Что такое блокчейн простыми словами

Биткоин захватил умы сотни тысяч пользователей, которые добывают криптовалюту и торгуют цифровым активом на бирже. Пользователи часто обсуждают монету, но забывают о технологии децентрализованного реестра. Возможности децентрализованной системы не ограничены только созданием финансовых инструментов наподобие биткоинов. Если пользователь хочет лучше понять, что такое криптовалюта и как работает криптовалюта, тогда для начала следует разобраться с особенностями децентрализованного реестра данных.

Что такое блокчейн

Блокчейн — реестр блоков с данными, которые неразрывно связаны между собой. Хранить можно любую информацию: от нематериальных активов в виде криптовалюты до прав собственности на автомобиль или дом. За счет связи между блоками обеспечивается высокая защита данных — чтобы подменить одну запись в блокчейне, пользователю придется внести изменения во все последующие блоки.

Пользователь получает неизменный реестр данных, который выдает точную информацию. Всем участникам можно предоставить открытый доступ. Если рассматривать систему на примере работы криптовалют, то перед пользователем открывается бухгалтерская книга. В блокчейне можно просмотреть историю всех транзакций с самого начала существования сети и проверить балансы кошельков. В предыдущей статье мы рассказывали как как зарабатывать на блокчейне

Основные элементы блокчейна

Функциональность блокчейна обеспечивается тремя элементами:

1. Технология распределенного реестра. Подход обеспечивает равный доступ для всех участников сети. Благодаря последовательной связи блоков обеспечивается неизменность записей. За счет этого пользователь может всегда доверять информации, которую предоставляет такая система данных.
2. Неизменные записи. При добавлении нового блока информация в блокчейне проверяется сразу на нескольких компьютерах. Такой подход исключает возможное искажение данных.
3. Смарт-контракты. В блокчейне они выполняют функцию посредников. В смарт-контрактах прописывают условия, при которых может произойти обмен данными.

Преимущества блокчейна

Интернет изменил подход людей к коммуникации, ведению бизнеса, хранению средств и так далее. В таких условиях пользователям необходимо доверять посредникам и предоставляемой информации. Для уменьшения рисков можно отдавать предпочтение компаниям с положительной репутацией, однако это приводит к увеличению расходов — риски уменьшаются, но никуда не исчезают. Децентрализованная система же позволит убрать посредников и обеспечит доверие между пользователями.

1. Без посредников. Банковская карта — неотъемлемый атрибут современного человека. Пользователь не только хранит средства на счету, но и регулярно может переводить деньги другим пользователям. За транзакции приходится платить банку до 1%. Вдобавок необходимо доверять, что банкир своевременно выполнит операцию. В случае с биткоином пользователь может быть уверен, что его криптовалюта никуда не денется, а платеж пройдет в установленные сроки, если указать достаточную комиссию. Если же вы отправили транзакцию с очень низкой комиссией, она может зависнуть на очень долгое время. Это связано с тем, что транзакции после создания попадают в «мемпул», где майнеры выбирают те трензакции, у которых самая высокая комиссия. Выход из сложившейс ситуации — ускорение транзакции биткоин.
2. Высокая безопасность. Компания или банк могут в любое время закрыть учетную запись пользователя по разным причинам. В блокчейне Биткоина подобная ситуация невозможна. Никто не имеет права заблокировать кошелек, отменить транзакцию или забрать деньги.
3. Универсальность. В блокчейне можно хранить любую информацию.

Недостатки блокчейна

У революционных технологий в начале их развития всегда есть определенные минусы. Среди недостатков блокчейна обычно выделяют:

1. Масштабируемость. Пропускная способность некоторых сетей оставляет желать лучшего. Например, вторая по популярности криптовалюта Ethreum обрабатывает не более 14 транзакций в секунду, когда пропускная способность VISA составляет более 65 000 транзакций в секунду.
2. Размер блокчейна. Для установки Bitcoin Core — кошелька, который хранит всю цепочку блоков Биткоина — нужно более 350 Гб свободного места на диске. С каждым новым блоком размер системы будет увеличиваться, поэтому далеко не каждый пользователь сможет хранить всю историю операций. На конференции Blockstack Berlin 2018 Эдвард Сноуден отметил: «…невозможно хранить историю всех покупок, которые человек совершил за свою жизнь, при этом предоставляя другим доступ ко всем проведенным операциям». В долгосрочной перспективе размеры сети Bitcoin будут исчисляться в терабайтах, поэтому подобные системы подходят плохо.
3. Отсутствие конфиденциальности. При регистрации криптовалютного кошелька пользователю не нужно указывать имя, фамилию и другие персональные данные. Однако о полной анонимности не может быть и речи. Пользователю достаточно один раз отправить транзакцию на сервис, который запрашивает данные о личности, например, криптовалютную биржу.
4. Энергозатратность. Аналитики Кембриджского Университета подсчитали, что за 1 год сеть Bitcoin потребляет 124 ТВт-ч электроэнергии. Почти столько же расходует Украина — 128,8 ТВт-ч. Этим обеспокоен Илон Маск, который общался с майнерами из США. В качестве решения последние предложили увеличить использование возобновляемых источников энергии.

