— база данных, которая состоит из транзакций, объединенных в блоки, и хранится на узлах составляющей ее сети . Блокчейн может быть публичным, как блокчейн биткоина, или частным, за доступом к которому следит администратор. О том, как возник ажиотаж, окружающий технологию, и какие бонусы она может принести миру финансов рассуждает блокчейн-евангелист и сооснователь сyber Fund Дмитрий Стародубцев .

Основные характеристики блокчейна - это:

• доверие к алгоритму,
• неизменность данных,
• прозрачность операций,
• полный контроль над цифровым активом.

Если речь идет о самом известном из публичных блокчейнов, блокчейне биткоина, то доверие всех пользователей к системе обеспечивает жажда наживы. Узлы сети, майнеры, получают вознаграждение в виде валюты, или токенов, за то, что подтверждают корректность транзакций и создают блоки, составляющие базу данных. А еще за то, что предоставляют производительные мощности своих компьютеров в качестве обеспечения безопасности всей сети. Ветераны шутят, что в блокчейне никогда нельзя быть уверенным, не является ли другой пользователь холодильником.

Для того чтобы убедиться в достоверности транзакции, майнеры автоматически «прогоняют» ее содержание через криптографический алгоритм, тем самым верифицируя корректность цифровой подписи отправителя каждой транзакции, а также валидируя, подтверждая, транзакцию с точки зрения соответствия условиям, заложенным в алгоритме консенсуса каждого конкретного блокчейна.

Если речь идет о самом известном из публичных блокчейнов, блокчейне биткоина, то доверие всех пользователей к системе обеспечивает жажда наживы

Затем все накопившиеся транзакции упаковываются в блок. На основании всех данных транзакций в блоке вычисляется «хэш». Хэш представляет собой кажущуюся на первый взгляд случайной последовательность букв и цифр, но является гарантией того, что если в блоке данных изменится хотя бы один бит, каждый узел быстро сможет узнать о попытке фальсификации истории транзакций. Блокчейн биткоина использует алгоритм шифрования SHA-256. Каждый блок в блокчейне состоит из транзакции и должен обязательно содержать в себе информацию о предыдущем блоке в блокчейне, чтобы быть «принятым» системой.

Сама транзакция на блокчейне биткоина, с точки зрения пользователя, содержит в себе три элемента: адрес отправителя, то, сколько средств перечисляется с одного кошелька на другой, и адрес получателя.

Когда пользователь сети хочет совершить перевод, он со своего электронного кошелька отправляет заявку, которую подписывает своим приватным ключом. Майнеры подтверждают транзакцию и добавляют ее в блок, и, как следствие, баланс электронного кошелька получателя увеличивается.

Регулярно фиксировать состояние базы данных, всех ее блоков - важнейшая задача для любого блокчейна

Регулярно фиксировать состояние базы данных, всех ее блоков - важнейшая задача для любого блокчейна. И не только блокчейна. Средний интервал формирования блока в биткоине - 10 минут, другими словами, база данных на всех узлах, или компьютерах майнеров, обновляется именно с таким временным промежутком.

Блокчейн и новый взгляд на собственность

У всех существующих на сегодняшний день в рамках традиционной индустрии безналичных денег отсутствует одно простое свойство - возможность ими владеть. В блокчейне любыми ценностями владеет собственник, а не создатель софта. Вдумайтесь: те цифры, которые владелец счета в банке видит на экране,- это то, сколько банк ему должен, а не то, что ему принадлежит, и если что-то случится с банком, пользователь может и не получить своих денег. Также банки имеют право безакцептных списаний и блокировок. И это не совсем, согласитесь, похоже на собственность.

Блокчейн предлагает новую структуру базы данных, в которой во главу угла становится право собственности

Связка ключей, необходимых любому пользователю электронного кошелька на блокчейне, состоит из приватного и публичного. Публичный ключ (или производный от него адрес) можно по-другому назвать номером расчетного счета в системе. В терминологии публичного блокчейна собственник - это тот, кто владеет приватным ключом от публичного ключа к кошельку, в котором лежат те или иные средства. На блокчейне нельзя открыть счет: он вычисляется из приватного ключа. Любой вычисленный в соответствии с протоколом счет может быть зарегистрирован при первой транзакции на этот счет.

Блокчейн предлагает новую структуру базы данных, в которой во главу угла становится право собственности. Мы можем представить данные о собственности как некие уникальные кусочки информации, которые характеризуют объект, и он может быть передаваем и продаваем. Когда любой из институтов, имеющих дело с собственностью (финансовые институты как частность, в данном случае), говорит, что ему нужна база данных на блокчейне, главная причина состоит в том, что блокчейн позволяет фиксировать вот такие уникальные объекты собственности, хранить и передавать их.

Как это выглядит не на блокчейне: например, если мы говорим о базе данных депозитория, то в ней зафиксировано, что условному пользователю принадлежит 500 акций. Но он сам не имеет права вносить изменения в базу. Вместо этого он должен обратиться к финансовому институту и сказать, что хочет продать эти акции. И институт по поручению пользователя меняет запись в базе данных. Блокчейн же позволяет сделать так, чтобы институт не имел возможности изменить данные об этих акциях - или передать их - без согласия клиента: только сам клиент может это сделать, потому что только он владеет уникальным цифровым ключом и может передать акции кому угодно другому, и если он их передаст, то владеть ими он больше не будет. Своим ключом он подпишет транзакцию, сообщение, о том, что у определенного объекта сменился собственник. Это равносильно тому, как если бы он написал: «Я подтверждаю, что теперь этот объект принадлежит новому владельцу» и указал, например, номер его расчетного счета.

