В последнее время все больше шумихи вокруг какой-то непонятной технологии блокчейн. Почему венчурные капиталисты и серьезные предприниматели возлагают большие надежды и называют блокчейн огромным прорывом в технологиях?
Блокчейн представляет собой технологию, на базе которой построен знаменитый Bitcoin.
Если пренебречь технологическими подробностями, то схема работы этой технологии довольно несложная. Сам блокчейн можно изобразить в виде некой книги учета, которой владеют все участники и которая имеет свойство все время обновляться. В этой книге можно хранить абсолютно любую информацию: от банковских транзакций до деловых контрактов или отпечатков пальцев.
Одной из главных особенностей технологии является то, что страницы этой книги (которые можно рассматривать как блоки) доступны всем пользователям сети. Также они постоянно ссылаются на предыдущие страницы и все время обновляются.
Если же кто-то решит похитить либо вклеить фальшивую страницу, то блокчейн сразу будет просматривать тысячи других копий данной книги, хранящихся на разных компьютерах, и найдет структурное несоответствие.
Эту систему можно представить в виде цепочки блоков, распределенных между пользователями посредством одноранговой (пиринговой) компьютерной сети, что уже давно используются для скачивания и раздачи обычных торрентов.
Каждому блоку присваивается цифровая подпись – хеш-сумма, являющаяся уникальным идентификатором. Все блоки выстраиваются в необходимом порядке, благодаря математической функции (сам термин «Blockchain» дословно переводится как цепочка блоков).
При попытке изменить порядок блоков система выдаст ошибку, т. к. есть несоответствия между структурой и идентификатором.
Для того чтобы никакой хакер не смог заменить электронную подпись и вычислить хеш-сумму, которую система будет воспринимать как подлинную, блокчейн применяет несколько способов защиты информации: Proof of Work (доказательство работы) и Proof of Stake (доказательство владения).
Это два самых известных вида соглашений в платежных системах, работающих с криптовалютами. Они предоставляют два различных механизма, доказывающих, что была выполнена конкретная работа. Сейчас кратко попытаюсь объяснить принцип их работы в контексте криптовалют.
Задачи этого типа, как правило, не предназначены для выполнения человеком, однако компьютер с ними справляется, укладываясь в конечные сроки, но для этого потребуется достаточно много вычислительных ресурсов.
При всем этом, проверка итогового результата не слишком затруднительна, поэтому производится довольно быстро, не затрачивая много ресурсов компьютера.
Кроме того, существует другой, не менее важный механизм консенсуса, который использовался впервые в 2012 году в PPCoin (криптовалюта) – Proof of Stake.
Сама суть метода состоит в том, что в роли ресурса выступают доли («stake»), определяющие, какой узел получит в данный момент привилегию на получение следующего блока. В этом подходе узлы пробуют хэшировать данные, чтобы найти результат, который был бы меньше заданного значения, но трудоемкость распределяется пропорционально и соответствует количеству токенов конкретного нода (узла).
В итоге можно прийти к выводу, что наибольшие шансы на генерацию следующего блока достаются узлу с наибольшим балансом (количеством токенов). Более подробно об этих методах можно прочитать на Хабре, ну а мы сейчас не будем углубляться в технические детали.
На самом деле, сфер применения технологии достаточно много. Благодаря революционной технологии блокчейн, финансовые услуги, интернет-приложения, здравоохранение и страхование подвергнутся серьезным изменениям.
Сегодня очень важным для здравоохранения является создание системы для хранения информации о пациентах, к которой можно было бы легко получать доступ со стороны медицинских учреждений.
Например, сегодня данные, как правило, хранятся в рамках одного конкретного учреждения, а технологии блокчейн позволят получить доступ к ней из любого места.
Также можно будет легко производить контроль расхода лекарственных препаратов, регистрировать действия врачей, медсестер, производить мониторинг медицинских данных пациентов в реальном времени. Смарт-контракты, построенные на основе блокчейн, функционировали бы прозрачным для всех образом.
Премиальные платежи, различные договоры и документы могут быть зарегистрированы в блокчейн, в таком случае весь медперсонал придет к взаимопониманию со своими пациентами, записывая в реестре определенные условия друг к другу. И это еще не все примеры того, как технологии блокчейн смогут преобразить сферу здравоохранения в ближайшем будущем.
Децентрализованная структура позволит нам отойти от использования типичной модели «клиент-сервер» и во много раз повысить эффективность работы различных приложений.
Распределенные базы данных могут обеспечивать значительно более высокую скорость работы программ, к тому же появляются довольно широкие возможности для масштабирования проектов в цифровой среде.
Также благодаря этой технологии станет возможной коммуникация устройств друг с другом без использования сервера. Это приведет к тому, что различные устройства смогут обмениваться необходимой информацией и анализировать ее без содействия третьих лиц, человека, в том числе, что приведет к резкому росту производительности всей системы.
Давайте подробнее поговорим, что же из себя представляют блокчейн-приложения. Это структура, состоящая из четырех различных модулей.
В первую очередь, любой блокчейн требует алгоритм консенсуса, т. е. определенной договоренности, которая позволяла бы всем участникам сети в один момент времени обладать актуальной информацией.
Во-вторых, необходимо неизменное хранилище (чтобы не было возможности вносить изменения в уже существующую информацию), также необходима серверная часть, аналогичная многим веб-проектам, а последней составляющей является фронтенд – пользовательский интерфейс.
Этот подход позволяет избежать многих проблем, с которыми мы сталкиваемся сейчас и столкнемся в ближайшем будущем. Тем не менее у этого подхода есть свои подводные камни.
Прежде всего, это сложность разработки, т. к. для этого потребуются разработчики определенной компетенции, способные написать довольно сложный функционал.
К тому же значительно увеличиваются затраты как трудовые, так и временные, что усложняет дальнейшую поддержку и потенциальное масштабирование. И все это приводит к достаточно высокой стоимости.
В принципе, все эти минусы характерны для любой новой технологии, мы уже проходили через все эти камни на этапе активного роста веб-проектов буквально несколько лет назад. Решением может стать интеграция различных фреймворков, создание единого формата API для приложений, делегирование функционала.
До 2008 года многие пользователи интернета ничем цифровым не владели. Почему? Потому как, если вы владели доменом, все равно регулировались ваши права на этот домен, если у вас были фото, то их легко можно было скопировать. По сути, не было такого понятия, как цифровая собственность. Оно появилось с возникновением блокчейн.
Сейчас под цифровой собственностью можно подразумевать уже что угодно. Также появились децентрализованные автономные организации. Например, сам Биткоин является организацией, ведь есть люди, установившие ноды, есть майнеры (те, кто собирает криптовалюту).
Блокчейн – это следующий интернет, ведь он принес с собой умные контракты, автономные устройства. Каждый блокчейн – это программируемая корпорация.
Сегодня целая армия экспертов говорит, что блокчейн настолько же революционен, как и нтернет в свое время. В этом есть доля правды: пользователи сети не смогут обманывать друг друга, не будут нужны посредники вроде банков, также отсутствует центральный узел, взломав который есть возможность нарушить работу всей системы.
Должно еще пройти определенное время, прежде чем эта технология станет настоящим мейнстримом и захватит огромную долю рынка.
Технология Blockchain и ее влияние на нас
Взят средний курс по биржам
