Блокчейн технологията все още е загадка за повечето хора. Някои го намират за вълнуващо, а други за смущаващо, докато други нямат представа за него 😊
И разбирам това, тъй като все още е в ранен етап на разработка и има толкова много за научаване и внедряване.
Тази статия има за цел да ви запознае с основите на блокчейн технологията, как работи и нейното приложение.
Като за начало си представете колко лесен може да стане животът, ако можете да изпращате пари на семейството си, оставайки на хиляди километри разстояние, за минути, без да плащате солидни банкови такси.
Сега помислете как да имате пълен контрол върху парите си, без да изисквате разрешение от банката си, за да ги видите или прехвърлите. И можете да съхранявате парите си цифрово в портфейл, без банка да ги управлява.
Всичко това не са сънища; те са възможни с блокчейн, който предлага много възможности и предимства. Това е причината хората да се интересуват от изучаването на блокчейн и да го приемат. Също така се оценява, че корпоративните инвестиции в блокчейн вероятно ще достигнат 12,4 милиарда щатски долара до 2022 г.
Но какво точно е блокчейн?
Нека разберем!
Съдържание
Какво е блокчейн технология?
Blockchain е неизменна (непроменлива) и споделена цифрова книга, която съхранява записи или транзакции на няколко места в мрежа от компютри. Тук всяка проверена транзакция се добавя в пространство, наречено блок, който се свързва с други следващи блокове с помощта на криптография, образувайки верига.
Ако това определение ви накара да се почешете по главата, нека разберем блокчейн технологията с по-прости думи.
Blockchain е вид база данни, която съхранява данни (записи) на компютър по електронен път.
Блок = пространство, което съдържа записи
Верига = връзка, свързваща записи
И така, верига от свързани блокове, съдържащи записи, се нарича блокова верига.
Всички блокови вериги са бази данни, но не всички бази данни са блокови вериги. Разликата между база данни и блокчейн е как съхраняват данни.
Блокчейн срещу база данни
Базата данни събира огромно количество информация и я подрежда в табличен формат, за да позволи на потребителите да променят данните лесно и едновременно. Освен това по-обширните бази данни използват сървъри с мощни компютри, за да съхраняват масивни данни и да извършват изчисления. Фирма или физическо лице обикновено притежава база данни; следователно те контролират и управляват достъпа му.
От друга страна, блокчейн събира данни в групи или блокове с определен капацитет за съхранение. Когато капацитетът на един блок е запълнен, той се прикрепя към друг блок, образувайки верига. Всички нови записи след следващия, новодобавен блок се компилират в новия блок.
За разлика от традиционната база данни, блокчейнът няма един собственик; вместо това е достъпен за всеки с разрешение. Ето защо се нарича още децентрализирана система, тъй като няма централен хъб, който да контролира блокчейна. По същия начин, блокчейн технологията се нарича Distributed Ledger Technology (DLT). Това е разпределена книга със записи и позволява на потребителите да споделят данни или да извършват транзакции peer-to-peer без централен орган.
Блокчейн технологията е изобретена от неизвестно лице – Сатоши Накамото (индивид или група лица през 2008 г.) като публична книга за биткойн транзакции. Той има за цел да постави времево клеймо на цифров документ и да гарантира, че никой не може да го подправя. Помага за решаването на проблемите, свързани с двойните записи и извършва сигурни транзакции на активи, без да включва посредник трета страна, като правителството или банката.
Тази технология работи в интернет и включва различни части като бази данни, свързани компютри или възли, софтуерни приложения и др.
Пример: Една компания може да използва блокчейн технологията в своето счетоводство, за да записва всички транзакции. Счетоводството включва двойно счетоводно записване за транзакции, които могат да бъдат объркващи и трудни за проверка на записи от други страни. Тези записи също са лесни за подправяне, като редактиране, изтриване или добавяне на нов запис; следователно те може да не са точни.
Това е мястото, където блокчейн може да им помогне, като осигури транзакции с помощта на криптография. Той предлага защитен от подправяне начин за съхраняване на транзакции в блокове.
Какви са компонентите на блокчейн?