Когда компании говорят о том, что хотят блокчейн, они всегда уточняют, что хотят приватный блокчейн

Объект учета финансовых институтов - это всегда собственность. И, в теории, блокчейн позволит им учитывать объекты собственности проще, прозрачнее, с соблюдением приватности и меньшими рисками уязвимости для их внутренней системы. Когда компании говорят о том, что хотят блокчейн, они всегда уточняют, что хотят приватный блокчейн, потому что им важно быть администраторами системы.

Мировая блокчейн-экосистема

Мировую блокчейн-экосистему можно условно разделить на три класса:

1. децентрализованные автономные организации и приложения, такие как Bitcoin, Ethereum, BitShares и др.,
2. блокчейн-сервисы
3. приватные блокчейн-системы.

Наднациональные объединения работают на публичных протоколах, получить доступ к которым может каждый желающий, они не зарегистрированы ни в одной юрисдикции, и их администратором является сообщество.

Их цель - снизить издержки на IT и ускорить процесс завершения расчетов по сделкам

Блокчейн-сервисы, такие как CoinBase или Circle, в которую кстати инвестировали Goldman Sachs, оказывают услуги на публичном блокчейне, но зарегистрированы в какой-то национальной юрисдикции и имеют счета в местной валюте.

И наконец, приватные блокчейны, которые представляют собой системы, создаваемые и поддерживаемые организацией или группой организаций. Если обобщить, то их цель - снизить издержки на IT и ускорить процесс завершения расчетов по сделкам.

Есть на рынке и гибридные решения, например Ripple. С одной стороны, это частный блокчейн в чистом виде, который администрируется компанией Ripple Labs. Но при этом у него есть собственный токен, который называется XRP. У XRP, правда, всего две функции. Первая - защищать систему от спама: за размещение записи авторизованный пользователь должен заплатить немного XRP. И вторая - токен выступает в качестве единицы расчетов при обмене любых национальных валют внутри системы.

Преимущества частного блокчейна

Большей пропускной способностью априори обладает частный блокчейн. Блокчейн биткоина сейчас ограничен семью транзакциями в секунду, в то время как блокчейн BitShares, теоретически, может обрабатывать около 100 тыс. транзакций в секунду.

Частный блокчейн дешевле, надежней и функциональней традиционных баз данных в основном за счет архитектуры

На техническом уровне пропускную способность ограничивает размер блока, архитектура данных, на концептуальном - то, что сейчас на публичном блокчейне все узлы должны обрабатывать каждую транзакцию. Системе сложно распараллеливать вычисления (так как в публичных блокчейнах узлы могут быть анонимными), она не обладает линейной масштабируемостью. И даже если добавить в сеть дополнительный узел, пропускная способность не увеличится - она останется такой же. Приватные блокчейны практически решили эту проблему. Например, недавно была представлена BigChain DB, и эта платформа уже обладает линейной масштабируемостью.

Частный блокчейн дешевле, надежней и функциональней традиционных баз данных в основном за счет архитектуры. Он позволяет, например, объединиться консорциуму из 20 банков в рамках одной базы данных и сэкономить колоссальные средства. И это только один из возможных use case. Частный блокчейн обладает высокой прозрачностью, приватностью (используется криптография с публичным ключом) и многими другими свойствами.

На частном блокчейне любую транзакцию может отменить администратор, который контролирует более половины узлов сети. Администратор вносит изменение, и тем самым сообщает всем остальным участникам сети, что на данный момент база данных выглядит так и никак иначе. И точно так же, в теории, у участников есть два пути: согласиться, что теперь база - блокчейн - выглядит так, или не согласиться и покинуть ее, создав собственную, новую сеть. С этой точки зрения дороговизна публичных блокчейнов может быть оправдана, когда необходимо обеспечить неизменность истории и нецензурируемость транзакций.

На частном блокчейне любую транзакцию может отменить администратор, который контролирует более половины узлов сети

Такое «редактирование» базы становится возможным потому, что на частном блокчейне нет механизма доказательства, который существует, например, на блокчейне биткоина (proof-of-work). Если кто-то попытается изменить даже один бит в транзакции, которая произошла год назад, система разрешит это сделать. Но «опознавательный» хэш этого блока изменится полностью и не будет соответствовать доказательству - переборам хэша, которые подтвердили правомерность транзакции год назад. Таким образом, вся цепочка данных будет сломана. Для того чтобы восстановить цепочку, потребуется пересчитать все операции, которые прошли за это время через всю сеть. Но это невозможно, потому что один пользователь не может соревноваться с вычислительной мощностью всей системы, а еще потому, что вся сеть считает правдивой только самую полную «высокую», или полную, цепочку блоков.

Частный блокчейн «летает» быстрее

В любых сложных распределенных базах данных есть проблема согласованности операций (consistency) и их доступности (availability). Это классические проблемы, и они в принципе не могут быть решены. Публичные блокчейны предлагают сверять состояние системы на основании экономических стимулов. Блокчейн биткоина делает это раз в 10 минут, Ethereum - раз в 17 секунд, BitShares - раз в 3 секунды. Но как бы хорошо это ни звучало, на самом деле это все равно слишком долго. На этом фоне частные блокчейны сейчас выдают просто фантастические скорости. Во многом частные блокчейны превосходят публичные по скорости за счет того, что такая сеть может доверять каждому из своих узлов, и у системы нет необходимости запускать механизм proof-of-work для каждой транзакции.

