Блокчейн. Технологические аспекты и примеры приложений

Блокчейн - это распределенная база данных, которая содержит постоянно растущий объем информации, сгруппированной в блоки и связанной друг с другом таким образом, что каждый последующий блок включает время, когда он был создан, и ссылку на предыдущий блок, которая является зашифрованной «сводкой» его содержимого. Технология блокчейн используется для хранения и передачи информации о транзакциях, заключенных в интернете, которые организованы в виде последовательных блоков данных. Один блок состоит из заголовка и данных. Отдельные блоки содержат ссылку на предыдущий блок, поэтому невозможно изменить транзакцию без изменения всех последующих блоков. Один блок содержит информацию об определенном количестве транзакций, после насыщения информацией создается следующий блок данных, за ним следует другой, создавая таким образом цепочку. В цепочке в среднем каждые 10 минут появляется новый блок, куда можно отправлять информацию о транзакциях, например о торговле, акциях, владении, продаже, покупке, производстве электроэнергии, покупке или продаже валют, включая криптовалюты. В блоге Cryptex в найдете все актуальные новости и ответ на вопросы о криптовалюте и блокчейнах.

Набор данных

В технологии блокчейн уникальные, однозначные «отпечатки пальцев» данных создаются с использованием односторонних хэш-функций. Они работают, вычисляя короткую подпись для данного ввода. Имея в качестве входных данных любой документ или другую информацию в цифровой форме или даже целые огромные наборы данных, мы можем использовать хеш-функцию для вычисления «хеша» этих данных, что будет устойчивым к коллизиям, потому что два разных набора данных не дадут одинаковый хеш и практически нет возможность создания набора данных с тем же хешем, что и указанный набор данных. Еще одна особенность дайджеста - он односторонний и необратимый, невозможно воссоздать исходное сообщение, зная его дайджест. Эти функции используются на практике для быстрой идентификации цифровых данных и проверки целостности данных. Дело в том, что даже малейшее изменение в исходных данных должно отличать вычисленный хэш от хеша исходных данных. Этот базовый криптографический механизм может использоваться для обеспечения целостности целых наборов данных, для которых хэши отдельных компонентов набора вычисляются независимо, а затем, вычисляя хеш-хэши иерархически, мы получаем один хеш, идентифицирующий весь набор данных.

Такое решение используется в блокчейне, где отдельные транзакции хешируются отдельно, а весь набор транзакций образует блок, отображаемый с помощью хеш-дерева, что позволяет идентифицировать не только обмен данными в одной транзакции, но и любую попытку обмена всей транзакции на другую. Важным компонентом технологии блокчейн является асимметричная криптография, которая позволяет шифровать информацию, передаваемую между двумя сторонами, без необходимости для этих сторон согласовывать один общий ключ безопасности.

Сертификаты и цифровые подписи

Сертификаты и цифровые подписи на основе этого типа криптографии сейчас довольно распространены. Однако есть различия между ними и использованием асимметричной криптографии в технологии блокчейн. Основной факт заключается в том, что асимметричная криптография в блокчейне используется при каждой транзакции. Каждый участник сети блокчейн, взаимодействуя с другими участниками сети, каждый раз использует свой закрытый ключ для подписи отправляемых им транзакций и открытых ключей получателей этих транзакций. Кроме того, общедоступные сети блокчейнов, такие как Биткойн или Эфириум, не имеют «сертификации ключей» сетевых пользователей, любой может сгенерировать свою собственную пару ключей и немедленно стать полноправным участником обмена товарами в выбранной сети цепочки блоков. Еще одной характерной чертой криптографических решений в технологии блокчейн является так называемая отметка времени. Время в сети блокчейн синхронизируется между участниками сети, и транзакции, и сами блоки имеют отметку времени. Еще одной функциональной особенностью блокчейна являются механизмы консенсуса и смарт-контракты.