Продолжаем идти по вашим запросам и сегодня расскажем про основу основ криптомира - блокчейн. Здесь мы затронем принцип действия блокчейна, разновидности, посмотрим что и где смотреть, а также немного коснемся применения в реальной жизни.

Что такое блокчейн?

Блокчейн – это особый тип базы данных обладающий рядом свойств. Данные добавляются в него по определённым правилам, и когда они сохранены, их практически невозможно изменить или удалить. Данные с некоторой периодичностью группируются и сохраняются в так называемые блоки. Каждый блок добавляется поверх предыдущего и содержит информацию, связывающую его с системой. Если посмотреть на последний блок, то можно убедиться, что он создан после предыдущего.

Давайте сразу разберем на примере. Самим посмотреть простой блокчейн и понять его суть можно вот здесь.

На его примере мы и будем разбирать

На картинке выше представлена миниатюрная модель, которая показывает работу блокчейна

Block - здесь указываются порядковый номер блока.

Prev и Hash - это координаты блока. В них отражается информация, которая записана в блоке (поле Data). Неважно, напишите вы там слово "привет" или перенесете всю Википедию, кол-во символов в Hash не изменится.

Nonce - число, являющееся решением функции которую решают майнеры. Если подставить это число и соединить с данными в блоке, должен получиться определенный хэш с условием.

Видите в каждом блоке, хэш начинается с 0000 ? Это и есть условие при котором задача считается решенной, а блок подписанным. Вычисление Nonce, получение хэша и создание нового блока -  этим и занимаются майнеры и валидаторы в зависимости от протокола согласования. Особо углубляться здесь нет необходимости, т.к. этого вполне достаточно для понимания. Дальше идет уже криптография и сложная математика.

Prev - это хэш предыдущего блока и он по правилу нашего блокчейна обязан начинаться с 0000, иначе произойдет ошибка.

Теперь, давайте внесем изменения во второй блок и посмотрим что произойдет.

Хэш у него изменился и теперь в начале нет 0000 - он не действительный. Причем, хэш изменился не только у 2-го блока, но и у всех последующих, будь их 6 или 165 885. Для того, чтобы это исправить его нужно заново сгенерироваться или смайнить (нажать mine). Но генерить придется все последующие блоки.

Именно так блокчейн и сопротивляется изменениям "задним числом".
Почему изменения легко заметить? Дубликат цепочки блоков есть на множестве узлов (называемых нодами), если будет внесено изменение, то это можно будет сразу определить по последнему хэшу и сравнить с остальными.

На практике, в поле Data просто хранятся данные по сделкам (транзакции). Вот теперь вам будет проще понять схему, как происходит обмен, покупка/продажа и другие действия в блокчейне.

Что касается подтверждения транзакций, разберем чуть ниже.

Типы блокчейна

Их существует множество, мы сосредоточимся на трёх основных и обсудим их различия:

1. Публичные.
2. Частные.
3. Гибридные.

Публичная блокчейн-сеть на 100% открыта и не требует разрешений для доступа. Присоединиться и получить доступ может любой. Любой может проводить транзакции в сети и просматривать их в реестре. При этом, данные блока и личность человека, проводящего транзакцию, останутся анонимными. Самый популярный пример публичного блокчейна – Биткойн.

Частные блокчейн-сети. Здесь пользователи должны получить разрешения или права доступа, чтобы пользоваться сетью, просматривать реестр и добавлять данные. Такие сети также контролируют те, кто может быть валидатором блоков транзакций, и ограничивают круг тех, кто может участвовать в консенсусном механизме сети. Пример Hyperledger – её создатели имеют намного больше контроля над тем, кто может к ней присоединиться и кто может её просматривать.

Гибридная сеть, по сути, сочетает в себе аспекты публичного и частного блокчейна. Гибридные сети гарантируют, что все транзакции будут конфиденциальными, но их можно проверить в неизменяемом публичном блокчейне. Все, кто присоединится к гибридной сети, имеют равные права по просмотру и добавлению транзакций, а личности пользователей остаются анонимными. Примером гибридной сети является Interledger – платформа для коммуникации между реестрами.

Протоколы согласования

Подтверждение сделок и создание блоков зависит от протокола согласования сети.

В прошлых статьях мы не раз упоминали уже о Proof of Work и Proof of Stake. PoW - доказательство выполненной работы, называется потому, что когда кто-то находит нужное Nonce, все остальные узлы проверяют его решение. Nonce - это его доказательство выполненной работы.

PoS работает за счет замороженных активов. Кого выберут для создания блока определяется либо случайным образом, либо возрастом замороженных монет. Когда узел создал блок, возраст его монет обнуляется, и он должен подождать определённое время, прежде чем снова сможет создать блок. Благодаря этому узлы с крупным залогом не могут доминировать в блокчейне.

