Blockchain для чайников: Определение, структура и принцип работы
После появления цифровых валют термин «блокчейн» упоминается в Интернете постоянно. Приведенная ниже графическая кривая показывает поиск Google по слову «Blockchain».
[источник: Google Trends]
Однако обычные люди, да и многие крипто-трейдеры, возможно, не до конца понимают, что такое технология блокчейн.
Первоначально термины «блок» и «чейн» (block — блок, chain — цепочка) использовались отдельно Сатоши Накамото, анонимным основателем (основателями) биткойна, в статье, где обсуждалась идея реализации биткойна.
По мере того как криптовалюты завоевывали популярность, эти термины объединились в единое слово «блокчейн».
Термин «блокчейн» для ничего в этом непонимающих людей, может вызвать в воображении образ какого-то оборудования в форме блока, но это далеко от реальности.
Блокчейн существует виртуально и имеет глобальное распространение, так что для многих эта концепция кажется сложной для понимания.
Но не стоит переживать.
Это руководство для начинающих предназначено, чтобы упростить и объяснить блокчейн как для «чайников». Поэтому, перейдем к делу.
Что такое блокчейн?
По сути, блокчейн — это распределенный реестр, информация в котором фиксируется так, что ее практически невозможно изменить, подделать или взломать.
Данная технология обеспечивает прозрачную и неизменяемую запись транзакций, которая разделяется между сетью компьютеров, часто называемых нодами.
Концепция блокчейна появилась в 2009 году с возникновением биткойна, первой в мире цифровой валюты.
Его создатель, который известен под псевдонимом Сатоши Накамото, изложил методику создания одноранговой платежной системы, что заложило основу для внедрения блокчейна в разных сферах.
Криптография блокчейна
Одна из ключевых особенностей технологии блокчейн — это ее неизменяемость.
Как только данные записаны в блокчейне, их практически невозможно изменить, хотя все транзакции доступны для людей.
Достигается это благодаря криптографическому хешированию — процессу, превращающему большой объем информации в строку символов фиксированной длины.
В каждом блоке цепи содержится уникальный хеш транзакций, и при изменении любой информации в блоке его хеш и все последующие хеши блоков становятся недействительными, что обнаруживается сетевыми нодами.
Децентрализация
Одним из наиболее важных преимуществ блокчейна является его способность уменьшить потребность в использовании доверенных третьих лиц.
Обычно транзакции нуждаются в проверке третьей стороной, например банками или государственными учреждениями, что требует финансовых и временных затрат.
Благодаря блокчейну эти процессы можно автоматизировать и сделать более эффективными, чтобы снизить затраты и уменьшить вероятность человеческой ошибки.
Блокчейн-приложения
Кроме применения в таких криптовалютах, как Bitcoin и Ethereum, технология блокчейн используется и в других областях, таких как:
-
Приложения для децентрализованных финансовых сервисов (DeFi)
-
Управление цепочками поставок
-
Невзаимозаменяемые токены (NFTs)
-
Смарт-контракты
Столь широкое применение показывает, что блокчейн способен трансформировать отрасли, делая транзакции и управление данными безопасными и децентрализованными.
Далее в нашем руководстве «Блокчейн для чайников» мы рассмотрим, из каких компонентов состоит блокчейн.
Основные компоненты структуры блокчейна
Структура блокчейна состоит из нескольких компонентов, а операторы, расположенные по всему миру, выполняют разные задачи в его работе. Рассмотрим каждый компонент в структуре блокчейна.
Распределённый леджер
Это основа структуры блокчейна, действующая подобно общей системе учета. В отличие от традиционной системы учета, эта система распределена по множеству нодов блокчейна, позволяя всем участникам иметь доступ к одним и тем же данным в реальном времени.
Изменения в реестре записываются мгновенно и являются неизменяемыми, то есть их нельзя удалить или изменить сразу после внесения.
Эта функция помогает поддерживать целостность и прозрачность данных в блокчейне.
Блоки
Блоки являются фундаментальными единицами блокчейна. В каждом блоке содержится набор записанных транзакций или смарт-контрактов.
Помимо этого, каждый блок имеет заголовок, в котором содержатся важные метаданные, такие как временная метка и уникальный криптографический код, именуемый хешем. Хеш связывает каждый блок с его предшественником, формируя неразрывную цепь.
Благодаря такой схеме после того, как блок добавлен в блокчейн, данные, которые он содержит, не могут быть изменены без изменения всех последующих блоков, что невыполнимо с вычислительной точки зрения.
Майнеры
Майнеры — важнейшая составляющая безопасности и целостности таких блокчейн-систем, как Bitcoin. Они осуществляют вычислительную работу, которая необходима для добавления новых блоков в цепочку.
