Вступ до технології блокчейн: повний посібник від принципів до застосувань

Чому важливо розуміти блокчейн?

За останні роки все більше людей цікавляться блокчейном, але досі не можуть чітко зрозуміти, що він таке, що може робити і як у нього брати участь. Технологія блокчейн змінює фінанси, ланцюги постачання, медицину та інші сфери, тому розуміння її базової логіки є надзвичайно важливим для прогнозування майбутніх трендів.

Основна сутність технології блокчейн

Простими словами, блокчейн — це як книга обліку, яку ведуть і зберігають багато людей спільно. На відміну від традиційної книги, яка контролюється однією організацією, блокчейн дозволяє будь-якому учаснику з технічними можливостями (зазвичай їх називають “майнерами” або “нодами”) спільно підтримувати цю книгу.

Значення назви

“Блокчейн” відображає його структурні особливості. Кожна транзакція записується у блок, схожий на сторінку книги. Коли блок заповнюється, створюється новий. Ці блоки з’єднані у хронологічному порядку за допомогою криптографії, утворюючи ланцюг — блокчейн.

Переваги децентралізації

Участь багатьох у веденні обліку означає, що система не постраждає через збої або втрату даних у одному вузлі. Навіть якщо один майнер припинить роботу, тисячі інших нод у світі продовжують записувати і перевіряти транзакції. Це і є головна особливість децентралізації у технології блокчейн, а також її найважливіша інновація.

Структура компонентів технології блокчейн

Кожен блокчейн складається з безлічі блоків, і один блок зазвичай містить три ключові елементи:

Дані

Дані у блоці залежать від цілей. Наприклад, у біткойні кожен блок містить інформацію про транзакції — хто переказує кому, скільки грошей. Ці дані зберігаються назавжди у блоці.

Унікальний хеш

Хеш — це щось на зразок людського відбитка пальця, унікальне. Він допомагає швидко знайти і ідентифікувати конкретний блок. Важливо, що унікальність хешу дозволяє виявити будь-які зміни у даних — навіть найменша зміна призведе до повної зміни хешу.

Хеш попереднього блоку

Блоки з’єднані між собою через запис хешу попереднього блоку. Це дуже хитрий дизайн: якщо хакер спробує змінити один блок, його хеш зміниться, і зв’язки з усіма наступними блоками стануть недійсними. Щоб запобігти цьому, система використовує механізм доказу роботи (PoW), що ускладнює і робить недоцільним підробку.

Як працює технологія блокчейн: приклад реальної транзакції

Після ознайомлення з компонентами, розглянемо, як у реальній транзакції працює блокчейн. Припустимо, 小林 хоче переказати 1 біткойн 小鄭:

Перший етап: ініціація транзакції

小林 вводить у гаманці три дані: свій адрес (відправник), адрес 小鄭 (отримувач), сума переказу (1 BTC). Транзакція поширюється у мережу блокчейн і потрапляє до черги підтверджень.

Другий етап: перевірка майнерами

Майнери отримують цю транзакцію і перевіряють два моменти: по-перше, чи дійсно у 小林 є 1 біткойн; по-друге, чи ця транзакція дійсно від 小林 (через цифровий підпис). Після успішної перевірки транзакція потрапляє у чергу для пакування.

Третій етап: формування блоку

За механізмом доказу роботи майнери приблизно кожні 10 хвилин пакують кілька підтверджених транзакцій у новий блок.

Четвертий етап: консенсус у мережі

Новий блок поширюється всім вузлам мережі. Кожен вузол перевіряє: чи валідні транзакції у блоці, чи коректний хеш і чи він правильно з’єднаний із попереднім. Коли понад 51% вузлів погоджуються, блок додається до ланцюга, і транзакція завершується.

Різні форми технології блокчейн

Технологія блокчейн не має однієї реалізації. Залежно від учасників і рівня доступу, її поділяють на три основні типи:

Публічний блокчейн

Будь-хто може приєднатися, транзакції прозорі і майже неможливо їх підробити. Але через багато вузлів обробка транзакцій повільніша, споживання енергії велике. Приклади: біткойн, Ethereum, Solana.

Консорціумний блокчейн

Обмежений для певних організацій, має гнучкі налаштування доступу, швидкий і дешевий у використанні. Підходить для корпоративної співпраці. Приклади: Hyperledger, FISCO BCOS.

Приватний блокчейн

Контролюється однією організацією, має високий рівень приватності і продуктивності. Але прозорість низька, можливі конфлікти інтересів. Використовується для внутрішнього управління даними і аудиту.

