что такое блоки в майнинге

Как работает майнинг Bitcoin: самое простое объяснение

13 мая курс ВТС обвалился, когда Илон Маск объявил, что Tesla больше не принимает Bitcoin: мол, майнинг неэкологичен. Почему майнинг Bitcoin потребляет столько энергии — и как он вообще работает? Объясняем простым языком.

Каждые 10 минут — по загадке

Возможно, вы удивитесь, но в основе процесса майнинга биткоина лежит разгадывание загадок. Задачи задает система, а решают их майнеры — вернее, мощные вычислительные устройства.

Мы не будем вдаваться в подробности того, как устроены эти загадки: скажем лишь, что майнерам нужно найти число, удовлетворяющее определенным требованиям. Причем просто решить задачу, как уравнение, нельзя: нужно перебрать миллионы потенциальных решений и транслировать их другим майнерам, чтобы они проверили их на правильность.

Загадочный создатель Bitcoin Сатоши Накамото наладил систему таким образом, что решение криптографической задачи требует огромных вычислительных усилий, зато проверка на правильность совершается очень просто. Когда все майнеры в сети согласятся, что найденное число — правильное, новый блок присоединяется к сети — а система тут же выдает новую загадку. В среднем это происходит каждые 10 минут.

Данный алгоритм называется Proof-of-Work (PoW), то есть «доказательство работы». Понимать это можно так: транслируя потенциальные решения в сеть, майнер доказывает, что совершил вычислительную работу.

Тот, кто первым найдет заветное число — вернее, тот, чье решение первым признают правильным остальные, — получает в награду биткоины. В 2021 г. награда за блок составляет 6,25 ВТС.

Три загадочных слова: хешрейт, сложность и асики

Заработок майнера во многом зависит от производительности оборудования. Чем больше решений в секунду выдает машина, тем больше вероятность, что одно из них окажется правильным. Это количество потенциальных решений (хешей) за единицу времени называется хешрейт и отражает вычислительную мощность устройства. А хешрейт сети — это суммарная мощность всех одновременно работающих майнеров (кстати, майнер — это и машина, и человек, занимающийся майнингом).

На протяжении последних 10 лет хешрейт сети Bitcoin постепенно рос. Казалось бы: если все майнеры трудятся над одной и той же задачей, то с ростом их числа (т. е. суммарного хешрейта) нужно будет все меньше времени, чтобы найти решение. А вот и нет: сложность задач тоже повышается, так что в среднем на решение нужны все те же 10 минут. И наоборот: если много майнеров вдруг покинут сеть, сложность вскоре автоматически упадет.

На заре развития Bitcoin сложность была такой низкой, что майнить ВТС можно было на обычном компьютере. Теперь же для этого используются специальные устройства: ASIC, или Application Specific Integrated Circuit, что означает «интегральная схема особого назначения». Это микрочип, способный выполнять только один вид вычислений — зато крайне эффективно.

Проблема энергопотребления

Хешрейт современных «асиков» исчисляется в терахешах в секунду, то есть в триллионах хешей (решений). Для такой мощности эти устройства очень эффективны: один ASIC потребляет в разы меньше электричества, чем набор видеокарт (GPU) с таким же суммарным хешрейтом.

Проблему можно обозначить так: сеть Bitcoin хорошо защищена от атак и манипуляций потому, что все майнеры должны прийти к консенсусу и совершить работу. Однако тот факт, что все они соревнуются в решении одной задачи, приводит к гигантской затрате ресурсов.

В этом парадокс алгоритма Proof-of-Work, и майнинг Bitcoin останется затратным до тех пор, пока не будет намайнена последняя монета — предположительно в 2140 г.

Стоит ли игра свеч?

Напоследок затронем интереснейшую тему доходности майнинга. С точки зрения обычных пользователей, главная функция майнеров — подтверждать транзакции (за что они получают комиссию), объединять их в блоки и присоединять к цепочке.

11 месяцев, чтобы отбить первоначальную инвестицию — это много. Пожалуй, самый ценный вывод для обычного пользователя заключается в том, что майнинг — вовсе не легкий способ разбогатеть, каким его часто изображают. Напротив, это очень затратный вид деятельности, в котором профит никогда не гарантирован.

В качестве альтернативы майнингу ВТС на асиках часто предлагается майнинг других PoW-криптовалют на GPU (видеокартах). Действительно, сложность добычи таких монет, как Monero (XMR) или Ravencoin (RVN), во много раз ниже, чем у Bitcoin. Но не все так радужно с GPU-майнингом:

Информация о криптовалютах в интернете зачастую некорректна или слишком запутана. Чтобы пользователям было легче сделать первые шаги, портал MyFin и регулируемая криптобиржа FREE2EX запустили данную серию статей, которые помогут новичкам разобраться, где в криптоиндустрии правда, а где — просто громкие заявления. Не пропустите следующую публикацию!

