Що таке блокчейн

Як працює блокчейн?

Що таке блокчейн? Це технологія віртуальної бази даних, що забезпечує прозорий обмін інформацією.

Що потрібно знати про блокчейн?

• Блокчейн є ланцюжком блоків з даними про угоди (транзакції), які з’єднуються між собою за допомогою унікальних ідентифікаторів.
• Інформація зберігається у хронологічній послідовності. Кожен блок має тимчасову мітку та посилання на попередній блок.
• Ключовою особливістю є те, що ланцюжки блоків розподілені між користувачами та зберігаються на різних комп’ютерах. Єдиного сервера немає.
• Ніхто не може видаляти дані з блокчейну та редагувати їх. Якщо інформацію було внесено з помилкою, створюється новий блок з правильними даними.
• Блокчейн сприяє підвищенню безпеки та цілісності даних, усуває можливість дублювання інформації. Для блокчейну характерна наявність єдиного джерела достовірної інформації.

Блокчейн вважається зручною та перспективною альтернативою традиційним технологіям обліку даних. Система широко використовується у фінансовій, енергетичній, торговій, розважальній сферах.

Зрозуміти, як працює блокчейн, допоможе наступний алгоритм подій:

1. Створення блоку. При здійсненні транзакції (передачі активів від однієї сторони до іншої) створюється первинний блок, який може містити інформацію про учасників угоди, час, місце і причини її укладання, вартість переданих активів.
2. Перевірка та підтвердження. Учасники розподіленої блокчейн-мережі мають підтвердити достовірність угоди. Цю процедуру ще називають досягненням консенсусу.
3. Створення ланцюжка. Разом з інформацією про транзакції до кожного нового блоку додається зв’язуючий ланцюжок — криптографічний хеш. Кожен новий блок також містить у собі інформацію про попередній “батьківський блок”.
4. Розповсюдження даних. Кожен учасник системи отримує останню копію центрального реєстру. Користувачі системи бачать всю кількість блоків, але мають доступ лише до своїх.

Блоки та ланцюжки надійно пов’язані, внесення будь-яких корективів в них неможливе. Якщо дані в блоці зазнають змін — змінюється значення криптографічного хешу, що дозволяє швидко виявити маніпуляції. Щоб було зрозуміліше, уявіть собі будівництво вежі із блоків. Якщо знизу чи з середини прибрати один блок – конструкція розвалиться.

Переваги блокчейна очевидні. Це доступність, зручність використання, прозорість, безпека. Завдяки цим властивостям блокчейн має високий рівень довіри серед користувачів.

Види блокчейну

Розподілені мережі можуть бути публічними, а можуть бути приватними. Щоб краще зрозуміти, що таке блокчейн, пропонуємо ознайомитись з його основними видами.

Публічний блокчейн

Цей вид блокчейна відкритий для всіх користувачів. До нього може приєднатися кожен бажаючий, отримавши можливість читати, редагувати та перевіряти дані. Публічні блокчейни дозволяють обмінювати та майнити криптовалюти.

Приватний блокчейн

Доступ до приватних блокчейнів, як правило, обмежений. Вони контролюються організаціями, що їх використовують. З цього випливає, що приватні блокчейни децентралізовані лише частково. Рішення щодо додавання нових учасників та передачі їм тих чи інших прав приймають уповноважені органи. Приклад частого блокчейну – компанія Ripple Labs.

Консорціум

Блокчейн-консорціум – це вид блокчейну, підвладний групі організацій. До неї, зазвичай, входять компанії, яких об’єднує загальна сфера діяльності чи спільна мета. Спільними ресурсами вони контролюють роботу блокчейну та схвалюють права доступу для нових учасників.

Гібридний блокчейн

Гібридні мережі мають властивості приватних і публічних блокчейнів. Організація, яка працює з такою мережею, може відкрити публічний доступ до однієї частини даних та обмежити до іншої. Наприклад, до криптовалюти може бути збережений публічний доступ, а до фіатної приватний. Організації з гібридним блокчейном зазвичай використовують смарт-контракти, що підтверджують проведення приватних угод для публічних учасників.

Недоліки блокчейну

Аналізуючи особливості роботи розподілених мереж, ми неодноразово згадували про їхні переваги. Тепер давайте розберемося, які мінуси має технологія блокчейн.

1. Велика вага. Дані про транзакції займають дуже багато пам’яті, оскільки в блоках зберігається великий обсяг інформації. Наприклад, блокчейн Біткоїна станом на 2022 рік важить понад 400 Гб.
2. Високе споживання енергії. Блокчейни, що використовують алгоритм консенсусу Proof of Work, споживають величезну кількість енергії.
3. Атака – 51%. Мається на увазі вразливість PoW-блокчейнів до атак хакерів. Захопивши 51% потужності мережі, зловмисники можуть заважати майнерам знаходити блоки, відхиляти нові угоди, проводити подвійне витрачання монет, збирати нагороди за блоки та комісії з транзакцій. Найзахищенішим і найбезпечнішим під час шахрайських атак вважається блокчейн Біткоїна.
4. Відкритість. Це одночасно і перевага і недолік блокчейна. Оскільки всі транзакції знаходяться у відкритому доступі, будь-хто, хто має в розпорядженні адресу чужого гаманця, може відстежити історію транзакцій іншої людини.

