Принципы работы блокчейн и криптовалют

Цель технологии блокчейн – исключить наличие посредников транзакций для пользователей.
У технологии имеется три важные функции:
Проверка подлинности личности
Заключение договоров между участниками
Регистрация сделок.
На сегодняшний момент почти все жители развитых стран используют интернет в повседневной жизни, для обмена информацией между собой. В каждой стране для онлайн перевода денежных средств другому пользователю необходимо взаимодействовать с централизованным финансовым учреждением, речь идет о банках. Для осуществления расчета в сети Интернет всегда необходимо вводить данные по кредитной карте, которая, естественно, привязана к определенному банку, либо необходимо предоставить банковский счет. Данная ситуация привязывает пользователей взаимодействовать с третьей стороной, банком, что не оставляет возможности для анонимности и простоты операции, которая еще и забирает не мало времени.
Пример схемы транзакции с участием трех лиц можно рассмотреть на (Рисунке 7).
Пользователь
«А»
БАНК
Пользователь
«В»
Рисунок 7. Транзакция схема
Когда участник размещает файл в блокчейне, то остальные пользователи системы блокчейн могут получить к нему доступ, но они не смогут его использовать и открыть этот файл, так как доступ к нему возможен только при использовании закрытого ключа, создано по зашифрованному криптографическому алгоритму. Можно сделать вывод, что когда пользователь передает другому участнику закрытый ключ, то он передает актив, хранящийся в одной из блоков цепочки.
По технологии блокчейн могут совершаться любые транзакции с совершенно любыми валютами, материальными и не материальными активами, а также с финансовыми контрактами. В системе блокчейн могут применяться не только транзакции, но и отслеживание, мониторинг и фиксация операций с любыми активами. Такую технологию образно можно представить как некую бесконечную электронную таблицу, в которой ведутся записи всех работ с активами и с системой учета операций в глобальном масштабе, без каких либо ограничений по типу участников и географического положения.
Блокчейн позволяет организовать сбор информации в цифровом формате в виде неразрывного цельного массива под названием «цепь данных» или «распределенный реестр». «Цепь данных» имеет отличие от ранее используемых баз данных тем, что вся информация согласуется между всеми компьютерами сети и дублируется, а регистрация и осуществление транзакций не требует централизованного посредника, например банка. Когда добавляются новые данные в базу, то проверяется и вся предшествующая «цепочка». Каждая информация при добавлении в базу данных получает уникальный код доступа, который называется хэш, по нему проверяется целостность и неизменность объекта. В качестве проверки и осуществления транзакций все участники равны, а управление процессами происходит автоматически на основе четко структурированных и открытых алгоритмов.
Основным принципом организации работы технологии блокчейн считается доказательство работы (Proof of Work). Суть состоит в том, что для регистрации транзакций участники должны выполнить случайно генерирующиеся вычисления, но сложность вычислений постоянно растет пропорционально росту сложности сети, по мере увеличения количества участников и информации. Процесс майнинга «mining позволяет вычислить цепь под названием «блок» и получить за нее вознаграждение, в качестве криптовалют. Подобный процесс является прибыльным, так как тот, кто нашел блок получает награду в виде криптомонет, а также пространство для размещения там транзакций, от которых майнер получает комиссию. Но сложность добычи блока растет, а компании по производству видеократ делают большие деньги на технологии.
Альтернативным принципом организации работы блокчейн является доказательство доли (Proof of Stake), который отвергает процесс майнинга: для включения транзакций в распределенный реестр участникам необходимо подтвердить участие в сети токенами ценности, вместо расчета случайно генерируемых вычислений. У такого принципа есть свои плюсы и минусы.
Плюсом является то, что это значительно снижает издержки расширения сети блокчейн и решает проблему роста вложений для участия в проведении транзакций