Деятельность, связанная со сделками (операциями) с токенами, связана с высоким уровнем риска полной потери денежных средств и иных объектов гражданских прав (инвестиций), переданных в обмен на токены. Правовое регулирование сделок с токенами не имеет единообразного подхода, и последствия совершения таких сделок могут иметь разную правовую оценку в различных государствах.

Данная статья не является консультацией или руководством, а создана в качестве информационно-просветительского материала.

_{*Партнерский материал. ООО «Пиксель Интернет» УНП: 590995582}

Источник

Что такое блок в Биткоине и криптовалюте? Время, награда и майнинг

Блоки- это файлы, в которых постоянно записываются данные, относящиеся к сети криптовалюты (к примеру, Биткоин). Блок записывает некоторые или все самые последние транзакции монеты, которые еще не вошли в какие- либо предыдущие блоки.

Таким образом, блок подобен странице книги учета или книге записей. Каждый раз, когда блок «завершается», он уступает место следующему блоку в блокчейне.

Таким образом, блок является постоянным хранилищем записей, которые, будучи однажды записаны, не могут быть изменены или удалены.

После того, как блок сформируется он организуются в линейную последовательность (также известную как блокчейн). Новые транзакции постоянно обрабатываются майнерами (если монета PoW – то есть майнится), или валидаторами (если монета PoS – то есть не майнится) в новые блоки, которые добавляются в конец цепочки блокчейна.

Ключевые моменты статьи:

Что такое блок?

Каждый блок содержит, помимо прочего, текущее время, запись некоторых или всех недавних транзакций и ссылку на блок, который шел непосредственно перед ним.

Он также содержит ответ на сложную для решения математическую головоломку, ответ на которую уникален для каждого блока. Новые блоки не могут быть переданы в сеть без правильного ответа.

Транзакции Биткоинов передаются в сеть отправителем, и все одноранговые узлы, пытающиеся решить блоки, собирают записи транзакций и добавляют их в блок, над которым они работают. Майнеры получают стимул включать транзакции в свои блоки из-за взимаемой комиссии за транзакции.

Поскольку каждый блок содержит ссылку на предыдущий блок, можно сказать, что совокупность всех существующих блоков образует цепочку. Однако в цепочке возможно временное разделение, например, если два майнера одновременно примут два разных допустимых решения для одного и того же блока, без ведома друг друга.

Одноранговая сеть предназначена для устранения этих расщеплений в течение короткого периода времени, так что выживает только одна ветвь цепочки.

Как работает блок

Рассмотрим на примере Биткоина. Биткоин-сеть имеет одну из самых больших активностей транзакций. Ведение записей об этих транзакциях помогает пользователям отслеживать, за что и кем они были оплачены. Транзакции, выполненные в течение заданного периода времени, записываются в файл, называемый блоком, который является основой блокчейн-сети.

Блок представляет собой «настоящее» и содержит информацию о своем прошлом и будущем. Каждый раз, когда блок завершается, он становится частью прошлого и уступает место новому блоку в блокчейне.

Таким образом, вся система работает в цикле, и данные постоянно сохраняются. Каждый блок содержит записи о некоторых или всех недавних транзакциях и ссылку на предшествующий блок, что, наряду с одноранговой системой проверки Биткоина, делает практически невозможным для пользователя подделать ранее записанные данные транзакций.

Майнинг Биткойнов

С каждым блоком связана математическая задача. Майнеры постоянно обрабатывают и регистрируют транзакции как часть процесса соревнования в каком-то виде гонки.

Поскольку за решение каждого блока вознаграждаются майнеры совершенно новыми BTC, каждый блок также содержит запись о том, какие адреса или скрипты Биткойн имеют право на получение награды. Количество сгенерированных биткойнов на блок начинается с 50 и уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков (около четырех лет) – этот процесс называется халвингом.

Для примера, в Эфире каждые 13.46 секунд (время проверки 1 блока) создаются 2 монеты ETH.

Сравнение блока с банками

В качестве аналогии можно сравнить обычные банковские транзакции с транзакциями в сети Биткоин.

Блокчейн похож на запись банковских транзакций, тогда как блок может быть отдельным подтверждением транзакции, которую банкомат банка распечатывает после использования аппарата.

