Как блокчейн может улучшить нашу жизнь

Кажется, мир перестал сходить с ума — новости о бешеных скачках и падениях криптовалют уже не появляются на каждом шагу, сходят на нет чьи-то сверхприбыли и убытки, интерес к теме из ажиотажного превращается в самый обычный. А это значит, что пора поговорить про основу — технологию блокчейн, без которой никакой «крипты» быть не может и которая представляет из себя намного большее явление, чем инструмент для трейдинга и инвестиций.

Сегодня мы довольно просто (насколько это возможно) расскажем вам про блокчейн, объясним основные принципы децентрализации и криптографии и подумаем, какие плюсы эта интереснейшая технология уже очень скоро принесет в нашу жизнь.

Скованные одной цепью. Что такое блокчейн

Что будет, если объединить открытость интернета с безопасностью криптографии? Появится технология, которая называется блокчейн (англ. block — блок и англ. chain — цепочка). В ее основе лежит революционно новый подход к обмену информацией — децентрализация, использование продвинутого алгоритма шифрования — криптографии, а также мгновенная передача достоверной информации.

Подробнее эти особенности мы обсудим позже, а пока просто запомним, что в сердце технологии лежит цифровая запись транзакций — перемещений как денежных средств, так и любых других защищенных данных. Подобно книге учета, блокчейн фиксирует внутри себя всё: в режиме реального времени он собирает информацию, организовывает её в блоки, а затем объединяет блоки в длинную неразрывную цепь.

Краткая история

История технологии восходит к 1991 году, когда ученые-исследователи Стюарт Хэйбер и Уэйкфилд Скотт Сторнетта впервые представили практическое решение присвоения временных отметок цифровым документам, благодаря чему эти документы не могли быть изменены. Система использовала криптографически защищенные цепочки блоков для хранения документов с временными отметками.

В 1992-м эта система была улучшена благодаря внедрению в нее деревьев Меркла, что позволило объединять сразу несколько документов в один блок. Как бы то ни было, развитие технологии дальше не пошло, приостановившись на десятилетие, и лишь в 2002 году Дэвид Мазиерес и Деннис Шаша сформулировали концепцию децентрализованного доверия в сетевой файловой системе — Building secure file systems out of Byzantine storage, которая легла в основу дальнейшей разработки.

Также в начале нового тысячелетия с развитием электронной торговли появилась проблема двойного расходования. Представьте, что у вас есть некий уникальный цифровой актив, вы продаёте его другому человеку… а потом, предварительно скопировав, продаете еще одному, который не знает о предыдущей сделке. Честно? Нет.

Чтобы с этим разобраться, в 2004 году криптограф Хэл Финн представил технологию RPoW (Reusable Proof of Work) — факт владения цифровыми активами регистрировался на доверенном сервере, который позволял пользователям по всему миру в реальном времени проверить полноту и достоверность информации. RPoW можно считать ранним прототипом и значительным шагом в зарождающейся истории криптовалют.

Следующий важный скачок произошел в 2008 году, когда был опубликован «White Paper» Сатоши Накамото, анонимного крипто-энтузиаста или группы людей. Именно этот документ стал научным обоснованием первого рабочего блокчейна и дал начало первой криптовалюте — Bitcoin. Важным отличием от предложенной Хэлом Финни системы являлось то, что вместо использования единого доверенного сервера проблема двойного расходования решалась путем использования одноранговой сети — все участники такой сети обладали равными правами и могли самостоятельно следить за правдивостью информации.

Сеть биткоина впервые предложила децентрализованный алгоритм консенсуса proof-of-work (PoW) — доказательство выполнения работы. Если сильно упростить, механизм PoW выглядит так: когда в сети накопилось достаточно много новых записей, один участник «запечатывает» информацию в блок, решая сложнейшую математическую задачу, а остальные участники сети проверяют его решение и «соглашаются» считать внесённые данные достоверными. Блоки, которые сеть одобрит, больше никогда не смогут быть изменены.

Это и есть майнинг, о котором вы точно слышали. Решая задачи и создавая новые блоки, участник сети получает вознаграждение в виде криптовалюты. Правда, подсчёты с каждым разом становятся всё сложнее, появляется необходимость в огромной вычислительной мощности — вспомните нехватку видеокарт последних лет, — а количество вознаграждения постоянно снижается.

Разные блокчейны решают эту проблему по-разному, но ядро в видео алгоритма консенсуса — способа, по которому одна и та же информация будет одинаковой во всей сети — и стало основой для надежности технологии.

В 2013 году Виталик Бутерин — программист и сооснователь печатного журнала «Bitcoin Magazine» — заявил, что биткоин нуждается в создании языка для построения децентрализованных приложений. В соавторстве с Гэвином Вудом он сам принялся за создание первой децентрализованной вычислительной платформы на базе технологии блокчейна Эфириум (англ. Ethereum).

Сеть Ethereum была запущена 30 июля 2015 года и стала очередной блокейн-революцией — там появились смарт-контракты. Простыми словами, вся сеть представляет собой распределенный по всему миру независимый компьютер, внутри которого создаются и запускаются программы — смарт (то есть «умные») контракты, «договоры» между участниками, которые невозможно нарушить и которые автоматически исполняются при выполнении всех заложенных в них условий.

