Как работает блокчейн и что это такое простыми словами
Научные статьи изобилуют сложной терминологией. Мы попробуем разобраться, как работает блокчейн без помощи Сатоси Накамото или Виталика Бутерина.
Что означает термин «блокчейн»?
В переводе с английского слово blockchain означает «цепочку блоков». Этот термин хорошо объясняет суть рассматриваемой технологии, то есть как работает блокчейн. Информация в системе представляет собой линию из отдельных элементов. Каждый из них связан с предыдущим и содержит зашифрованную информацию о нем.
Используемые алгоритмы позволяют добавлять новые записи и проверять их подлинность благодаря связи с предыдущими. Фактического изменения и удаления данных не происходит. Для этого в цепочку просто вносятся записи с новой информацией.
Важная особенность блокчейна — распределение ресурсов. Каждый пользователь цепочки одновременно участвует в поддержании ее работы. Он хранит на своем компьютере все записи и предоставляет их для проверки подлинности. Таким образом, вмешательство в работу одного узла невозможно. При отключении кого-то из участников функционированию блокчейна ничего не угрожает.
Основные элементы блокчейна
Благодаря своей универсальности, блокчейн-технологию можно применять в различных сферах. Основное направление — хранение информации об активах. Это могут быть деньги, акции, имущество. Причем имущество может быть виртуальным (музыка, картинка в интернете) или реальным (яхта, квартира).
Одним из элементов блокчейна является актив. Вторым — транзакция, то есть запись о передаче его от одного участника системы к другому.
Транзакцией может считаться фактическое перемещение объекта. Например, когда один человек переводит другому биткоин или эфир, они появляются в кошельке получателя, но можно вносить только запись о транзакции, например, информацию о собственнике картины. В то время как сам шедевр будет висеть в музее постоянно и никуда не двигаться.
Блокчейн — более надежная технология хранения информации, чем существующие варианты. Следовательно, если реестр находится в единой базе данных, ее можно взломать, уничтожить, внести несанкционированные изменения, но в случае с цепочкой это нужно сделать для каждого узла. Они хранятся на отдельных компьютерах пользователей, расположенных по всему миру, поэтому такой взлом теоретически невозможен.
Разберем на примере. Предположим, пользователь приобретает картину в Лувре и хочет подарить ее любимому человеку. Данные об этом вносятся в виде нового элемента в цепочке. Так как эта запись содержит «образ» предыдущей, она защищена от подделок. Поэтому изменение отдельного элемента невозможно, так как «взломанный» не будет соответствовать образу, хранящемуся у «соседа».
Почему именно «цепочка блоков»?
Из термина «блокчейн» и предыдущего объяснения понятно, что он состоит из отдельных блоков. С другой стороны, они же являются записями в транзакциях. Каждая из них содержит следующие данные:
- кто переводит;
- кому передается;
- объем, переданный новому собственнику.
Блоки соединяются в непрерывную цепочку, которая продолжается бесконечно. Каждый следующий элемент ссылается на предыдущий. Он содержит информацию о «соседе снизу» в виде хэша. Благодаря этому, в любой момент можно восстановить всю историю передачи актива до момента его создания.
Для работы блокчейна важен консенсус. Речь идет о согласовании данных во всех узлах цепи, например, один из участников выключил компьютер. В это время была совершена передача прав на актив, то есть добавлена новая запись. Как только ПК вновь появится в блокчейне, информация в нем актуализируется.
Механизм консенсуса позволяет избежать несанкционированного внесения изменений. Поэтому если сам пользователь захочет подделать данные у себя на ПК, остальные узлы цепи восстановят верную информацию.
В реально работающих блокчейнах за секунду или минуту могут происходить сотни транзакций. Для оптимизации работы они объединяются в один добавляемый блок.
Что такое майнинг?
Под словом «майнинг» понимают решение сложных математических задач. Они нужны для формирования уникальных идентификаторов новых элементов, то есть происходит так называемый «расчет хэша».
Майнеры выполняют также несколько дополнительных задач:
- хранят на своих компьютерах копии записей блокчейна, то есть участвуют в защите информации и поддержании работы сети;
- подтверждают подлинность транзакций и проверяют те записи, которые регистрировались другими участниками.
От количества майнеров зависит надежность распределенной сети. Следовательно, чем больше узлов, тем сложнее вмешаться в ее работу. Стать майнером может любой желающий. Нужен только компьютер и специальная программа.