Внутри сети блокчейнов отдельные блоки создают «бухгалтерскую книгу», очень похожую на то, как банкомат или банк будут регистрировать ваши транзакции.

Однако блокчейн записывает цепочку через всех своих пользователей, а не через одного. Это похоже на банк, но блокчейн предлагает повышенный уровень конфиденциальности по сравнению с обычными банковскими учреждениями.

Общие вопросы о блоках

Ниже мы ответим на самые популярные, часто задаваемые вопросы касательно блоков в различных блокчейнах.

Какое максимальное количество блоков?

Максимального количества не существует, блоки просто продолжают добавляться в конец цепочки со средней скоростью:

Что будет, когда все монеты одной криптовалюты будут сгенерированы?

Блоки служат для подтверждения того, что транзакции существовали в определенное время. Транзакции будут выполняться после того, как все монеты будут сгенерированы, поэтому блоки будут создаваться, пока люди торгуют этой криптовалютой.

Источник

Майнинг и как он работает: матчасть

Привет, %username%!
Я расскажу и покажу как работает основа генерации денег в криптовалютах — майнинг. Как создается первый блок, новые блоки и как появляются деньги из ниоткуда.
Чтобы было проще понять, мы напишем свой импровизированный майнер для импровизированной криптовалюты HabraCoin.

Сначала упрощенный ликбез, куда без него.

Кошельки

Каждый кошелек — это случайно сгенерированная пара ключей. Собственно, адрес кошелька — это хэш от публичного ключа. Так его можно однозначно идентифицировать.

Транзакция

Это запись о том, с какого кошелька на какой какая сумма переводятся. А так же, время и дата операции. Эта запись (её хэш) подписывается закрытым ключом отправителя и рассылается всем в округе в ожидании подтверждения.

Подтверждение

Чтобы о транзакции узнали и все себе её записали, необходимо её подтверждение, которое получается в результате создания нового блока.

Это служебные данные + список транзакций + номер кошелька майнящего + волшебное число.

Цепочка блоков

Последовательность, в которой каждый следующий блок включает в себя Id предыдущего.

Начало

Итак, есть некоторое количество народа, можно один. Назовём его Хаброша. Он решает запустить свою систему криптовалюты HabraCoin.

Поскольку выделенных серверов у этой валюты нет, то все её участники равноправны и должны как-то договариваться о валидности транзакций. То есть, нужен механизм, который обеспечит:

Для этого он формирует блок из существующих на данный момент неподтвержденных транзакций, номера предыдущего блока, номера своего кошелька и т.д. Для самого первого блока транзакций у нас нет, номера предыдущего блока у нас нет, ничего толком нет. Только адрес кошелька Хаброши да дата со временем.

Так же, в алгоритме HabraCoin указаны следующие вещи.

Ограничение скорости

Как мы видим, сам факт создания блока говорит о том, что его создатель получает за это вознаграждение. И чтобы это вообще имело смысл, скорость и сложность создания блоков следует ограничить. Иначе сами понимаете, тонны блоков из ничего и никакого толку.

Как этого добиться?

Если помните, все блоки состоят из нескольких полей. Мы берем эти поля, конкатенируем, получаем из них массив байт. Это массив байт отдаем хэш функции, получаем результат и смотрим: меньше то, что получилось с учетом текущей сложности, или нет?
Если нет, то изменяем этот массив байт до тех пор, пока не получим нужное значение. А именно:

В каждом блоке есть поле, называемое nonce. Это число размером несколько байт, которое нужно увеличивать на единицу, дописывать к блоку и опять считать от него хэш. Поскольку хорошие хэш функции выдают более-менее равновероятностные значения, то мы не знаем заранее, сколько раз придется повторять процесс. Может 1-2 раза, а может миллиарды.

Тот, кому удалось получить хэш, удовлетворяющий условиям сложности, рассылает всем блок с включенными в него транзакциями. На случай, если несколько человек сделали это одновременно, вводится условие, что несколько цепочек блоков существовать вместе не могут, а побеждает самая длинная. Таким образом, если у нас есть две цепочки:

то победит та, для которой 4й блок найдут раньше времени. А меньшая цепочка выкидывается и её транзакции снова попадают в очередь на подтверждение.

Комиссия

Все у себя в кошельках видели поле «комиссия» при совершении транзакции. Эта комиссия идет людям, занимающимся генерацией блоков. То есть, они в первую очередь будут выбирать из всех транзакций, ожидающих подтверждения, те, которые содержат в себе комиссию. После формирования блока считается, что вся комиссия, содержащаяся в транзакциях, отходит к его (блока) создателю.
То есть, когда кончится вознаграждение за генерацию блока (если это прописано в алгоритме валюты), то майнерам останется лишь комиссия, а халявные транзакции могут быть никогда не обработаны.