Незважаючи на перераховані вище особливості, блокчейн-технології продовжують активно використовуватися в сучасному світі. Експерти пророкують їм велике майбутнє, адже позитивних властивостей децентралізовані мережі мають набагато більше, ніж недоліків.

Блокчейн у криптовалюті

В основі будь-якої криптовалюти лежить технологія блокчейн. Частина монет мають власні платформи (Bitcoin, Ethereum, Solana), частина використовують чужі (Litecoin, Tether).

У блокчейні створюються нові блоки (добуваються нові монети), зберігаються дані про всі операції, спалювання монет тощо.

Давайте проаналізуємо, як використовує технологію блокчейн криптовалюта Біткоїн:

1. BTC має публічний реєстр. Нові монети видобуваються у процесі майнінгу.
2. Для створення нового блоку необхідно вирішити складне криптографічне рівняння. Майнер, який впорається із завданням першим, отримує винагороду у вигляді певної кількості монет.
3. Після вирішення завдання блок підтверджується та додається до ланцюжка.
4. Нова інформація надсилається по всім вузлам, а загальний реєстр в черговий раз оновлюється.

Всі угоди з Bitcoin фіксуються в публічному реєстрі, а сервери по всьому світу зберігають його копії. Якщо пояснювати простою мовою, то сервери — щось на кшталт банків. Відмінність полягає в тому, що фінустанови мають дані про кошти клієнтів, а сервери — отримують відомості про кожну операцію, незалежно від того, де і ким вона була виконана.

Як використовують блокчейн?

Ми з’ясували, що криптовалюта блокчейн використовує як основу виконання всіх можливих операцій. Однак потрібно розуміти, що децентралізовані мережі успішно використовуються не тільки в криптосвіті, а й в інших галузях.

Наприклад, за участю технології блокчейн здійснюється процес продажу електроенергії між домогосподарствами, організований енергокомпаніями. Люди встановлюють сонячні батареї, які продукують електроенергію. Частина енергії використовується власниками, частину можуть продавати сусідам через платформу, що працює на блокчейні. Все відбувається в автоматичному режимі: блокчейн фіксує транзакції, які виробляють лічильники.

Фінансові організації, у тому числі і банки, використовують блокчейн для управління платіжними операціями, що виконуються онлайн, здійснення міжбанківських розрахунків, звіряння даних.

Компаніям, які працюють у культурній сфері, блокчейн допомагає захищати авторські права, фіксувати факти продажу та передачі контенту.

Роздрібний бізнес за допомогою блокчейн-технологій відстежує рух товару від виробників/постачальників до покупців, перевіряє його справжність.

Широко використовується технологія блокчейну в ігровій індустрії. Події, що відбуваються в іграх, записуються в транзакції, що зберігаються в блокчейні. Яскравим прикладом є ігри, де можна заробляти реальні гроші.

Перспективи блокчейну

На сьогоднішній день блокчейн вже є невід’ємною частиною економіки. Дедалі більше компаній прагнуть запровадити децентралізовані мережі, щоб оптимізувати процес надання послуг, знизити витрати на аудит, забезпечити прозорість угод, уникнути посередництва, прискорити проведення транзакцій. Суть технології блокчейн дозволяє реалізувати всі ці цілі та вийти на зовсім новий рівень роботи.

На думку аналітиків, використання блокчейну дозволить звести до мінімуму корупційну складову та значно знизити рівень фінансової злочинності.

Безпека, надійність та прозорість блокчейну дозволяють використовувати його для контролю збору податків або видачі державних документів: прав власності, паспортів, автомобільних прав, різних свідоцтв тощо. Децентралізовані технології можуть допомогти прозоро провести політичні вибори у будь-якій країні.

Перспективи використання блокчейну також багато в чому залежать від популярності криптовалюти та сектору DeFi. Люди все частіше розглядають цифрові гроші як варіант інвестицій та спосіб отримання додаткового доходу. У деяких країнах криптовалюти широко використовуються як платіжні засоби. Популярності набирають нові види активів: токени, NFT. В інструментах DeFi на сьогоднішній день зосереджено понад сотню мільярдів доларів. Все це говорить про те, що технологія блокчейн має величезні перспективи розвитку, які поступово переведуть увесь світ у нову реальність.

Смарт контракти

Ми вже знаємо, що блокчейн простою мовою — це ланцюжок блоків, у яких у хронологічній послідовності фіксуються дані про транзакції. У обговорення цієї технології найчастіше зустрічається поняття “смарт контракти”. Що це таке?

Смарт-контрактом або “розумним контрактом” називають програму на блокчейні, головною функцією якої є автоматичне виконання певних дій за умови дотримання попередньо встановлених умов. Смарт-контракти замінюють посередників, які зазвичай застосовуються для повноцінного укладання угод. У децентралізованій системі дві сторони можуть взаємодіяти самостійно.

Так, у логістичної фірми може бути укладений смарт-контракт, по якому оплата здійснюється автоматично після того, як вантаж доставляється до місця призначення. За дотримання принципу “якщо… то” угода фіксується у реєстрі.

Смарт-контракти допомагають відстежувати історію постачання, перевіряти справжність того чи іншого товару — де, коли і ким він був виготовлений, коли був виставлений на продаж. Це дозволяє виключити факт підробки, перевірити відповідність властивостей товару заданим критеріям.