Зміст
Блокчейн біткоіни — це безперервний ланцюжок блоків, яка побудована з урахуванням конкретних правил і містить інформацію про проведені транзакції в мережі. Найчастіше копії ланцюгів блоків, які не залежать одне від одного знаходяться паралельно, а їх обробка проводиться з різних ПК.
Блокчейн — технологія, на якій побудований Bitcoin і інші криптовалюта. Це обліковий книга, яка знаходиться на ПК кожного користувача мережі та регулярно оновлюється. У неї можуть вписуватися різні відомості — починаючи від фінансових операцій з криптовалюта і закінчуючи персональними відомостями користувачів.
Що таке блокчейн біткоіни?
Світ дізнався про технології blockchain зі створенням криптовалюта біткоіни в 2009 році. Розробником вважається якийсь Сатоши Накамото, особистість якого не вдалося встановити до сьогоднішнього дня.
Визначення blockchain складається з двох елементів:
Блок — спеціальна структура, в якій відображаються відомості про проведені транзакції в кріптовалютной мережі Bitcoin. Операція відноситься до завершеної і підтвердженої мережею після перевірки підпису і формату, а сама угода об’єднується в єдине утворення блочного типу. Відомості в такому блоці легко перевірити, адже в кожному наступному елементі міститься інформація про минулі блоках ланцюга. Всі елементи об’єднуються в один ланцюжок, що має відомості про всі транзакції, які були здійснені з моменту появи Bitcoin. На початку ланцюга міститься первинний блок.
Блок складається з наступних елементів:
Ланцюжок — група блоків, які розташовані один за одним і створюються тисячами Майнер, які беруть участь у видобутку криптовалюта. Якщо блок задовольняє вимогам мережі, він стає її частиною і додається в усі попереднє блоки ланцюга. У процесі додавання нових блоків можливо розгалуження, коли два або більше елементів називають «батьківським» один і той же блок.
У новопосталих блоках операції можуть повторюватися або відрізнятися. Якщо складність і довжина ланцюга ідентичні, вибирається блок, який з’явився раніше. Операції в мережі, що залишилися в «відкинутої» гілці, переходять в статус непідтверджених. Транзакція з перекладу Bitcoin стає в чергу, а після — частиною нового блоку.
Принцип роботи блокчейна на прикладі
З проведенням нових транзакцій блоки шикуються в ланцюжок. При створенні нового блоку потрібно зчитування відомостей з колишніх елементів ланцюга. Інформація в blockchain постійно накопичується і створює єдину систему даних, що містить величезну базу відомостей про вже проведені транзакції.
Робота блокчейна схожа на торрент-мережі, які функціонують за принципом рівноправності (P2P). При скачуванні файлу з Інтернету користувач не використовує центральний ПК або загальну базу даних. Відомості гойдаються по частинах від різних учасників торрент-мережі.
На такому ж принципі побудована і технологія блокчейн, де операції між учасниками проводяться без посередника. Це забезпечується тим, що користувачі об’єднані одним ланцюжком блоків.
Принцип дії розглянемо на прикладі груші. Одна людина передає фрукт іншому. Вони є учасниками переміщення груші. Якщо одержувач не бачив факту передачі, він все одно знайде грушу в кишені. Для проведення такої операції не потрібен посередник — в ній бере участь тільки двоє людей. Одержувач фрукта має право передати його іншій людині і так далі. Річ може бути будь-який, але суть від цього не змінюється.
Якщо груша зображена на картинці, ситуація ускладнюється. Одержувач не знає, передавалася чи картинка іншій людині або вона збережена в пам’яті телефону, завантажена в Інтернет і завантажена мільйонами людей. При проведенні цифровий транзакції виникають ті ж питання.
Щоб уникнути плутанини, створюється журнал транзакцій — угод, які стосуються «цифровий» груші. Але такий документ повинен хтось заповнювати і вести. Якщо це буде якийсь один чоловік або компанія, вона може вносити зміни в структуру, що є неприпустимим. У такій ситуації потрібно інше рішення.