Давайте смоделируем ситуацию и поможем Хаброше скрафтить какой нибудь блок.

Под спойлером программа (в виде Junit теста), которая ради приличия генерирует 2 случайных пары ключей, формирует какое то подобие транзакции (даже подписывает её, все по честному!), а потом ищет такую к ней добавку, чтобы первые 2 байта хэша были нулевыми. Типа сложность такая. Работает пару минут, а потом действительно выдает хэш, который можно быстро проверить, сконкатенировав байты транзакции и счетчика.

Пример получившегося блока:

1824B9ADF09908222CF65069FDE226D32F165B3CF71B7AA0039FDFEF75EAA61610909EBFFBAC023480FC87FCF640C4A
009B82C4A6D25A0F4B8A732AE54EF733E792681137BA378577DFDC2732D192DAF323966EAD4ADC9635D7A12EDD50E34
9F660622D186AF3C03BF7D265F2AA7EB125056F4BF45BE519E8B22B845B28065110000006400000142E5D667CB01CEE
EDD0AC15EC4C491819A99030BD5FEF7CD2B469F2B90BA13D7981EDCD0708353D13390B8564F496C44FAC2777B0AF79D
C94CBF36D0CC0F047E807889F34C4DC5FEB724699C257391F84F3DDD70B84F841D115F4EFEAF4E58779042F35257E5C
035046037DE740718D199A8F06AD7A58E37CCCD4CC5E95295DCC2C5F3C70847BD59FA57BCC5FF4B208F93948FCFD763
EC1E5C85B61C43EB64B77A9F53B28785D7DE2335333003260A0839D53927976751A8D8967B2BB325909D86E82BC4125
2A28ECF6F0E7476BB99B29585EB0E75410000

Вот мы и заработали пару хабракоинов для Хаброши. Статья конечно поверхностная, так что готов к вашим вопросам.

Источник

Майнинг простыми словами: о том, как люди делают деньги из воздуха

В 2021 году методов заработка онлайн десятки, один из них — майнинг или добыча криптовалюты. Что такое «блоки», «пул», «риг» и «сложность майнинга»? Зачем майнерам нужны десятки видеокарт? Как люди занимаются майнингом? Давайте разберемся.

Майнинг опирается на три смысла: «блокчейн», «блок» и «создание блоков». Как это происходит и зачем?

Что такое майнинг простыми словами?

Майнинг это решение математической задачи подбором «Красивого» ответа. Полученный в процессе майнинга результат называется «Блок». Правило «Красоты» это часть криптографического алгоритма шифрования цепи Блокчейн. Майнинг производится на видеокартах или однозадачных микросхемах, называемых ASIC.

Существует два типа майнинга, которые определяют, чем подкреплена крипта: PoS — вкладом, PoW — трудом.

Какую роль играет майнинг в криптовалютах?

Любой актив должен быть чем-то подкреплен. До 1971 года доллар был подкреплен золотом, пока США не отменили свободный обмен слитков на ценные бумаги. Акции компаний подкреплены их капиталом, проектами и трудом. Криптовалюту можно подкрепить чем угодно: золотом, решениями, спросом, идеей или даже туалетной бумагой. Называется эта возможность «Токенизация».

Но любой валюте нужна инстанция, которая скажет «Да, это настоящая валюта», или ненастоящая. В привычной нам экономике, такими инстанциями выступают банк и монетный двор. Гарант того, что деньги настоящие, это рисунок на купюре и слово банка.

В мире криптовалюты всё принято децентрализовать, то есть, лишать центра и распределять возможность между участникам сети. Блокчейн это децентрализованный вариант банка и монетного двора. Майнинг нужен, чтобы создавать новые деньги, а блокчейн — чтобы их хранить и проверять.

По состоянию на 2021 год, используется две модели подкрепления криптовалюты — результатом труда или другим активом. Майнинг это основа криптовалют, которые подкрепляются трудом: ETH, BTC, XMR, LTC, DOGE и подобных. Но не только майнинг служит подкреплением криптовалюты — есть еще спрос, предложение, депозитные вклады, токенизация активов и явлений.

Что такое «Блок» в майнинге криптовалют?

Блоки выступают основной структурной единицей для блокчейна. Они хранят в себе историю транзакций, сведения о держателях монет и операции с криптовалютой. Блоки могут выполнять и больше задач, например служить основой для работы смарт-контракта.

Что хранят в себе Блоки?