Архитектурата на блокчейн се състои от различни слоеве, като инфраструктура или хардуер, данни, мрежи като възли, проверка, разпространение на информация и приложения. Нека разберем някои от неговите компоненти.
Блокирайте
Както е обяснено по-горе, блокчейн се отнася до верига от различни блокове, които съдържат данни или записи. И данните във всеки блок се основават на вида блокчейн. Например една банкова блокова верига ще има блокове, съдържащи информация като номер на сметка, име на титуляр на сметка, име на клон и т.н.
Първият блок в блокчейн е известен като блок Genesis и всички блокове съдържат валидни записи, кодирани и хеширани. Всеки блок има свой собствен криптографски хеш и този на предишния блок в същата блокова верига, като ги свързва и образува верига. Този итеративен процес потвърждава целостта на предишните блокове с цифрови подписи.
Хеширане
Хешът е като пръстов отпечатък, уникален за всеки блок. Това е код, създаден с помощта на математическа функция, превръщаща цифровите данни в дълъг низ от букви и цифри. Това 64-цифрено шестнадесетично число идентифицира всеки блок и неговото съдържание и след като бъде създадено, всички модификации в блока ще променят хеша. Блокчейн технологията използва алгоритъм за безопасно хеширане (SHA) 256 хеширане и е изключително полезна за откриване на всяка промяна, направена в транзакциите. Освен това го прави защитен, тъй като всички блокове съдържат хешовете на предишния блок.
Така че, ако атакуващ промени данните в блок, неговият хеш се променя, докато следващият блок все още има стария хеш на компрометирания блок. Следователно всички следващи блокове стават невалидни, което лесно може да бъде проследено.
Активи
Активите могат да бъдат материални или нематериални. Материалните активи са физически елементи като земя, къща, оборудване и т.н., докато нематериалните активи са нефизически артикули като договори за интелектуална собственост, авторски права, патенти и т.н. Интересното е, че парите могат да бъдат както материални, така и нематериални.
Разпределена peer-to-peer (P2P) мрежа
Всяка транзакция в блокчейн работи в разпределена мрежа Peer-to-Peer (P2P), която няма централен орган за контрол на данните. Тя позволява на всеки (имащ достъп) да се присъедини към блокчейна и всеки компютър, добавен към мрежата, е възел.
Така че, когато потребител създаде нов блок, той отива при всеки потребител в мрежата и всеки възел трябва да провери този нов блок, за да се увери, че никой не го е променил. Когато проверката приключи, всеки възел започва да добавя новия блок директно към своя блокчейн.
Всички възли, присъстващи в мрежата, правят консенсус, потвърждавайки валидността на блоковете и отхвърляйки подправените.
Видове блокчейн
Blockchain е от различни видове и потребителите използват тази технология за много случаи на употреба в зависимост от нейния тип. И така, различните видове блокчейни са:
Публични блокчейни
Блоковите вериги улесняват децентрализирана, отворена мрежа от множество компютри, до които всеки има достъп, за да поиска или потвърди транзакция за точност. Той позволява на потребителите да създават нови блокове, да имат достъп до всички блокове в блокчейна и да валидират данните.
Тъй като са отворени и се нуждаят от отлична сигурност, те използват концепции като доказателство за дял или доказателство за работа. Блок миньорите, които валидират транзакциите, се възнаграждават финансово. Публичните блокчейни се използват главно за копаене и обмен на криптовалути.
Примери: блокчейни Bitcoin, Litecoin и Ethereum.
Частни блокчейни
Частните блокови вериги са централизирани и се управляват от лице или организация, които решават кой може да има достъп до блоковата верига, да бъде добавен като възел и да проверява записите. За разлика от публичните блокови вериги, частните блокови вериги не са отворени и предлагат ограничения за достъп. Ако някой иска да се присъедини към частна блокчейн, трябва да получи разрешение от администратора.
Пример: B2B обмен на виртуална валута като Hyperledger.
Консорциум Blockchains
Група компании или организации управляват тези разрешени блокчейни вместо един индивид. Те са по-децентрализирани от частния блокчейн, за да се радват на повече сигурност. Той позволява ограничен достъп и настоящите възли определят процеса на консенсус.