Вихід зі складної ситуації — створення копії облікового журналу для зберігання на кожному з ПК користувачів. Тепер все переміщення «груші» фіксуються в кожному з варіантів журналу. При такому підході ризик обману мінімальний. Ніхто не зможе передати іншому учаснику цю ж грушу, адже транзакція буде викрита іншими учасниками. Чим більше людей бере участь в мережі, тим точніше перевірки і тим надійніше система.
Задані правила актуальні для всіх учасників з першого дня роботи облікового журналу. В останньому відображаються всі операції, а доступ до інформації відкритий кожному бажаючому. Будь-яка людина має право підключитися до системи, стати одним з її вузлів і оновлювати їх, отримуючи винагороду від системи.
Вище коротко описаний принцип роботи блокчейна біткоіни. Це безперервний ланцюг блоків, в яких є інформація про всі операції. Копії та складові бази знаходяться на багатьох ПК. Синхронізація відомостей відбувається з урахуванням правил побудови блокчейна. Як зазначалося, дані в блоках не шифруються і доступні для користувачів.
види блокчейна
Блокчейн буває трьох типів:
Алгоритм роботи блокчейна біткоіни
Приклад роботи блокчейна
Блокчейн Bitcoin працює за таким алгоритмом:
Суть технології блокчейна біткоіни
Формування блоку ланцюжка
При формуванні ланцюга важливим моментом вважається створення і закриття блоку. Кожен елемент ланцюга містить ключ, який вимагає розшифровки. До цього закриття блоку не відбувається. Майнер, які добувають віртуальні гроші, використовують для цих цілей процесори, відеокарти, ASIC-чіпи та інше обладнання. Останнє бере на себе опцію обчислень для пошуку хешу (підписи). Після її підбору відбувається закриття блоку.
Ланцюжок блокчейн розподілена і підтримується мільйонами комп’ютерів по всій планеті. Роботу ланцюга забезпечують Майнер і інші учасники — вузли мережі. До складу входять і повні вузли — учасники, які мають на своїх ПК гаманці біткоіни з інформацією про всі транзакції. Через підвищення обсягу займаної пам’яті кількість повних вузлів біткоіни знижується, що уповільнює процес обробки даних про операції.
Надійність роботи ланцюжка блокчейн забезпечують спеціальні алгоритми:
- Proof-of-Work.
- Proof-of-Stake.
У блокчейне біткоіни застосовується перший варіант. Принцип його дії схожий з процесами, які відбуваються в офісі. Якщо співробітник організації не виконав поставлену роботу, йому не видадуть заробітну плату. Алгоритм PoW виконує перевірку розрахунків, які робляться при створенні елементів ланцюга. Система визнає блок в разі, якщо параметр його хешу нижче підпису, пошуком якого займалися Майнер. Іншими словами, правильність блоку обчислюється за спеціальним шифру, а контроль роботи покладається на повні вузли.
На формування блоку в ланцюзі блокчейн йде 10 хвилин. За цей час Майнер, які беруть участь у видобутку криптовалюта, знаходять підпис, а перевірка виконується без затримок за часом. Недолік алгоритму в тому, що для забезпечення його функціонування потрібні величезні потужності. Як результат, за проведення транзакцій стягуються комісії. Що стосується Proof-of-Stake — це оновлений алгоритм, але застосовується він в блокчейне Ефіріума.
Плюси і мінуси блокчейна біткоіни
Блокчейн біткоіни має ряд плюсів:
Мінуси блокчейна біткоіни:
Сфери застосування блокчейна
Технологія блокчейн може використовуватися не тільки в фінансовому світі, але і ряді інших сфер життя:
Опис переваг і можливостей блокчейна може зайняти цілу книгу, але сенс технології і принцип роботи зрозумілий. Це ланцюжок з відкритим кодом, яка має розподілену структуру і високий рівень безпеки. Передача криптовалюта проводиться так само легко, як переміщення простих предметів. Угода проходить без посередників, затримок по часу і великих комісій. Але технології не стоять на місці — блокчейн розвивається, а його можливості вже давно вийшли за межі кріптовалютной мережі.
Більше про блокчейне біткоіни в відео нижче: