Блокчейн - не новая технология; тем не менее, есть много людей в технологической отрасли, которые не совсем знакомы с тем, как она работает. Конечно, каждый разработчик слышал о биткоине и других криптовалютах, но не все знают, что блокчейн - это технология, которая лежит в их основе.
Уже некоторое время эксперты в области технологий утверждают, что, овладев навыками работы с блокчейном, разработчики смогут совершить революцию, подобную появлению интернета. Однако для некоторых реальные механизмы работы этой технологии остаются несколько туманными.
В этой статье мы постараемся обсудить все, что веб-разработчики должны знать о блокчейне.
Определение блокчейна
Эта технология была впервые представлена как поддержка биткоина, но ее можно легко определить и без ссылок на криптовалюту.
Большинство экспертов описывают технологию как книгу учета фактов, которые воспроизводятся через несколько устройств (компьютеров), объединенных в обширную одноранговую сеть. Этими фактами могут быть подписи под контентом, денежные транзакции и многое другое. Люди в сети называются узлами, и они общаются друг с другом, используя преимущества криптографии. Криптография позволяет надежно идентифицировать как отправителя, так и получателя.
Когда узел хочет добавить новый факт в бухгалтерскую книгу, сеть определяет, появится ли этот факт в книге или нет. Консенсус - это то, что эксперты называют блоком.
Правильное определение фактов
Определение, которое вы прочитали выше, может показаться немного запутанным, однако, расшифровав каждую его часть, вы вскоре поймете, что понять его полностью не так уж сложно.
Для начала, одноранговые сети - это не обязательно новые замыслы. Torrent является отличным примером таких сетей. Однако в системе блокчейн пиры обмениваются не песнями или фильмами, а фактами.
Единственной проблемой сетей P2P является примирение или разрешение конфликтов, когда два несовместимых факта умудряются попасть в систему одновременно. В таких случаях сеть должна определить, какой из них достоверный, а какой нет.
В P2P-сети для решения проблемы, возникающей в результате примирения, используется система консенсуса. Что отличает систему блокчейн в этом аспекте, так это то, что она использует систему алгоритмов консенсуса proof-of-work, в которой используются блоки.
Понимание технологии блокчейн
Некоторые эксперты утверждают, что лучший способ понять тонкую технологию и процессы внутри блокчейна, если разработчики посмотрят на нее с разных сторон.
Что делает технология блокчейн?
Проще говоря, эта технология позволяет безопасно обмениваться или обрабатывать данные между несколькими сторонами в сети, состоящей из недоверенных коллег. В случае с блокчейном данные могут быть буквально любыми, но в большинстве случаев это информация, для обмена которой в настоящее время требуется помощь третьих лиц. Самым очевидным примером могут служить деньги (для этого нужен банк), свидетельство о собственности (для этого нужен адвокат), кредитные сертификаты и тому подобное.
Проще говоря, использование блокчейна устраняет необходимость в привлечении третьих лиц.
Как работает технология блокчейн?
По сути, эта технология опирается на три различные концепции:
Вы можете рассматривать блокчейн как базу данных, которая реплицируется столько раз, сколько пользователей. Или можно рассматривать его как суперкомпьютер, состоящий из всех вычислительных мощностей каждого узла сети. Вы можете использовать этот суперкомпьютер для обработки данных, как и в случае с удаленной точкой доступа, без необходимости в бэкенде.
Сила блоков
Эти блоки помогают установить порядок следования фактов в сети в случае недоверенных пиров. Каждый факт группируется в блоки. Во всей сети существует только одна гигантская цепочка этих блоков, причем каждый блок ссылается на предыдущий. Это означает, что если факт C находится в 14-м блоке, а факт E - в 15-м, то последний является предшествующим факту C, и вся сеть воспринимает его именно так.
Наконец, все факты ожидают подтверждения и добавления в блок.
Майнинг
В некоторых случаях узлы (пиры) могут создавать новые локальные блоки с наборами отложенных фактов в них. Когда это происходит, узлы соревнуются в том, чтобы их блок стал новой дополнительной частью цепи в сети. Для этого узлы бросают кости - если у узла выпадает двойная шестерка, то блок может быть опубликован со всеми подтвержденными фактами. После этого новый блок будет отправлен каждому другому узлу в сети. Они также проверят правильность нового блока и добавят его в свою собственную копию цепочки.
Однако для того, чтобы это произошло, узлам необходимо бросить большое количество игральных костей. Проверка блоков случайным образом довольно маловероятна. Такой подход помогает предотвратить мошенничество и способствует безопасности сети. В связи с этим новые блоки публикуются только через заранее определенные промежутки времени.
Это и есть процесс майнинга, который во многом напоминает добычу золота. В блокчейне экономическое вознаграждение за майнинг обычно представляет собой некую форму денег, то есть валюту.
Криптовалюта и деньги
Каждый момент времени майнерские узлы в цепочке проверяют несколько тысяч случайных строк с целью формирования нового блока. Из-за этого майнинг в цепочке требует большого объема памяти и процессора, то есть майнеры должны платить за хранение своих фактов в цепочке.
С другой стороны, простое чтение фактов не стоит никаких денег. В этом случае вам просто нужно запустить свой узел, чтобы восстановить факты, используемые каждым другим узлом в системе.
Итак, подведем итог:
Тем не менее, мы не говорим о деньгах в самом традиционном смысле. В зависимости от сети, вы будете платить соответствующей криптовалютой (сеть Ethereum использует Ethereum, а сеть Bitcoin - Bitcoin и т.д.).
В связи с этим возникает вопрос: откуда берутся первые монеты?