. Минус данного принципа в том, что он порождает свои издержки для распределения вознаграждения и обеспечения защиты сети.
Блокчейн технология впервые стала использоваться для проведения трансакций финансовых расчетов с помощью криптовалюты Bitcoin. Находящийся в открытом доступе протокол сети предполагал, что пользователи могут получать определенное количество Bitcoin за нахождение блока в сети, а также получать комиссию от помещения транзакций по криптовалюте в данный блок.
Рассмотреть наглядно технологию блокчейн можно так: блокчейн, как нам уже известно, это запись информации в базу данных в виде блоков, эти блоки образуют некую цепочку, каждый блок связан один с другим. К примеру, у пользователя 2 биткойна и в цепочке это 1 блок, этот пользователь заплатил за определенный товар 1 биткойн, в цепочке появился еще один блок – теперь их 2, то есть ушедший биткоин другому пользователю это уже другой блок. Пользователь заплатил еще 0,4 единицы этой валюты, так в цепочке образовалось три блока: 0,6 – ушло отправителю, 0,4 – ушло продавцу 2 товара, а 1 – ушло продавцу 1 товара и т.д.
Таким образом, последовательность блоков выстраивает цепочку, получается выстраивание технологии блокчейна, рассмотрим (Таблицу 1.3.2).
Таблица 1.3.2
Вперед
Назад
Хэш-ключ
Цепочка блоков данных. Blockchain.


Вперед
Назад
Хэш-ключ
Вперед
Назад
Хэш-ключ

Блок 2
Блок3
Блок 1

Хэш-ключ – это число-указатель, являющийся вычисляемой функцией от данных, на которые он указывает. Хэш-ключ преобразовать в данные невозможно, так как какие-либо изменения в данных приводят к изменению в хэш-ключе, от чего хэш-ключ становится некорректным, далее некорректными становятся все ключи в блоке.
Особенность блокчейна в том, что все данные и блоки хранятся в памяти компьютеров, так как память дешевая, поэтому память в компьютерах подключается в очень больших объемах. Также в технологии блокчейн не применяются улучшения в системе данных, так как защищается вся целостность данных каждого блока, чтобы сформировать хэш-ключ, выбирается сложная формула и в каждом блоке устанавливается время и дата его создания.
Таким образом, технология блокчейн является структурированной базой данных с определенным правилом построения цепочек данных и имеет особые правила для доступа к информации, что исключает кражу или неправильное использование информации.
Многие путают понятие блокчейн с совершенно другими вещами. Приведем пример того, что не является технологией блокчейн:
Распределенный реестр
Принцип построения системы
Протокол
Одноранговая сеть
База данных, копии хранящиеся на компьютерах, участвующих в работе крпитовалютной сети.
Такая технология может применяться и в других различных сферах: реестр недвижимости, юридические договоры, страховые полисы, медицинские карты, голоса на выборах, документы по удостоверению личности и т.д.
Большую связь с технологией блокчейн имеют такие технологические объекты, как:
Майнер, или майнинг – это то, что ищет блок и обрабатывает транзакции.
Нода – компьютерный узел, работающий в криптовалютной сети. Нода подтверждает успешность совершения транзакции и генерирует их в блокчейн-сеть. Полный узел (полная нода) – это хранилище информации, которая несет в себе названия всех блоков, начиная с самого первого.
Криптовалюта
При появлении первой криптовалюты Bitcoin изначально спрос был не велик. С помощью специальных сервисов можно увидеть самые первые биткоин кошельки, на которых до сих пор хранятся десятки биткоинов, но почему-то их пользование остановилось. Может, это была проверка Сатоши Накамото, как работают блоки. Он помещал туда первые биткоины, и в конце концов кошельки заморозились, либо кто-то, узнав о валюте, поигрался с добычей блоков пару дней. Раньше добыть блок можно было за какие-то тридцать минут - час, но, не получив значительной денежной награды, бросил кошелек и забыл все данные, чтобы зайти в него снова. А сейчас, как нам известно, биткоин стоит пять тысяч пятьсот долларов на 2 мая 2019.
Были еще такие пользователи, получавшие монету и пускавшие ее сразу в оборот, меняли на какую-либо недорогую услугу или пару долларов. Также есть интересный факт, 22 мая праздник Bitcoin Pizza Day