Количество “майнеров” растет потому, что каждый из них получает вознаграждение. Самое главное, что размер оплаты и механизм заработка зависит от алгоритма блокчейна, например, майнеры криптовалюты получают виртуальные монеты. Так происходит эмиссия крипты, то есть увеличение количества денежных средств.
Разберем на примере. Каждые 10 минут в цепочку добавляется новый блок. Записать его может тот майнер, который первым решит сложную математическую задачу. Он и получит вознаграждение, поэтому шансы разбогатеть на майнинге крипты имеют только владельцы мощных ПК. Сейчас сложность расчетов сильно возросла. Для успешного майнинга нужны сети из мощных процессоров, объединенные в «майнинговые фермы».
Как работает блокчейн: важные особенности
Блокчейн — уникальная технология, которая имеет несколько важных плюсов:
- прежде всего, она позволяет хранить записи об активах любого типа: виртуальных и материальных;
- операции по передаче актива полностью анонимны, так как идентификатором получателя и отправителя выступает только номер кошелька;
- транзакции абсолютно надежны, потому что изменить информацию о совершенных сделках на всех узлах сети невозможно;
- блокчейн невозможно уничтожить. Данные о транзакциях хранятся у каждого участника сети на его компьютере. Потеря одного узла не сказывается на работоспособности всей системы.
Ценность технологии распределенных реестров уже оценена пользователями и бизнесом по всему миру. Те, кто понимает, как работает блокчейн, используют технологию и для организации оборота валюты, и для купли-продажи виртуальных активов, и для инвестирования в стартапы. Самое время разобраться со всеми нюансами «цепочки » и понять, как извлечь из этих знаний прибыль.
Где хранится мировая крипта. Почему люди такие глупые?
Ledger Nano S
Судя по всему, мировой оборот BTC начинает понемногу сокращаться. 13 декабря 2021 года система преодолела рубеж в 90% эмиссии. Остальные 10% растянутся до февраля 2140 года. Эмиссия становится крошечной, а старые монеты постепенно выходят из оборота по естественным причинам:
- смерть владельца;
- поломка или уничтожение компьютера;
- забытый пароль;
- выход из строя, потеря или случайный выброс накопителя в отсутствие резервных копий;
- … и так далее.
Однако для прогнозирования будущих тенденций полезно знать, где хранятся мировые BTC и каковы темпы их исчезновения. То есть на сколько частей придётся дробить оставшиеся.
Неактивные кошельки
Согласно статистике Glassnode, общее количество кошельков с ненулевыми балансами за прошлый год выросло на 23,2%, это вполне нормальный рост сети за последние годы.
Дневная активность кошельков сейчас примерно 275 тыс. адресов, то есть примерно посередине между медвежьим и бычьим трендами, но ближе к медвежьему. Впрочем, эта статистика скорее интересна внутридневным трейдерам, поскольку в долгосрочной перспективе циклы активности неизбежно сменяют друг друга. Аналогичная картина по количеству транзакций.
Всего 24% монет находятся на активных адресах — на биржах и горячих кошельках. 76% общего предложения BTC в настоящее время временно неподвижны (отсутствие движения более 155 дней).
Если увеличить срок неактивности до одного года, то доля спящих монет составляет около 57%.
Доля спящих монет колеблется в определённых пределах. Однако, очевидно, что потерянные/уничтоженные монеты входят именно в эту категорию. И вот их доля необратимо растёт, а в бесконечно далёкой перспективе этот показатель приблизится к 100%.
Как мы уже говорили, ничего страшного в этом нет, потому что оставшиеся монеты можно повторно дробить на части без особых проблем.
Сейчас на криптобиржах хранится 6,3% от общего количества BTC, которые находятся в обращении.
Остальное лежит на горячих и холодных кошельках пользователей. Здесь же и безвозвратные потери.
Невысокие технические знания
По оценке комитета парламента РФ по финансовому рынку, россияне вложили в криптовалюту примерно 4,5% ВВП.
Похожая ситуация по всему миру, особенно в странах с нестабильными фиатными валютами. Например, доллар США за последний год потерял 6,2% своей стоимости, что подталкивает обывателей к поиску альтернативных вариантов для сохранения своих накоплений.
Естественно, у обычных пользователей, жителей сельских районов и людей старшего поколения не очень высокие технические знания. Поэтому доля потерянных монет растёт по мере роста популярности этого типа инвестиций среди широких масс.
