Що таке блокчейн? Повний посібник
Хто хоча б трохи цікавиться криптовалютою, напевно чув слово «блокчейн». Безперечно, чимало з тих, хто знає цей термін, знає також, що саме технологія блокчейну стоїть за біткоїном і багатьма іншими криптовалютами. Але що ще вам відомо про блокчейн? Як він працює? Які його сфери застосування? І які перспективи блокчейну в майбутньому? Усі ці питання розкриваються в цій статті.
Загальні відомості про технологію блокчейну
Технологію блокчейну можна визначити як систему децентралізованих цифрових публічних реєстрів, у яких зберігаються трансакції. Дані про трансакції зберігаються в ланцюжках (або «чейнах») блоків — звідси й назва «блокчейн». Комп’ютери в мережі діляться такими відомостями між собою за допомогою криптографії.
Блокчейн має чимало застосувань. Окрім криптовалюти, він також використовується в охороні здоров’я, смартконтрактах, ланцюжках постачань та електроніці. Погляньмо, як він працює.
Як працює блокчейн?
Уся інформація в блокчейні зберігається в цифрових файлах, що звуться блоками. Ці блоки не належать жодній централізованій установі, а отже, є децентралізованими. Технологія, що стоїть за блокчейном, побудована на кількох складниках.
Децентралізоване управління
Сутність блокчейну — у його децентралізованій природі. І саме ця ідея дала початок біткоїнові у 2009 р. Трохи раніше, 31 жовтня 2008 р., вийшов офіційний документ під назвою «Біткоїн: електронна пірингова система готівки», автор якої виступив під псевдонімом Сатоші Накамото. У цьому документі Накамото викладає своє бачення майбутньої роботи технології блокчейну, а також монетарної системи поза досяжністю банків — системи для людей.
Накамото запропонував «повністю пірингову версію системи електронних грошей, що б дозволила надсилати онлайн-платежі напряму від однієї сторони до іншої, оминаючи будь-які фінансові установи». 3 січня 2009 р. у блокчейні біткоїна було створено генезис-блок. Це стало першим кроком у революційному перетворенні традиційних, централізованих і побудованих навколо банків фінансових систем, як ми їх знаємо сьогодні.
Що таке ноди?
Ноди — це з’єднані між собою компʼютери, що діляться інформацією через публічний реєстр, який є мережею блокчейну.
Кожна нода зберігає копію блокчейну та перевіряє будь-яку здійснену в ньому трансакцію. Злом даних є рідкісним явищем, оскільки для цього потрібно змінити інформацію та записи кожної ноди в блокчейні.
Ноди відіграють важливу роль у процесі майнінгу біткоїна, адже за відсутності центральної установи саме вони виконують роботу з перевірки даних для підтвердження дійсності трансакцій у мережі. Лише після такого підтвердження до блокчейну може бути додано ще один блок, і майнери отримують свою винагороду. У блокчейні біткоїна після останнього халвінгу вона становить 6,25 BTC. Ноди «погоджуються» підтверджувати трансакції за допомогою механізмів консенсусу, зазвичай Proof of Work (PoW) і Proof of Stake (PoS). Консенсус PoW використовується біткоїном і багатьма іншими криптовалютами, як-от Litecoin, що є «форком» або відгалуженням біткоїна.
Механізми консенсусу
PoW і PoS — два основні механізми консенсусу в криптовалюті, але є і інші.
PoW. Майнери змагаються один з одним, прагнучи розв’язати складну математичну задачу, відому як хеш. Розв’язавши її, майнер підтверджує новий блок у блокчейні та отримує винагороду — нові монети.
PoS. На противагу PoW, у PoS майнер-«переможець» обирається випадковим чином. Однак що більшою часткою монет у стейкінгу володіє майнер, то вищі його шанси на обрання. PoS буде запроваджено в оновленні Ethereum 2.0.
Delegated Proof of Stake (DPoS). Цей механізм відрізняється від PoS тим, що для майнінгу нових блоків і дотримання правил консенсусу тут обираються делегати. Якщо делегат не виконує свою роботу, як годиться, спільнота може проголосувати за його заміну — так само як це відбувається з політиками. Цей механізм консенсусу використовують такі криптовалюти, як EOS.
Криптографічне хешування
Процес криптографічного хешування — основа безпеки блокчейну. Він передбачає одностороннє шифрування даних в унікальний уривок тексту, й обернути цей процес неможливо. У блокчейні біткоїна результат процесу хешування — це уривок тексту з 64 символів, що зветься хешем.
Чи можна зламати блокчейн?
