Blockchain 101 | Блокчейн

Блокова верига или блокчейн (транслитерация от английски; Blockchain, получено block (на български блок: блок) и chain ( на български: верига), е метод за съхранение на информация в компютърна мрежа, който представлява непрекъснато растящ списък от компютърни записи, наречени „блокове“, свързани помежду си и кодирани криптографвски.

Всеки „блок“ съдържа информация за преходния „блок“ и е удостоверен за време. Това осигурява хронологична цялост („integrity“) на веригата назад до първия „блок“. Тази технология е замислена като гарантираща сигурност чрез самия си дизайн, защото не позволява модифициране на данните. Така в нея могат да се записват транзакции между двама участници по начин, който е устойчив и подлежи на проверка. Типично на битовата верига се съхранява в мрежата в разпределен вид (с физически копия върху отделни компютри) и не съществува едно-единствено „главно копие“. Участниците в мрежата са равноправни (peer-to-peer) и спазват определен протокол за валидиране на новите „блокове“. Веднъж валидиран и записан, никой „блок“ не може да бъде променян, без да се пременят всички следващи го „блокове“.

Концепцията е родена от разпределена бази данни в биткойн, но може да се прилага и в други случаи на удовлетворените услуги, като проверка на самоличност различни събития, медицински картони и др.

История

31 октомври 2008 г. – Публикувана е „бяла книга“ (на английски white paper), описваща работата на системата биткойн. В нея се съдържа първото детайлно описание на блокчейн. Публикувана е от Сатоши Накамото. По-късно се разбира, че това потребителско име най-вероятно е псевдоним.

3 януари 2009 г. – „Изкопан“ е първия „блок“ наречен „генезис блок“, който е част от първия блокчейн в света и това дава началото на първата криптовалута., наречен биткойн.

12 януари 2009 г. – Направена е първата транзакция, която ползва блокчейн технология, чрез биткойн.

5 октомври 2009 г. – Установен е първия обменен курс за круптовалути, ползваща блокчейн. Използвано е уравнението, което включва стойността на електричеството, нужно на компютър да генерира биткойни.

Приложение в криповалутите

Всеки блокчейн, независимо дали принадлежи към биткойн, етериум, монеро или друга криптовалута, съдържа няколко главни елемента. Едни от тях са „транзакции“ и „копачи“.

Транзакции

  • Хеш“ – Цялата транзакция бива събира в един низ. Използвайки се хеш-фукцията за това събиране. Така транзакцията получава код, който не може да се дублира и може да бъде разпозната по него. Пример за хеш на транзакция, записана в блокчейна на биткойна.
  • „Входове“ – Адрес или адреси от които е получена сумата или сумите, използвани в транзакцията.
  • „Изход“ – Адрес или адреси, към които е пратена сумата или сумите, използвани в транзакцията.
  • „Електронен подпис“ ( на английски: Digital signature) – Създаден е от частния ключ на изпращача или изпращачите. Чрез него се доказва, че адресът или адресите им принадлежат, и че те са собствениците на изпратените количества.
  • „Такса“ – Количество, пратено към „копача“, който е прибавил транзакция в „блок“.

Не е задължително да има само един изпращач или един получател в една транзакция.

Процес на копаене

„Копачът“ в блокчейн технологията се грижи за потвърждаването на транзакциите и тяхното ограничаване във времето.

Когато потребител публикува транзакция в мрежата, при получаване „копачът“ първо проверява валидността. За валидиране се проверява електронен подпис, закачен към транзакцията.

  • „Дигитален подпис“ (на английски: Digital signature) е математически създаден и е невъзможен за фалшифициране, защото изисква фалшификаторът да държи частния ключ на изпращача.
  • Всеки „ключ“ се генерира от софтуер на изпращача и се записва на устройството му. След това се използва отново при всяко ново изпращане или получаване на криптовалута.
  • Потребителят може да реши да генерира нови частни и публични ключове по всяко време и да използва тях. Потребителят може да трие ключове свободно, но ако към някой от тях е имало прикачено количество криптовалута, тя също ще бъде изгубена.
  • Частния ключ е невъзможен за декодиране от публичния ключ чрез „класически компютри“ поради математическите му свойства. На теория само добре развит квантов компютър ще може да наруши тази сигурност. Потенциалните решения на този проблем биват изследвани на световен мащаб, тъй като засяга абсолютно всеки софтуер, ползващ криптиране.
  • Софтуерът позволява на потребителя да предпази файловете си, като ги криптира с парола. Ако файлът не е криптиран, всеки който добие достъп до устройството на което се намира софтуера, ще може директно да извлече частния ключ и така да открадне цялото количество принадлежащо на потребителят на този частен ключ.