Доля потерянных монет
Аналитическая компания Chainalysis делит весь мировой резерв на три части:
- цифровое золото (накопления);
- активная торговля;
- потерянные монеты.
К числу потерянных относят те, что не двигались более пяти лет.
По статистике Chinalysis, доля потерянных монет сейчас составляет примерно 20% всех эмитированных биткоинов, то есть около 3,8 млн из 21 млн. По другим оценкам, доля безвозвратных потерь уже выросла до 30%.
При этом осталось выпустить ещё 2,1 млн. Таким образом, за прошедшие десять лет потеряно вдвое больше, чем будет эмитировано в ближайшие 120 лет.
Эмиссия биткоина в 2009–2043 годы
График потерь выглядит примерно как график эмиссии, только в данном случае денежная масса сокращается на несколько процентов в год.
Если согласиться с оценкой некоторых аналитиков, что в 2021 году сумма потерь выросла до 20% (21*0,2=3,8 млн), а процент эмиссии до 90%, и каждый год в 2009–2021 годы терялась одинаковая доля монет, то можно рассчитать стандартный ежегодный процент потерь — и экстраполировать его на перспективу.
Разница только в том, что эмиссия закончится, а потери продолжатся. С учётом роста количества пользователей и оборота это означает практически неизбежную дефляцию, что не очень приятно для экономики.
Кражи и человеческая глупость
Необратимая потеря монет иногда связана с кражами и мошенничеством. Дело в том, что новый владелец зачастую не может воспользоваться украденными монетами из-за длительного срока своего тюремного заключения, конфискации и потери компьютерной техники, включая накопители и холодные кошельки.
Четыре популярные модели холодных кошельков: Digital Bitbox, Trezor, Ledger Nano S и KeepKey, источник
Соответственно, чем больше происходит краж и преступлений, тем больше монет необратимо потеряно.
Например, несколько дней назад у известного коллекционера Тодда Крамера из кошелька Etherium украли всех обезьян. Владелец оценил 15 украденных NFT-токенов Bored Ape Yacht Club в $2,2 млн. Хотя предметы искусства теоретически можно заблокировать на аукционе, но вот «заблокировать» потраченные биткоины невозможно в принципе, если только их не отправили на биржу или другой централизованный сервис, который пойдёт навстречу.
Всего за прошлый год зафиксировано 226 инцидентов с криптой на $12,1 млрд в 43 странах, включая Россию (мошенничество Finiko, $200 млн).
В первые годы жизни биткоина новости о потере накопителей, забытых паролях и мошенничестве вызывали недоумение у некоторых специалистов, мол, неужели люди такие глупые? Но со временем пришло понимание, что ничего удивительного здесь нет. Это естественный и адекватный уровень интеллекта человечества. Например, 37% американцев верят в привидения, а 82% россиян считают вредными продукты с ГМО.
По мнению некоторых специалистов, самообман помогает людям сохранить психическое здоровье, так что всё нормально.
Какие накопители использовать для надёжности?
Очевидно, что холодные кошельки желательно продублировать на разных накопителях и хранить физически удалённо друг от друга, чтобы минимизировать риск потери в одном событии.
При многократном резервировании уже не очень важна долговечность каждого отдельного накопителя, все они периодически обновляются. Самые популярные холодные кошельки — флешки с шифрованием типа Digital Bitbox, Trezor, Ledger и KeepKey.
Например, семья случайно разбогатевших биткоин-миллионеров из Нидерландов продублировала холодный кошелёк на пять накопителей, спрятанные на четырёх континентах разными способами (съёмные квартиры, дома друзей, закладки на природе и др.). Это пример нестандартного, но логичного подхода. Смысл в том, чтобы максимально разнообразить способы резервирования.
Семья голландских обывателей, продавших имущество, чтобы купить BTC, LTC, ETH и путешествовать по миру, источник
В обычной же ситуации можно применять обычные техники резервирования, которые используются для бэкапов.
В теории каждый элемент резервирования уменьшает вероятность отказа узла в соответствии с формулой:
- где — число резервных элементов (кратность резервирования);
- — вероятность отказа элемента ;
- — вероятность отказа узла из элементов (вероятность отказа всех элементов).
В принципе, для расширения резервирования можно распечатать секретный ключ просто на бумаге, получится бумажный кошелёк. Но это крайне ненадёжный метод.
Сможет ли Биткоин пережить глобальную катастрофу?