Каждый блок хранит в себе данные про транзакции: время, сумма и направление, как в выписке по карте. Чтобы блокчейн не превратился в мешанину, блоки хранят номер счета отправителя и получателя, но в зашифрованном виде. Имея на руках блок из блокчейна нельзя сказать, как зовут отправителя и получателя или где они живут.

Как различить два одинаковых блока?

При помощи «Хеша» — ответа на уравнение, которое решает компьютер. Каждый блок содержит уникальную подпись, которую могут создавать майнеры. Если подпись «Красивая», то блок принимается как «Правильный». Некрасивые блоки отвергаются блокчейном.

Что такое «Блокчейн» и зачем создаются блоки?

Блокчейн работает как интернет — есть провайдеры, шлюзы, роутеры. Но есть и другое объяснение.

Блокчейн можно сравнить с книгой учета финансовых операций. Страницы этой книги называются «Блоки». В отличии от тетрадки с долгами или книги бухучета, из блокчейна нельзя вырвать страницы или стереть поля. Чтобы различать страницы между собой, они подписаны «Хешем».

Как и любая тетрадка с долгами, блокчейн находится под надежной защитой. Охрану обеспечивает два механизма — публичность и криптография.

Как работает публичность и криптография в блокчейне?

Участники блокчейна могут в любой момент открыть чью-угодно историю переводов и посмотреть кто, кому когда и сколько переводил. Но только если участники знают номера кошельков друг друга. Чтобы нельзя было подделать перевод, блокчейн защищен криптографией и правилом «Красоты» своих блоков.

Стабильность работы блокчейна основана на математике, а не на репутации или надежности человека. Философия блокчейна — при прочих равных никто не должен иметь больше власти, чем остальные. Называется это явление «Децентрализация», то есть самоуправление. При проектировании блокчейна, в него закладывается равенство голосов каждого, но не их количество.

Чтобы изменить блокчейн, понадобиться создать блок. Люди, которые создают блоки, называются «майнеры». Есть и другие названия, например в PoS блокчейне Tezos люди, участвующие в создании блоков называются «Бейкеры», или пекари.

Что такое «сложность добычи» в майнинге?

За печать новых монет для блокчейна майнеры получают награду. Если все будут печатать одинаково быстро, то курс монеты на рынке упадет — инфляция.

Чтобы никто не мог в одиночку добыть все монеты существует сложность добычи. Она закладывается в основу самого блокчейна: с ростом количества майнеров, растет и общая сложность добычи. Всё по честному — каждый майнер получает по возможностям, никто не обделен.

Что такое майнинг Риг?

Риг это название для установки, на которой добывается криптовалюта. Синонимы — ферма, криптоферма, шахта, майнер. На фермах осуществляется основная криптовалютная магия — обмен электроэнергии на деньги.

Фермы собираются любым, кто умеет соединять детали по инструкции. Сложностей в сборке фермы нет, есть сложности в её содержании.

Выглядит Риг, или Ферма, вот так.

Карты подключены через удлинители, райзеры, чтобы уместиться на деревянной жердочке.

Что такое «Криптовалютные кошельки» и для чего они нужны?

Любой валюте необходимо место хранения, в мире криптовалюты это кошельки.

Кошелек представляет собой адрес в сети блокчейна, за которым закреплены монеты. За кошельком для Биткоина закрепляются BTC, за кошельком Эфира закрепляется ETH и так далее. Но, кошелек для биткоина не может содержать ETH и наоборот.

Внутри кошелька любой обладатель криптовалюты держит основные активы — токены. Каждый кошелек оснащен криптографической защитой от взлома.

Создание кошелька происходит путем генерации адреса в сети блокчейн. Адрес генерируется двумя способами: на основе фразы-пароля или мнемонической фразы.

Фраза-пароль это обычный пароль, как например 12451612 или nautilus-pompilus. На основе пароля, система создает файл доступа к кошельку и мнемоническую фразу для восстановления доступа. Позже. доступ к кошельку можно получить через файл, фразу или использованный пароль.

Мнемоническая фраза это последовательность слов, которые необходимо вводить в определенном порядке. Вот пример 12 значной мнемонической фразы: dog mallard tempo dancing track modern fashion lounge coverage dump delay. После создания кошелька, её следует записать на бумаге, а еще лучше — запомнить.

Источник

Технология Blockchain простыми словами

Содержание

Содержание

Технологии распределенных вычислений и децентрализованного хранения информации были представлены еще в 90-х годах. Однако, слово «блокчейн» стало известно лишь недавно — когда некий Сатоши Накамото показал, как эти технологии можно использовать для устройства новой финансовой системы. Так, в 2008 году появился биткоин, а вместе с этим началась история развития блокчейна.

