Blockchain

Основа технологии Blockchain - в распределенном хранении информации. Это позволяет хранить важную информацию одновременно на многих серверах (у всех участников сети), при этом сохранять открыто и безопасно. Например, на базе этой технологии можно хранить как историю банковских транзакций клиентов, так и базу контрактов, результаты голосований, отпечатков пальцев или историй болезней. Информацию, которая одновременно сохраняется во многих местах невозможно подделать и невозможно украсть, потому что оригинальные записи тут же могут быть восстановлены из соседних источников.

Ведущие американские и европейские банки уже открыли проекты по использованию данной технологии. Также к ним присоединилась и международная платежная система Visa, потому что в использование технологии видит возможность ускорения и удешевления платежей. Также blockchain может значительно снизить риски мошенничества.

Blockchain представляет собой цепочку блоков данных, которые создаются и хранятся на компьютерах участников цепочки. Все участники сети делятся на две категории: обычные пользователи, которые создают новые записи, и Майнеры, которые создают блоки. Майнеры проверяют записи, которые создают обычные пользователи, формируют из них блоки, а затем рассылают эти блоки по сети.

Обычные пользователи получают эти блоки и сохраняют их у себя в компьютере. Участники Blockchain сети имеют доступ к другим компьютерам сети, благодаря чему можно обмениваться данными. Каждый пользователь проверяет корректность новых данных. Если они достоверны, он сохраняет их и передает дальше по сети.

Технология Blockchain имеет огромный потенциал с  точки зрения упрощения и повышения эффективности за счет создания принципиально новой инфраструктуры финансов. Эта технология может успешно использоваться банками для проведения внутренних взаиморасчетов и осуществления межбанковских операций, а также при проведении микроплатежей между физическими лицами.

При этом она может значительно упростить отслеживание подозрительных транзакций и в целом повысить прозрачность сделок. По сути это технология распределенного подтверждения транзакций, которая представляет собой огромную распределенную базу данных. При этом проверкой подлинности транзакций занимаются сами участники, они же подтверждают их подлинность и формируют блоки записей.

Такой подход интересен, прежде всего, тем, что отпадает необходимость в посредниках в лице платежных систем, осуществляющих разбирательство транзакций и, как следствие, повышается скорость обработки операций и снижается стоимость для конечного потребителя. По некоторым оценкам, использование Blockchain позволит банкам экономить около 20000000000 долларов за счет отказа от услуг посредников при осуществлении транзакций. Blockchain может стать реальной альтернативой системе SWIFT, которая на данный момент является не очень гибкой и достаточно дорогой.

Но перейти на новую технологию удастся не так быстро. На это есть несколько причин, и прежде всего - неопределенность в правовой и регуляторной области. Кроме того, широкомасштабное внедрение этой технологии потребует значительных усилий в части стандартизации.

Блок транзакций

БТ - специальная структура для записи группы транзакций в системе криптовалют и аналогичных ей.

Чтобы транзакция считалась достоверной  («подтвержденной»), ее формат и подписи должны проверить и затем группу транзакций записать в специальную структуру - блок. Информацию в блоках можно быстро проверить еще раз. Каждый блок всегда содержит информацию о предыдущем блоке. Все блоки можно выстроить в одну цепочку, которая содержит информацию о всех совершенных когда-нибудь операциях в этой базе. Первый блок в цепочке - первичный блок - рассматривается как частный случай, так как у него отсутствует родительский блок.

Блок состоит из заголовка и списка транзакций. Заголовок блока включает в себя свой хеш, хеш предыдущего блока, хеши транзакций и дополнительную служебную информацию. В системе биткоинов первой транзакцией в блоке всегда указывается получения комиссии, которая станет наградой пользователю за созданный блок.

Далее следуют все или некоторые из последних транзакций, которые еще не были записаны в предыдущие блоки. Для транзакций в блоке используется древовидное хеширования, аналогичное формирование хеш-суммы для файла в протоколе BitTorrent.

Транзакции, кроме начисления комиссии за создание блока, содержат внутри атрибута input ссылки на транзакцию с предыдущим состоянием данных (в системе биткоинов, например, дается ссылка на ту транзакций, по которой были получены биткоины). Комиссионные транзакции могут содержать в атрибуте любую информацию (для них это поле называется Coinbase parameter), поскольку у них нет родительских транзакций.

Созданный блок будет принят другими пользователями, если числовое значение хеша заголовка равно или ниже определенного числа, величина которого периодически корректируется. Так как результат хеширования (функции SHA-256) является необратимой, то нет алгоритма получения желаемого результата, кроме случайного перебора. Если хеш не удовлетворяет условие, то в заголовке меняется параметр nonce и хеш пересчитывается. Обычно требуется большое количество перерасчетов. Когда вариант найден, узел рассылает полученный блок другим подключенным узлам, что проверяют блок. Если ошибок нет, то блок считается добавленным в цепочку и следующий блок должен включить в себя его хеш.

Размер целевого числа, с которым сравнивается хеш, в системе биткоинов корректируется каждые 2016 блоков. Планируется, что вся сеть системы биткоинов должна тратить на генерацию одного блока примерно 10 минут, на 2016 блоков - около двух недель. Изменение сложности вычислений не влияет на надежность сети биткоинов и нужно только для того, чтобы система генерировала блоки почти с постоянной скоростью, не зависящей от вычислительной мощности участников сети.