Постепенная дефляция — не очень приятное явление, потому что она наказывает человека за трату денег. Если деньги бесконечно дорожают, то даже самая мелкая покупка обойдётся в бесконечно высокую цену при экстраполяции её в будущее.
Сможет ли Биткоин пережить техногенную катастрофу, включая отключение электричества и интернета?
Сейчас основная часть монет хранится на холодных кошельках в офлайне, так что отключение электричества не представляет особой проблемы. Будет потеряна только небольшая часть монет, которая находится на горячих кошельках и не сможет вернуться в сеть. Скорее всего, доля потерянных монет вырастет на несколько десятков процентов, что вызовет некоторую корректировку цены.
Биткоин разработан как система, которая продолжит работу даже после отключения интернета. Даже если все точки обмена интернет-трафиком будут полностью уничтожены и интернет в нормальном виде прекратит существование, самые защищённые узлы сети в удалённых локациях сохранят перекрёстное соединение, возможно, с использованием спутникового оборудования типа Blockstream. Хотя хешрейт сети в такой ситуации наверняка упадёт.
Сервер синхронизирует блокчейн со спутника Blockstream в отсутствие интернета, источник
Благодаря максимальной децентрализации полностью уничтожить сеть практически невозможно. Вот карта на сайте bitnodes.io, которая показывает распределение узлов по миру.
В данный момент активны 14 806 узлов. Чтобы уничтожить децентрализованную сеть, потребуется добраться до каждого из них. Узлом сети можно управлять без подключения к интернету. Транзакция передаётся в блокчейн через любую форму связи, включая любительское радио, дискету, флешку, SMS или QR-код.
Возможно, биткоин даже лучше приспособлен для работы после апокалипсиса, чем традиционные материалы типа золота или серебра. По крайней мере, цифровые активы легче спрятать от бандитов и перемещать с места на место. Особенно если в обитаемых местах развернутся mesh-сети на протоколах типа LoRaWAN.
Даже интересно посмотреть, как будет выполняться синхронизация блокчейна в отсутствие интернета: по радиосвязи, а может быть курьером, как в киберпанковской классике «Джонни Мнемоник», с гигабайтами файлов, записанных в мозг?
НЛО прилетело и оставило здесь промокоды для читателей нашего блога:
Как хранить данные в блокчейне?
Изучение
Блокчейн — это децентрализованная общедоступная книга для записи транзакций и защиты сети. Чтобы получить доступ к данным в блокчейне, нужно сначала стать авторизованным пользователем этой системы. Чтобы иметь полный доступ к данным, хранящимся в определенной цепочке блоков, необходимо также использовать токен вознаграждения, предлагаемый этой платформой или валютой. Предполагаемая цель этого токена вознаграждения — стимулировать более широкое использование этой конкретной системы, обеспечивая при этом доверие к ее целостности и безопасности.
Жетон вознаграждения — это метод определения цены. Это цена, которую платят за доверие к сети и за полный доступ к ее данным. Например, если кто-то хочет использовать блокчейн-платформу для записи книг, то он должен заплатить биткойн или эфир, чтобы иметь возможность добавить запись книги в любой заданный блокчейн (поскольку блокчейн децентрализован, ни один объект не контролирует его). Если популярность и стоимость платформы вырастут в результате популярности, то токен вознаграждения также будет расти в цене — отсюда и «открытие цены».
Как работает блокчейн?
Блокчейн — это децентрализованная, распределенная и общедоступная цифровая книга. Впервые он был описан Сатоши Накамото в 2008 году как дополнение к существующей одноранговой сети, лежащей в основе всех транзакций криптовалюты.
- Данные открыто передаются всем узлам сети и проверяются на основе консенсуса участниками, называемыми майнерами.
- Он имеет такие функции, как зашифрованные транзакции, отметка времени и доказательство работы.
- С блокчейном никакое централизованное агентство или учреждение не контролирует данные и не обеспечивает их безопасность, как это сделал бы банк с традиционной базой данных.
- Это означает, что доступ к данным в блокчейне могут получить только те, кому это разрешено, например, разработчики, работающие с реальными биткойн-адресами, или пользователи, которые могут доказать свою правоту, используя закрытые ключи из своих соответствующих кошельков с криптовалютами.
Зачем нам нужен блокчейн для хранения данных?