Три базовых принципа работы блокчейна

Существуют различные децентрализованные реестры данных, но, не смотря на это, их большая часть придерживается трех основных принципов работы:

1. Каждая транзакция записывается в виде блока данных. Транзакции выступают в качестве записей, которые отражают перемещение актива. Это может быть как цифровая монета, так и материальный товар. В блоке обычно отображаются следующие данные: кто, когда, сколько, кому и так далее. В зависимости от правил работы могут быть указаны дополнительные условия. Проверить эту информацию может каждый пользователь, например, для изучения транзакций в Bitcoin можно воспользоваться сервисом Blockchain.
2. Каждый блок связан с предыдущим и последующим звеном. Из блоков формируется последовательная и неразрывная цепочка. При добавлении нового блока обязательно проверяется соответствие данных со всем реестром. Каждая запись считается валидной. Когда пользователь переводит биткоины, проверяется, были ли они у него на счету, от кого он их получил и так далее. За счет этой работы подтверждается существование цифровых монет.
3. Защита от несанкционированных изменений. Возможность взлома злоумышленниками исключается за счет отсутствия экономической выгоды. Теоретически пользователь сможет изменить данные в цепочке блоков, если завладеет 51% мощности всей сети. Однако в таком случае ценность тех биткоинов упадет до нуля, а все усилия злоумышленника окажутся напрасными.

Проблемы в блокчейне

Атака 51% не единственная проблема, с которой сталкиваются децентрализованные цепочки. По мере роста индустрии и использования технологии в новых отраслях, разработчики сталкиваются с другими сложностями.

Угроза взлома

Вычислительная мощность компьютерной техники постоянно растет. Сейчас схемы шифрования с открытым ключом практически невозможно взломать. Владелец биткоин-кошелька может быть уверен, что сторонний пользователь не сможет подобрать приватный ключ, перебирая различные значения. В текущих условиях хакеру придется потратить столетия, чтобы подобрать пароль к рандомному кошельку. Даже в случае успеха экономически задействовать большие вычислительные мощности невыгодно — на счете может не оказаться биткоинов.

Однако нельзя исключать развитие техники. В будущем возможно создание квантового компьютера, для которого криптография не окажется большим препятствием. Если это произойдет и угроза взлома окажется реальной, тогда стоимость многих цифровых активов быстро обесценится. Также не стоит забывать об уязвимостях, которые могут быть скрыты в инфраструктуре цепочки блоков. В июне 2016 года в программном коде The DAO — проекте на базе Ethereum — нашли ошибку, которая позволила получить контроль над 1/3 всех активов. Из-за этого случая произошел хардфорк. Образовалось две сети: Ethereum — в цепочку блоков внесли изменения и вернули украденную криптовалюту, и Ethereum Classic — криптовалюта осталась у хакеров.

Блокчейн не лучшее решение для розничной торговли

В 2018 году специалисты по консалтингу из Boston Consulting Group исследовали внедрение децентрализованного реестра в торговые сети. Хоть многие компании и банки начали частично пользоваться блокчейном, авторы исследования пришли к выводу, что эта технология слабо подходит для операций с физическими товарами.

Сейчас достаточно много магазинов принимают биткоины. С помощью криптовалюты можно сохранить анонимность, если продавец не требует предоставить персональные данные. Однако на деле, по данным Reuters, товарооборот с применением децентрализованных систем слишком мал. На пути к принятию стоит вопрос о потенциальной выгоде продавцов — позволит ли децентрализованный реестр сократить издержки, если да, то на сколько. Если выгода не окажется достаточно существенной, тогда компании предпочтут остаться на старом обеспечении, а не тратить сотни тысяч на разработку новой инфраструктуры с децентрализованным реестром.