Что касается безопасности, то залог служит для валидатора финансовой мотивацией, чтобы не создавать и не подтверждать мошеннические транзакции. Если сеть обнаружит такую транзакцию, соответствующий узел лишится части своего залога и права быть валидатором в будущем.

Но есть и другие протоколы, которые мы сейчас коротко осветим, чтобы у вас было полное представление.

Делегированное доказательство доли владения (Delegated Proof of Stake, DPoS) он встречается даже чаще, чем сам PoS. Участники сети голосуют за делегатов, кто будет согласовывать транзакции исходя из их репутации и доверия к ним в сообществе. Кол-во голосов у участника напрямую зависит от кол-ва хранящихся у него монет.

Система доказательства прошедшего времени (Proof of Elapsed Time, PoET) альтернативный протокол согласования. Каждый узел сети должен ожидать случайное количество времени, прежде чем он будет признан победителем и сможет добавить в реестр новый блок. У кого первого закончится ожидание, тот и добавляет блок. Преимущество PoET, сравнивая с PoW, что вместо интенсивного использования ресурсов, процессор узла может определённое время бездействовать или переключиться на другие задачи, что повышает эффективность.

Доказательство важности (Proof of Importance, PoI) консенсусный механизм, использующий важность узлов в сети, чтобы определить, кто будет подтверждать новые блоки. Важность узла определяется по разным критериям, которые суммарно показывают его эффективность. Расчёт важности используется с помощью теории графов, а для этого нужно три переменных:

1. Резервируемый баланс (определенная сумма и X дней заморозки).
2. Партнёры в транзакциях (поддержка участников).
3. Количество и объём транзакций за последние 30 дней.

Доказательство сгоранием Proof of burn (PoB) протокол, при котором майнеры отправляют монеты на специальный адрес, который «сжигает» их, поэтому токены нельзя вернуть или потратить. Транзакция записывается в блокчейн, как доказательство того, что монеты «сожжены», а пользователь получает вознаграждение. Идея PoB заключается в том, что, сжигая криптовалюту, пользователь демонстрирует готовность нести краткосрочные убытки ради долгосрочных инвестиций. Наградой является пожизненная лицензия на майнинг, и чем больше монет «сжигает» пользователь, тем больше у него шансов открыть следующий блок в сети.

Блокчейн - сканеры

Хорошо, с принципами действия самого блокчейна и протоколами согласования, разобрались. Но как заглянуть во внутрь, как смотреть и как анализировать? Мы не будем утомлять вас подробными инструкциями (хотя если они нужны, вы знаете что делать 😃).

Итак, обозреватели для основных блокчейнов: Ethereum, Bitcoin, BSC, Solana, Terra, DogeCoin.

Разберем на примере Bscscan, т.к. освоив один, остальные будут понятны.

Главная страница нам поможет с информацией о блокчейне

1. Здесь мы ищем адреса контрактов, кошельков и токенов о которых хотим узнать
2. Здесь выводится актуальная информация о монете блокчейна, транзакциях, кол-ве блоков, стоимости комиссий и прочее
3. Отображаются последние блоки в блокчейне, валидатор который его создал и вознаграждение
4. Последние транзакции в блокчейне, кому - куда и сколько
5. Самое полезное поле. Вот здесь мы можем подробней знакомиться с самим блокчейном. Мы можем узнать топ валидаторов, посмотреть их балансы, транзакции и их действия в блокчейне. Можем посмотреть отдельно транзакции, блоки, токены в обращении блокчейна и много чего ещё. Функционал большой, он заслуживает отдельной статьи (если такая требуется, сообщите нам).

Однако чаще всего сканер нам нужен для проверки монет и смарт-контрактов. О смарт-контрактах у нас будет отдельная статья, поэтому здесь мы на них останавливаться не будем. Посмотрим монету платформы Biswap - BSW.

На скрине выше нам интересно кол-во держателей, капитализация, официальный сайт, соц. сети и смарт - контракт монеты.

Важно! Когда вы ищите платформу или официальный сайт монеты, ищите через сканер блокчейна! Мошеннических сайтов очень много, даже среди подписчиков уже были случае, когда нарвались на мошенников. Поэтому, официальные ссылки можно найти здесь, так шанс нарваться намного меньше.

Чуть ниже информация уже интересней.   

Во вкладке Transfers отображаются последние действия с монетой внутри блокчейна. Мы можем посмотреть саму транзакцию, посмотреть от кого и кому, а с помощью Method понять, что именно производилось (обмен, перенос монеты из одного кошелька в другой, вложение монеты в пул или депозит и т.д.) 

