Blockchain

Блокчейн - термін, який нині знаходиться в центрі уваги в світі технологій, фінансів та багатьох інших галузей. Ця інноваційна технологія поширюється на широкий спектр використання, від криптовалют до ведення електронних голосувань та забезпечення безпеки поставок у ланцюжках постачання. Для того, щоб краще зрозуміти, що таке блокчейн і як він працює, давайте розглянемо його з основ.

Що таке Блокчейн?

Блокчейн - це розподілена база даних, що зберігається на кількох комп'ютерах одночасно. Ці комп'ютери, або вузли, підтримують однакову копію бази даних, і будь-яка нова інформація додається до бази даних лише після того, як отримає підтвердження від багатьох вузлів. Це робить систему блокчейн майже неможливою до зламу, оскільки для того, щоб змінити будь-яку інформацію, потрібно переконати більшість вузлів у мережі.

Як працює Блокчейн?

Блокчейн складається з блоків, які містять інформацію. Кожен блок містить певну кількість даних, а також хеш, що є унікальним ідентифікатором блоку та посиланням на попередній блок у ланцюжку. Коли новий блок додається до блокчейну, він автоматично стає частиною ланцюжка і з'єднується з попереднім блоком.

Види блокчейнів:

Публічні

Публічні блокчейни відкриті для всіх користувачів і не потребують спеціального дозволу для участі в мережі. Bitcoin і Ethereum є прикладами публічних блокчейнів, де будь-хто може створювати та відправляти транзакції без обмежень.

Приватні

Приватні блокчейни, навпаки, обмежені доступом тільки для обраних учасників чи організацій. Вони часто використовуються у внутрішніх системах організацій, де контроль доступу та конфіденційність даних мають високий пріоритет.

Консорціальні

Консорціальні блокчейни - це комбінація публічних і приватних блокчейнів, які контролюються обмеженою кількістю учасників. Такі блокчейни зазвичай використовуються в промисловості або між учасниками конкретного сектору, які бажають спільно використовувати блокчейн для покращення ефективності та безпеки.

Гібридні

Гібридні блокчейни поєднують в собі різні елементи публічних, приватних та консорціальних блокчейнів. Вони можуть комбінувати високий рівень децентралізації публічних блокчейнів з контрольованою конфіденційністю приватних мереж.

Дозволені

У дозволених блокчейнах доступ до мережі контролюється і регулюється управляючим органом. Такі блокчейни зазвичай використовуються в корпоративному середовищі, де необхідна дотримання регуляторних вимог та ідентифікація учасників.

Основні поняття блокчейну:

Смарт-контракт

Смарт-контракти – це програми, що автоматизують виконання угод, умови яких записані у вигляді коду. Вони запускаються та виконуються автоматично після виконання певних умов, без необхідності присутності посередників. Смарт-контракти грають важливу роль у блокчейні, дозволяючи створювати різноманітні децентралізовані додатки (DApps).

Консенсус

Консенсус – це процес досягнення єдності серед всіх учасників мережі щодо стану блокчейну. Оскільки блокчейн розподілений та децентралізований, потрібно мати механізм, який дозволяє узгоджувати дані між всіма вузлами мережі. Різні протоколи консенсусу, такі як Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), а також їх варіації, використовуються для забезпечення цієї єдності.

Криптовалюта

Криптовалюта - це цифровий або віртуальний актив, який використовується як засіб обміну інформацією та для здійснення фінансових транзакцій.

Майнери

Майнери - це учасники мережі блокчейн, які виконують обчислювальні завдання для підтвердження транзакцій та створення нових блоків у ланцюжку блоків. Основне завдання майнерів - це вирішення складних математичних задач, які перевіряють правильність транзакцій і дозволяють створювати нові блоки. У винагороду за свою роботу майнери отримують криптовалюту, що називається блокчейн-винагородою, а також плату за обробку транзакцій (gas fees).