Основні переваги технології блокчейн

Безпека без рівних

Транзакції у блокчейні захищені шифруванням і незмінні. Навіть адміністратор системи не може видалити або змінити підтверджені транзакції.

Повна відстежуваність транзакцій

Усі транзакції записані у незмінну базу даних, що дозволяє відслідковувати походження і рух будь-якого активу.

Підвищення ефективності роботи

Розподілений реєстр спрощує процеси перевірки і обліку, швидко і з меншими витратами можна здійснювати міжрегіональні платежі.

Висока точність транзакцій

Через багаторазову перевірку вузлами ймовірність помилки значно менша, ніж у традиційних базах даних. Кожна зміна активу фіксується окремо, і майже неможливо повторне витрачання.

Виклики технології блокчейн

Ризики управління ключами

Якщо втратити приватний ключ гаманця, збережені активи можуть назавжди зникнути.

Енергоспоживання і екологічні питання

Публічні блокчейни з механізмом доказу роботи потребують великих обсягів електроенергії і обчислювальних ресурсів.

Проблеми швидкості консенсусу

У приватних і консорціумних мережах досягнення згоди займає час, що ускладнює швидке оновлення і розробку.

Потенційні правопорушення

Анонімність у блокчейні створює можливості для злочинців, що привертає увагу регуляторів.

Галузі, у яких вже змінює технологія блокчейн

Область застосування технології блокчейн постійно розширюється і вже проникла у багато секторів:

Криптовалюти і фінанси

Біткойн і Ethereum — найрозвиненіші застосування блокчейну. Останні роки платформи децентралізованих фінансів (DeFi) використовують технологію для кредитування, торгівлі, страхування без посередників. У червні 2023 року 中銀國際 випустила структуровані цінні папери на понад 30 мільйонів доларів на Ethereum, що демонструє практичне застосування у фінансовій сфері.

Ланцюги постачання

Товари проходять через багато етапів від виробника до споживача, і у традиційних системах дані легко втрачаються. Проект IBM Food Trust використовує блокчейн для моніторингу всього ланцюга постачання, що дозволяє швидко знаходити джерело проблем. Тайванський бренд чаю записує походження і технологію виробництва через блокчейн, і споживачі можуть сканувати QR-код для отримання повної інформації про походження.

Інтелектуальна власність і цифрові активи

NFT (незамінні токени) поєднують мистецтво, музику та інший творчий контент із технологією блокчейн, забезпечуючи чітке підтвердження прав власності. Проект NFT 周杰倫 дозволяє фанатам безпосередньо підтримувати улюбленця і отримувати ексклюзивний контент.

Медичне здоров’я і управління

Блокчейн використовується для збереження медичних записів, пацієнти можуть надати доступ певним лікарям. Естонія застосовує блокчейн для збереження медичних даних, щоб запобігти несанкціонованим змінам. У Тайвані МОЗ досліджує використання блокчейну для безпечного обміну медичними картками між лікарнями, щоб пацієнти не мали носити паперові звіти при зміні лікарні.

Як звичайна людина може долучитися до інвестицій у блокчейн

Сам по собі блокчейн — це технологічна інфраструктура, і безпосередньо інвестувати у нього неможливо. Але можна вкладати у продукти або компанії, що базуються на технології блокчейн. Найпростіший спосіб — це працювати з криптовалютами.

Спотова торгівля — початковий крок

Це найпростіший спосіб. Купити дешевше, продати дорожче, отримати прибуток із різниці. Наприклад, купити 1 біткойн за 3 000 доларів і продати за 5 000 — отримати 2 000 доларів прибутку. Також можна довгостроково тримати куплені криптовалюти.

Майнинг — вибір досвідчених

Майнинг — це підтвердження транзакцій шляхом вкладення обчислювальної потужності і отримання нагороди за блок. Це вимагає спеціального обладнання і постійних витрат на електроенергію, підходить для технічно підкованих і з достатнім капіталом інвесторів.

Трейдинг деривативами — ефективний і гнучкий спосіб

Контракти на різницю (CFD) — це фінансові похідні інструменти, що дозволяють торгувати з використанням кредитного плеча і невеликих капіталів. Ви не тримаєте приватний ключ і не володієте активом безпосередньо, а торгуєте на зростання або падіння цін. Важливо пам’ятати, що кредитне плече збільшує і потенційний прибуток, і ризик збитків.

Який би спосіб ви не обрали, перед інвестицією обов’язково досліджуйте, розумійте ризики і приймайте обережні рішення.