Публичный и частный блокчейн: точки соприкосновения

Публичные и частные блокчейны могут быть связаны, и это не несет никаких рисков с точки зрения информационной безопасности для финансовых организаций. Сейчас на рынке формируются два объединения, которым под силу изменить практически все. Это HyperLedger Project, который создается на платформе Linux Foundation, и Open Blockchain, которым занимается IBM. Один софт делают в соответствии с моделью блокчейна биткоина (UTXO), а другой - по другой архитектуре, которая предусматривает хранение информации о балансе каждого счета, как на Ethereum.

По сути HyperLedger Project, который уже вовсю создает свою, приватизированную, базу данных - это вертикально-интегрированный холдинг из 20–30 организаций. Для них блокчейн - реальная возможность сделать процессы более упорядоченными и прозрачными, а заодно повысить эффективность IT-систем участников.

Существуют и развиваются платформы, которые решают задачи и публичных, и частных блокчейнов. В качестве примера приведу Ethereum. С момента своего создания он развивал технологию публичного блокчейна. Но при этом сейчас на Ethereum функционирует как минимум три решения, которые используют его для обеспечения работы умных контрактов в приватных блокчейнах. Кроме того, сейчас быть в тренде - значит делать частные системы совместимыми с точки зрения структуры данных с публичными блокчейнами.

Bankir.ru Записала Татьяна Ковлягина

В конце декабря компания Opera браузер Opera 50 со встроенной защитой от скрытого майнинга криптовалют. Эта функция получила название NoCoin — она защищает пользователя от скрытых майнеров криптовалют, которые сейчас всё чаще «тайно» встраиваются хакерами в сайты.

Очень красноречивая новость. Действительно, прошедший год прошёл под знаком криптовалют — да и других практических реализаций технологии блокчейн. Воодушевлённые приверженцы новой технологии убеждены, что анонимные и неподконтрольные властям криптовалюты уже совсем скоро заменят традиционные деньги. А различные реализации технологии блокчейн — сделают ненужными банки, как уже сейчас, например, делают ненужными старые кадастровые реестры и многие другие формы хранения данных.

Скептики же считают, что нынешний бум криптовалют — это пузырь, который спустя некоторое время непременно лопнет.

Однако этот скепсис не распространяется на блокчейн: эту технологию по всему миру всё более активно внедряют и коммерческие компании, и банки, и органы госуправления. В чём суть технологии — разбираемся вместе с теми, кто ещё не разобрался.

Криптографически защищённая распределённая сеть

Это самое простое определение блокчейна. Но и самое неполное.

Потому, наверное, стоит привести здесь ещё несколько распространённых определений — хотя ни одно из них не является доскональным, они помогут понять предмет нашего разговора.

Но сначала давайте представим себе деревню, в каждой хате которой есть амбарная книга. И вот в этой деревне Пётр даёт Василию мешок пшеницы. После чего во всех амбарных книгах одновременно появляется запись: «Пётр дал Василию мешок пшеницы». Если потом Василий попытается стереть в своей амбарной книге запись о полученном мешке пшеницы, то это ничего не даст: о мешке знают все жители деревни.

Так работает блокчейн, если смотреть со стороны. По сути, блокчейн — форма бухгалтерии, способ ведения учётного реестра. Говоря техническим языком, мы имеем распределённую базу данных, в которой содержится информация о всех проведённых транзакциях между всеми участниками сети за всё время её существования. Принципиальное отличие от «традиционной», централизованной базы данных — отсутствие центрального сервера и запись информации в виде блоков, которые находятся в зашифрованном виде на компьютерах одновременно у всех участников самой системы.

«Блокчейн» переводится как цепочка блоков, и все блоки в этой цепочке взаимосвязаны, каждый новый создаётся на базе предыдущего с добавлением в процессе новых данных.

Каждый блок информации строится однотипным образом: он включает информацию обо всех изменениях, которые случились в сети до его формирования. Если рассматривать самый классический блокчейн — скажем, биткоина, — то там каждый блок включает: уникальный номер, запись о размере блока, заголовок, счётчик транзакций, массив множества транзакций. Как только такой блок будет занесён в цепочку, в дальнейшем он уже не сможет быть изменён. Никогда — в этом и состоит один из фундаментальных принципов блокчейна.

Запись данных в блокчейн происходит с помощью стойкой криптографии, используются те же методы, что и в протоколах SSL, а также в банковских сетях передачи данных.

В основе формирования каждого очередного блока — цифровой «слепок» (хэш) предыдущего блока. Его вычисление называется «хэширование», оно и обеспечивает взаимосвязанность всех блоков блокчейна друг с другом. При формировании цепочки блока в неё могут попасть только блоки с достоверными данными — для этого задействуется механизм консенсуса сверки блоков перед их записью. Соответственно, невозможно подделать или заменить общедоступные данные в любом уже существующем блоке цепи. (Строго говоря, это можно сделать, но только если взять под контроль более 51% вычислительной мощности всей системы. Что в реальности слишком маловероятно.)

В случае биткоина размер блока информации составляет 1 Мб, в других сетях размер блока может сильно отличаться, и это становится предметом активного обсуждения в криптосообществах.

Стремление изменить размер блока становится поводом для создания форков или даже новых блокчейнов. Например, в августе 2017-го появился форк Bitcoin Cash, у которого размер блока сети составляет 8 Мб и может динамически изменяться.

Сам блокчейн также существует в самых разных видах.

1. Классическая форма , положенная в основу биткоина и множества прочих криптовалют (включая белорусский Талер) подразумевает, что блокчейн публичен, т.е. любой желающий может просмотреть историю транзакций, а также участвовать в достижении консенсуса, то есть в выполнении проверки блоков информации. (Замечу, что публичность блокчейна и открытость данных транзакций не означает отсутствия анонимности транзакций. Но это тема отдельного большого разговора — там всё сложнее.)