Облачное хранилище — это традиционный способ хранения данных. Самым большим недостатком облачного хранилища является то, что все данные централизованы и обычно не шифруются во время транзакций. Данные — это самый важный объект, хранение, обработка и анализ данных — важная работа. Таким образом, существует потребность в децентрализованном хранилище. Ниже приведены некоторые из причин, по которым блокчейн необходим для хранения данных:
- Децентрализация: децентрализованный характер блокчейна гарантирует отсутствие единого центрального органа, управляющего решениями, связанными с данными.
- Безопасность: децентрализованные облачные данные трудно атаковать, поскольку в сети есть несколько узлов с одной и той же копией данных, и любой хакер должен изменить данные на большинстве узлов в сети, чтобы изменение выглядело законным.
- Распределенный: Блокчейн — это распределенный реестр, в котором независимые компьютеры записывают, обмениваются и синхронизируют транзакции, а не хранят данные централизованно в одном месте.
Как использовать блокчейн для хранения данных?
Существует два разных способа хранения данных в блокчейне:
- Хранение в цепочке:это дорогостоящий метод хранения данных в цепочке блоков, поскольку данные хранятся внутри каждого блока в цепочке. В случае атаки данные могут быть восстановлены и использованы.
- Хранение вне цепочки:в этом типе хранилища в цепочке хранятся только метаданные. Все не хранится в цепочке, поэтому, если произойдет какая-либо атака, восстановить данные будет невозможно. Это экономичный способ хранения данных.
Где хранятся данные блокчейна?
Данные блокчейна хранятся в децентрализованной публичной книге. Данные в леджере хранятся в виде фрагментов, называемых блоками, которые связаны друг с другом с помощью криптографии.
- Каждый блок имеет уникальный криптографический хэш в качестве идентификатора вместе с предыдущим блоком в блокчейне.
Каждая транзакция внутри блока имеет временную метку и добавляется в реестр вместе с каждым блоком. Каждый новый блок записывает все транзакции и добавляет их к предыдущему. Данные, хранящиеся в блокчейне, не могут быть изменены или удалены из блокчейна, поскольку это потребует изменений в каждом последующем блоке. - Майнер, который находит решение головоломки с подтверждением работы (например, решает уравнение, отправляя правильные ответы), получает вознаграждение в виде вновь созданных биткойнов и должен добавить этот блок в цепочку блоков. Но это требует времени, поэтому майнеры решают эти головоломки, используя мощность компьютерных процессоров, что приводит к конкуренции за то, чтобы решить эти головоломки первыми.
Существуют различные хранилища для хранения данных в блокчейне:
- Хеширование: это экономичный способ хранения данных в блокчейне. В этом методе в блокчейне хранится только хеш-значение данных. Необработанные данные могут храниться в файловой системе, а хэш-идентификатор блокчейна будет прикреплен к необработанным данным.
- TiesDB: это децентрализованное приложение (dApps) на основе Ethereum для хранения нефинансовых данных и поиска в их документах. Это позволяет осуществлять расширенный поиск и модификацию документа.
- BigChainDB: эта база данных позволяет разработчикам и предприятиям развертывать доказательства концепции блокчейна, платформы и приложения с базой данных блокчейна. Это предлагает неизменное хранилище данных, встроенную поддержку активов, низкую задержку, мощные функции запросов и высокую пропускную способность, таким образом, это база данных с характеристиками блокчейна.
- Распределенная база данных: для хранения данных можно использовать распределенные базы данных, такие как MongoDB, Apache и Rethink DB. Они быстры и универсальны, но не византийски проверены. Это означает, что любой хакер может испортить всю информационную базу, поскольку все узлы информации полностью доверяют друг другу.
- Децентрализованное облачное хранилище: децентрализованные облачные хранилища позволяют хранить статические данные, при этом данные хранятся не на сервере компании, а на устройствах арендаторов. Это хранилище можно использовать в Интернете, что делает их быстрыми и эффективными, но они также являются дорогостоящими.
- Межпланетная файловая система: это технология блокчейна, которая разбивает данные на фрагменты и хранит их в нескольких экземплярах. Это одноранговое решение, при котором файлы загружаются только в том случае, если они нужны человеку. Таким образом, это адресно-зависимое решение для хранения.
Что содержат данные о транзакциях?
Транзакции между пользователями — это то, как биткойны передаются от одного человека к другому. Когда транзакция совершается, она записывается в блокчейн в определенном формате и транслируется на все узлы в сети. Данные, хранящиеся в транзакциях, состоят из нескольких разных полей:
- Адрес отправителя: адрес отправителя транзакции.
