Що таке блокчейн і як він працює?

Блокчейн — це спільний цифровий реєстр транзакцій, який копіюється на безліч незалежних комп’ютерів і групується в блоки. Кожен блок криптографічно пов’язаний із попереднім, тому минулі записи надзвичайно важко змінити так, щоб ніхто не помітив. Замість того щоб довіряти облік одній компанії, учасники за спільними правилами домовляються, які транзакції дійсні й у якому порядку вони йдуть.

Ця ідея — реєстр, яким ніхто не володіє, але який може перевірити кожен, — і робить можливими криптовалюти на кшталт Bitcoin. На ній же ґрунтуються смарт-контракти, стейблкоїни й токени. Якщо ви зрозумієте базову механіку, розібратися в решті крипто стане значно простіше.

Будівельні блоки: транзакції, блоки й хеші

Транзакція — це інструкція на кшталт «надіслати 0,1 монети з адреси A на адресу B». Вона підписується приватним ключем відправника, що доводить згоду власника, не розкриваючи сам ключ. Наш посібник про публічні й приватні ключі пояснює, як працює такий підпис.

Транзакції збираються в блок. Кожен блок містить набір транзакцій, позначку часу й хеш попереднього блоку. Хеш — це короткий цифровий відбиток, який створює математична функція: змініть хоча б один символ вхідних даних, і відбиток повністю зміниться. Наша стаття Що таке криптовалюта? Як працюють цифрові гроші розкриває цей пункт докладніше.

Оскільки кожен блок містить хеш попереднього, блоки утворюють ланцюжок. Якщо хтось спробує змінити стару транзакцію, хеш цього блоку зміниться, що розірве зв’язок із наступним блоком, потім із наступним — і так до сьогодення. Кожен чесний вузол одразу відкине змінену версію.

Вузли: безліч копій одного реєстру

Вузол — це комп’ютер, на якому працює програма блокчейну. Повні вузли завантажують усю історію й самостійно перевіряють кожну транзакцію та кожен блок за правилами: чи дійсний підпис? Чи справді відправник має ці кошти? Чи правильно сформовано блок? Наша стаття Що таке криптовалюта? Зрозумілий посібник для початківців розкриває цей пункт докладніше.

Оскільки в публічному блокчейні вузол може запустити будь-хто, немає єдиного сервера, який можна вимкнути чи підкупити. Якщо вузол вимкнеться або почне брехати, інші просто його проігнорують. Саме це мають на увазі, називаючи блокчейн «децентралізованим», хоча ступінь децентралізації дуже різниться між мережами. Докладніше про це — у статті Що таке блокчейн? Пояснення простими словами.

Консенсус: як мережа доходить згоди

Вузлам потрібен спосіб домовитися, який блок буде наступним, особливо коли одночасно з’являються два дійсні блоки. Цей процес називається консенсусом. Два найпоширеніші підходи:

Обидві схеми роблять переписування історії надзвичайно дорогим. Щоб змінити минулі блоки, нападнику довелося б контролювати більшість майнінгової потужності чи застейканої вартості — такий сценарій називають атакою 51%. У великих мережах це нереально, у невеликих таке вже траплялося. Докладніше — у статтях proof of work: пояснення і proof of stake: пояснення.

Як транзакція проходить через блокчейн

Ось що відбувається, коли ви надсилаєте криптовалюту з гаманця:

1. 1Гаманець створює транзакцію й підписує її вашим приватним ключем.
2. 2Підписана транзакція розсилається вузлам, які перевіряють її й тримають у зоні очікування — мемпулі.
3. 3Майнер або валідатор відбирає транзакції, зазвичай надаючи перевагу тим, що сплачують вищі комісії, і пакує їх у новий блок.
4. 4Блок поширюється мережею, і вузли перевіряють його, перш ніж додати до своєї копії реєстру.
5. 5Що більше блоків додається зверху, то важче скасувати транзакцію. Це називається підтвердженням, і багато сервісів чекають кількох підтверджень, перш ніж вважати платіж остаточним.

Ви можете спостерігати за цим самі за допомогою оглядача блоків — сайту, що показує публічний реєстр. Наш посібник про те, як користуватися оглядачем блоків, покаже, як це зробити.

У чому блокчейни сильні (а в чому ні)

Блокчейни розкриваються, коли людям, які не довіряють одне одному, потрібен спільний реєстр, який ніхто не може таємно змінити:

• Цифрові гроші, які можна надіслати будь-куди у світі без банку.
• Токени, що представляють активи, — від стейблкоїнів до токенізованих фондів.
• Смарт-контракти: програми, які виконуються точно так, як написані, — для кредитування, торгівлі та іншого.
• Публічні журнали аудиту, де прозорість і є метою.

Вони погано підходять там, де вже є довірений оператор, а швидкість важливіша за відкритість. Звичайна база даних швидша, дешевша й легше виправляється в разі помилок. Блокчейни мають і реальні компроміси: обмежену пропускну здатність, комісії, що злітають за високого попиту, і помилки, які зазвичай не можна скасувати. Багатьом корпоративним «блокчейн-проєктам» блокчейн ніколи не був потрібен. Читайте також: ICO, IEO та IDO: порівняння.

Ризики та поширені хибні уявлення

• «У блокчейні» не означає правда чи безпечно. Блокчейн сумлінно записує будь-які отримані дійсні транзакції, зокрема шахрайські. Те, що токен існує ончейн, нічого не каже про його легітимність.
• Прозорість — це не конфіденційність. У більшості блокчейнів кожна транзакція публічна. Адреси псевдонімні, але їх часто можна пов’язати з реальними особами.
• Незворотність діє в обидва боки. Якщо ви надішлете кошти на хибну адресу або підпишете шкідливу транзакцію, звертатися зазвичай нікуди.
• Децентралізація буває різною. Деякими мережами керує жменька валідаторів, або їх може призупинити фонд. Перевірте це, перш ніж вважати мережу такою ж децентралізованою, як Bitcoin.

Підсумок

Блокчейн — це спільний реєстр, який ведуть багато незалежних комп’ютерів, пов’язаний криптографією та оновлюваний через процес консенсусу, що робить шахрайство дорогим. Це потужний інструмент відкритого й перевірюваного обліку, але він не робить надійними проєкти, побудовані на ньому. Перш ніж користуватися монетою чи токеном, перевірте його офіційні дані й актуальну інформацію, наприклад на його сторінці в нашому списку криптовалют, і пам’ятайте: ланцюжок зафіксує ваші помилки так само точно, як і успіхи.