Оскільки жоден унікальний уривок цифрового тексту не можна обернути назад, щоб розшифрувати вихідні дані, блокчейн вважається добре захищеним від хакерів. У криптовалютних блокчейнах хакери можуть проводити так звані «атаки 51%», прагнучи захопити понад половину хешрейту (обчислювальної потужності) мережі блокчейну. Якщо їм це вдається, вони можуть блокувати трансакції — або навіть обернути раніше підтверджені. Це означає, що хакери можуть «двічі витратити» ті самі монети.
Хоча в мережі блокчейну жодного разу не вдавалося провести успішну атаку 51%, інші криптовалюти вже ставали її жертвами. Один із таких випадків стався в травні 2018 р., коли мережа Bitcoin Gold не встояла перед атакою 51%, унаслідок чого було втрачено її валюту вартістю $18 млн. На щастя, такі події є поодинокими через величезний хешрейт, необхідний для проведення атаки. Тобто, хоча злам блокчейну не є неможливим, він дуже малоймовірний.
Як використовується блокчейн?
Усі ми знаємо, що блокчейн використовують криптовалюти, але які ще переваги дає світові чудова технологія блокчейну?
Криптовалюти
Як ми вже побачили, блокчейн є фундаментальною основою того, що визначає криптовалюту: децентралізований актив, вільний від диктату централізованих установ, як-от банків або державних органів. Біткоїн є найпопулярнішою криптовалютою, але насправді він — усього лише верхівка айсберга. Сьогодні в обігу перебуває безліч монет — альткоїнів, стейблкоїнів, токенів DeFi — і все завдяки технології, винайденій Сатоші Накамото.
Охорона здоров’я
Конфіденційні медичні дані з електронних медичних записів (або карток) — ЕМК — є об’єктом злому з метою крадіжки, видавання себе за іншу особу або продажу стороннім особам.
Завдяки передовій криптографії блокчейн може покласти цьому край. Записи можна додавати в довірений і безпечний блокчейн, що поступово довшатиме. Коли додаються нові записи, потрібен консенсус — і завдяки цьому ланцюжок стає дуже складно зламати.
Health Wizz — одна з компаній, що за допомогою блокчейну забезпечує пацієнтам повний контроль над їхніми медичними даними. Ця децентралізована мобільна платформа дає пацієнтам змогу керувати їхньою медичною інформацією і за їхнім бажанням продає її стороннім особам в обмін на токени.
ЕМК мають і недоліки в тому сенсі, що лікарі отримують доступ до інформації пацієнтів, яка походить з іншої установи. Так відбувається тому, що в деяких країнах різні виробники часто надають різним організаціям різне програмне забезпечення ЕМК, несумісне між собою. І хоча єдина універсальна система була б вигідною і для лікарів, і для пацієнтів, це зменшило б здатність компаній стягувати непомірну платню.
Раніше вже робилися спроби звести ЕМК у різних країнах до єдиної системи, але вони часто показували себе безнадійною справою. Наприклад, у Великій Британії спроба створити пов’язану систему даних пацієнтів у межах усієї Національної системи охорони здоровʼя була покинута у 2011 р. і коштувала £10 млрд.
Блокчейн дав би змогу створити єдину систему ЕМК, якими б володіли пацієнти. Інформація про пацієнтів у ній безпечно й надійно передавалася б різним фінансовим установам і ставала б доступною, тільки-но до неї додавалися б нові дані.
Треба зауважити, що блокчейн не замінить ЕМК як такі: у ньому можна провести лише сім трансакцій на секунду, порівняно зі здатністю ЕМК виконувати до 12 000 операцій. Однак блокчейн міг би стати ще одним рівнем із додатковим функціоналом і підтверджував би, що записи повні та незмінні, а також фіксував би згоду пацієнта в разі спільного доступу до даних.
Смартконтракти
Смартконтракти працюють так само, як і будь-які інші контракти, але використовують блокчейн, і тому не доводиться залучати сторонніх посередників. Трансакція за контрактом відбувається, лише коли виконано наперед задані умови (встановлені в комп’ютерному коді в блокчейні). Уперше смартконтракти були реалізовані в блокчейні Ethereum у 2015 р. Сьогодні вони мають безліч застосувань, і деякі з них наведені нижче.
Страхування
Смартконтракти можуть зробити врегулювання страхових вимог швидшим і дешевшим, допомагаючи чітко визначати, коли виконані об’єктивні критерії. Зовсім інша ситуація спостерігається, коли рішення приймають юристи, оскільки процес стає суб’єктивнішим, а врегулювання запиту — довшим і дорожчим.
Ланцюжки постачань
Завдяки використанню смартконтрактів може бути спрощено управління ланцюжками постачань. Як і у випадку страхових вимог, смартконтракти здатні усунути будь-яку суб’єктивність — можна легко перевірити в блокчейні, чи досягнуто поставлених цілей.