- Адрес получателя: адрес получателя транзакции.
- Сумма транзакции: сумма перевода, включая десятичный знак. Это важно, потому что в биткойнах невозможны доли копеек. Следовательно, если вы отправите один биткойн и два цента, это будет равно одному биткойну и двум центам в биткойнах.
- Временная метка: это сообщение, в котором сообщается, в каком блоке была записана эта транзакция, а также ее временная метка. Поскольку блокчейн является общедоступным, любой может видеть все транзакции в нем; поэтому эту информацию можно использовать, чтобы узнать, когда производились платежи или пополнялись кошельки в течение определенных периодов времени.
Различные типы данных хранилища блокчейна
Технология блокчейн может хранить данные различными способами. Все зависит от блокчейна, но некоторые примеры включают в себя:
- Биткойн: В биткойне данные включают в себя всю историю всех биткойн-транзакций. Если в одном узле есть ошибка, он использует тысячи других узлов в качестве ориентира для исправления себя.
- Ethereum: Ethereumиспользует структуру данных trie для хранения данных. Он отделяет временные данные от добытых данных транзакции. Данные добавляются в дерево транзакций только после подтверждения транзакции. В Эфириуме существует три типа триов для хранения данных:
- State Trie: это глобальное дерево состояний постоянно обновляется и содержит пару «ключ-значение» для каждой учетной записи, существующей в сети Ethereum.
- Storage Trie: здесь хранятся данные контракта. Каждая учетная запись Ethereum имеет три дерева хранения, а 256-битное хэш-значение корневого узла дерева хранения хранится в глобальном дереве состояний.
- Транзакция: у каждого блока Ethereum есть своя отдельная шина транзакций. Блок содержит много транзакций
Заключение
Блокчейн — это революционная система для безопасной записи транзакций, но она по-прежнему страдает одним серьезным недостатком — секретностью. Весь смысл использования блокчейна заключается в распределенном доверии и возможности проверки транзакций в ненадежной среде. Хотя это звучит убедительно, реальность такова, что его можно использовать только для шифрования данных с публичным доступом. Если пользователь хочет иметь полный контроль над своими данными, ему нужно будет хранить их локально или использовать внешнее устройство.
Где хранятся данные блокчейн транзакций?
Все совершенные транзакции в блокчейне записываются. Они неизменны и постоянно хранятся в сети. Никто их не сможет удалить или подделать. Этим и интересен и ценен блокчейн.
Давайте рассмотрим, что такое блокчейн, как записывается и хранится в нем информация.
Блокчейн — это децентрализованная общедоступная книга для записи транзакций и защиты сети.
Все данные блокчейна прозрачны и каждый при наличии хеша транзакции или номера счета может отследить перевод.
Данные транзакций открыто передаются всем узлам сети и проверяются на основе консенсуса участниками, называемыми майнерами.
Все транзакции на блокчейне зашифрованы, что обеспечивает безопасность блокчейна.
Обслуживают блокчейн майнеры. Следует учесть, что на блокчейне никакое централизованное агентство или учреждение не контролирует данные и не обеспечивает их безопасность, как это это делает банк с традиционной базой данных.
Доступ к данным в блокчейне могут получить все, так как блокчейн открыт и любую транзакцию можно проследить. Большинство блокчейнов и смарт контрактов имеет открытый исходный код и любой человек может проверить насколько безопасен блокчейн.
Однако доступ к изменению данных на блокчейне имеют только владельцы закрытых ключей к кошелькам. Только имея закрытый ключ можно совершать транзакции.
Любой блокчейн обладает следующими свойствами:
Децентрализация: децентрализованный характер блокчейна гарантирует отсутствие единого центрального органа, управляющего решениями, связанными с данными.
Безопасность: децентрализованные облачные данные трудно атаковать, поскольку вся информация в сети распределена, существует большое количество узлов с одной и той же копией данных.
Распределенный: Блокчейн имеет распределенный реестр, в котором независимые компьютеры записывают, обмениваются и синхронизируют транзакции, а не хранят данные централизованно в одном месте.
Распределенный реестр
Данные блокчейна хранятся в децентрализованной публичной книге. Данные в реестре хранятся в виде фрагментов, называемых блоками, которые связаны друг с другом с помощью криптографии.