В 2021 году популярность этих технологий оказалась настолько высока, что стоимость того самого биткоина уже превышает 40 000 долларов за штуку. И, если этим феноменом заинтересовался такой крупный игрок, как Tesla, то почему бы не приобщиться к технологии простым пользователям. Разбираемся пальцах, что такое блокчейн, децентрализованная сеть и криптовалюта.

Народная энциклопедия знает очень много, но это не всегда понятно и доступно простому человеку. Как и в случае с определением технологии блокчейн. Поэтому попробуем разобрать тему на части и узнать, что к чему относится в этих непонятных дебрях криптографии.

Простым языком

Давным-давно, когда еще не вышел десятый айфон, жили Роман и Антон. У Романа было несколько способов передать денежные средства Антону:

Обычно, третья сторона — это целая совокупность инстанций и сервисов. Поэтому мы имеем цепочку посредников, схема работы которых находится под грифом секретности. С одной стороны, это полезно в целях безопасности — даже если мы зайдем в банк и попросим рассказать технические детали нашего перевода — никто этого делать не станет. С другой стороны, безопасность легко превращается в незащищенность — не зная технических подробностей, остается лишь слепо доверять банковской системе и надеяться, что «третьи лица» окажутся добросовестными ребятами.

Дело в том, что, превращаясь из бумажных в электронные, деньги не меняют своей формы — актуальные системы просто формируют цифровой код с зашифрованной в нем информацией о типе валюты, ее стоимости и количестве, чтобы передать ее от одного хранилища другому. Физически бумажное подтверждение ценности остается на руках пользователя или в сейфе банкомата.

Другими словами, Роман может найти терминал, предложить ему наличные денежные средства и получить их у себя на карте или отправить Антону. Мы привыкли так работать и считаем это безопасным способом перемещать деньги. Но с появлением блокчейна теория безопасности принимает новый оборот.

Посредники

Как работает стандартная банковская система переводов: на специальных компьютерах хранится вся информация о клиентах, операциях, имена, фамилии, отчества, адреса проживания, номера лицевых счетов. Нет, это не база данных КГБ — просто мы сами даем разрешение на обработку этой информации, когда регистрируемся на сайте. И это одна из брешей безопасности, которую блокчейн легко устраняет.

Когда Роман переводит деньги Антону через банкомат или онлайн-банк, он, так или иначе, делает запрос в эту базу данных, в реестр, где программное обеспечение проверяет некоторые условия:

И еще много подобных проверок, производимых программным обеспечением банков.

После того, как системе безопасности все понравилось, у Романа списывают необходимую сумму и зачисляют на счет Антона. Это привычная система и она централизована: здесь есть свой регулятор, органы управления, но, самое главное, — в системе есть обслуживающий персонал, без которого ничего не будет работать.

Программисты, аудиторы, операционисты, бухгалтеры, руководители, и еще два десятка должностных лиц, с помощью которых вся эта система функционирует, косвенно или прямо работают с переводом денег от Романа к Антону. Это следующая брешь в безопасности, которую блокчейн тоже закрывает.

Что такое блокчейн и как это работает

Еще совсем недавно все расчеты производились наличными деньгами. С развитием всемирной паутины изменился и способ передачи ценностей. Сегодня, в эпоху распределенных вычислений и автономных систем, в сети стало удобнее и безопаснее работать с помощью новых технологий. Например, блокчейн, где информация двигается между различными людьми без участия обслуживающего персонала, а также минуя централизацию, где существует вероятность, что вредная ошибка в коде ПО поможет хакеру забрать деньги или ценную информацию.

Начнем с того, что блокчейн (Block — блок, chain — цепь) — это децентрализованная база данных, которая предназначена для хранения последовательных блоков с набором характеристик (версия, дата создания, информация о предыдущих действиях в сети). Аналоговым примером его структуры представляется бесконечно длинная металлическая цепь, в которой нельзя разорвать или поменять местами звенья.

А еще цепочку блокчейна можно представить как книгу с возможностью добавлять страницы. Каждая новая страница пишется в режиме «онлайн», а остальные нельзя отредактировать или удалить.

Основное движение в такой системе происходит с помощью транзакций. Во время транзакции может выполняться какой-то скрипт, либо прописываться некая заметка с данными. То есть слово «транзакция» не равно денежному переводу и скорее обозначает способ обработки информации внутри сети.

Помимо основных данных, каждый блок имеет уникальный набор параметров: nonce, хеш предыдущего блока, хеш текущего блока и список транзакций.