Ако транзакцията е валидна „копачът“ я записва в така наречения „блок“, заедно с други получени и валидни транзакции.

Този „блок“ се прибавя към блокчейна след последния „изкопан блок“. Така „копачът“ организира транзакциите във времето, тъй като без „блокове“ подред няма как потребител да е сигурен, че в Peer-to peer (P2P) компютърната мрежа те ще пристигнат в определен ред.

Възнаграждение

Ключ“ бива наричан всеки възел, който създава „блокове“. За всеки валиден „блок“, който се създава или се „изкопава“, има автоматично възнаграждение от системата със крипотовалута, която се „копае“.

За да се създаде „блок“, освен да се прибавят валидни транзакции, трябва и да се реши математически проблем.

Биткойн ползва SHA- 256 хеш-функция, за да създаде математически проблем. Изисква се „ключ“ да създаде хеш с определен брой нули в началото. Тъй като SHA-256 е непредвидим, това е равносилно на тото без ограничение на опитите, но с много малък шанс за познаване. Това отнема много време, дори с по-бърза от стандартното техника и е по-лесно за решаване с повече машини.

Включват ли се повече „копачи“, системата се настройва сама така, че изчисленията да стават по-трудни за всички. Целта е да може да се разпредели наградата и да се избегне случай, където един „копач“ с много машини да изкопае всичката криптовалута за кратко време. Това би довело до получаване на пълен контрол над системата от този един „копач“ и ще се изгуби децентрализацията.

БЪДЕЩИ ПРИЛОЖЕНИЯ

Смята се, че блокчейнът може да бъде използван в бъдещето за много други приложения извън крептовалути. За реална имплементация ще е нужно пренаписване на протокола, тъй като технологията в сегашния си вид е най-оптимална за криптовалути. Едно от предложенията е гласуване. Тъй като дизайнът на системата не позволява променяне на записи, стига да има достатъчно голяма разпределена мрежа, гласуване по важни въпроси може да се извършва с гаранцията, че не са манипулирани. Прозрачността на „отворена блокчейн мрежа“ и отворен код на софтуерът, който я създава, затвърждават сигурността на гласуващия, че процесът се извършва точно както е казано.

КРИТИКИ

Технологията е критикувана от своето създаване, както и след много години на ползване, заради липсата на практичност.

Според критикуващите, енергията използвана за поддържане на системата чрез „копаене“, базирано на „доказателство за извършена работа“ (на английски: Proof-of-Work, PoW), и твърде много. През 2017 г. биткойн „копаене“ достигна 35 тераватчаса (Twh) годишно, което е установено като приблизителна консумация на цяла страна като България.

Друга критика е липсата на реални приложения извън дигиталния свят. Спори се, че единственото което докарва цена е криповалутите, от създаването им до първите им години на ползване, са спекулации. Също така, почти всички приложения за които се казва, че блокчейнът е нужен, всъщност се смята че не е и че даже може да се забавят съществуващи бързи системи.

ПРЕДИМСТВА

Децентрализацията на системата дава предимство пред централизираните услуги с възможността си да преодоляват големи хакерски атаки като DDoS, DDoS или кражба на лични информация. Все пак винаги има опасност някой клиент да има пробив в сигурността и да бъде подложен индивидуална атака, но това в общия случай не застрашава цялата мрежа. В такъв разработчиците може да приложат бърз „pacth“, но ако не отреагират достатъчно бързо, може да се премине към по-стара версия, която да не съдържа опасния код. Ако и това не е възможно, работата на софтуера трябва да се спре и да се прекрати „daemon“, ако има такъв работещ. В достатъчно голяма мрежа, която работи с отворен код, поемането на контрола над блокчейн от страна на един индивид или една организация е невъзможно. Отворения код и свободните за четене транзакции без закачени към тях лични данни осигуряват прозрачност, защита и свобода за потребителя. Има системи, които позволяват сигурни транзакции“, като монеро.

Абонирайте се за нашия бюлетин

За да получавате най-новите корпоративни блокчейн новини.