05.10.2017 \ Тенденции рынка

Сергей Пенкин , заместитель начальника Аналитического департамента Ассоциации российских банков.

Классическая архитектура большинства информационных систем (модель “клиент-сервер”) предполагает наличие центрального участника, ведущего сбор, обработку и передачу данных другим участникам.

Примером является бюро кредитных историй, которое собирает у банков информацию о кредитах, формирует на её основе досье заёмщиков и далее распространяет их по запросам клиентов.

Централизация удобна тем, что ответственность за поддержание работоспособности системы ложится на одного его участника. Но из-за этого его уязвимость может привести к параличу всей системы. Кроме того, собственник ключевого узла системы неизбежно получает экономическую и политическую власть над другими участниками.

Поэтому актуальность создания децентрализованных, то есть одноранговых (peer-to-peer или пиринговых) систем всегда была высока. Сложность практической реализации этой задачи обусловлена тем, что с ростом числа участников стремительно увеличивается объём информационного трафика, и соответственно, требуется рост пропускной способности каналов связи между всеми узлами, а не только одним центральным.

Если в иерархической системе существует n узлов помимо центрального, то число каналов связи также равняется n.
В пиринговой системе, где каждый узел связан со всеми остальными узлами, число каналов связи составляет n*(n-1)/2.

Но по мере удешевления стоимости и увеличения скорости передачи информации распространённость и популярность подобных систем стала динамично расти, примером чему являются торренты.

Одной из технологий работы на основе пиринговых сетей стал блокчейн (“blockchain”), то есть децентрализованное хранение данных, помещённых в связанные между собой блоки.

Принцип блокчейна и его отличие от иерахической системы можно понять на следующем примере.

Предположим, что группа лиц решила вести реестр операций: кто кому когда и что одолжил, за что заплатил и т.п.

При клиент-серверной архитектуре они вынуждены назначить «регистратора», которому все стороны одной сделки будут в конфиденциальном порядке сообщать, что надо внести в журнал операций. Поскольку журнал является единственным подтверждением сделок, то его утрата имеет следствием потерю всей информации о транзакциях. Журнал также можно подделать.

В блокчейн-модели у каждого члена системы есть набор листов (блоков, “block”) , на которых в хронологическом порядке ведётся запись сделок. Чтобы зарегистрировать операцию, её участники публично о ней заявляют, после чего все услышавшие записывают полученные сведения каждый в свой листок.

Листы нумеруются; в начале каждого листа содержится информация о последней сделке предыдущего листа (тем самым синхронизируется момент начала ведения нового документа). Тем самым листы связываются в цепочку (“chain”) . Если у кого-то повредились или потерялись его листы либо возникли сомнения в достоверности информации, то он имеет возможность сравнить свои листы с записями других субъектов или скопировать их листы. Чем больше участников системы (то есть экземпляров одного листа), тем выше надёжность системы. В подобной системе становится вообще не нужен центральный контрагент.

Когда возникают разногласия по поводу какой-либо операции, то вместо проверки журнала конфликтующие стороны сопоставляют собственные записи с информацией из листов независимых участников. Та сторона, с чьей версией события соглашается более половины держателей листов, считается правой.

Рассмотренный пример позволяет понять, как работает блокчейн в замкнутой системе, участники которой знают друг друга. Для того, чтобы была возможность взаимодействия между не знакомыми друг с другом субъектами, требуется проводить аутентификацию и авторизацию пользователей системы (то есть подтверждение соответствия пользователя тому, за кого он себя выдаёт, и его полномочий по пользованию системой соответственно).

Решением стала цифровая подпись – криптографическая технология проверки подлинности информации и подтверждения её авторства. Основной принцип данной технологии – возможность шифрования и корректной расшифровки информации с помощью закрытого и открытого ключей соответственно.

Например, отправитель шифрует исходную информацию – число 500 – с помощью закрытого ключа вида «разделить на 100 и прибавить 1», получая число 6.

Далее отправитель посылает зашифрованную информацию (число 6) и открытый ключ вида «умножить на 50 и прибавить 200». Получатель, преобразуя зашифрованную информацию с помощью открытого ключа, получает искомую информацию в виде числа 500.

При этом по открытому ключу получатель не может определить закрытый. Более того, открытые ключи можно менять для каждого нового адресата или даже сообщения.

Электронная подпись и блокчейн активно используют такой инструмент как хеширование, то есть приведение информации произвольного объёма к буквенно-цифровой строке фиксированной длины.

Так, хеш буквы русского алфавита «ф», созданный на основе алгоритма MD5 , приобретает вид. Афоризм «Всё своё ношу с собой» имеет хеш.

Тот же афоризм, в котором буквы «ё» заменены буквами «е», имеет хеш.

Операция, обратная хешированию (то есть восстановление из хеша исходной информации), невозможна.

Вероятность того, что один и тот же хеш существует для разной информации, пренебрежимо мала.

Наконец, изменение хоть одного символа в исходной информации полностью меняет значение хеша.

Цифровая подпись на основе хеширования работает следующим образом:

отправитель хеширует сообщение, получая хеш h ;отправитель шифрует h закрытым ключом k , получая подпись s ;отправитель направляет адресату сообщение, подпись s и открытый ключ p ;получатель хеширует сообщение, получая хеш h (как и отправитель в пункте 1);с помощью открытого ключа p получатель дешифрует подпись s , получая значение h 1 ;если h=h 1 , то подпись, а значит и сообщение, считаются подлинными.

Участник блокчейн-системы, внося запись, шифрует её закрытым ключом и одновременно сообщает системе подпись и свой открытый ключ. Тем самым он публично сообщает о своём авторстве и позволяет другим участникам сети получать доступ к данной информации.

Как только удостоверена подлинность подписи, переданная информация начинает встраиваться в блок, то есть фактически базу данных ограниченного объёма, содержащую различные записи разных участников, сделанные в определённом промежутке времени.