Освен това, той представлява валидиращ възел за иницииране, получаване и проверка на транзакции, докато членските възли имат разрешение да инициират или приемат транзакции. Тук потребителите могат да прехвърлят цифрови активи от една блокова верига в друга с подобрена ефективност и мащабируемост.
Пример: Блоковите вериги на консорциума се използват в плащания и банкиране, като Quorum и Corda.
Хибриден блокчейн
Хибридните блокови вериги комбинират атрибутите на частни и публични блокови вериги. Те могат да бъдат централизирани или децентрализирани и позволяват на организациите да създадат частна блокова верига, базирана на разрешения, заедно с публична блокова верига. По този начин организациите могат да контролират достъпа до данни в блокчейна и до какви данни да имат публичен достъп.
Пример: Използва се в индустрии за недвижими имоти и търговия на дребно, като например IBM Food Trust.
Как работи блокчейн транзакция?
Ето как се случва типична транзакция в блокчейн:
Стъпка 1: Заявка за транзакция
Първо, физическо лице иска транзакция, включваща недвижими имоти, банкиране, криптовалута, записи, договори и т.н.
Стъпка 2: Разпределение
Заявената транзакция се излъчва в мрежата peer-to-peer чрез възли, разположени по целия свят.
Стъпка 3: Валидиране
Възлите в мрежата валидират транзакцията с помощта на алгоритми и решаване на сложни уравнения. Ако намерят транзакцията легитимна, записите се въвеждат в блокове.
Стъпка 4: Добавяне на блокове към блокчейна
След като транзакцията приключи, новосъздаденият блок се свързва с предишния блок с криптография и криптиране. Има хеш код и съдържа хеш кода на предишния блок. След като този блок запълни определеното му място, следващият блок започва да се запълва и прикрепя към предишния блок; следователно се образува дълга верига от транзакции. Това е неизменно и прозрачно за всички в блокчейна.
Как Blockchain гарантира сигурността на транзакциите?
Blockchain има различни техники за гарантиране на сигурността на транзакцията, като криптография, хеширане, доказателство за работа и т.н. Някои от техниките за сигурност са както следва:
Неизменност
Неизменността в блокчейна означава, че никой не може да манипулира данните, въведени в блокчейна. Това е така, защото всеки блок има уникален хеш код и друг, препращащ към предишния блок. Криптографските хеш кодове не са проектирани обратно. В случай че данните за транзакция имат грешка, можете да въведете нов запис за корекция. В този случай ще покаже и двата записа. Следователно няма шанс за грешки или двойно въвеждане.
Хронологична структура
Всеки блок в блокчейн се съхранява в хронологичен и линеен ред, което означава, че те винаги се прикачват в края на блокчейн. И всеки блок има хеш и хеш на предишния. Тази мода се следва в цялата блокова верига, която може да съдържа хиляди блокове. Следователно е предизвикателство да се оттеглите по целия път назад, за да промените записите.
Дори ако някой успее да промени блок, той ще трябва да го направи за всички останали блокове, което отнема значителни усилия, ресурси, изчислителна мощност и време. Това дава време на потребителите да проверят блока и да открият дали е компрометиран. Цената на такъв хак може да бъде непосилна и през повечето време безплодна.
Доказателство за работа (PoW)
Въпреки че хеширането е отличен начин за смекчаване на подправянето, нападателите все още могат да хакнат блокчейн, използвайки мощни компютри, за да променят блок и да преизчислят следващите блокове и да направят цялата блокчейн валидна.
За да противодейства на това, blockchain използва Proof of Work, механизъм за забавяне на създаването на нов блок. Това е част от сложно изчисление, чието разрешаване изисква известно усилие. Освен това отнема повече време за решаване на проблема, отколкото за проверка на резултатите. Следователно изчисляването на доказателството за работа и добавянето на нов блок става много по-предизвикателно от промяната на блока и останалите блокове след него. Ето как доказателството за работа прави блокчейните сигурни.