Каждый блок имеет уникальный криптографический хэш в качестве идентификатора вместе с предыдущим блоком в блокчейне. Любой блок можно отследить, зная его хеш.
Каждая транзакция внутри блока имеет временную метку и добавляется в реестр вместе с каждым блоком. Каждый новый блок записывает все транзакции и добавляет их к предыдущему. Все данные блокчейна взаимосвязаны. Этим обеспечивается неизменность блокчейна.
Данные, хранящиеся в блокчейне, не могут быть изменены или удалены из блокчейна, поскольку это потребует изменений в каждом последующем блоке.
Майнер, который находит решение блока с подтверждением работы, получает вознаграждение за этот блок в виде вновь созданных биткоинов . Он добавляет этот блок в цепочку блоков. Майнеры добывают блоки используя вычислительные мощности. Чем более популярней криптовалюта, тем больше желающих добывать ее, тем сложнее добыть блок.
Типы хранилищ данных в блокчейне
Хэширование: это экономичный способ хранения данных в блокчейне. В данном методе в блокчейне хранится только хеш-значение данных. Необработанные данные могут храниться в файловой системе, а хэш-идентификатор блокчейна прикреплен к необработанным данным.
TiesDB: это децентрализованное приложение (dApps) на основе Ethereum для хранения нефинансовых данных и поиска в их документах. Данный метод позволяет осуществлять расширенный поиск и модификацию документа.
BigChainDB: эта база данных позволяет разработчикам развертывать доказательства концепции блокчейна, платформы и приложения с базой данных блокчейна. Это обеспечивает неизменное хранилище данных, встроенную поддержку активов, низкую задержку, мощные функции запросов и высокую пропускную способность.
Распределенная база данных: для хранения данных можно использовать распределенные базы данных, такие как MongoDB, Apache и Rethink DB. Они быстры и универсальны, но не византийски проверены. Это означает, что любой хакер может испортить всю информационную базу, поскольку все узлы информации полностью доверяют друг другу.
Децентрализованное облачное хранилище: данный способ хранения позволяет держать статические данные. Вся информация хранится не на сервере компании, а на устройствах арендаторов. Это хранилище можно использовать в Интернете, что делает их быстрыми и эффективными, но дорогостоящими.
Межпланетная файловая система: это технология блокчейна, которая разбивает данные на фрагменты и хранит их в нескольких экземплярах. Это одноранговое решение, при котором файлы загружаются только в том случае, если они нужны человеку. Это адресно-зависимое решение для хранения.
Транзакции в блокчейне
Транзакции между пользователями позволяют передавать цифровые активы от одного человека к другому. Когда транзакция совершается, она записывается в блокчейн в определенном формате и транслируется на все узлы в сети.
Данные, хранящиеся в транзакциях, состоят из нескольких разных полей:
- Адрес отправителя.
- Адрес получателя.
- Сумма транзакции.
- Временная метка.
Поскольку блокчейн является общедоступным, любой может видеть все транзакции в нем. Временную метку можно использовать, чтобы узнать, когда производились платежи или пополнялись кошельки в течение определенных периодов времени.
Различные типы данных хранилища блокчейна
Технология блокчейн может хранить данные различными способами. Все зависит от блокчейна конкретной криптовалюты.
Вот некоторые примеры наиболее популярных криптовалют:
Bitcoin: В блокчейне биткойна данные включают в себя всю историю всех биткойн-транзакций. Если в одном узле есть ошибка, он использует тысячи других узлов в качестве ориентира для исправления себя.
Ethereum: Блокчейн Ethereum использует структуру данных trie для хранения информации. Он отделяет временные данные от добытых данных транзакции. Данные добавляются в дерево транзакций только после подтверждения транзакции.
В Эфириуме существует три типа триов для хранения данных:
- State Trie: это глобальное дерево состояний постоянно обновляется и содержит пару «ключ-значение» для каждой учетной записи в сети Ethereum.
- Storage Trie: здесь хранятся данные контракта. Каждая учетная запись Ethereum имеет три дерева хранения. 256-битное хэш-значение корневого узла дерева хранения содержится в глобальном дереве состояний.
- Транзакция: у каждого блока Ethereum есть своя отдельная шина транзакций. Блок содержит много транзакций.
Блокчейн представляет собой абсолютно новый подход для безопасной записи транзакций.
По мере увеличения популярности криптовалют, появляется много новых блокчейнов и загруженность блокчейнов популярных криптовалют продолжает расти.