Цель создания блоков:

присвоение информации постоянного адреса;удобство децентрализованного хранения информации;защита истинной информации от несанкцонированных изменений.

Для иллюстрации принципа функционирования блоков рассмотрим простейшую блокчейн-систему, регистрирующую сделки по переводу денежных средств.

Операции в системе представляются в следующем виде: отправитель_сумма_получатель (например, запись «А перевёл Б 100 денежных единиц» выглядит как А_100_Б).

Все операции хешируются. Хеш запись вида «А_100_Б» с использованием упоминавшегося выше алгоритма md5 выглядит как 1

Допустим, что в системе совершены первые 2 операции с соответствующими хешами.

1. А перевёл Б 100 денежных единиц (А_100_Б). Хеш первой операции (хеш1о): .
2. В перевёл Г 50 денежных единиц (В_50_Г). Хеш2о: .

Данные об этих сделках: их содержание и хеши – помещены в блок 1, имеющий структуру хеш1о_хеш2о (e5b1586b09361eed50602f0cc9d56e14_e589a092725d01654851ad264d25dc81) .

Его собственный хеш (хеш1б), образованый путём хеширования вышеприведённой структуры (то есть совокупности хешей содержащихся в нём транзакций), выглядит как .

Следующие две операции образуют блок 2:

3. Б_25_ В. Хеш3о: .
4. Г_20_Д. Хеш4о: .

Структура блока 2 выглядит следующим образом: хеш1б_хеш3о_хеш4о (_3859fa215f9f23c60fe14c0743ad0977_).

Хеш структуры блока 2: .

Как видно, хеш блока 2 построен с использованием хеша предыдущего блока, который, в свою очередь, создан на основе хешей содержащихся в нём операций.

Все последующие блоки формируются по образцу блока 2, то есть с указанием хеша предшествующего.

Таким образом, информация об операциях 1 и 2 прямо отражена только в блоке 1, но опосредованно, в виде основы для создания его хеша, содержится в последующих блоках.

Как только на основе блока, в который включена информация, создано определённое число последующих блоков, информация считается подтверждённой.

Сформированные блоки рассылаются по участникам блокчейн-системы. Если участник В заявит, что в рамках операции 2 он перевёл Г не 50, а 20 единиц, то большинством (не менее чем 50%+1) голосов участников системы его заявление должно быть и будет опровергнуто. Потому что если бы произошла подобная операция (В_20_Г), то её хеш был бы , а не . И тогда хеш блока 1 также изменился бы на . По цепочке (“chain”) начали бы меняться хеши всех последующих блоков.

Криптовалюта является усовершенствованным и усложнённым видом блокчейна.

Поскольку криптовалюты суть активы, выполняющие функцию денег, операции с ними построены по правилам бухгалтерского учёта. Это означает, что плательщик не имеет права списать со своего электронного кошелька средств больше, чем на нём имеется.

В криптовалютах этот принцип обеспечивается тем, что каждая расходная операция включает в себя сведения о предыдущей сделке с участием кошелька плательщика. Тем самым создаётся и сохраняется цепочка движения средств, что позволяет системе оперативно проверять баланс.

При совершении транзакции система:

1. даёт ссылку на предыдущую транзакцию отправителя;
2. прикрепляет подпись и открытый ключ отправителя;
3. фиксирует адрес, куда должны быть перечислены средства (обладатель одного кошелька может создавать множество адресов, чем достигается высокая анонимность пользователей, пока их средства номинированы и обращаются в виде криптовалют);
4. устанавливает сумму сделки.

То есть при совершении транзакции плательщик публично объявляет всей системе, что готов перевести средства, не превышающие остаток в кошельке после предшествующей сделки, на адрес другого пользователя. Подпись и открытый ключ отправителя подтверждают, что он уполномочен на совершение данного перевода.

После проверки заявки на транзакцию система помещает её в очередь на поиск блока.

Поскольку есть вероятность, что недобросовестный участник системы может при наличии достаточного объёма вычислительных мощностей пересчитать хеши всех последующих блоков и подменить (например, в результате хакерской атаки) ими истинные, к блокам криптовалют вводятся дополнительные требования. Как правило, их хеши должны включать определённое число/порядок символов или быть меньше/больше какого-либо числа. Эти ограничения называются сложностью блока и носят динамический характер в зависимости от активности совершаемых пользователями операций. Так, у криптовалюты Bitcoin хеши блоков должны начинаться с большого числа нулей, чтобы быть меньше определённого числа 2 .

Для этого в структуре блока предусмотрен нонс (“nonce”) – число, за счёт перебора значений которого достигается хеш, удовлетворяющий требованиям системы.

За счёт этого структура блока выглядит так: хеш предыдущего блока_хеш первой транзакции текущего блока_..._хеш последней тразакции текущего блока_нонс.

Число вариантов нонса для создания необходимого хеша может достигать сотен миллионов, что требует наличия существенных вычислительных мощностей и затрат электроэнергии на их функционирование.

Процесс нахождения значений нонсов для формирования хеша блока (и тем самым, самого блока) уполномоченными узлами системы в общем смысле называется майнингом (“mining”).

Более узкая трактовка майнинга – передача авторства блока тому узлу, который первым сгенерировал нонс, при этом сложность блока в конкретный момент времени постоянна для всех (так называемый принцип “proof-of-work”). Альтернативой майнингу является форжинг (“forging”), при котором для каждого узла устанавливается свой уровень сложности, обратно пропорциональный объёму криптовалюты на его балансе (принцип “proof-of-stake”).

Таким образом, преимущество в майнинге имеют те узлы, которые обладают большими вычислительными мощностями, а в форжинге – более «богатые».