Много пъти хората бъркат PoW и PoS, така че бързо го разбират.
Доказателство за залог (PoS)
Proof of Stake използва криптографски алгоритми за валидиране на транзакции. Например при копаене валидирането се извършва от избран валидатор в зависимост от броя монети, които заемат, което се нарича техен залог.
Потребителите технически не копаят и не получават възнаграждение, а коваят блокове. Участниците в процеса печелят монети, а тези с по-голям залог имат по-голяма мощност за копаене. Това увеличава шанса им да бъдат избрани за валидатор.
Предимства и ограничения на Blockchain
Предимства 👍
Предимствата на блокчейн са:
точност
Всички транзакции се валидират от хиляди възли в блокчейн мрежа. Той е достатъчно мощен, за да елиминира грешки и да осигури по-голяма точност на данните. Дори да е направена грешка, други компютри могат бързо да я забележат. И ако тази грешка трябва да надделее, минимум 51% от всички компютри в мрежата ще трябва да направят същата грешка, което е почти невъзможно, особено когато е включен масивен блокчейн като биткойн.
Децентрализация
Никой централен център не контролира или управлява блокчейн; вместо това е децентрализирана. Това означава, че мрежа от хиляди компютри може да има достъп до нея без нито един човек или организация, които да я управляват. Всяка промяна в блокчейна веднага се отразява на всеки възел с разрешение в мрежата.
Ефективност на разходите
Blockchain не включва трета страна за одобряване на транзакция заедно с техните разходи за обработка. Например банките или процесорите за обработка на плащания таксуват малка сума за обработка на транзакция. По този начин предприятията, извършващи платежни транзакции с помощта на блокчейн технология като биткойн, могат да спестят много разходи.
Скорост
Традиционните банкови системи отнемат много време, за да обработят плащането, от инициирането му до момента, в който сумата се отразява в сметката ви. В допълнение, финансовите институции работят само през определеното от тях работно време и дни. Така че може да отнеме дни, за да отразите окончателно сумата във вашата банка. От друга страна, блокчейнът е неудържим. Той е активен 24/7/365 и извършването на транзакции може да отнеме няколко минути. Също така е много полезно за международни плащания.
Неизменност
Всички записи са неизменни или непроменими в блокчейн поради надеждния механизъм за криптиране, криптографското хеширане и хронологичното свързване на блокове. Така че не е възможно да променяте или изтривате данни.
Сигурност
След като транзакция бъде добавена към блокчейн, хиляди мощни компютри проверяват автентичността на записа, преди да го добавят към блок. Блокчейн технологията използва сложни изчисления и алгоритми за валидиране и присвоява уникален хеш на всеки блок за идентификация.
И дори ако атакуващият промени нещо, то незабавно става видимо за всички възли, които могат да идентифицират грешката и да направят блока невалиден и блоковете след него. Следователно предлага високо ниво на сигурност.
Прозрачност
Без централен орган, повечето блокчейни, както и обществените блокчейни, са софтуер с отворен код. Той позволява на всеки да има достъп до кода и на одиторите да го прегледат за сигурност. Всеки в мрежата може да предложи надстройки или промени и ако мнозинството от потребителите са съгласни, това може да бъде прието. По този начин блокчейн предлага по-висока прозрачност от традиционните системи. Освен това можете също да останете анонимни, за да защитите поверителността си.
Ограничения 👎
Незаконни дейности
Blockchain привлича много незаконни дейности и търговия, въпреки че предлага сигурност и поверителност на потребителите. Има много случаи на кражби и нарушения, свързани с базирани на блокчейн валути и услуги.
Загриженост за околната среда
Блокчейн мрежи като биткойн консумират огромно количество електроенергия за копаене и валидиране на транзакции, което оказва влияние върху околната среда.
Проблеми с мащабируемостта
Въпреки че блокчейните са по-бързи от традиционните финансови институции, скалируемостта все още е проблем. Те са трудни за глобално мащабиране и могат да причинят неефективност при това. Въпреки това, в наши дни се появяват нови разработки за подобряване на скалируемостта, като иновативния слой 2 (L2) на Ethereum.