Платіжні комісії (Gas Fees)

Gas fees, є витратами, які користувачі оплачують за виконання операцій в мережі блокчейну. Ці комісії використовуються для забезпечення пріоритетності транзакцій та відшкодування майнерів, які обробляють та підтверджують транзакції.

Публічні та приватні ключі

• Публічний ключ - це унікальний код, який можна розповсюджувати та використовувати для шифрування повідомлень або підпису транзакцій.
• Приватний ключ - це конфіденційний код, який використовується для розшифрування повідомлень або підтвердження транзакцій. Він повинен залишатися конфіденційним і не повинен розголошуватися.

Блокчейн платформи:

Ethereum

Ethereum відомий своєю гнучкістю та широким спектром можливостей для розробки DApps, децентралізованих фінансових послуг (DeFi) та інших блокчейн-додатків. Він використовує механізм доказу роботи (Proof of Work) для підтвердження транзакцій, але планується перехід на доказ спільноти (Proof of Stake) в Ethereum 2.0. Ethereum використовує мову програмування Solidity для написання смарт-контрактів та інших додатків. Solidity - це високорівнева мова програмування, яка спеціально призначена для розробки смарт-контрактів.

Solana

Solana відомий своєю високою швидкістю та масштабованістю. Він використовує новаторську концепцію, відому як "доказ історії" (Proof of History), яка дозволяє забезпечити швидку обробку транзакцій. Solana також відомий своєю низькою вартістю транзакцій та високою пропускною здатністю, що робить його привабливим варіантом для розробки широкого спектру додатків. Solana підтримує багато мов програмування, включаючи Rust, C і C++.

Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric є одним з проектів Linux Foundation Hyperledger. Це консорціальний блокчейн, який дозволяє учасникам мережі контролювати доступ до даних та функцій. Він підтримує розробку розумних контрактів мовами програмування, такими як Go, Java та JavaScript.

Переваги блокчейн розробника:

Робочі можливості та заробіток

Ріст ринку та популярність технології

Блокчейн стає все більш популярним і широко використовується у різних галузях, включаючи фінанси, логістику, охорону здоров'я, громадську адміністрацію та багато інших.

Можливість реалізації власних ідей

Блокчейн надає безліч можливостей для інновацій та новаторських проектів. Розробники можуть втілювати свої ідеї в життя, створюючи нові продукти, послуги та платформи, які можуть змінити світ.

Висновок:

Для створення блокчейн системи голосування краще використовувати консорціальній блокчейн.

Аргументи:

Контроль доступу: У системі голосування університету важливо мати контрольований доступ до мережі, щоб забезпечити, що тільки авторизовані студенти мають можливість голосувати. Консорціальний блокчейн дозволяє обмежити доступ та управляти дозволами учасників мережі.

Децентралізація: Хоча консорціальний блокчейн контролюється обмеженим числом учасників, він все ще може бути децентралізованим в тій мірі, що кожен учасник має копію бази даних і може перевірити правильність голосування.

Прозорість і надійсність: Блокчейн забезпечує прозорість голосування, оскільки всі транзакції фіксуються в блоках, які доступні для перегляду всіма учасниками мережі. Крім того, завдяки криптографічному захисту, голоси не можуть бути змінені або фальсифіковані.

Швидкість та масштабованість: Консорціальні блокчейни можуть бути більш швидкими та масштабованими, оскільки кількість учасників мережі обмежена, що дозволяє швидше підтвердження транзакцій та збільшення обсягу оброблених голосів.

Додатковий матеріал:

Blockchain Developer Roadmap: https://roadmap.sh/blockchain

Блокчейн простими словами: https://youtu.be/qQkqZtt7mq4?si=DBA5HvOJ7P3YnSGe

Смарт-контракти простими словами: https://youtu.be/NhnEjRG-Dn0?si=2W9m1AZGY2fZjyKI

Види консенсусів: https://youtu.be/qQkqZtt7mq4?si=DBA5HvOJ7P3YnSGe