За формирование блока майнер получает вознаграждение, а также присваивает комиссии за все включённые в блок транзакции. Следует отметить, что уровень комиссии за операцию обычно задаёт плательщик, но чем больше комиссия, тем быстрее транзакция найдёт блок. После того, как транзакция попала в блок, отменить её невозможно.

Таким образом, блокчейн и криптовалюты созданы на основе технологий электронной (цифровой) подписи и распределённого хранения информации.

Распределённость означает, что хранение и обработку всей информации в системе осуществляет не один уполномоченный участник, а все изъявившие на то желание узлы.

На рубеже 2017-18 гг. главной темой для обсуждения в финансовом мире стал блокчейн и криптовалюты, и вполне естественно, что данный феномен всесторонне анализируется с точки зрения его влияния на развитие банковской системы. Использование блокчейна в банках открывает довольно широкие перспективы с точки зрения увеличения скорости и защищенности финансовых транзакций, что не может не интересовать всех тех, кто заинтересован в повышении качества банковских услуг. Вместе с тем, блокчейн задуман как универсальный распределенный реестр данных, которому чужды такие понятие как финансовые посредники, регуляторы или контроль над операциями. Поэтому некоторые традиционные финансово-кредитные учреждения настороженно относятся к внедрению блокчейн банков, вполне обоснованно опасаясь за перспективы собственного бизнеса.

Блокчейн в банках может быть адаптирован для широкого спектра нужд. Среди них:

– розничные и трансграничные платежи;

– торговое финансирование;

– идентификация личности;

– справочные данные и консалтинг;

– ценные бумаги и клиринг;

– синдицированное кредитование и др.

Рассмотрим некоторые из этих сфер подробнее.

Идентификация клиентов и KYC

В практике банковской деятельности важное место занимают процедуры подтверждения личности, которые в международном обиходе именуются политикой «know your customer» – «знай своего клиента». Эти процедуры часто бывают затруднены разнородностью информации, хранимой в отдельных учреждениях. Сама форма предоставления данных также часто различается и не может использоваться всеми заинтересованными сторонами.

Использование блокчейна в банках даёт возможность существенно упростить процедуры идентификации, сделав их при этом универсальными. Данные о каждом клиенте в унифицированной форме хранятся в едином реестре, доступ к которому есть у всех банков. При этом никто из них не может произвольно вносить изменения в реестр, а сами данные хранятся одновременно у всех. Такое решение даёт возможность значительно облегчить жизнь как банкам, так и клиентам, позволив существенно ускорить процессы принятия кредитных решений, предоставление банковских услуг и осуществление транзакций. Вполне возможно, что в ближайшем будущем блокчейн банки смогут полностью избавить клиентов от необходимости подтверждения личности при обращении в любое финансовое учреждение: как только вы будете переступать порог незнакомого офиса, его сотрудники сразу же будут получать на вас полное кредитное досье.

Платежи и международные переводы

Львиную долю операций любого коммерческого банка занимают внутренние и внешние переводы средств клиентов. Адаптация технологии блокчейн для банков позволит кардинально трансформировать характер и качество предоставления услуг банковских переводов, благодаря чему они способны выйти на совершенно иной уровень. Все дело в том, что любая форма перевода средств базируется на принципе наличия в ней банков получателя и отправителя, а иногда и промежуточных счетов, что заметно увеличивает сроки и стоимость переводов. В международной практике эта проблема решается давно и наиболее эффективными для этого оказались B2B (business to business) транзакции.

Технология B2B на основе блокчейна дает возможность существенно повысить скорость осуществления трансграничных переводов, и её прототипы уже активно внедряются в ведущих мировых платежных системах и банках. Своя платформа уже проходит тестирование в системе международных переводов SWIFT, внедрение которой позволит увеличить прозрачность платежей, а также даст возможность отслеживать их движение на каждом этапе. О похожих разработках заявили и в компании VISA. Проект носит название «Visa B2B Connect» и позволит наладить механизм моментального перевода денежных средств между участниками системы.

Коммерческие банки и криптовалюта

Говоря о банках и блокчейне, нельзя не коснуться тематики криптовалют, которая напрямую связана с событиями в этих двух сферах. Появление альтернативного средства обмена и платежа (биткоина), контролем над эмиссией которого не владеет ни одно правительственное учреждение, многих экономистов заставило вспомнить исторические времена, когда во всем мире была распространена практика выпуска коммерческими банками частных денег. И раз уж это уже имело место быть, то почему бы банкирам не воспользоваться такой возможностью снова.

Третьей криптовалютой по размеру капитализации в мире является Ripple – платформа, которая в первую очередь ориентирована на осуществление межбанковских переводов. Её участниками уже стали десятки крупнейших мировых финансовых учреждений, а подобные аналоги технологии блокчейн для банков продолжают появляться как грибы после дождя.

Важно помнить, что не только блокчейн и криптовалюты оказывают влияние на развитие банковской системы, но и наоборот. На примере той же монеты Ripple легко увидеть, какое колоссальное влияние на криптовалютный рынок способен оказывать крупный банковский капитал. При этом сюда продолжают приходить новые институциональные инвесторы, что даёт основания видеть в этом направлении широкие перспективы развития.

Блокчейн (Blockchain) – это основа основ криптовалют и термин, с которым 90% интернет-пользователей уже пересекались. Вы 100% уже слышали его где-то. В этом материале мы простыми и понятными словами расскажем о термине, который уже начал менять нашу жизнь.

Такое внимание к нему связано с революционностью, которую он привнес. В этом гайде мы понятным языком раскроем сущность и понятие блокчейн, его роль в мире криптовалют, поговорим о применении в других сферах жизни. Если хотите, то это своеобразная инструкция для чайников.

Описание термина

Сам термин Blockchain частично характеризует его задачи и назначение. Часть «Block» – это блоки, «chain» – это «цепочка». Получается, что Blockchain – это цепочка блоков. Причем не просто цепочка. В ней выдерживается строгая последовательность.