Мнозина обаче все още твърдят, че плюсовете на блокчейн засенчват минусите и следователно блокчейн вижда все по-голямо приемане в световен мащаб в различни приложения и индустрии.
Блокчейн срещу биткойн
Има много объркване и погрешни схващания по отношение на блокчейн. Мнозина бъркат блокчейн с биткойн, смятайки, че са едно и също.
Е, определено не са еднакви!
Blockchain е технология, докато bitcoin е приложение на blockchain. Blockchain позволява записване и разпространение на данни, но не позволява редактиране, което го прави защитен за биткойн и други FinTech услуги.
Говорейки за биткойн, това е цифрова валута (криптовалута), изградена върху блокчейн технология. Това е peer-to-peer система без трета страна или управляващ орган и използва blockchain за съхраняване на регистър на транзакциите (или плащанията). В момента добивът на биткойни и администрирането на транзакции се извършват в мрежата колективно.
Най-голямата криптовалута в света, биткойн (BTC), има публична книга с отворен код. Тя ви позволява да изпращате и получавате биткойн плащания, без да участва банка или да плаща такси към тях.
Използване на блокчейн
Blockchain сега се разпространява в различни индустриални вертикали, за да им предложи предимствата на сигурност, прозрачност, поверителност и много други. Водещите компании, които вече са приели блокчейн, са IBM, Siemens, Walmart и др.
Нека да разгледаме някои от употребите на блокчейн.
Криптовалута
Биткойн не е единствената съществуваща криптовалута. Криптовалутите са цифрови валути, които използват силна криптография за сигурно съхраняване на записи на транзакции в книга (блокчейн). Централен орган не го издава, а контролът му е децентрализиран.
Има много други криптовалути освен Bitcoin, като Ethereum (ETH), Litecoin (LTC), Namecoin (NME), Dogecoin (DOGE), Ripple (XRP), TRON (TRX) и др.
Интелигентни договори
Интелигентните договори са цифрови, базирани на блокчейн предложени договори. Те могат да бъдат наложени или изпълнени без участието на човек. Премахва необходимостта от посредник между две договарящи страни; блокчейнът се грижи за това. В резултат на това предлага автоматизация на транзакциите и намалява търканията между страните.
Банкиране и финанси
Някои банки като UBS се интересуват от внедряването на блокчейн поради по-бързата скорост на транзакциите и намалените разходи. Освен това се извършва токенизация на различни акции и се появяват нови финансови услуги като първоначални предложения за монети (ICO) и предложения за токени за сигурност (STO). Тези услуги могат да помогнат за токенизиране на материални активи като недвижими имоти.
Верига за доставки
Блокчейн се внедрява в области на веригата за доставки като доставка на храни, мебели, разработка на софтуер и добив на ценни стоки като диаманти.
Здравеопазване
Според The Wall Street Journal Ernst & Young използва блокчейн за подпомагане на правителства, авиокомпании, работодатели и други при проследяването на хора, имунизирани срещу коронавируса, и тези, които са преминали тестове за антитела. Китай също използва блокчейн за ускоряване на здравноосигурителните транзакции.
Други приложения: Blockchain се използва и във видео игри като CryptoKitties, P2P търговия с енергия, имена на домейни и проверка на документи, пратки и продукти.
История на Blockchain
Блокчейн е нова технология, но някои елементи от тази концепция съществуват отдавна. Някои забележителни събития доведоха до основаването на блокчейн технологията. Нека получим кратка хронология на такива значими събития.
2008 г
- Биткойн, който е peer-to-peer система за електронни пари, е публикуван от Сатоши Накамото.
2009 г
- Имаше първа успешна биткойн (BTC) транзакция между Сатоши Накамото и компютърния учен Хал Фини.
2010 г
- Ласло Ханицез, базиран във Флорида програмист, извърши първата официална покупка чрез използването на биткойн. Той закупи две пици Papa John’s, като прехвърли 10 000 BTC на стойност 60 долара по това време. В момента те струват 438 милиона долара.
- В момента, официална пазарна капитализация на биткойн е 830 милиарда долара.
