей, обладающее наибольшими вычислительными мощностями, может подменять записи в конкретном блокчейне. То есть, если кому-то удастся захватить больше половины всей мощности, то он сможет изменять правила игры в своих интересах. Но на практике такое случается крайне редко даже с небольшими блокчейнами, а с биткоином такого не случалось никогда.
6. Последняя проблема связана с тем, что блокчейн хранит не состояния счетов, а всю историю транзакций. Из-за этого реестры блокчейнов могут со временем значительно увеличиваться в размерах. Например, в настоящее время блокчейн Биткоина требует около 430 ГБ дискового пространства. Постоянное увеличение размера блокчейна заставляет увеличивать емкость жестких дисков для хранения информации, а сеть рискует потерять узлы, если реестр станет слишком большим для загрузки и хранения пользователями.

Несмотря на все плюсы и минусы блокчейна, в будущем эта технология может произвести много революционных изменений в разных отраслях и бизнес-процессах. Но повсеместное внедрение этой технологии в нашу жизнь потребует еще много времени и усилий. В ближайшие годы компании и правительства продолжат экспериментировать с различными способами применения блокчейна и пытаться извлечь из него выгоду.

Большинство существующих крипто-проектов потерпят неудачу в будущем, но благодаря ним эксперты получат много опыта и знаний о том, как наиболее эффективно использовать эту технологию или где она будет лишней. Совершенно точно блокчейн будет стимулировать людей к приобретению новых навыков, а традиционному бизнесу придется пересмотреть многие рабочие процессы.