2. Другой вариант — частный блокчейн . В данном случае существует некий центр (эмитент токенов), и только он имеет право вносить записи в цепочку блокчейна. Такие блокчейны реализуются при проведении ICO, на них основаны некоторые (немногие) криптовалюты (например, Ripple), также частные блокчейны используются, например, для ведения внутреннего учета в компаниях, государственных кадастров недвижимости, учёта облигаций и других ценных бумаг и так далее… Нередко (как в случае с учётом прав на землю, например) частный блокчейн предусматривает возможность общедоступного чтения цепочки, но при этом право записи по-прежнему принадлежит только держателю блокчейна.

3. Некий промежуточный вариант — т.н. «консорциумный блокчейн» , он создаётся в ситуациях, когда собственная закрытая сеть необходима нескольким компаниям или, скажем, госструктурам. Здесь сеть на равных правах контролируют несколько узлов — они имеют свои параметры консенсуса для проверки и записи блоков данных в основную цепочку, а также параметры доступа к сети.

Майнинг как «двигатель» блокчейна

Ещё одно слово, которое у всех на слуху. Стараниями СМИ, к сожалению, сегодня широкая публика понимает майнинг как некое «добывание денег из воздуха», для чего кроме дармового электричества ничего и не нужно. Но на самом деле майнинг лежит в основе существования любой криптовалюты, и доходы майнеров — это плата за поддержку существования сети и обслуживание её работы.

Вернёмся к технологии: любой блокчейн предусматривает территориально распределённую обработку данных о транзакциях с использованием вычислительных мощностей узлов сети. Именно такой подход, заложенный полумифическим Сатоши Накамото , делает невозможным двойное расходование токенов (или криптомонет).

Слово «майнинг» (mining) в переводе с английского означает «добыча при помощи шахты». Слово «майнер» (miner) изначально переводилось как шахтёр.

Сравнение не случайно: аналогичным образом майнеры получают вознаграждение за каждый новый созданный (найденный) блок. Процесс майнинга предусматривает создание новых блоков с занесением в них пользовательских транзакций. В процессе создания нового блока компьютер майнера производит определённые математические вычисления с использованием данных, которые пришли от других узлов сети. Какие конкретно вычисления — определяется используемым в данном блокчейне алгоритмом (их существует не так много). Но такие вычисления требуют значительных усилий и затрат, ведь у технологии блокчейн есть важная особенность: сложность задачи по вычислению очередного блока зависит от объёма используемых вычислительных мощностей, задействованных для её решения. Грубо говоря, «больше народа — меньше кислорода», то есть новых монет.

Далее, награда за майнинг от пользователей формируется из комиссионных отчислений — это когда при переводе токенов пользователи по своему желанию (или автоматически, по заложенным в кошельке параметрам) устанавливают размер вознаграждения за внесение их записи в блокчейн. Обычно это делается для ускорения проведения операции.

Если рассматривать всё вышеописанное на примере биткоина, то там решаемая майнерами задача — это перебор параметра хеш-функции SHA-256 с целью нахождения некого определённого числа с программно-задаваемым количеством нулей в его начале. 9 лет назад Сатоши Накамото решил, что у биткоина именно количество нулей будет определять сложность перебора, усложняя или упрощая процесс поиска новых блоков для майнеров в зависимости от задействованных участниками сети вычислительных мощностей и объёма транзакционных данных.

Конкретно в сети биткоина алгоритм так подбирает текущую сложность вычислений, чтобы транзакции внутри сети биткоина формировались в новый блок каждые 10 минут. Тем не менее, алгоритм SHA-256 уже явно устарел и не способен обслуживать колоссальную нагрузку на сеть биткоина. Как результат, транзакции первой криптомонеты проходят очень долго, а комиссия за них — очень высока. Практически все прочие актуальные сейчас криптовалюты используют другие алгоритмы — от сильно доработанных версий SHA-256 до принципиально иных (типа lyra2z). Соответственно, транзакции проходят очень быстро, а комиссия невелика.

Посмотреть информацию о блоках, список транзакций и майнеров обрабатывающих блокчейн биткоина можно на сайте blockchain.info. А для белорусского Талера аналогичный сервис действует по адресу taler-explorer.online:8090

При этом биткоин — живая иллюстрация того, как происходит усложнение майнинга, поскольку уже добыто 80% из 21 миллиона биткоинов, которые вообще могут существовать. В самом начале, в 2009-2010 годах, награда за новые найденные блоки составляла 50 биткоинов; с ростом цепочки блоков и майнинговых мощностей награда снизилась до 25 BTC, а сегодня составляет и вовсе 12,5 биткоинов.

«Гримасы» майнинга. Реально ли выбрать криптовалюту, которая скоро взлетит, опираясь на научный подход?

Ещё несколько лет назад майнинг был вполне доступен владельцам домашних ПК с 2- и 4-ядерными CPU производительностью от единиц до десятков kH/s (килохэш в секунду). Затем этого стало недостаточно, и «домашние» майнеры начали использовать новейшие игровые и профессиональные видеокарты NVIDIA либо AMD. Суть тут в том, процессоры видеокарт изначально ориентированы на выполнение очень сложных математических вычислений.

Именно на этом этапе своей эволюции майнинг стал довольно-таки финансово затратным предприятием, так как видеокарты семейства NVIDIA Tesla и аналогичные или более мощные ускорители AMD потребляют сотни ватт, а их цена — составляет сотни долларов. То есть начинающему майнеру приходилось тратиться на ПК с мощным блоком питания, большим и хорошо охлаждаемым корпусом и новейшей видеокартой — и добавим сюда значительное круглосуточное потребление электричества.

Однако к началу 2016 года для майнинга наиболее популярных криптовалют уже не годились даже профессиональные видеокарты, т.к. их производительность ограничена несколькими mH/s.

На следующем витке эволюции появились в разы более производительные устройства ASIC (Application Specific Integrated Circuit, т.е. интегрированные схемы, ориентированные на приложения). Они разрабатывались специально для майнинга и поэтому не пригодны для иного использования, зато имеют производительность от сотен mH/s и выше. Сегодня обычный «асик»-блог выполнен в виде мобильного ящика и потребляет мегаватт электроэнергии и больше.

Оборудование для майнинга BTC выпускают три основных производителя ASIC-чипов — Bitfury, Bitmain, Avalon. Самый большой из них — именно китайский Bitmain, вложивший в данную индустрию огромные средства. (Например, разработка чипа для асика стоит около $20 млн, то есть порог входа на этот рынок очень высок).

Такие «асики» объединяют в огромные фермы, в чём сегодня наиболее преуспели китайцы. В Китае построены огромные цеха, которые потребляют около 15000 кВтч, плата за электричество для них достигает $100 тысяч в месяц, но в день такая ферма приносит 10-15-20 биткоинов. При этом на добычу одной новой монеты биткоина (ВТС) нужно потратить одного только электричества не менее чем на $1000.

В 2015 году суммарные затраты электроэнергии майнинговыми станциями составляли полтора тераватта, что эквивалентно потреблению огромного города. Теперь же, если бы майнеры одного только биткоина во всём мире создали некое государство, то они заняли бы 61-е место по потреблению электроэнергии, оставив позади 159 стран. К такому выводу пришли аналитики британского сервиса Power Compare. Генерирование биткоинов уже требует больше электричества, чем обеспечение светом всей Ирландии, Исландии или Нигерии. А ведь капитализация биткоина — менее 40% от всех криптовалют.

Сегодня за новые криптомонеты борются огромные майнинг-пулы (объединения майнеров), с мощностями оборудования изменяющимися в петахэшах; другое сильное направление майнинга — создание всё более мощных и специализированных майнинг-ферм в регионах с дешёвой электроэнергией (в последнее время этим активно промышляют китайцы и россияне).

Но всё описанное относится в основном к биткоину и представителям первой сотни криптомонет. Менее известные и распространённые криптовалюты всё ещё можно майнить и на достаточно скромном оборудовании. При правильном подходе и выборе криптомонеты затраты на оборудования и оплату электричества окупаются в течение нескольких месяцев. Правда, выбрать конкретную криптовалюту, которая в скором времени «взлетит», используя научный подход — практически нереально. Это вопрос везения, что бы не говорили самозваные аналитики.

Кроме того, ряд криптовалют в своём блокчейне использует такие алгоритмы, которые делают невыгодным майнинг на «асиках» и фермах, зато дают возможность заниматься майнингом на видеокартах и CPU. Это, например, Monero, LBRY, Decred, Pascal, Zcoin, тот же белорусский Талер.

Однако в целом заниматься майнингом индивидуально сейчас уже практически бесполезно, так как доля вычислительных мощностей одного майнера в сравнении с общемировыми мощностями, задействованными в майнинге, исчезающе мала — отсюда столь же низкая вероятность получит награду за найденный блок. Выходом для рядовых пользователей, желающих приобщиться к добыче криптовалюты, стал облачный майнинг. Его суть в том, что объединения майнеров закупают оборудование и предоставляют его в аренду желающим. Доходность облачного майнинга колеблется от 0% до 200% в год.

Но всё же более распространена практика создания майнинг-пулов — когда для нахождения блока объединяются ПК сразу многих майнеров. Награда за блок, добытый пулом, распределяется среди всех участников. Технически майнинг-пул — это сервер, который делит задачу по вычислению подписи блока на небольшие «подзадачи», которые раздаёт подключенным компьютерам. Вклад каждого майнера в общую работу пула оценивается в так называемых «шарах» (от английского «share»). Сервер пула собирает «шары» от майнеров и проверяет их валидность. Как только какая-то «шара» удовлетворяет текущим значениям сложности, сервер пула объявляет о подписании блока. Далее пул получает награду за блок и распределяет между майнерами пропорционально количеству переданных «шар», причём неважно, была ли среди них подписавшая блок.

Создание и поддержание пулов — одна из форм майнингового бизнеса. Создатель пула зарабатывает на комиссии с добытых участниками монет, её размер обычно от 0,3% до 1-2%. Для создания самостоятельного пула требуется только выделенный сервер с несложным специализированным ПО. Намного сложнее — провести организационную работу, что есть собрать в пул достаточно много первичных участников.

Владение против работы

Последнее, о чём нужно сказать в этой статье — это о двух базовых механизмах, определяющих вероятность формирования узлом сети очередного блока в блокчейне. Эти механизмы, соответственно, — «доказательство выполнения работы» (Proof of Work, PoW) и «доказательство доли владения» (Proof of Stake, PoS).

Механизм Proof of Work пока наиболее распространён, он используется в алгоритмах блокчейнов большинства современных криптовалют. Исторически он был первым, применяется в системе Bitcoin — там в качестве доказательства выполнения вычислительной работы используется многоуровневое хэширование: как я уже описывал, хэш предыдущего блока становится составной частью следующего блока. Именно это не позволяет изменить блок без изменения хэшей во всех последующих блоках. Хэш признаётся истинным только в том случае, если значение хэш-суммы меньше значения специального параметра, определяющего сложность майнинга. Для поиска такой хэш-суммы требуется её многократный пересчёт с перебором произвольных значений параметра nonce — в этом и состоит суть выполняемой работы.