Чтобы лучше понять, как устроены переводы внутри сети, снова представим страницу книги, где есть такая информация:

В пределах одного блока может храниться несколько тысяч таких записей. Когда память в блоке заканчивается — он закрывается, подписывается и переходит на новый блок в виде хеша или «отпечатка».

Хеш — это некий набор символов, несущий в себе уникальный отпечаток. Он формируется исходя из того, какие транзакции и в каком количестве хранит в себе каждый блок.

В процессе обработки транзакций постоянно проверяются хеши, после чего, словно по пирамиде, система поднимается к последнему хешу, где подтверждается целостность и верность всех предыдущих кодов, чтобы блок закрылся.

Если вдруг кому-то захочется добавить себе в кошелек пару сотен долларов без подтверждения со стороны остальных участников сети, то такая транзакция будет считаться неверной и перезапишется теми хешами, что хранятся у большинства узлов. То есть, если изменить хоть один байт, хоть одну точку, запятую или ноль, то итоговый хеш изменится, и блокчейну придется проверять все эти суммы заново для того, чтобы понять, правда это или ложь.

Из всего этого можно сделать вывод: сеть состоит из блоков, которые можно менять здесь и сейчас, пока они не закрылись. Все записывается в виде транзакций с информацией, которая шифруется как хеши и постоянно хранится в сети в каждом последующем блоке. Если изменить что-то и не найти этому подтверждение у большинства участников, то такие изменения просто не применятся, а блок будет считаться невалидным.

Простыми словами — в системе больше не получится подделать документы задним числом, как бы этого не хотели даже сотни человек, если общая сеть контролируется миллионами участников.

Отсюда и название Blockchain — все работает по цепочке, последовательно и непрерывно.

Кто такие майнеры и зачем они нужны

Мы уже говорили, что основной фактор безопасности заключается в добросовестности третьих лиц, тех, кто занимается обработкой информации. Как и у банковской системы — у блокчейна есть свой обслуживающий персонал. Но это не люди, а программный код, установленный на системах с нодой (сетью) блокчейна, то есть, на компьютерах, которые поддерживают сеть блокчейн. Другими словами — с помощью майнеров.

Для того чтобы провести операцию в блокчейне, необходимо ее создать и поместить в mempool — некую область, где хранятся все транзакции, которые в данный момент хотят совершить люди в блокчейне.

Что делают майнеры: они подключаются к mempool и начинают обрабатывать всю очередь. В глобальном смысле это работает так: система узнает о всех транзакциях в мемпуле, обрабатывает их, записывает в блок, высчитывает хеши и переходит к обработке новых заявок. Чтобы подтвердить валидность (правильность) блока, майнеру необходимо предоставить решение в сеть, которое проверяют другие майнеры и, если все хорошо, и большинство участников принимают результат вычисления хешей, блок считается правильным. Или nonce.

Разберемся на жизненном примере:

За круглым столом сидят десять человек. У них есть пять слов, из которых нужно составить предложение, которое может быть единственно верным из всех вариантов, которые можно придумать. Так, один из участников составил предложение первым и записал его на бумагу. После того, как все закончили задание, полученные предложения сравниваются. Так получилось, что первому участнику удалось составить верное предложение, и остальные семеро подтвердили, что у них получилось то же самое. И только один участник представил другое решение — но, так как он является меньшинством, а его предложение отличается от остальных, этот вариант из пяти слов считают недействительным и выкидывают из системы.

Выходит, для подтверждения настоящей информации в сети нужно договориться, чье решение подходит всем участникам в сети. Этим и занимаются криптовалютные майнеры.

Именно поэтому, в момент появления блокчейна, началась гонка за производительностью распределенных вычислений. Ведь чем больше у майнера вычислительной мощности, тем быстрее и больше информации он обработает в сети. Соответственно, как и банковский персонал, майнеры получают вознаграждение за свою работу. Это и есть основная причина, по которой все стремятся принять участие в добыче криптовалюты.

Децентрализация и распределенность

Мы уже выяснили, что для поддержки сети требуется постоянная и непрерывная работа нескольких мощных компьютеров. На сегодняшний день блокчейн обладает самой большой вовлеченностью вычислительных систем на планете. Даже такие гиганты как Google, Amazon и Apple не могут соревноваться с этой сетью по мощности.

Чем больше людей используют блокчейн, тем мощнее и безопаснее он становится.

Участником сети может стать каждый: достаточно установить официальный кошелек и загрузить полную ноду к себе на диск. С этого момента компьютер станет полноправным узлом в сети.