Отсутствие правового поля

У криптовалюты до сих пор неопределенный статус во многих странах. Исключение составляют передовые государства, например, в Японии признали биткоин еще в 2017 году. Таким образом, его можно использовать для покупок на территории страны. В России же, несмотря на попытки интегрировать децентрализованную систему, положение первой криптовалюты оставалось шатким до 2020 года. 22 июля Госдума признала биткоин, разрешила покупать его на зарубежных площадках и хранить на личных кошельках, однако использовать цифровую валюту для оплаты товаров и услуг на территории России запрещено.

В текущих условиях блокчейн заметно зависит от криптовалюты. Чаще всего новые проекты имеют собственную валюту. Если крупные государства начнут запрещать цифровые активы, тогда развитие системы заметно замедлится. Большая часть стартапов проводит ICO и предлагает поддержать проект криптовалютой. В 2017 году ICO запретили в Китае. Подобное решение негативно отразилось на всей индустрии, вызвало волнение среди криптовалютного сообщества.

Где используется блокчейн

Блокчейн постепенно выходит за рамки криптовалют. Сегодня он в разной степени используется практических во всех сферах, правда с обычным пользователям практически не соприкасаются.

Медицина

В текущих условиях пациент должен самостоятельно следить за своей медицинской картой. Если он приходит в новую больницу, у ее врачей нет доступа к истории его болезни — в мире отсутствуют надлежащие инструменты для обмена подобной информацией. Блокчейн позволит не только защитить данные пациентов, но и гарантировать их подлинность.

Уже сейчас разработаны электронные медицинские карты на блокчейне. С их помощью можно достоверно узнать, когда был поставлен диагноз, кем, какие лекарства были выписаны и так далее. В качестве примера можно привести MedRec — совместный блокчейн-проект MIT Media Lab и Beth Israel Deaconess Medical Center. Пользователи самостоятельно контролируют доступ к карте через блокчейн, решая, какому врачу стоит его предоставить.

Банки

Банковский сектор также начал постепенно внедрять децентрализованные системы для удешевления трансграничных платежей. Наиболее ярким примером выступает Ripple. Эта сеть изначально задумывалась в качестве способа удешевить международные переводы. Многие компании объявили об экспериментах и частичной интеграции Ripple: Deloitte, National Australia Bank, Akbank, UBS, UniCredit Group и другие. В будущем международные платежи станут еще быстрее и дешевле за счет интеграции децентрализованных систем.

Нефтегазовая промышленность

Нефтяные гиганты Shell и BP, создав консорциум VAKT Global, разработали собственную блокчейн-платформу для торговли нефтепродуктами. Этот шаг позволит компаниям перейти с бумажного документооборота на смарт-контракты и автоматизировать часть процессов. Разработчики платформы уверены, что в будущем она заинтересует не только участников консорциума, но и сторонние компании.

Страхование

Страховые компании стали неотъемлемой частью жизни. Если обыватель может отказаться от системы страховки, то водителю авто все же потребуется заключить договор со страховщиком. Блокчейн открывает для обеих сторон новые возможности. Один только смарт-контракт может гарантировать выплату компенсации в случае наступления страхового случая. Также в блокчейне потенциальный клиент сможет убедиться, что у компании достаточно финансов, чтобы выполнить финансовые обязательства.

В мире существуют десятки страховых компаний, которые уже в разной степени используют блокчейн. В качестве примера можно выделить проект Etherics. Это немецкая платформа с главным офисом в Мюнхене. Разработчики поставили задачу создать приложение, которое позволит страховым компаниям сократить издержки при обработке заявок. Уже сейчас с помощью приложения Etherics фермеры могут быстро получать компенсацию, если их урожай пострадал из-за плохих погодных условий.

Арбитраж

В 1958 году была принята Нью-Йоркская конвенция, которая стала ориентиром для проведения и исполнения арбитражных решений. Для бизнеса это возможность заключить договор с партнером, а после в случае невыполнения обязательств получить компенсацию. Правда, на судебный процесс могут уйти десятки тысяч долларов — мелким компаниям обращаться в международный арбитраж становится невыгодно.

Блокчейн выступает надежной альтернативой. В смарт-контрактах можно подробно описать условия сделки. В случае невыполнения обязательств, одна из сторон лишается активов, заложенных в контракте. Такая система дает возможность мелким предпринимателям рассчитывать на честное ведение бизнеса и выполнение обязательств со стороны более крупных партнеров.