Механизм Proof of Stake — альтернатива PoW. В этом случае вероятность формирования узлом сети очередного блока в блокчейне пропорциональна доле, которую составляют принадлежащие этому участнику расчётные единицы данной криптовалюты от их общего количества. Исторически это более новый протокол, впервые он был реализован в 2012 году в криптовалюте PeerCoin. Его преимущество — в том, что нет нужды тратить большое количество электричества для формирования блокчейна. Недостаток — PoS даёт дополнительную мотивацию к накапливанию средств в одних руках, что может привести к централизации сети.

Поскольку ни PoW, ни PoS не могут в полной мере удовлетворить создателей криптовалют и бизнес-блокчейнов, создаются гибридные схемы , которые совмещают идеи механизмов. У таких криптовалют блокчейн состоит из блоков обоих типов, что делает переписывание историй транзакций непростой задачей. Обычно в таких алгоритмах PоW-блоки становятся показателями реальной работы (это даёт дополнительную гарантию надёжности при работе с транзакциями), и их можно использовать для эмиссии валюты, а PоS-блоки — рассматривать как потенциальный доход.

На практике смешанные варианты формирования новых блоков используются в криптовалютах EmerCoin, NovaCoin, YaCoin, а также PeerCoin и Reddcoin. Например, метод PoW может использоваться для формирования цепочки блоков, а PoS — для подтверждения транзакций.

Текст: Денис Лавникевич

Возможно вы слышали термин «блокчейн» и отмахивались от него как от какой-то причуды, заумного слова или примера технического жаргона. Но я считаю, что блокчейн — это технологическая инновация, которая будет иметь далеко идущие последствия, и эти последствия изменят не только финансовые услуги, но и многие другие виды бизнеса и промышленности.

Блокчейн представляет собой распределённую базу данных, а это означает, что устройства для хранения данных в базе данных не все подключены к общему процессору. Технология поддерживает растущий список упорядоченных записей, называемых блоками. Каждый блок имеет временную метку и ссылку на предыдущий.

Криптография гарантирует, что пользователи могут редактировать только те части Блокчейна, которыми «владеют», обладая частными ключами, необходимыми для записи в файл. Это также гарантирует, что копия каждого распределённого блокчейна синхронизирована с резервной.

Представьте цифровую медицинскую запись: каждая представляет собой блок, имеющий временную метку, дату и время создания записи. И согласно конструкции, эта запись не может быть изменена задним числом, потому что мы хотим, чтобы данные диагностики, лечения и т.д. были ясными и неизменными. Только врач, имеющий один закрытый ключ и пациент, владеющий другим, могут получить доступ к информации, иной доступ к ней может быть предоставлен только тогда, когда один из этих пользователей предоставляет свой ключ третьей стороне — скажем, больнице, или специалисту. Это описывает блокчейн как пример для медицинской базы данных.

Блокчейны — это защищённые базы данных по своей конструкции. Данное понятие было введено Сатоси Накамото в 2008 году, а затем впервые реализовано в 2009 в рамках цифровой валюты биткоин. Блокчейн служит публичной бухгалтерской книгой для всех биткоин-операций. Благодаря системе блокчейн, биткоин стал первой цифровой валютой, решившей проблему двойной стоимости валюты (в отличие от физических монет или токенов электронные файлы могут быть продублированы и использованы дважды) без использования авторитетного органа или центрального сервера.

Безопасность системы блокчейна обеспечена с помощью распределённого сервера с метками времени и пиринговой сети, в результате получилась база данных, которая управляется автономно и в децентрализованном порядке. Это делает блокчейны отлично подходящими для записи событий — вроде медицинских записей, транзакций, управления идентификацией и данных о происхождении. Технология, по существу, предлагает потенциал для дезинтермедиации (уменьшения количества посредников – ред.) в области торговли и обработки транзакций.

Как действительно работает блокчейн?

Некоторые люди называют блокчейн «интернетом ценностей», что, я считаю, является хорошей метафорой.

В интернете каждый может опубликовать информацию, а другие — получить к ней доступ из любой точки мира. Блокчейн позволяет кому угодно послать ценность в любое место в мире, где можно получить доступ к файлу блокчейна. Но вы должны иметь частный, зашифрованный ключ для доступа только к тому блоку, которым «владеете».

Предоставляя ваш секретный ключ кому-то ещё, вы эффективно передаёте ценность или значение того, что хранится в данной секции блокчейна.

Если использовать пример биткоина, то ключи используются для доступа к адресам, которые содержат единицы валюты, имеющие финансовую ценность. Таким образом выполняется роль записи передачи, которая традиционно обеспечивается банками.

Блокчейн здесь также выполняет вторую роль, установления доверия и идентичности, потому что никто не может редактировать его без использования соответствующих ключей. Редактура, не заверенная правильными ключами, отвергается. Конечно же ключи — как и физическая валюта — теоретически могут быть украдены, но несколько строк компьютерного кода, как правило, могут быть надёжно защищены при очень небольших затратах (сравните это, скажем, со стоимостью хранения золотого запаса в пресловутом Форт Нокс).

Это означает, что основные функции, выполняемые банками — проверка идентичности для предотвращения мошенничества, а затем запись законных сделок — может быть осуществлена ​​с помощью блокчейна более быстро и точно.

Почему блокчейн важен?