В охороні здоров’я смартконтракти мають потенціал кардинально змінити складний ринок постачання рецептурних препаратів у США, усунувши посередників, а отже, суттєво знизивши витрати споживачів.
Нерухомість
Смартконтракти можуть зробити процес купівлі будинків набагато менш стресовим. Усуваючи посередників, таких як рієлтори, вони дадуть змогу покупцям самостійно здійснювати трансакції з потенційними продавцями. Щойно досягнуто умови для продажу будинку, операцію з купівлі нерухомості можна буде провести виключно за допомогою смартконтракту.
Відеоігри
Хочете вірте, хочете ні, але технологія блокчейну проникла навіть в індустрію відеоігор. У 2017 р. вийшла гра під назвою CryptoKitties. У ній ви розводите, купуєте і продаєте віртуальних котів. Можливо, гра не кожному припаде до смаку, але цікавим стало те, що вона працює на основі блокчейну Ethereum.
Відтоді технологію блокчейну використовують в індустрії відеоігор дедалі частіше, хоча цей напрям усе ще перебуває на початковій стадії. У застосуванні технології перед ведуть колекційні карткові ігри. Один із прикладів — God’s Unchained, у якій геймери можуть торгувати колекційними картками онлайн за допомогою гаманця Ethereum, зокрема MetaMask.
Використання блокчейну в майбутньому
Неймовірно те, що потенціал технології блокчейну тільки починає реалізовуватися. Ми лише на початку довгого шляху. Ось лише деякі способи, якими технологія блокчейну може вплинути на наше життя та змінити його вже найближчим часом.
Глобальне підвищення рівня життя
Технологія блокчейну може допомогти в подоланні бідності та корупції, надавши доступ до фінансових послуг тим, хто не має банківських рахунків.
Крім того, технологія блокчейну відкриває неймовірні можливості зростання для малого бізнесу в країнах, що розвиваються. Децентралізована природа криптовалют дасть змогу багатьом підприємцям уперше по-справжньому запрацювати на міжнародному рівні.
Посвідчення особи в блокчейні
Реалізація цієї ідеї вже починається. Цілком імовірно, що в майбутньому рух до утримання посвідчень особи онлайн через технологію блокчейну набуде поширення. Коли персональні бази даних зберігатимуться в публічному розподіленому реєстрі, ризики шахрайства з ними суттєво зменшаться.
І, як уже зазначалося вище, блокчейн має величезний потенціал змінити способи утримання медичних записів. Цілком можливо, такі тенденції поширяться також на державу, зайнятість, податки й навіть реєстри виборців.
На виборах президента США 2020 р. були звинувачення щодо фальсифікації підрахунку голосів. У майбутньому блокчейн міг би розв’язати цю проблему. Генеральний директор Binance Чанпен Чжао зазначив у Twitter, що застосування системи голосування на основі блокчейну могло б не тільки усунути будь-які сумніви щодо шахрайства, але й підвищити приватність виборців.
Підвищення прозорості
Як ми вже згадували, у серці технології блокчейну лежить його децентралізована і прозора природа. Що поширенішою ставатиме ця технологія, то ймовірніше вона відбиватиметься в способах роботи компаній. Ставатиме дедалі складніше приховувати інформацію, і це добра новина як для споживачів, так і загалом для суспільства.
Музика
Інтернет змінив те, як ми слухаємо музику — і, з погляду виконавців, не обов’язково на краще. Відтоді як Napster увірвався в цю сферу наприкінці 90-х, музичне піратство набуло великого поширення.
І навіть після приходу законних стрімінгових сервісів, як-от Spotify, доходи виконавців тьмяніють порівняно з тими днями, коли фанати масово купували компакт-диски (а ще раніше — платівки та касети). Але чи міг би блокчейн змінити ситуацію на краще?
Прозора природа блокчейну могла б показати всім, які ліцензійні платежі належать виконавцям. Стрімінгові сервіси більше не могли б обраховувати музикантів. Крім того, технологія блокчейну могла б допомогти в роз’ясненні виконавцям будь-яких питань, пов’язаних із правами інтелектуальної власності — однозначно вказуючи, хто володіє правами на певну пісню.
Підсумки
Простіше кажучи, блокчейн — це революція, що лише починається. Він змінює традиційний уклад життя і вже зробив переворот у наших уявленнях про гроші та цифрові активи. У найближчі роки блокчейн трансформує наші думки та дії в багатьох інших сферах життя.
Блокчейн не лише створює ще один рівень захисту даних завдяки анонімності, але й пропонує досі небачену зручність доступу до них. Блокчейн дає вільний доступ до інформації для кожного.