Вкладка Holder вам должна быть уже знакома - здесь отражаются крупные держатели токена.

Вкладка info подскажет, что это за монета и для чего она нужна.

Вкладка Dex Trades будет отражать обмен монеты на другие в Dex платформах.

Вкладки Contract и Analytics покажут информацию о смарт контракте самой монеты и некоторую статистику по монете (сколько отправителей, какие суммы, сколько получателей и т.д.)

Вкладка Comments покажет активность аудитории. В большинстве случае там реклама своих каналов или других монет, очень редко можно наткнуться на интересную информацию.

Блокчейн и реальность

Блокчейн хорош для отображения информация в крипто пространстве, но как он полезен в реальной жизни? Существует множество сфер применения, которые блокчейн может значительно улучшить:

Игровая индустрия - как средство взаимодействия с разработчиками, хранения внутриигровых активов.

Здравоохранение - как безопасное и конфиденциальное хранение медицинских данных, невозможность их подделки и удобный обмен с учреждениями

Хранение личных данных - технология блокчейна позволяет пользователям самостоятельно распоряжаться своими данными и избирательно раскрывать информацию третьим сторонам, только когда это необходимо. А самое главное, чтобы они не хранились где-то централизованно. Одно из решений иллюстрируется в проблеме миллионеров ЯО.

Международная торговля - управление как внутри компании, так и между государствами с помощью блокчейна гарантирует, что все участники задействованы в приятии решений, и обеспечивает прозрачность применяемой политики. В международной торговле сейчас много проблем, от недоступности определённых рынков и регионов до управления потоками таможенной документации и данных. Уже сейчас Международная организация по стандартизации (ISO) разрабатывает 11 международных стандартов для блокчейна, простирающихся от терминологии до таксономии и онтологии, нормативов управления, конфиденциальности и защиты личной информации.

Благотворительность - основная проблема здесь - сложно отследить конечного получателя пожертвованных средств, из-за чего многие не решаются поддерживать подобные организации. Блокчейн как раз и сможет предоставить достаточную прозрачность не просто мониторинг получателя, но и куда средства были потрачены. Пример - Blockchain Charity Foundation.

Хранение и распределение файловой системы - значительная часть данных, хранящихся в облаке, полагается на централизованные серверы и провайдеров, которые более уязвимы к атакам и потере данных (а так же учитываем проблемы доступа и цензуру гос. органов). Блокчейн уже пытается решить эту проблему, когда информация или база данных копируется полностью или разбивается на несколько частей и отправляется разным узлам. Это что-то на подобии torrent, когда множество человек "раздает" информацию, а вы можете в любой момент "подключиться" и скачать себе все.

Торговля - блокчейн может быть очень полезным в продовольственных цепочках поставок, где очень важна возможность отследить все стадии от сырья до конечного товара, продаваемого потребителям (начиная от продуктов питания и заканчивая дорогостоящими медикаментами).

Международные грузоперевозки – одна из самых признанных областей применения блокчейна. Этот рынок представляет собой обширную экосистему с большим числом участников – от владельцев контейнеров до портов и таможенных агентов – и большим количеством бумажной работы (на каждый контейнер нужно до 50 различных документов).

Но у любых улучшений есть и обратная сторона. Блокчейн не исключение

• Отторжение изменений. Не все представители общества радуются новым переменам, некоторые активно сопротивляются чему-то новому и неизвестному. Сейчас столько информации, что люди даже не различают значения Биткоин и Блокчейн, хотя это разные вещи (Биткоин лишь первая демонстрация возможностей Блокчейна). Необходимо, чтобы люди поняли, что способ хранения данных в блокчейне полностью отличается от того, который сейчас считается нормой. Для многих людей это большая перемена.
• Проблема масштабирования. Для того, чтобы блокчейн начал применяться повсеместно, должно быть достаточно квалифицированных людей и участников. Пока, это невозможно.
• Отсутствие стандартов. Самих блокчейнов масса, однако общего стандарта для всех нет.
• Сложность блокчейна. Это не та система, которая будет понятна любому человеку на интуитивном уровне. К сожалению, любое описание процесса скатывается в описание криптографии и математики, что уже вызывает негатив к пониманию.

Теперь, когда мы с вами ближе познакомились с блокчейном, стало понятней почему многие видят за этой технологией будущее. Это не просто база данных, на которой хранится криптовалюта и где мы можем увидеть количество владельцев BTC. Это лишь малая часть применения самой идеи - как и NFT проекты в том числе. Однако до широкого применения пройдет не мало времени.

Мы надеемся, что это статья внесла чуть больше понимания в сам процесс.