Мы все в настоящее время пользуемся для обмена информацией децентрализованной онлайн-платформой: интернетом. Но когда речь идёт о передаче ценностей — денег — мы, как правило, вынуждены возвращаться к старомодным, централизованным финансовым учреждениям, таким как банки. Даже онлайн способы оплаты, которые существуют чуть ли не со дня рождения Интернета — PayPal является наиболее очевидным примером — как правило, требуют интеграции с банковским счётом или кредитной картой, чтобы их можно было использовать.

Блокчейн-технология предлагает интригующую возможность устранения этого «посредника». Она делает это, выполняя три важные роли — регистрацию сделок, установление идентичности и установление контактов — что традиционно осуществляется в секторе финансовых услуг.

Это имеет огромное значение, так как, во всем мире, рынок финансовых услуг является крупнейшей отраслью экономики по рыночной капитализации. Замена даже доли его благодаря блокчейн-системе приведёт не только к огромному стрессу в индустрии финансовых услуг, но также и значительному увеличению эффективности.

Однако третья роль, установление контактов, расширяет свою полезность за пределами сектора финансовых услуг. Помимо единицы ценности (как в случае с биткоином), блокчейн может быть использован для хранения любого вида информации, в том числе компьютерного кода.

Этот фрагмент кода может быть запрограммирован для выполнения, когда некоторые стороны введут свои ключи, тем самым согласившись с договором. Тот же самый код может считывать информацию из внешних каналов данных — цену акций, прогноз погоды, заголовки новостей, или что-нибудь, что может быть проанализировано с помощью компьютера, чтобы создавать контракты, которые автоматически регистрируются при выполнении определённых условий.

Это так называемые «умные контракты», и возможности их использования практически бесконечны.

К примеру ваш умный термостат может связывать использование энергии с определёнными обстоятельствами: например, когда достигается определённое количество ватт-часов, другой блокчейн автоматически отправляет ценность с вашего счёта на счёт электрической компании, эффективно автоматизируя измерения и процесс оплаты.

Или вернёмся к нашему примеру с медицинской записью. Если врач или пациент предоставляет частный ключ медицинскому устройству, скажем монитору глюкозы в крови, устройство может автоматически и безопасно записывать уровни глюкозы в крови пациента и затем, потенциально, коммуницировать с устройством впрыска инсулина, что позволит поддерживать уровень глюкозы на здоровом уровне.

Или же блокчейн можно использовать для регулирования использования интеллектуальной собственности, учитывая то как много раз пользователь может получать доступ, делиться или копировать что-то. Его можно использовать чтобы создать систему голосования (на выборах), защищённую от вбросов и мошенничества, распространять информацию, защищённую от цензуры, и многое, многое другое.

Дело в том, что потенциальные варианты использования этой технологии огромны, и я предсказываю, что все больше и больше отраслей найдут способы её полезного применения в самом ближайшем будущем.

Понравился текст? Поддержите наш проект!

или напрямую на яндекс-кошелёк 410011404335475

Сегодня криптовалюты уже довольно прочно вошли в нашу жизнь. О знаменитом Биткоин сейчас не знает разве что отшельник, отказавшийся от всех благ цивилизации. Но когда люди говорят о Биткоин, то очень часто в их лексиконе проскакивает странное слово «блокчейн». Для неискушённого обывателя блокчейн может показаться специфическим инструментом, работающим только в Биткоин, но на самом деле это технология, на которой строится подавляющие большинство вообще всех криптовалют мира.

Если вы хотите разбираться в криптовалютах и понимать их специфику, то вам непременно стоит начать с того, и как он работает. Ведь невозможно понять суть всей системы, не разобравшись для начала в основных принципах её работы. Сегодняшняя статья - это своеобразный небольшой рассказ о блокчейн для чайников, людей, которые лишь недавно приобщились к этому удивительному миру криптовалют. Не ожидайте увидеть здесь сложных технических терминов или формул, мы попробуем максимально просто поведать вам о том, что же такое этот блокчейн и с чем его едят.

Вводная информация для чайников и тех, кто не в теме

Многие аналитики называют данную технологию самым большим техническим прорывом со времён изобретения интернета. И хотя некоторые люди настроены скептически, уже сейчас становится понятно, что прогресс не остановить, и во многом изменит нашу жизнь. Само слово blockchain можно перевести с английского как «цепь блоков» и это название, по большому счёту, раскрывает всю суть технологии. Дело в том, что сеть blockchain представляет собой своеобразное хранилище цифровой информации, где все данные записываются последовательно в виде блоков. Представить это можно как дневник, хозяин которого чётко записывает все свои действия одно за другим, или архив, в котором карточки с данными складываются последовательно, и следующая карточка не будет вложена до тех пор, пока своё место не займет предыдущая.

Технология блокчейн характерна высокой степенью децентрализации и уровнем безопасности. В системе нет единого централизованного управляющего органа, вместо этого действительность сделок и транзакций подтверждает сама система при помощи вычислительных машин всех участников сети. То есть в момент проведения транзакции или сделки данные о ней рассылаются на все компьютеры, подключённые к сети блокчейна, а когда каждый из компьютеров предоставит подтверждение, тогда транзакция считается завершённой. После этого данные о транзакции записываются в блок и отдельно сохраняются на каждом компьютере сети.

Такая система даёт возможность избавиться от посредников, ведь, по сути, она сама выступает для себя заверяющим органом, в следствии чего очень сильно ускоряется работа и обмен между клиентами. Кроме того, такой подход предоставляет высочайший уровень безопасности. Ведь невозможно украсть или подменить информацию в одном блоке, не изменив все остальные. Уже только для этого нужны огромные вычислительные мощности и масса времени, а если учитывать, что нужно взломать не один компьютер, а сразу все, так как система очень быстро выявит подмену, то затея кажется даже теоретически нереализуемой.