Этот процесс подразумевает решение сложных криптографических головоломок, чтобы определить правильный хеш, часто называемый nonce.
Успешные майнеры вознаграждаются криптовалютой, что стимулирует их предоставлять свои вычислительные мощности для работы сети.
Конкурентный характер майнинга обеспечивает добавление в блокчейн только корректных транзакций.
Ниже приведены данные о том, сколько майнеры внесли в добычу блоков биткойна на данный момент.
[источник: https://explorer.btc.com/btc]
Операторы нодов
Операторы нодов — это добровольцы или компании, запускающие на своих компьютерах копию всего блокчейна.
Их ключевая роль заключается в проверке, подтверждении и хранении данных, которые содержатся в распределенном реестре блокчейна.
Каждый нод проверяет работу других нодов блокчейна, обеспечивая консенсус и соответствие правилам блокчейна.
На сегодня на платформе работает более 19 000 нодов биткойн-блокчейна.
Понимание процесса работы блокчейна
Для понимания того, как работает блокчейн, нужно сравнить его с традиционной базой данных.
Представьте себе таблицу, тысячи раз продублированную в сети компьютеров.
Представьте, что данная сеть создана для регулярного обновления этой таблицы, и у вас появится базовое понимание работы блокчейна.
Упростим работу блокчейна, чтобы было понятно, как для чайников.
Шаг 1: Инициация транзакции
Каждое действие в блокчейне начинается с транзакции. Это могут быть любые действия, например, отправка криптовалюты, такой как биткойн, или внесение данных для смарт-контракта.
Каждая транзакция заверяется цифровой подписью инициатора при помощи приватного ключа, что представляет собой надежный способ подтверждения личности и не раскрывает конфиденциальную информацию. Эти данные включают в себя информацию об отправителе, получателе, сумме или условиях транзакции.
Шаг 2: Передача транзакций
После подписания транзакции она передается в одноранговую сеть компьютеров, называемых нодами. Преимущество данной системы состоит в ее прозрачности и открытости: каждый нод в сети может видеть транзакцию, но не изменять ее.
Шаг 3: Проверка с помощью нодов
Далее операторы нодов подтверждают транзакцию. Цифровая подпись проверяется на подлинность и подтверждается, что отправитель имеет достаточный баланс для завершения транзакции.
Для этого нужно проверить всю историю транзакций в блокчейне, которая доступна каждому ноду.
Шаг 4: Формирование блока
После того как транзакция подтверждена, она объединяется с другими транзакциями. Такая группа транзакций образует блок.
В каждом блоке также содержится важная информация, к примеру, криптографический хэш предыдущего блока, связывающий их в хронологическом порядке, создавая тем самым структуру блокчейна.
Благодаря этой связи после добавления блока в блокчейн изменение любой информации в нем потребует изменения всех последующих блоков, а это практически невозможно без согласования с большинством участников сети.
Шаг 5: Доказательство работы
Для добавления блока в блокчейн требуется решить сложную криптографическую головоломку, этот процесс называется майнингом. Это обеспечивает дополнительный уровень безопасности, однако требует существенных вычислительных мощностей.
Майнеры соревнуются в решении этой головоломки, и тот, кто сделает это первым, сможет добавить блок в блокчейн. Впоследствии такой майнер получает вознаграждение,
как правило, в виде исходной криптовалюты блокчейна. К примеру, вознаграждение за майнинг одного блока биткоина составляет 3,125 биткоина (181 882 доллара).
Шаг 6: Добавление блоков и консенсус
Как только блок добыт, он добавляется в блокчейн и должен быть принят другими нодами. Каждый нод добавляет новый блок в свою копию реестра, постоянно обновляя и проверяя состояние блокчейна.
Благодаря этому консенсусу между нодами относительно достоверности блоков никто не может контролировать или изменять записанные данные.
Блокчейн – это будущее?
Блокчейн обладает множеством преимуществ, но когда речь заходит о повсеместном внедрении, появляются и трудности.
Тем не менее понимать эту технологию очень важно, так как она является основой децентрализации и таких сфер как криптовалюты.
Говоря о криптовалютах, если вы управляете множеством аккаунтов для фарминга Airdrop-ов или для whitelisting-а, вы можете столкнуться с блокировкой аккаунтов, что усложнит получение прибили.
Но у AdsPower есть для вас решение.
AdPower — это №1 в мире антидетект браузер, способный предотвратить блокировку вашего аккаунта благодаря использованию цифровых отпечатков и техник автоматизации.
Зарегистрируйтесь, чтобы получить бесплатную пробную версию AdsPower уже сегодня!
