Что такое блокчейн? Часть 1: децентрализация

В современном мире вопрос доступа к информации стоит особенно остро: факт наличия нужных данных во-многом определяет уровень образования человека, успех компании или эффективность производства. Данных становится очень много, и они превращаются в нефть 21 века. При этом человеческая инфраструктура оказывается не готовой к их экспоненциальному росту: она испытывает большие проблемы с хранением данных и контролем за их безопасностью. В качестве решения этих проблем была придумана технология блокчейн. В серии статей мы опишем логику и принципы работы этой технологии и расскажем о ее применении в современном мире.

Обратимся к прозаичной истории расчетливого начинающего предпринимателя.

Леша – основатель стартапа. Он делает роботов-доставщиков пиццы.

В один день ему не хватает денег для оплаты долгов и он решает занять тысячу рублей у своей подруги Маши.

Маша – ответственная и надежная девушка, которая работает программистом в крупной IT-компании. Она ведет дневник и записывает все свои расходы.

Наступает время отдавать деньги, но Лешины роботы еще не научились доставлять пиццу, поэтому вернуть деньги он пока не может. Леша знает о существовании дневника Маши и решается на обман: ночью прокрадывается к ней в дом и меняет запись.

Утром Маша смотрит в свой дневник с и удивлением замечает, что Леша уже отдал ей деньги.

Как вы можете заметить, это типичная история финансового мошенничества, с которой люди сталкиваются на протяжении многих лет: злоумышленники получают доступ к чужим банковским аккаунтам и выводят деньги, перераспределяя их на другие счета. Как можно было избежать этого?

В 2008 году в работе под авторством Сатоши Накамото была предложена автоматизированная технология блокчейн на основе криптовалюты биткоина. Суть технологии заключается в создании упорядоченного списка записей, ссылающихся друг на друга. Эти записи создают последовательный дневник транзакций и связывают соседние блоки в цепочку, чтобы их значения нельзя было изменить: в каждом последующем «блоке» есть ссылка на предыдущий. Информация в записях может быть любая: начиная историей денежных транзакций и заканчивая результатами голосования на выборах. При этом записи ведутся не одним человеком, а разбросанной по всему миру группой участников, что позволяет избежать централизации и монополии на контроль данных. Это позволяет сохранить достоверность начальных данных: если изменить записи на каком-то одном устройстве, то на других записи останутся прежними и обман будет раскрыт. Соответственно чем больше участников в блокчейне, тем выше его безопасность и степень децентрализации. 

Давайте вернемся к примеру, чтобы понять преимущества этой технологии.

Маша предполагала, что Леша не вернет деньги вовремя и предусмотрела возможность обмана с его стороны. Она создала две копии своего дневника, которые отдала маме и брату. Каждый раз, когда Маша делает запись в своем дневнике, она отправляет им смс, чтобы они оставили эту же запись в своих дневниках. Каждое утро за семейным завтраком Маша сверяет свои записи с остальными дневниками. Проснувшись утром и увидев неожиданную запись о возвращенных Лешей деньгах, Маша идет сверять дневник и видит, что в 2-х других дневниках Лешин долг еще не возвращен. Она догадывается, что Леша обманул ее и продолжает требовать деньги назад, поэтому Леше придется все-таки заработать и вернуть долг.

В этой истории Маша каждый раз отправляла сообщения своей семье самостоятельно, что не очень удобно. К тому же, она могла забыть отправить смс, или же кто-то из семьи мог забыть внести запись в свой дневник. В настоящем блокчейне этим занимается автоматизированное программное обеспечение, которое синхронизирует новые записи без участия человека. Такое ПО полностью исключает человеческий фактор, а проверить написанный код на предмет ошибок может любой желающий ввиду открытых исходных кодов абсолютного большинства блокчейнов.

В процессе чтения мог возникнуть вопрос: а что если бы Леша изменил еще и список брата Маши? В таком случае, большая часть записей в дневниках говорила бы о том, что Леша вернул деньги, и Маше бы пришлось смириться с этим. На языке блокчейна это называется "атакой 51%" - ситуацией, в которой злоумышленник получает доступ к более чем половине работающих инструментов записи блокчейна. В реальном мире такая ситуация практически невозможна: в популярных блокчейнах записи делают не десятки, не сотни, а тысячи разных компьютеров по всему миру с большими мощностями.

Вопросы:

1. И все-таки, что такое блокчейн?

• 1. База данных, содержащая информацию о пользователях и их переводах.
• 2. Децентрализованное хранилище неизменяемых записей.
• 3. Технология, которая позволяет отправлять сообщения друг другу.

2. Для чего нужна децентрализация в блокчейне?

• 1. Для того, чтобы обезопасить данные от подмены.
• 2. Для того, чтобы делиться информацией со всеми участниками в разных частях мира.
• 3. Во избежание сговора на монополизацию хранения данных.

3. Маша знает, что Леша может подменить запись в ее блокчейне, и еще она знает, что Леша общается с ее братом и соответственно может подменить запись и у него тоже. То есть Леша имеет доступ к 2 из 3 источников записи и может контролировать написанное. Что Маша может сделать, чтобы обезопасить себя?

• 1. Пригласить делать записи еще несколько человек, с которыми у Леши нет контакта
• 2. Поговорить с братом и убедить его держать свои записи подальше от Леши.
• 3. Отказаться от ведения записей в блокчейн и хранить свой дневник в более надежном месте.