Исторический экскурс

Что такое блокчейн, мир узнал в 2009 году после запуска знаменитой криптомонеты Биткоин. Однако теоретические основы для различных реализаций данной технологии разрабатывались ещё в девяностых годах прошлого века Адамом Баком, Хэлом Финни, а также Веем Даем и Ником Сабо.

Бытует мнение, что именно на основе этих исследований японский программист Сатоши Накамото разработал свою технологию blockchain. Разработка началась в 2007 году, согласно популярному в сети слуху, после того как Сатоши разозлили высокие комиссии за денежные переводы и другие транзакции в обычных платёжных системах. Накамото задумал реализовать систему, лишённую этих недостатков, и уже в 2008 году в сети был опубликован первый протокол с принципами работы нового вида электронных денег – криптовалюты Биткоин. Спустя примерно год, после небольших доработок Сатоши передал в открытый доступ программу «клиент» и создал первый блок в системе Биткоин.

С ростом популярности Биткоина, как грибы после дождя, начали появляться новые криптовалюты, основанные на технологии блокчейн. А сегодня внедрение этой технологии планируется уже во многие сферы жизни общества.

Принцип работы Блокчейна и его преимущества

Для того чтобы лучше понять, как работает блокчейн, нам нужно немного поговорить о таком понятии как «майнинг». Мы уже знаем, что блокчейн – это в своем роде хранилище данных, которое постоянно пополняется новой информацией о транзакциях и сделках. Но, поскольку система является децентрализованной, она не может обслужить сама себя, для этого ей нужны участники, которые предоставят свои вычислительные машины для хранения тела блокчейна, а также расчёта и подтверждения самих транзакций в обмен на вознаграждение. В мире криптовалют таких людей назвали майнерами, поскольку процесс нахождения правильного блока транзакций немного напоминает раскопки в шахте с целью найти ценные ресурсы.

Процесс формирования нового блока блокчейна основан на принципах криптографии с применением алгоритмов хеширования. Это нужно для того чтобы зашифровать информацию о транзакциях и уместить все данные о них в одну строчку кода. По сути, блок включает в себя информацию обо всех транзакциях за определённый промежуток времени, информацию о предыдущем блоке или его ключ, а также случайные числа для обеспечения дополнительной безопасности. После этого к блоку применяется хеш-функция для получения определённой хеш-суммы, которая потом станет уникальной подписью этого блока. Если все условия были выполнены, майнер добавляет этот блок в конец блокчейна, а информация об этом копируется на компьютеры всем участникам через пиринговою сеть.

Некоторые из преимуществ системы мы уже затронули немного выше, но децентрализованная структура и высокая безопасность - это ещё не всё, чем может похвастаться блокчейн. Благодаря принципам криптографии, систему можно сделать открытой, но в то же время очень анонимной. Когда клиент совершает сделку внутри системы, он получает уникальный ключ, который доступен только ему и его абоненту. Любой пользователь может просмотреть архив сделок и понять динамику развития системы, например, вчера кому-то было отправлено сто долларов, но только владельцы ключа могут видеть, от кого и кому. Только по ключу можно получить неограниченный доступ к информации, а значит, пользователи защищены от недобросовестного использования личных данных. В современном мире, когда в сеть каждый день сливается конфиденциальная информация частных лиц, это выглядит очень актуальным.

Что дает Блокчейн и зачем он нужен современной экономике?

В современном мире при проведении практически всех финансовых операций мы вынуждены столкнуться с посредниками. В случае перевода денег такими посредниками служат банки, а при заключении сделок ими выступают нотариусы. Само собой, при каждой такой сделке посредники берут комиссию, за счёт чего и зарабатывают. , мы избавляемся от необходимости в посредниках, так как система построена по принципам самопроверки и гарантирует честность сделки. Соответственно, теперь нам не нужно платить комиссию третьим лицам, и сделка автоматически становится выгодней. Кроме того, отсутствие лишних звеньев в цепи даёт короткие транзакции, или другими словами, транзакции становятся очень быстрыми, в некоторых случаях даже моментальными.

Сначала банковский сектор пытался, по мере возможности, бороться с новой системой, так как та грозила отнять у них весомую часть прибыли. Однако теперь стало ясно, что эта перспектива далеко не ближайшего будущего, и банки будут существовать вместе с блокчейн ещё минимум лет десять, а скорее всего, и значительно дольше. Как известно, бороться с прогрессом бессмысленно, а раз не можешь побороть, тогда используй. Сейчас банки активно внедряют технологию блокчейн для межбанковских переводов, экономя тем самым очень значительные финансовые средства, а в будущем эта система, возможно, полностью заменит уже устаревающую систему SWIFT. Также данная технология активно применяется крупными корпорациями для совершения транснациональных сделок. Если раньше подобные сделки подписывались неделями, то теперь процесс занимает всего несколько дней, а в подобных масштабах экономия может составлять миллионы долларов.

Заключительная часть

Технология blockchain уже довольно неновая, но тем не менее практически незнакомая для большинства людей. Мы боимся того, чего не понимаем, ставимся скептически и не желаем принимать. Однако не стоит бояться блокчейна и криптовалют. По сути, это просто новый шаг в развитии экономики, которым в своё время стала её отвязка от золотого резерва. Пусть на первых порах это было очень нелегко и болезненно, но со временем послужило огромным толчком к развитию. Блокчейн-технология очень перспективна и сулит очень большие преимущества как для бизнеса, так и для других сфер деятельности. Нам следует только запастись терпением и ждать, пока ситуация стабилизируется и станет абсолютно прогнозированной, а это рано или поздно непременно произойдёт.