Например, у одного человека на компьютере стоит копия блокчейна. Есть еще один компьютер, на котором есть еще одна копия блокчейна, и таких десятки тысяч по всему миру. Если какой-либо злоумышленник захочет взломать систему и «нарисовать» себе миллион, мало того, что ему придется пересчитывать все эти блоки самостоятельно, ему еще придется сделать это в каждом компьютере, на каждом узле. А это, конечно же, невозможно — система полностью децентрализована и не имеет управляющих узлов. И с каждым днем таких узлов становится все больше, а шансов на взлом все меньше.

В централизованной системе вся информация хранится на сервере, и, если с ним что-то произойдет — можно попрощаться с ценными данными. В случае с централизованной системой злоумышленникам также проще найти уязвимость, чтобы атаковать главные компьютеры. Это может быть простая брешь в программной безопасности или безответственная работа сотрудника безопасности банка.

Такой большой вопрос безопасности можно решить только с помощью такой же большой сети. А под эти критерии как раз подходит система блокчейн, где каждый блок с информацией копируется одновременно на тысячи устройств без главенствующих в структуре систем.

Транзакции в блокчейн

В отличие от банков и электронных счетов, где для работы требуется слишком много конфиденциальной информации, блокчейн не требует от пользователей ничего: для работы понадобятся лишь два ключа, которые система выдаст при регистрации.

У каждого человека, желающего принять участие в блокчейне, есть свой публичный ключ, которым он подписывает транзакцию (как бы замыкает на ключ и пишет «отправить Васе»), а также приватный ключ, которым он может открыть посылку, которую ему прислал Вася обратно.

Публичный ключ — это некая фраза из цифр и символов, доступная к просмотру всем желающим. Если провести аналогию с биткоином, то публичный ключ — это номер кошелька, который можно отправить кому угодно для перевода средств.

Приватный ключ — это самое ценное. С помощью него подписываются все транзакции в пределах личного кошелька, а поэтому его нужно хранить в конфиденциальном месте. Например, как пароли от онлайн-банков.

Например, у Романа и Антона есть кошельки и приватные ключи.

Все, что зашифровано приватным ключом пользователя, любой человек может расшифровать при помощи своего публичного ключа. Но не открыть! Так можно узнать информацию по каждому переводу, по каждой транзакции счета — система полностью прозрачна. И в то же время анонимна — ведь никакой личной информации о человеке ключи, кошельки и блоки не хранят.

Биткоин — это не деньги

Мы привыкли считать, что биткоин это какая-то разновидность валюты, денег. На самом деле, понятия баланса в блокчейне нет. Все потому, что блокчейн — это просто записная книга. Обратимся к примеру на картинке:

Понятно, что блокчейн собирает всю информацию о движениях Романа, Антона и Марины, а затем передает это в виде транзакций в мемпул блокчейна. А там все как по инструкции — майнеры подхватывают информацию, считают хеши и подписывают блоки, чтобы поддержать сеть и получить вознаграждение в виде комиссии, которую ребята заплатили во время своих переводов.

Блокчейн и его применение

Биткоин — это не золото и не деньги, а обобщенный и удачный пример работы децентрализованных сетей, где каждый может стать участником и следить за честным исполнением всех событий.

Стоимость таких технологий нельзя считать оправданной или наоборот, недостаточной — здесь все, как на настоящем фондовом рынке. Если продукт хороший и правда что-то из себя представляет, то и цифровой актив прибавит в капитализации и стоимости. Если наоборот — проект считается провалом.

Конечно, все, что связано с блокчейн и монетами, пока еще является сильно волатильными инструментами, которые порой неподвластны даже очень крутым игрокам на рынке. И все потому, что основной объем инвестиций в этой сфере делают обычные люди, а не профессиональные игроки с Уолл-стрит.

И все же, несмотря на сложность и непонятность некоторых вопросов в этой индустрии, многие уже понимают ценность, удобство и безопасность децентрализованных технологий. Каждый день появляются новости о том, как государства внедряют инновации в привычные для людей сферы. Например, учатся отслеживать подлинность паспортов здоровья с помощью блокчейна, а также разрешают проводить регистрацию ценных бумаг с помощью децентрализованных сетей.

С биткоином или любым другим проектом, децентрализованные технологии станут неотъемлемой частью жизни современных структур. Ведь люди хотят обезопасить себя от мошенников, коррупционеров, хотят научиться контролировать свою жизнь больше, чем когда-либо. А блокчейн — это первый и самый большой шаг к новой системе.

_{Материал обновлен пользователем Urik26}

Источник