Что это за блоки и что за цепочка? Блоки – это данные о транзакциях, сделках и контрактах внутри системы, представленные в криптографической форме. Изначально блокчейн был (и остается до сих пор) основой криптовалюты . Все блоки выстроены в цепочку, то есть связаны между собой. Для записи нового блока, необходимо последовательное считывание информации о старых блоках.

Все данные в блокчейн накапливаются и формируют постоянно дополняемую базу данных. С этой базы данных невозможно ничего удалить или провести замену/подмену блока. И она «безгранична» - туда может быть записано бесконечное количество транзакций. Это одна из главных особенностей блокчейна.

Работу блокчейн можно сравнить с Torrent. Функционирование торрентов происходит в режиме P2P (peer to peer – компьютерная сеть, где все участники равноправны). Когда мы скачиваем какой-то файл с трекера, то мы не используем центральный сервер или хранилище. Файл напрямую скачивается у такого же участника торрента, как и вы. Если в пиринговой сети не будет участников, то и файлы скачивать вы не сможете. Аналогично и в блокчейн. Все операции проводятся между субъектами напрямую. А осуществляются они за счет того, что все участники подключены к одной сети – Blockchain.

Эта технология была создана вместе с появлением криптовалюты . Случилось это в 2009-м году. Публичным лицом-создателем новой виртуальной валюты и Blockchain считают Сатоши Накамото. Однако эта личность мифологизирована в мире криптовалют. Это псевдоним, за которым стоит один или несколько человек, решивший(-шие) не разглашать свою личность. Очевидно, что на создание блокчейн они потратили тысячи часов.

Существует два вида цепочки:

• Публичный Blockchain – открытая, дополняемая база данных. Такой вид блокчейна используется в криптовалюте Bitcoin. Каждый участник может записывать и читать данные.
• Приватный или частный блокчейн имеет ограничения по записи/чтению данных. Могут устанавливаться приоритетные узлы. Подвид Private Blockchain – эксклюзивный блокчейн. В такой цепочке устанавливается группа лиц, занимающаяся обработкой транзакций.

Подводя промежуточные итоги, перечислим ключевые особенности Blockchain:

• Децентрализация – в цепочке нет сервера. Каждый участник – это и есть сервер. Он поддерживает работу всего блокчейна;
• Прозрачность – информация о транзакциях, контрактах и так далее хранится в открытом доступе. При этом эти данные невозможно изменить;
• Теоретическая неограниченность – теоретически блокчейн можно дополнять записями до бесконечности. Поэтому его часто сравнивают с суперкомпьютером;
• Надежность – для записи новых данных необходим консенсус узлов блокчейна. Это позволяет фильтровать операции и записывать только легитимные транзакции. Осуществить подмену хэша нереально. Эта особенность блокчейн описана на картинке ниже.

Как работает блокчейн: технические детали и нюансы

Частично принцип работы Blockchain мы описали выше на примере денежной транзакции. Перед тем как рассмотреть отдельные технические детали, остановимся на конструкции всей этой системы. Это последовательность блоков – цепочка, а не замкнутый круг или что-то еще. Каждый из блоков содержит массив определенных данных. И все блоки связаны между собой. То есть, новый «массив» может быть создан только после того, как закрыт старый массив.

Мы подошли к основному техническому моменту – формирование и закрытие блоков. Как видно с рисунка выше, каждое звено цепочки содержит определенный ключ. Пока он не будет расшифрован, блок (звено) не закроется. Как происходит эта самая расшифровка? В криптовалюте за это отвечает майнинг. Майнеры, занимающиеся добычей криптовалюты, делают это с помощью мощностей видеокарт и процессоров. Те в свою очередь выполняют вычислительные операции, главная цель которых – поиск криптографической подписи к блоку в виде хеша. Как только она подобрана – блок закрывается. А майнер за это получает вознаграждение в виде криптовалюты.

Охарактеризовать принцип работы блокчейн понятными обычному человеку словами попытались авторы книги «Как технология, стоящая за Bitcoin, меняет деньги, бизнес и мир»:

«Bitcoin или другая криптовалюта не хранится в каком-то файле. Информация о транзакциях находится в глобальной, общедоступной базе данных – Blockchain. В ней происходит подтверждение и принятие операцией этой крупной P2P-сети. Вся цепь распределена: она поддерживается компьютерами по всему миру. Центрального сервера, который можно было бы сломать или взломать, не существует. Блокчейн публичный и очень надежный одновременно, так как использует зашифрованные данные».

Функционирование блокчейна и его безопасность обеспечивается майнерами и другими участниками блокчейна. Их еще называют нодами или узлами. Есть полные ноды. Под ними подразумеваются майнеры и простые пользователи полновесных кошельков. Это значит, что они на своем компьютере или другом устройстве имеют полную версию блокчейна. Его объем постоянно растет. Если в 2015-м году он занимал 35 гигабайт памяти, то в 2017-м – уже более 100. Из-за этого количество полноценных узлов начало сокращаться. Пример полновесного кошелька – Bitcoin-Core. Количество полных нодов в блокчейн Bitcoin можно посмотреть на сервисе Bitnodes.

Чем больше в блокчейн активных полных нод – тем быстрее обрабатывается информация о транзакциях. Блокчейну, казалось бы, удается сочетать несочетаемое. Он очень надежный и децентрализованный одновременно. Все участники, поддерживающие работу цепочки, равны между собой. Здесь отсутствует сервер или какой-либо процессинговый центр. Получается, что весь блокчейн строится не на доверительных отношениях. Ибо никакого гаранта нет, на первый взгляд. Однако в сущности, гарантом выступает каждый пользователь блокчейн. Децентрализация сети позволяет проводить передачу данных между субъектами, представляющих разные страны, юрисдикции просто по договоренности между собой. Напрямую. Без каких-либо посредников или регуляторов. Блокчейн выстроен так, что операции невозможно заблокировать. Так что децентрализация позволяет каждому пользователю чувствовать себя независимым.

