История блокчейна насчитывает более десяти лет. В январе 2019 года исполнится 10 лет с тех пор, как таинственный Сатоши Накамото совершил первую транзакцию, основанную на этой технологии: она заключалась в отправке 10 биткоинов Холлу Финни. По сей день не известно, кто такой Сатоши Накамото и существует ли он на самом деле. Известно только то, что человек или группа людей, скрывающихся под этим псевдонимом, создали домен и опубликовали технический документ под названием «Биткоин: одноранговая электронная денежная система», положив начало истории биткоина и самой технологии блокчейн.

Еще одной важной вехой стало создание проекта Ethereum спустя 5 лет. Это сделал гражданин Канады Виталик Бутерин, одаренный математик и программист, который бросил колледж в возрасте 19 лет и путешествовал по миру, участвуя в разработке программного обеспечения с открытым исходным кодом, связанного с криптовалютами. Сеть, созданная Бутериным, предлагала множество возможностей помимо биткоина. Революционным изменением стала возможность программирования в блокчейне. По замыслу Виталика, сеть Ethereum должна была стать не только реестром, в котором регистрируются транзакции с криптовалютой, но и «мировым компьютером» — платформой, которая позволила бы создавать распределенные приложения с использованием технологии блокчейн, в которую они будут встроены. С тех пор блокчейн перестал быть синонимом концепции криптовалюты.

Основные механизмы и технология блокчейн

Принцип технологии блокчейн заключается в создании уникальных и однозначных «отпечатков пальцев» данных с использованием односторонних хэш-функций. Эти функции известны и используются в информатике более 28 лет, и их работа заключается в вычислении короткой сигнатуры (так называемого «хеша») для заданных входных данных. Имея любой документ, фотографию или другую информацию в цифровой форме, или даже целые огромные наборы данных, можно использовать функцию хеширования для вычисления «хеша» этих данных.

Очень важным механизмом, используемым блокчейном, является асимметричная криптография, которая позволяет защищать обмен информацией путем шифрования информации, передаваемой между сторонами связи. Асимметричная криптография используется каждым из пользователей, когда он открывает защищенный SSL-сертификатом веб-сайт (HTTPS) или подписывает электронную почту или документы цифровой подписью.

Кроме того, блокчейн также использует процедуру отметки времени. Время в сети блокчейн синхронизируется между участниками сети и ее «узлами», благодаря чему как транзакции, так и сами блоки могут иметь отметки времени. Это означает, что все объекты и события в блокчейне очень точно размещаются на синхронизированной временной шкале и вместе создают надежную хронологически упорядоченную историю.

Механизмы консенсуса и смарт-контракты также очень важны с точки зрения функционирования системы. Механизм консенсуса — это механизм автоматического утверждения транзакций и добавления новых блоков в цепочку, выполняемый программным обеспечением узлов сети блокчейн. В традиционных решениях для подтверждения наступления определенных событий (для подтверждения транзакций) необходимо создать доверенную третью сторону, у которой есть все данные, позволяющие ей решать, какая версия событий, представленная участниками данного процесса, будет считаться действительной. В блокчейне необходимость в такой доверенной третьей стороне была устранена и заменена автоматическим согласованием между узлами сети, что в точности называется консенсусом.

Избранные приложения блокчейн

Логистика

Эта область экономики кажется просто мечтой для использования блокчейна. На основе данных GPS можно отслеживать маршрут и сохранять отдельные местоположения на карте с течением времени, а благодаря блокчейну эти данные не могут быть изменены. Это дает некоторую документацию по транспорту, безопасности, и если объединить ее с IoT, можно собирать и сохранять другие данные, например, с датчиков, которые измеряют температуру и влажность. Как это можно применить на практике? Роскошные рестораны Великобритании во много раз платят за рыбу, отправленную из Индонезии, просто потому, что их улов и история транспортировки хранятся в блокчейне, что гарантирует полный контроль качества.

Государственное управление

Возможности блокчейна в государственном управлении практически безграничны, начиная от отслеживания налогов и сборов и заканчивая электронным регистром населения и автомобилей. К примеру, насколько удобно было бы покупать подержанные автомобили с историей обслуживания, пробегом, хранящимися в блокчейне.

Финансы

Традиционные финансовые учреждения заметили огромный потенциал технологии блокчейн, потому что благодаря этой технологии многие стартапы нашли решение таких проблем, как: высокая стоимость перевода средств, ограниченные методы распределения денег, ограниченные возможности для продвижения собственного бренда, а также ограничения в получении финансирования и многие другие. многие другие. Они сделали еще кое-что, что особенно угрожало традиционным финансовым учреждениям: они устранили необходимость в третьей стороне для гарантии безопасности при расчетах по транзакциям. Благодаря блокчейну эту функцию можно выполнять гораздо более надежной и дешевой технологией.

