IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Еще совсем недавно слова криптовалюта, блокчейн не были так широко распространены. Однако в последнее время появляются технологии, которые в корне могут изменить всю существующею структуру обмена данными и проверки подлинности.

Блокчейн (от англ. Block chain) – это цепочка блоков или если быть точнее распределенная база данных. Впервые данный термин был применен как название для распределенный базы данных криптовалюты биткоин. Однако данную технологию можно использовать не только для криптовалют.

Технология хранения информации блокчейн позволяет решить существующую проблему, связанную с отсутствием гарантий со стороны посредников, выступающих в качестве третьих лиц при совершении тех или иных действий. Например, нет никаких гарантий, что банк, выступающий гарантом вашего платежа, не обанкротиться.

Блокчейн — это база данных, у которой нет управляющего, сами участники являются управляющими. Так называемые майнеры. Она основана на одноранговой (p2p) сети, общем реестре и криптографии публичного и приватного ключа. Войдя в блокчейн-сеть, пользователь подключается к другим компьютерам сети для того, чтобы обмениваться с ними данными: блоками и записями. Получив новые данные, каждый пользователь проверяет их корректность, и, убедившись в достоверности, сохраняет их у себя, а также передает корректные данные дальше по сети.

Участники сети делятся на две группы: обычные пользователи, которые создают новые записи, и майнеры, которые создают блоки. Обычные пользователи создают и распространяют по сети записи, например, о денежных переводах или о передаче прав собственности. Майнеры собирают записи, проверяют их и записывают в блоки, а затем рассылают эти блоки по сети. После чего обычные пользователи получают блоки и сохраняют их у себя, чтобы можно было корректно создавать свои и достоверно проверять чужие новые записи. Деятельность майнеров называется майнинг. Так же существуют другие способы проверки достоверности данных, например PoS (proof of stake, доказательство доли).

Как следует из названия технологии, в ее основе лежит цепочка последовательно связанных блоков. Новые блоки всегда добавляются строго в конец цепочки. Блок состоит из заголовка и тела, содержащего записи. Блоки связаны с помощью ключей, поскольку в заголовке каждого блока хранится ключ предыдущего блока. Это обеспечивает защищенность сети.

Ключ каждого блока рассчитан на данные всего блока и ключ предыдущего блока. А это значит, что в ключе любого блока закодированы не только записи этого блока, но и все предыдущие блоки. При этом ключ блока должен удовлетворять правилам безопасности, устанавливающим уровень защищенности сети. Например, в биткоине ключи первых блоков начинались с десяти нулей, что устанавливало степень сложности создания нового блока.

Майнер — это пользователь блокчейн-сети, который кроме проверки и распространения данных занимается и созданием новых блоков. Это также может быть специализированная программная платформа. Получив новые записи от других участников сети, майнер собирает их вместе, формирует заголовок будущего блока и рассчитывает ключ блока. Чтобы найти подходящее значение ключа, майнерам приходится делать огромное количество перерасчетов. Когда подходящий ключ найден, майнер сохраняет блок и отправляет его другим участникам сети. Теперь все записи в блоке подтверждены и защищены ключом, который весьма нелегко подделать. Причем, в ключе блока закодирован и ключ предыдущего блока, который теперь подделать нельзя. Такая изощренная процедура расчета ключей усложняет создание блока, но еще больше она усложняет создание поддельных блоков, делая это почти невозможным.

Записи в теле блока также защищены путем связывания в цепочку. Каждая запись содержит ссылку на предыдущую запись-источник, а также блокирующее условие и разблокирующее правило. Для описания правил и условий используется язык программирования, который позволяет задавать сложную логику и правила взаимодействия участников. Источников и результатов в каждой записи может быть несколько, то есть запись может преобразовать несколько записей-источников в несколько записей-результатов. Таким образом, блокчейн приводит нас к «умным» контрактам, позволяющим формализовать отношения не только между людьми, но и между роботами и программами, что создает предпосылки для использования технологии в Интернете вещей. Например, в концепции «умного» дома, который контролирует расход электричества, газа, воды, количества продуктов в холодильнике, автоматически заключает контракты на поставки всего необходимого и оплачивает их. Блокчейн в своей основе открыта и публична, и просмотреть ее содержимое можно без проблем. Для этого есть программы-парсеры и онлайн-сервисы [2].

Сферы применения технологий блокчейн:

1. криптовалюты – не самая интересная и, возможно, уже умирающая сфера;

2. финансы: межбанковские расчеты, расчеты между юридическим и физическим лицами, платежи, ценные бумаги, кредитные истории;

3. нотариат, кадастры, реестры прав собственности, институт поручительства, escrow;

4. налоги и пособия, нарушения и штрафы;

5. идентификация граждан (паспортизация), регистрация актов гражданского состояния, госуслуги;

6. здравоохранение: медицинское страхование, медицинские карты, истории болезней;

7. образование: зачетные ведомости, дипломы, резюме;

8. трансфер объектов искусства и предметов авторского права;

9. поставки, отслеживание происхождения товаров, борьба с подделками;

10. системы честного голосования;

11. программы лояльности;

12. лотереи, рынок прогнозирования;

13. любой значимый документооборот, любые распределённые хранилища данных;

14. аутентификация пользователей, мессенджеры, DNS;

15. IoT [3].

Система блокчейн имеет ряд преимуществ, самое главное из которых – это надежность и безопасность. Несмотря на это, сегодня ведутся активные дебаты о целесообразности повсеместного внедрения такой технологии. Технология требует тщательного изучения. Хотя на сегодняшний день банки Англии заключили консорциум R3, в рамках которой уже было проведено тестовое испытание. В испытаниях приняли участие BMO Financial Group, Credit Suisse, Commonwealth Bank of Australia, HSBC, Natixis, Royal Bank of Scotland, TD Bank, UBS, UniCredit и Wells Fargo, которые пять дней обменивались записями в распределенной базе данных на открытой блокчейн-технологии [4].

В России технологию блокчейн начала изучать созданная при Центробанке РФ, специальная комиссия. За применение этой технологии выступал глава Сбербанка РФ Герман Греф и создатели системы Qiwi. Из минусов такой распределенной базы данных, хочется отметить, что размер базы данных будет большой. Ведь в классической блокчейн база обо всех транзакциях есть у всех. Но скорость роста базы данных ниже скорости развития аппаратных средств хранения. Сейчас, например, хранить 60 Гб информации для тех, кому это действительно важно, не проблема. Именно столько весит база данных биткоина.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Технология блокчейн [Электронный ресурс]. Под редакцией администрации ресурса. Режим доступа: http://itfaqs.ru — 18.12.2016.

2. Н. Носов. Перспективы блокчейн в России [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.pcweek.ru — 19.12.2016.

3. О.А. Фатеев. Блокчейн как облачная услуга. Конференция РусКрипто — 24.03.2016.

4. О.В. Панькова. Как работает блокчейн, преимущества, применение и перспективы [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fb.ru — 19.12.2016.

Код для цитирования: Скопировать