Технология блокчейн и ее особенности

Ранее мы упоминали, что информация в Blockchain открыта для любого. Это означает, что вы можете посмотреть историю транзакции и путь, по которому она совершалась. Информация о размере сделке тоже открытая. При этом личность адресата и адресанта не раскрывается. В этом заключается прозрачность блокчейна.

Доступ к Blockchain происходит с использованием специальных ключей, гарантирующих надежность всей сети. Он есть у каждого пользователя. Ключ представляет собой набор криптографических записей. Он абсолютно уникален, что гарантирует невозможность подмены данных и хакерских атак. Чтобы это осуществить, взломщикам нужно получить доступ ко всем компьютерам сети.

Механизмы, обеспечивающие дееспособность и надежность блокчейна – это алгоритмы Proof of Work или PoW, проделанной работы, и Proof of Stake или PoS, подтверждение доли. Благодаря ним в блокчейне достигается консенсус.

Алгоритм Proof of Work применяется в блокчейне Bitcoin. Механизм его работы похож с отчетностью в офисе. Сотрудники регулярно составляют отчеты для проверки, подтверждающие факт того, что они выполнили определенную задачу. Без этого они не получат зарплату, так как не подтвердили факт проделанной работы.

PoW в блокчейн проверяет вычисления, генерируемые в процессе создания нового блока. Здесь используется следующая модель: блок признается верным и закрытым, при условии, что значение его хеша меньше чем искомая майнерами подпись. То есть, определенный криптографический шифр показывает подлинность блока. И в качестве «ревизоров», проверяющих подлинность блока, выступают ноды.

Сейчас в сети Bitcoin блок создается в течение 10 минут. В этот момент и совершается поиск подписи. А уже проверка происходит мгновенно. Алгоритм часто критикуется из-за того, что для его работы необходимы большие вычислительные мощности. И именно по этой причине при переводе биткоинов между кошельками взимается комиссия. Так происходит оплата за использованные вычислительные мощности.

На фоне этого был создан новый алгоритм – Proof of Stake. Одним из сподвижников PoS является основатель криптовалюты Ethereum Виталик Бутерин. По его словам, этот алгоритм не такой ресурсоемкий, и в целом, дешевле PoW. Блокчейн криптовалюты Ethereum осуществляет переход с PoW на PoS.

Если в Proof of Work на первый план выходит вычислительная мощность, то в Proof of Stake роль играет баланс кошелька. Осуществление и подтверждение транзакций будет происходить без активного участия вычислительной техники, а благодаря активным монетам на кошельках. В идеале, все владельцы криптовалюты на блокчейне с PoS будут выступать в роли инвесторов. Роль майнинга отойдет на второй план. Однако у алгоритма есть существенные недостатки – возможно проведение дублирующих транзакций.

Оптимальным вариантом алгоритма для блокчейн может быть сочетание PoS и PoW. Пока что этот механизм не доработан, хотя и используется в некоторых альткоинах: KATZcoin, Blackcoin, Espers.

На данном этапе своего развития блокчейн имеет и преимущества, и недостатки. Мы их систематизировали в таблицу.

Где применяют блокчейн

Блокчейн появился вместе с пионером всех криптовалют Bitcoin. О его функциональных возможностях и «обязанностях» мы с вами говорили выше. Блокчейн гарантирует проведение транзакций и хранит все данные о них.

Качественный шаг вперед попытались сделать Виталик Бутерин и его сотоварищи. Блокчейн криптовалюты часто относят ко второму поколению. У него есть свои особенности архитектуры.

Если блокчейн Bitcoin изначально моделировался под проведение финансовых транзакций, то разработчикам Эфириума удалось реализовать вычислительную одноранговую сеть, в которой могут выполняться запрограммированные алгоритмы. Они получили название или умные контракты. Суть таких контрактов заключается в том, что их выполнение происходит при удовлетворении определенных условий.

Умный контракт на примере сделке о покупке недвижимости:

Очевидно, что технология блокчейн актуальна не только для криптовалютных транзакций, а для всей финтех-сферы в целом. Все что связано с транзакциями может поддерживаться блокчейном.

Перспективность Blockchain в финансовой сфере признали крупнейшие банки мира. Еще в 2013-м году был создан консорциум R3. Туда вошли такие банки как J.P. Morgan, Goldman Sachs, Santander, IТG и другие. Группа занимается тестированием децентрализованного реестра в банковской сфере. Отдельные банки также инвестируют в блокчейн-стартапы, регулярно появляющиеся последние несколько лет.

Интерес банков к технологии связан с потенциальной угрозой, которую для них представляют криптовалюты. Блокчейн поможет сократить расходы на транзакции, сделать их безопаснее. Однако реализация полностью децентрализованного протокола в банковской сфере подорвет ее изнутри.

Практичность блокчейна неоспорима во всем, что касается хранения данных и подтверждения подлинности. Потенциально эта децентрализованная система данных способна уничтожить . В блокчейн можно записывать даты рождения людей, финансовые транзакции, отпечатки пальцев. Хранить сведения о документах вроде дипломов, паспортов, водительских прав. В перспективе это может помочь в борьбе с разного рода мошенничеством.

