Криптовалютный рынок похож на традиционные финансовые рынки — биржи, кредиты, депозиты, переводы, но это только внешнее сходство. В основе криптовалют, связанных с ними сервисов и активов, лежат другие технологии. Важнейшая из них — блокчейн. Именно с понимания блокчейна, как технической основы криптовалют, начинается понимание всего рынка. Поэтому сегодня разберем, что такое блокчейн, как он работает и какие у него перспективы развития.
Понятие блокчейн для новичков
Блокчейн (blockchain) — это распределенная база данных, которая содержит информацию обо всех транзакциях, проведенных участниками системы. Впервые технология блокчейн была реализована в платежной сети Bitcoin.
Основное отличие блокчейна от других технологий распределенного хранения данных зашифровано в его названии: block — блок и chain — цепь. Из этих элементов состоит архитектура базы:
Блок — это “пакет” информации. Для криптовалютных блокчейнов такой информацией являются данные о транзакциях. Все информации блока превращаются в строку кода, которая содержит информацию о предыдущем блоке.
Цепь — это последовательность этих самых блоков. Каждый следующий блок связан с предыдущим. Следуя от блока к блоку, можно просмотреть все транзакции, то есть буквально отследить: кому пользователь перевел актив, и кто этот актив перевел ему.
Вся эта последовательность блоков хранится в распределенной сети. Это значит, что вместо единого сервера существует сеть из нескольких узлов (нод). Каждый из этих узлов хранит копию базы данных.
Все копии постоянно синхронизируются, поэтому даже если хакер получит доступ к одному узлу и внесет изменения в базу данных, то при следующей синхронизации эти изменения будут отклонены. Так как не соответствуют информации в остальных копиях.
Как работает блокчейн
Разберём алгоритм записи транзакции в блокчейн, на примере сети Bitcoin:
Пользователь инициирует транзакцию — отправляет определенное количество BTC через свой кошелек другому пользователю.
Данные о том, кто, кому и сколько отправил, попадают в мем-пул блокчейна. Мем-пул — это буфер, где хранятся транзакции, которые ожидают подтверждения.
Когда транзакция “дождалась” своей очереди, она отправляется майнерам — специальным нодам, у которых есть право проверять добавляемую в блокчейн информацию.
Майнеры проверяют соответствие транзакции по правилам блокчейна, а потом хешируют данные о ней. Хеширование — это когда вся информация превращается в одну строку кода из букв и цифр. Эта строка формируется с соблюдением набора правил, который называется алгоритмом хеширования (для биткоина это SHA-256).
Хеш (строка) транзакции отправляется в блок к другим транзакциям. Примерно каждые 10 минут майнеры Bitcoin превращают строки всех транзакций блока в одну общую строку — хеш блока.
Как только хеш блока найден, он записывается в копию базы данных того майнера, который его создал. При следующей синхронизации остальные копии добавят этот блок в свои локальные базы, и транзакция будет подтверждена.
Вычисления, которые проводят майнеры, требуют мощного оборудования с высоким энергопотреблением. Такой способ подтверждения транзакций называется Proof-of-Work (доказательство работы).
Где используется блокчейн
Блокчейн — универсальная технология, которая может заменить любую из существующих баз данных, но особенности структуры и принципы работы делают его идеальным решением для:
- Платежных операций. Криптовалюты — это платежные сети, они позволяют пользователям безопасно переводить друг другу цифровые активы, а их обслуживание обходится дешевле, чем банковские системы переводов, например, SWIFT.
- Смарт-контрактов. Такие сети как Ethereum позволяют не просто записывать данные о транзакциях, но и создавать виртуальную среду для выполнения сложных автоматических алгоритмов — смарт-контрактов.
- Публичных реестров. Некоторые страны тестируют блокчейн в качестве основы для ведения общедоступных земельных реестров, реестров прав на недвижимое имущество и других открытых баз данных.
- Подтверждения прав собственности и авторских прав. С появлением невзаимозаменяемых токенов (NFT), пользователи получили возможность внести в блокчейн цифровые предметы искусства, коллекционные предметы и другие уникальные цифровые активы вместе с информацией о создателе и владельце. Эти данные нельзя подделать или изменить, поэтому они на порядок эффективнее и безопаснее существующих систем патентов и реестров.
В ближайшие годы мы увидим расширение сферы использования блокчейнов и трансформацию криптовалютного рынка. Интерфейсы станут проще и удобнее, блокчейны быстрее и дешевле, а использование криптовалют безопаснее.