Майнеры получают небольшое вознаграждение за свои усилия по поддержанию безопасности и работоспособности сети. Каждый раз, когда майнеру удается добыть блок, он получает определенное количество криптовалюты. Таким образом, сеть создает свою собственную денежную экосистему.
Как вы, возможно, знаете, криптовалюты могут быть конвертированы в реальные деньги. Однако их стоимость в основном определяется спросом.
Даже сегодня криптовалюта остается волатильной инвестицией с ослепительными максимумами и депрессивными минимумами. Было много попыток популяризировать инвестиции на основе криптовалют. Тем не менее, даже опытные криптопровайдеры призывают широкую общественность держаться подальше от этих инвестиций, пока они полностью не поймут, как работает блокчейн и какова природа криптовалют.
С другой стороны, те, кто понимает концепцию криптовалют и систему блокчейн, утверждают, что подобная оцифрованная денежная система может создать гораздо более безопасные и прозрачные финансовые процессы, которые просто не могут сравниться с традиционными банковскими методами.
Выполнение программ (контракты)
До сих пор мы говорили почти исключительно о возможностях цепочки по хранению данных, но блокчейн также может выполнять программы.
Некоторые цепи позволяют фактам внутри блоков содержать мини-программы. В случае с биткоином вы можете установить мини-программы, которые будут обуславливать транзакции BTC.
Другие блокчейны позволяют использовать более сложные программы. Существуют сети, в которых контракт также содержит мини-базу данных, предоставляющую методы изменения данных. В таких случаях контракты реплицируются вместе с их базой данных. И каждый раз, когда пользователь вызывает метод на этом контракте, он также обновляет базовые данные, реплицируя команду, которая затем воспроизводится всей сетью.
Практическое использование - важность технологии блокчейн
Значительным преимуществом технологии является тот факт, что факты, хранящиеся в сети, не будут потеряны: они остаются там навсегда, реплицируясь столько раз, сколько узлов в системе. Кроме того, блокчейн будет хранить не только конечное состояние данных, но и историю каждой их формы, что позволит узлам легко проверять правильность данных.
Фактам из блоков можно доверять, поскольку они проверены. Поскольку для этого требуется распределенный консенсус, хранение данных в системе не является быстрым.
По большей части, самый революционный аспект технологии заключается в том, что она потенциально может устранить посредников из любого процесса. С блокчейном больше нет необходимости в проверенных третьих сторонах для создания доверия.
И хотя устранение посредников - это революционный шаг, он также может нарушить работу цифровой экосистемы в целом. Сегодня большинство успешных онлайн-бизнесов являются посредниками. Возьмем в качестве примера Amazon или Google. Первый стал третьей стороной между покупателями и продавцами. В случае с Google поисковая система стала посредником между веб-сайтами и пользователями сайтов.
И хотя технология способна нарушить то, как работает Интернет в настоящее время, некоторые эксперты утверждают, что она не произведет такого огромного взрыва.
Почему? Для начала, они утверждают, что устранение третьих сторон для обмена услугами и товарами может быть не столь однозначным. Когда интернет только появился, он также обещал дезинтермедиацию, но, тем не менее, Google был первой компанией, которая извлекла выгоду из рынка по всему миру - Google, посредник.
Можете ли вы создать свой собственный блокчейн?
По сути, да. Однако технология, лежащая в его основе, сложна, в ней используется несколько оптимизаций производительности, собственные сетевые протоколы и передовая криптография. Все это довольно утомительно и сложно разрабатывать с нуля каждый раз, когда проект требует использования технологии. К счастью, существует множество реализаций с открытым исходным кодом, которые вы можете использовать, и эксперты часто советуют использовать реализацию Bitcoin для создания приложений. Несмотря на то, что она была разработана для финансовых транзакций, с ее помощью можно создавать и другие псевдоумные контракты.
Развитие блокчейна
Эта технология широко используется в различных отраслях, поскольку она может принести огромную пользу, предлагая:
Однако разработка блокчейна может быть дорогостоящей и сложной. Поэтому, прежде чем приступить к разработке блокчейна или интеграции существующей платформы с этой технологией, необходимо задать себе несколько вопросов.
Будете ли вы хранить данные? Если ваш бизнес не требует обработки большого количества данных, блокчейн может оказаться не лучшим вариантом. Блокчейн имеет огромное преимущество для тех платформ, которые используют огромные объемы данных, хранящихся в различных базах данных, поскольку технология позволит вам иметь единый прозрачный вид обновленной бухгалтерской книги, доступной всем в сети.
Являются ли используемые вами данные динамичными? Если базы данных необходимо часто изменять, то решение на основе блокчейна может облегчить нескольким сторонам внесение множества записей в неподкупную систему.
Вам нужна большая прозрачность и лучший контроль над вашими данными? Если у вас есть проблемы с конфиденциальностью при работе со сторонними посредниками, блокчейн-решение может предоставить разрешения только на чтение и запись. Благодаря этому вы также сможете избежать задержек и потенциально высоких комиссий.
В целом, разработка блокчейна также может быть разумным шагом, если вы хотите работать с клиентами в доверительной среде. В такой среде бухгалтерская книга постоянно обновляется, а алгоритмы консенсуса подтверждают транзакции.
Даже на заре появления технологии блокчейн успел разделить экспертов. Одни считали, что она продвинет цифровую революцию еще дальше, другие называли ее мимолетным увлечением, основанным на непрактичной идее. Технология была представлена в 2008 году, и даже сегодня, 14 лет спустя, люди все еще пытаются дать окончательный ответ на этот вопрос.
Тем не менее, технология блокчейн не стоит на месте, и она определенно поможет сформировать наше будущее и цифровую сферу в целом.
Что такое припаркованный домен и почему это должно вас волновать? | Топ-5 изменений в современной разработке веб-приложений