Примеры применения блокчейн в различных сферах жизни, помимо финансов:

• Идентификация личности. На основе технологии блокчейн работают сервисы в области идентификации и подтверждения прав доступа. Они создают цифровой аналог удостоверения личности. К таким стартапам относят HYRP, BlockVerify, OneName и другие.
• Авторские права. Платформа Ascribe использует дополняемый реестр, в который художники, музыканты, изобретатели могут хранить авторские права с помощью зашифрованных идентификаторов.
• Голосования. Пока что открытый реестр используется только в частных голосованиях. Однако в университете штата Вирджиния хотят внедрить технологию, базирующуюся на блокчейн. Это снизит вероятность фальсификации до нуля.
• Управление и юриспруденция. Потенциал Blocckhain в этой сфере безграничен. В идеале может быть создана система с отчетностью представителей местной и государственной власти, хранение данных о бюджете. Уже сейчас есть проекты вроде Borderless, которые объединяют в себе юридические и экономические услуги.
• Музыка. Проект Bittunes позволяет исполнителям композиций сохранить за собой права и заниматься продажей собственных работ. Есть и другие сервисы, нацеленные на распространение независимой музыки и продвижение исполнителей.
• Благотворительность. Блокчейн с его способностью записывать и хранить данные очень эффективен в сфере благотворительности. Так в платформе GiveTrack представлена открытая информация о пожертвованиях в фонды и их затратах. Это эффективный инструмент в борьбе с «террористами благотворительности».
• Недвижимость. Внедрение блокчейн в сферу недвижимости способно ее значительно усовершенствовать. Ускорится процесс покупки-продажи, появится инструмент надежного хранения данных о правах на собственность и так далее. Технология блокчейн применяется в сфере услуг, биржевой и обычной торговли. Потенциально она может быть полезной везде, где необходима отчетность, проверки подлинности чего-либо, хранение данных. Потенциал безграничен.

Заключение

Реально ли знать все тонкости и возможности блокчейна? Нет. 99,9% населения планеты этого и не нужно. Важнее понимать сам принцип технологии и то, как она устроена. А с этим придет и оценка потенциала блокчейна. Возможно, это даже изменит вашу жизнь.

В настоящее время технология блокчейн (blockchain) получила широкую популярность за счёт возможности воплощения в самых разных сферах. Она универсальна, и ограничений на её применение почти не существует. Применение блокчейн оправдано в любом сценарии, где распределённая структура может иметь практический смысл (см. ?). Так, многие компании запускают проекты на базе технологии блокчейн, но для их реализации, в свою очередь, важно привлекать профессионалов, обладающих практическим опытом ведения подобных проектов. Перечислим основные направления, в которых с успехом может применяться данная технология.

Сервис проверки электронных документов

В этом случае речь идёт о том, что на базе технологии блокчейн можно реализовать систему верификации электронных документов, которая осуществляется с использованием цифровой подписи, электронных ключей и прочих способов, не требующих бумажной копии. Подобный подход существенно экономит время и затраты на сопровождение такого процесса.

Одним из вариантов рассматриваемого метода является выпуск цифровых удостоверяющих сертификатов для любого из файлов, которые требуется заверить. Этот сертификат выступает связующим звеном для уникальных параметров файла и зафиксированной записи в цепи блоков данных. В результате появляется возможность подтверждения подлинности электронного документа.

В удостоверяющих сертификатах есть все нужные данные для того, чтобы подтвердить целостность защищённых сведений, в том числе и сторонними лицами. Проверку можно выполнять как локально, так и на специальном онлайн ресурсе.

Проведение различных операций с финансами представляет собой процесс, для которого значимую роль играет скорость его исполнения. Не на последнем месте стоит прозрачность и надёжность применяемых технологий. Именно поэтому отличным решением становятся блокчейн-платформы, отвечающие всем вышеназванным требованиям. В качестве примера таких решений можно привести Hyperledger или Corda, изначально ориентированные на высокие нагрузки.

Принцип действия данных платформ следующий. Участники финансовых отношений объединяются в распределённую структуру, благодаря которой можно добиться самого высокого уровня доверия без привлечения третьих лиц. А это, в свою очередь, позволяет не прибегать к посредникам и уменьшать во много раз издержки по операциям. По сути, речь идёт о применении одноранговой сети между покупателем и продавцом, где характерен значительно более высокий уровень доверия сторон, нежели в любой иной системе с единым центром управления.

Единая платформа, на базе которой строятся программы лояльности

Применение технологии блокчейн для программ лояльности имеет вполне конкретный смысл, так как в результате этого можно получить ряд преимуществ:

• Уменьшаются административные затраты. Суть в том, что используются, так называемые, умные контракты, которые передают текущие и открытые операционные данные унаследованным системам. Существенно снижаются издержки, возникающие из-за ошибок и деятельности мошенников.
• Премиальные баллы оцифровываются, в результате чего появляется возможность их относительно простого обмена. Кроме того, упрощаются процедуры взаиморасчётов с партнерами, программами и индустриями. Третья сторона в данном случае не привлекается, что повышает безопасность и удешевляет систему.
• Блокчейн открывает путь к функционированию без посредников. Такая возможность появляется за счёт наличия онлайн-протокола, взаимосвязанных последовательных блоков информации и умных контрактов.

Система мотивации и планирования сотрудников на базе технологии блокчейн

Данная платформа позволяет решить сразу несколько проблем, связанных с работой команд, состоящих из большого количества людей и занятых в крупномасштабных проектах. Речь идёт, например, о том, как учесть фактические расходы и достичь прозрачности затрат проекта.

Любая работа становится коммерчески выгодной лишь в том случае, если удаётся снизить издержки на взаимодействие между различными сервисами имеющейся инфраструктуры. Существенную роль здесь следует отвести разработке программных интерфейсов взаимодействия.

Если выстраивать систему мотивации сотрудников для нескольких компаний на базе блокчейн-сети, то каждая из участвующих организаций может стать её доверенным узлом. Для любого из проектов выпускается некоторое число цифровых токенов – валюты с установленной внутри программы стоимостью. Автоматически распределить токены по командам и участникам можно за счёт применения smart-контракта, причём это происходит, исходя из номинального объёма доступных ресурсов. Упомянутые токены представляют собой внутренний актив, который обеспечивает цифровой эквивалент человеческих трудозатрат.