Голосование

В 2017 году на проведение выборов президента России потратили 17,6 млрд рублей — большая часть средств потрачена на оплату труда сотрудников избирательных участков. Помимо больших расходов есть и другие проблемы: длительный подсчет голосов, фальсификации и так далее. Если перевести голосование в электронный формат, государство сможет существенно сократить расходы на избирательную кампанию.

Блокчейн за счет своей прозрачности и подлинности сможет обеспечить честное голосование. Один человек не сможет отдать больше одного голоса, а все подсчеты производятся автоматически. Первое масштабное голосование с помощью блокчейна провели в США в 2018 году. Тогда Западная Виржиния разрешила жителям, которые проживают за пределами страны, отдать свой голос на выборах в Конгресс через децентрализованный реестр. Этой возможностью воспользовались 140 человек.

Авторское право

Музыканты сталкиваются с серьезной проблемой — им приходится доверять сторонним сервисам, которые будут выплачивать роялти за прослушанные треки. Компания-посредник может умышленно исказить количество прослушиваний, чтобы больше заработать на авторе. Последнему ничего не остается, как доверять партнеру. Ситуация затронет и слушателя, ведь если исполнитель получит меньше денег за творчество, это негативно скажется на качестве и количестве последующих треков.

Одной из первых компаний, которая попыталась решить проблему с выплатой роялти, стала Spotify. В 2017 году она купила блокчейн-стартап MediaChain. Одноранговая база данных предназначена для обмена информацией между различными приложениями и организациями. Каждый фрагмент данных получает уникальный идентификатор, а исполнители могут быть уверены в честной выплате роялти согласно условиям смарт-контракта.

Компьютерные игры

В условиях пандемии популярность компьютерных игр заметно возросла. У многих проектов есть внутриигровые предметы, которые представляют особую ценность для постоянных пользователей. Стоимость редких предметов в CS:GO и DOTA 2 исчисляется десятками тысяч долларов. В текущих условиях пользователям приходится продавать вещи на площадке Steam или через сторонние сервисы, при этом терять до 15% от стоимости.

Децентрализованная система позволяет не только создавать прозрачные платформы с более выгодными условиями наподобие DMarket, но и разрабатывать полноценные игры. В них пользователю могут зарабатывать не просто виртуальную валюту, а цифровые активы, которые в дальнейшем можно продать на бирже. Масштабы подобных проектов только увеличиваются с каждым годом.

Перспективы децентрализованной системы

У молодой технологии пока хватает проблем, что временно тормозит ее повсеместное использование. Однако разработчики постепенно решают многие из них. Так в будущем пропускная способность Ethereum значительно увеличится за счет перехода на POS. Благодаря глобальным изменениям решат не только проблему масштабируемости, но и внедрения децентрализованного реестра в новый бизнес.

В качестве основной перспективы можно отметить уменьшение роли посредника. Например, Uber в текущих условиях удерживает с оплаты такси 25% — эти средства используются для поддержки серверов, рекламы и выплаты дивидендов. Если убрать эту комиссию, огромную выгоду смогут получить пассажиры — за счет уменьшения стоимости услуг, а водители — а счет увеличения спроса.

Избавиться от посредника поможет децентрализованная система. Смарт-контракт сможет взять на себя большинство обязательств, который выполняет корпорация уровня Uber. Программный код сможет гарантировать выплату водителю за преодоленное расстояние, а пассажир со своей стороны будет уверен, что к нему приедет указанная машина. В противном случае водителя могут навсегда отключить от системы.

Заключение

1. Блокчейн — перспективная система, которая не ограничивается только криптовалютами. Сегодня ее используют в разных сферах: авторском праве, страховании, медицине, компьютерных играх и так далее.
2. Главный камень преткновения в блокчейне заключается в масштабируемости. С ростом популярности таким востребованным сетям, как Bitcoin и Ethereum, тяжело справляться с нагрузкой. Однако у разработчиков есть идеи для решения проблемы: от использования Lightning Network до перехода на алгоритм POS.
3. Блокчейн криптовалюты может обеспечить доверие между пользователями, заменив посредников с помощью смарт-контрактов. Неважно, какой репутацией обладает продавец или контрагент — пользователь сможет рассчитывать на выполнение обязательств за счет системы.