2011 г
- Няколко организации като Wikileaks, Electronic Frontier Foundation и много други започнаха да приемат Bitcoin като дарения.
2012 г
- Разработчикът на биткойн Виталик Бутерин стартира списанието Bitcoin.
- В популярното телевизионно предаване „Добрата съпруга“ за първи път бяха споменати блокчейн и криптовалута. И така, това беше първото въвеждане на блокчейн в поп културата.
2013
- Пазарната капитализация на биткойн надхвърли 1 милиард долара.
- За първи път цената на BTC достигна повече от $100.
- Виталик Бутерин публикува статия, наречена „Ethereum Project“, за да предположи, че може да има няколко други приложения на блокчейн, различни от биткойн.
2014 г
- Компании като Overstock.com, The D Las Vegas Hotel и известната компания за игри Zynga започнаха да приемат плащания чрез биткойни.
- PayPal обяви интеграция на своите системи с биткойн.
- Група от повече от 200 блокчейн фирми се събраха като група, наречена R3, за да намерят нови начини за внедряване на блокчейн в различни сектори.
- Проектът Ethereum на Buterin успешно спечели групово финансиране чрез първоначалното предлагане на монети (ICO), за да събере повече от 18 милиона долара. Това беше най-значимото събитие в историята на блокчейн, тъй като отвори нови пътища за блокчейн технологията.
2015 г
- Има повече от 100 000 търговци, които приемат плащания чрез BTC.
- Блокчейн компаниите NASDAQ и San-Fransico се събират, за да тестват технологията за търговия с акции в частни компании.
2016 г
- IBM като технологичен гигант обявява блокчейн стратегия за по-добри бизнес решения, базирани на облак.
- Блокчейн и криптовалутата са легализирани в Япония.
2017 г
- Цената на BTC достига над $1000 за първи път.
- Пазарната капитализация на криптовалутата надхвърля 150 милиарда долара.
- Правителството на Дубай обяви, че ще бъдат захранвани с блокчейн до 2020 г.
- Цените на BTC достигат своя рекорд за всички времена от $19 783,21.
- Джейми Даймън, главен изпълнителен директор на JP Morgan, заяви, че вярва в бъдеще с блокчейн технологията. Това даде на блокчейн системата вот на доверие от целия Уолстрийт.
2018 г
- Гигантски банки като Barclays и Citi се регистрираха за базираната на блокчейн банкова платформа, разработена от IBM.
- Facebook се ангажира да създаде блокчейн група и намекна, че има възможност собствената криптовалута на Facebook да се появи по всяко време в бъдеще.
2019 г
- Създаването на Bakkt – компания за дигитален портфейл за крипто търговия, беше обявено от Нюйоркската фондова борса (NYSE).
- Президентът на Китай, Ji Xinping, публично прегърна блокчейн технологията, докато Централната банка на Китай обяви, че работят върху създаването на своя собствена криптовалута.
- Изпълнителният директор на Twitter & Square, Джак Дорси, обяви, че ще наемат блокчейн инженери в Square, за да работят по някои бъдещи планове в крипто индустрията.
2020 г
- Купуването, продажбата и държането на криптовалути стана възможно в PayPal.
- „Пясъчен долар“ стана първата дигитална валута на централната банка в света, която Бахамите пуснаха на пазара.
- До края на 2020 г. биткойнът успя да се покачи до ниво от 30 000 долара.
- По време на сценария на COVID-19 блокчейн технологията стана най-важната за съхраняване на информация за пациенти и данни от изследвания.
Blockchain не е само биткойн. Въпреки че биткойнът беше причината за огромната популярност на блокчейн в по-ранните години, сега има много повече за него. В момента има много приложения на блокчейн технологията в различни сектори.
Заключение 👩🏫
Blockchain е модерна технология с високо ниво на сигурност и прозрачност. С нарастващата осведоменост за блокчейн, все повече и повече организации го приемат в различни индустрии. Следователно тази технология вероятно ще остане и ще намери много повече приложения в бъдеще.
Може също да ви е интересно да прочетете: Копаене на криптовалута за начинаещи.