Формирование и распределение фонда премий проектов осуществляется из общего объёма эмитированных цифровых токенов. Токены могут выступать не только как единица измерения времени, затраченного на работы, но и обмениваться затем на многочисленные предметы нематериальной мотивации. Например, удобное место у окна для сотрудника, лишний выходной, бесплатный сертификат на обучение, прохождение курсов повышения квалификации и так далее. Конкретные поощрения определяются в каждой компании и зависят лишь от пожеланий управленцев.

Выше мы уже рассматривали многочисленные достоинства технологии блокчейн и узнали, где ее применяют. Добавим к этому, что ещё одним преимуществом выступает полное отсутствие субъективных оценок работы сотрудников. Это возможно благодаря тому, что решения принимает не человек, а система, точнее, алгоритм smart-контракта. При этом используются прозрачные, заранее предписанные и автоматические критерии, что упрощает задачу определения «победителя».

Благодаря гибким возможностям интеграции внутри информационной среды, каждой отдельно взятой организации удаётся наладить процесс применения технологии блокчейн именно так, как требуется в том или ином случае, и сделать это максимально эффективно.

В последнее время многие из нас все чаще сталкиваются с таким понятием, как блокчейн. Это что за система? К сожалению, знают об этом далеко не все, хотя она имеет весьма перспективные шансы на развитие и внедрение в повседневную жизнь. Попробуем описать, что такое блокчейн, простыми словами. В довершение ко всему будет приведено несколько примеров использования новой технологии, а также рассмотрены преимущества и недостатки глобальной информационной структуры.

Блокчейн: это что такое?

Сама система появилась относительно недавно. Если пока не вникать в основные технические аспекты функционирования, технология блокчейн представляет собой четко структурированную базу данных с определенными правилами построения цепочек транзакций и доступа к информации, которая исключает кражу данных, мошенничество, нарушение имущественных прав и т. д.

Кроме того, при работе с ней задействованы всего две стороны, без привлечения посредников для проведения сделок любого типа. Если говорить о том, что такое блокчейн, простыми словами, технологию можно сравнить с неким прозрачным сейфом, скажем, из непробиваемого стекла, в который каждый зарегистрированный клиент (пользователь) может что-то положить. При этом все остальные видят, что именно туда кладется. А вот забрать что-то из сейфа можно только при наличии определенных прав доступа, грубо говоря, ключа, известного только тому, для кого он предназначен. Как уже понятно, взломать или разбить сейф нельзя. Но, на самом деле, это довольно примитивное сравнение.

В некотором смысле система блокчейн может быть представлена в виде некой глобальной книги, в которой математическими средствами описаны основные правила хранения и распределения информации, исключая к ней доступ извне даже на уровне зарегистрированных клиентов или администраторов. Нетрудно догадаться, что у этой системы нет какого-то одного управляющего как такового.

Как работает блокчейн?

Основным принципом функционирования новой технологии является прозрачность совершаемых операций с невозможностью их изменения лицами, не имеющими к ней санкционированного доступа. Родоначальницей считается система "Биткойн", в свое время созданная в виде саморегулирующейся криптовалюты, не требующей обслуживания финансовыми организациями или банками. Она использовала платформу блокчейн для учета транзакций любого типа. Похожим образом работает любой блокчейн-кошелек, например, та же система Qiwi.

Понять основные принципы функционирования глобальной базы данных можно на примере структуры ДНК. В ней имеется собственная цепочка блоков транзакций (сделок, платежей и т. д.). При этом после совершения и подтверждения любой транзакции (согласно установленным математическим правилам) в цепочку добавляется новый блок. И каждый такой блок, как и клетка ДНК, содержит информацию обо всей сети в целом. Таким образом, технология блокчейн изначально предопределяет невозможность добавления фальшивого блока или изъятия существующего, поскольку это сразу же будет видно во всей системе. Грубо говоря, нельзя в структуру добавить то, чего там быть не должно. При удалении блока система точно так же реагирует на изменение глобальной структуры. Вот и получается, что мошенничество, попытки несанкционированного вмешательства или то же пиратство исключены практически на все сто.

Основные сферы применения

На стадии своего появления технология блокчейн (от английского block chain) применялась исключительно для криптовалюты, а несколько позже была принята на вооружение некоторыми банковскими структурами.

Однако сегодня в своем развитии новая система проникает в нашу повседневную жизнь достаточно глубоко. Платформы для разработки бизнес-приложений на основе технологии блокчейн могут контролировать даже соблюдение авторских прав, отслеживание процессов производства того или иного товара на его соответствие заявленным стандартам, не говоря уже абсолютно обо всех финансовых операциях.

Основные платформы для построения бизнес-приложений

Среди наиболее продвинутых и часто используемых платформ, на основе которых могут создаваться программные продукты для бизнеса, можно отметить следующие:

• EmcSSH.
• EmcSSL.
• Emc InfoCard.
• EmcTTS.
• Emc DPO.
• Emc Atom.
• Emc DNS.

Рассмотрим каждую из них отдельно.

EmcSSH

С точки зрения платформы EmcSSH, являющейся дополнительным расширением технологии SSH для администрирования сетей, блокчейн - это некое специализированное хранилище публичных ключей (паролей) и списков пользователей, имеющих право на санкционированный доступ.

Например, пользователь сети имеет доступ к нескольким машинам. Для этого используется защищенный паролем секретный файл ключа, хранимый в блокчейне, что исключает проявление хакерских атак, называемых MIM («человек посередине»). Если же случилось невозможное - файл украден, то пользователь моментально может поменять его на новый или заблокировать доступ.

Такая методика наиболее эффективна в тех случаях, когда требуется управление большим количеством серверов, сетью банкоматов, удаленными компьютерными терминалами и т. д. Что самое интересное, такой глобальный контроль можно осуществлять независимо от географического местоположения, причем с той же простотой, что и при работе в обычной локальной сети.