Идентификация и подлинность товаров

Подлинность продукта является ключевым элементом при покупке товаров, особенно в случае электронной коммерции. Это касается как предметов роскоши, так и цифровых продуктов и многого другого. Технология блокчейн позволяет исключить риск подделки сертификатов. Более года назад ИТ-гигант Microsoft представил надстройку к пакету MS Office, которая использует сети блокчейнов (биткоин и эфириум) для сохранения идентификатора документа, который является односторонним сокращением этого документа.

Энергетика

Примером использования такого типа решений в энергетическом секторе являются солнечные панели, подключенные к Интернету с использованием технологий, позволяющих подключать традиционные электронные устройства к Интернету. Благодаря использованию датчиков IoT создаются анонимные энергетические сертификаты, используемые в децентрализованной торговле энергией, что позволяет экономить на стороне потребителя, оптимизировать сетевой поток и минимизировать потери при передаче.

Медицина

Например, компании, предоставляющие медицинские услуги, используя на своем веб-сайте технологию блокчейн, могли лечить и консультировать хронических больных и страдающих опасными для жизни заболеваниями. Платформа предназначена для хранения истории болезни пациентов и других конфиденциальных данных о лечении и течении болезни. Это делается для того, чтобы пациенты могли проходить медицинские консультации у специалистов, даже если пациент и врач находятся в отдаленных уголках мира. Доступ к данным также предназначен для облегчения консультации со вторым врачом и предоставления заключения по поводу диагноза.

Например, фармацевтический гигант Sanofi также работает над системой на основе блокчейна, которая собирает результаты глобальных лабораторных исследований. Исследования, предшествующие выпуску новых лекарств на рынок, занимают очень много времени, а разрозненная документация еще больше расширяет этот процесс. Глобальная исследовательская система может значительно сократить время между обнаружением лекарства и предоставлением его пациентам.

Электронное голосование

Тема электронного голосования появляется на каждых выборах и «умирает естественной смертью» после каждых выборов из-за необходимости создать безопасную систему, выбрать соответствующие инструменты или внешние компании, а также из-за сомнений в том, что никто не повлияет на результат таких выборов или их ход. Блокчейн может стать решением этой проблемы. Это было продемонстрировано на примере Эстонии, которая была первой страной, которая ввела возможность голосования через Интернет с использованием технологии блокчейн. Благодаря использованию блокчейна система голосования становится защищенной от мошенничества, более прозрачной и доступной, что расширяет возможности реального участия избирателей в избирательном процессе. Правительства многих стран годами работали над внедрением подобных решений.

Уникальность блокчейна

В классической базе данных информация хранится на центральном сервере, и любой, кто имеет соответствующий доступ к этой системе, может украсть или уничтожить хранящиеся в ней данные. Следовательно, при использовании классических баз данных есть зависимость от человека, который управляет базой данных. В этом случае необходимо доверять всем организациям, которые хранят информацию о пользователях, таким как банки, правительства или гиганты ИТ-индустрии, Facebook или Google. Это серьезное ограничение конфиденциальности и часто приводит к нарушению прав человека.

В связи с тем, что в технологии блокчейн транзакции имеют собственное подтверждение действительности и авторизации, полностью исключается третья сторона из обработки этих транзакций. Они выполняются и проверяются независимо многими узлами сети.

Прозрачность — еще одно преимущество технологии. В классических базах данных все хранится в одном центральном месте с ограниченным доступом для пользователей. Блокчейн, с другой стороны, характеризуется полной прозрачностью передаваемых данных и транзакций. Это также часто является ограничением этой технологии, поскольку для некоторых приложений полная прозрачность нежелательна. На самом деле здесь возникает проблема при коммерческом использовании блокчейна, но по мере его развития создаются новые криптографические концепции, такие как «доказательство с нулевым разглашением», которое позволит авторизовать информацию без ее раскрытия.

Последнее преимущество технологии блокчейн — это более низкая частота отказов. Благодаря распределенным узлам отказ даже половины из них не нарушает работу системы, и можно ее восстановить. Традиционная база данных, конечно, также может иметь такие возможности, но это очень дорогая и сложная операция.

Наблюдая за развитием технологии блокчейн, можно сделать вывод, что подход к блокчейну сильно изменился за последние 10 лет — от очень критических до инновационных оценок. Это не «временная мода», блокчейн позволяет решать реальные проблемы, попадает в ниши, где традиционные решения не работают. Это только первое десятилетие ее истории, а настоящий расцвет этой технологии еще впереди.