EmcSSL

Является расширением пользовательского протокола SSL. Для него блокчейн - это место хранения так называемых цифровых отпечатков сертификатов единичных юзеров или организаций.

При входе, например на сайт банка, и обмене информацией между пользователем и банковской интернет-системой авторизация юзера происходит именно на основе таких сертификатов, что делает невозможной кражу паролей, кодов или ключей третьими лицами. В случае утери клиентом сертификата процедура его восстановления упрощается достаточно сильно, хотя и имеет некоторые неудобства в плане накладываемых ограничений (услуга восстановления платная, а для самого процесса требуется достаточно много времени).

Emc InfoCard

Эта платформа в основе своей использует систему электронных визитных карточек, неразрывно связанных с пользовательскими сертификатами SSL. В отличие от последних, такие визитки удобны тем, что информацию, в них содержащуюся, можно изменять.

При входе на определенный интернет-ресурс, поддерживающий данную технологию (например, блокчейн-кошелек), авторизация происходит именно на основе виртуальной визитки, а информация из нее загружается автоматически. Удобство такой системы состоит в том, что при изменении данных в визитной карточке она меняется на всех ресурсах, где она зарегистрирована, одновременно и полностью в автоматическом режиме. Так что у пользователя отпадает всякая необходимость повторного заполнения регистрационных полей на огромном количестве сайтов вручную.

EmcTTS

Система TTS представляет собой средство фиксации размещаемых документов любого типа по времени с созданием отпечатка момента их публикации.

Такая технология незаменима в юридических вопросах, когда требуется доказать подлинность документа, контракта, патента или даже публикации авторских прав. По отпечатку времени можно совершенно просто проверить не только дату выдачи или опубликования, но и время с точностью до секунды. А в юриспруденции это иногда может сыграть ключевую роль.

Например, есть две компании, заключившие договор на предоставление каких-то услуг. Первая после подписания контракта сделала его публикацию с использованием технологии TTS. Вторая фирма об этом не знала, а спустя некоторое время начала самовольно вносить изменения в договор, сославшись на якобы утерянный собственный экземпляр, да еще и заявив, что некоторые пункты были прописаны в предлагаемой ею нынешней редакции. Нет ничего проще, чем доказать правоту первой компании по временному отпечатку публикации.

Emc DPO

Система DPO является еще одним ответвлением основной технологии, применяемым для доказательства прав на любое имущество в физическом или интеллектуальном выражении.

Проще говоря, на основе уникальных номеров или характеристик использование такой технологии и может подтвердить, например, право на владение автомобилем, домом или квартирой, земельным участком, программной разработкой и т. д. В равной степени можно использовать кадастровые номера, регистрационные свидетельства, серийные номера лицензий ПО, а в некоторых случаях, скажем, для недвижимости - место расположения и т. д. С такой системой и переоформление прав собственности производится очень просто. Достаточно в блокчейне произвести простейшую операцию по изменению данных. Как уже понятно, доступ к таким процессам могут получить только лица, имеющие на это право, а вмешательство извне исключается.

Emc Atom

Atom - система, предназначенная для заключения сделок между двумя сторонами без участия третьей или посредников.

Чтобы было понятно, в некоторых случаях при передаче прав собственности или заключении контрактов две стороны вынуждены обращаться к нотариусу, в юридическую контору, в банк и другие организации. В данной ситуации их участие не требуется. Регистрация в случае совершения сделки с имуществом, когда продавец получил деньги, а право собственности переоформлено на покупателя, и является подтверждением законности операции с предварительной проверкой права владения имуществом продавцом, а в дальнейшем - еще и с подтверждением права собственности нового владельца. Правда, использоваться такой подход может только в том случае, когда обе стороны доверяют друг другу безоговорочно.

Emc DNS

Наконец, еще одна платформа, представляющая собой альтернативную систему распределения доменных имен в сетях, препятствующая злоумышленникам, производящим атаки на DNS.

Считается, что с применением такой технологии любая распределенная сеть, завязанная на Интернете, становится практически неуязвимой.

Скоростные транзакции

Этот тип технологий предназначен для проведения микроплатежей с минимальными затратами и издержками. Такие расчеты могут иметь сверхмалые суммы (даже на доли копеек).

Поскольку все проводимые транзакции являются виртуальными, система позволяет снять всякие ограничения по быстродействию в так называемой метрике TPS, несмотря на то, что любой расчет имеет свою стоимость, выраженную либо в денежном эквиваленте, либо в потребляемых на его совершение ресурсах.

Преимущества и недостатки системы

Напоследок остается сказать, что у системы блокчейн преимущества выражены достаточно ярко. Самое главное в технологии - это безупречная надежность и, как утверждается, абсолютная безопасность. Несмотря на это, сегодня ведутся активные дебаты о целесообразности повсеместного внедрения такой технологии. Банкиры, к слову, не спешат ее использовать из-за низкой скорости работы, изначально зависящей от трафика, хотя и признают, что быстродействие имеет более низкий приоритет по сравнению с надежностью и защищенностью проводимых операций.

Зато любой потребитель с помощью технологии блокчейн может даже самостоятельно проверить качество покупаемого товара путем отслеживания всей цепочки производства и поставок, чтобы убедиться в том, что покупка действительно соответствует указанным стандартам.

Впрочем, говорить о глобальном внедрении этой технологии, появление которой, по мнению многих специалистов, сравнимо разве что с возникновением глобальной сети Интернет, пока еще рано. Да и приложений, созданных на ее основе, не говоря уже об организациях, которые их используют, еще не так много, как многим хотелось бы. Однако большинство экспертов склоняются к мысли, что блокчейн имеет большое будущее. Так это или нет, время покажет. Остается надеяться, что эту систему не постигнет участь криптовалюты биткойн, от которой недавно было решено отказаться.