Например, в контракте «Алишер передаёт Баходиру фото кота, а Баходир взамен отправляет Алишеру криптовалюту» Алишер получит деньги только если действительно отправит фото. В свою очередь Баходир, подписавший смарт-контракт и получивший фото, не сможет сослаться на «отсутствие денег» и отложить выплату — контракт самостоятельно доведёт дело до конца без участия персонажей.

По состоянию на 2023 количество сетей блокчейна уже превышает одну тысячу, и согласно прогнозам, в будущем это число будет только расти.

Особенности, которые очень важны

Как мы уже обозначили ранее, основой любого блокчейна считается децентрализация и криптография. Давайте разберемся чуть глубже.

Децентрализация применительно к информации означает, что данные, используемые множеством пользователей, хранятся не у одной организации, а у каждого пользователя. Противоположность данного явления — централизация, когда информация хранится у одного органа или службы, зачастую того, который выступает в роли посредника.

Для чего же нам нужны посредники? Посредники позволяют создать доверие там, где его нет. Когда вы используете кредитную карту в магазине, ваш банк выступает для продавца гарантом того, что у вас есть деньги. Когда вы обращаетесь в медицинское учреждение за лечением, клиника выступает в роли посредника между врачом и вами, собирая и каталогизируя информацию в виде медицинских карт пациентов.

Государственные органы и службы, учебные заведения и работодатели зачастую требуют от нас одну и ту же информацию, которую затем хранят у себя на сервере в целях ее внутренней передачи и предоставления необходимых нам услуг. Мы, в свою очередь, оказываем огромное доверие этим посредникам и надеемся, что они будут использовать нашу персональную информацию ответственно, прикладывать усилия по сохранению ее конфиденциальности, не допустят несанкционированного изменения, а также исключат передачу третьим лицам. К сожалению, так происходит не всегда.

Когда все данные сконцентрированы в одном месте, они представляют большую ценность и огромный соблазн для злоумышленников. Однако, если данные распределены на всех компьютерах сети, взломщики столкнутся с невероятно сложной задачей, об этом чуть ниже. А сюда добавим, что децентрализация также выражается и в том, что для совершения операции в сети не требуется подтверждение какого бы то ни было центрального органа.

Теперь поговорим о криптографии. В общем смысле она не является чем-то новым, но в рамках этой статьи нам важен тот её раздел, который активно применяется в технологии блокчейн — хеш-функции. Простыми словами, хеширование представляет собой процесс трансформации данных из каждого блока в уникальную последовательность символов фиксированной длины — хеш. Далее хеш из первого блока добавляется к информации следующего блока, и когда последний проходит через хеш-функцию, след предыдущего блока оказывается вплетенным в хеш нового. И так далее по всей цепи.

Правда, есть оговорка — «проблема 51». Если злоумышленник каким-то образом заставит 51% компьютеров сети «поверить» в его — уж измененную — версию определенного старого блока, изменения всё-таки «приживутся». Только для этого ему потребуется столько энергии, денег и вычислительных ресурсов, что на нынешнем этапе развития технологий подобная афера практически невозможна.

А вывод здесь такой: в совокупности децентрализация и криптография могут создать то, что недоступно традиционной централизованной системе — высокий уровень защиты информации, молниеносную скорость обмена данными по всему миру, автономность и независимость от центрального органа.

Блокчейн — это не только про криптовалюты

И вот, пройдя длинный путь, мы добрались до самого главного. Как вы поняли, блокчейн — это отдельная технологическая ветка, а криптовалюты — всего лишь её часть. Фактически, криптовалюты — лишь способ награждения тех, кто решает задачи и соединяет информацию в блоки, а уже инвестиционная и практическая их ценность (как, например, анонимность переводов) определяется исключительно пользователями.

Давайте разберем те сферы, в которых потенциал использования именно блокчейна, без привязки к криптовалютам, выглядит наиболее востребованным и реальным.

Сфера услуг и коммерция. Интернет-магазины, сервисы такси и доставки, бронирования жилья и заказов билетов — все они зарабатывают на создаваемом ими доверии между незнакомыми людьми и организациями. Комиссии таких посредников могут быть крайне высокими, особенно если платформа является монополистом или не имеет сильных конкурентов в своем сегменте.

Благодаря своим основополагающим принципам блокчейн позволяет избавиться от посредников, повысить скорость обработки и надежность операций.

Интернет вещей. Говоря об интернете вещей мы имеем в виду весь наш окружающий мир с его многообразием гаджетов и умных приборов, которые с каждым днем преображают нашу жизнь. Однако вместе с ростом комфорта у людей также появляется все больше опасений по поводу обеспечения достаточного уровня защиты их личной информации. В этой сфере также найдется место для блокчейна благодаря технологии безопасного хранения и накопления данных.

Международные платежи. Долгое время банки являлись основным и единственным исполнителем международных денежных переводов. Однако, кроме установленной комиссии, пользователям приходилось также учитывать сроки обработки запросов банками-отправителями и банками-получателями.

Временные рамки стандартного рабочего дня, загрузка системы и конкретных специалистов, выходные дни и государственные праздники — все эти факторы необходимо учитывать при оценке скорости транзакций. Транзакции в блокчейн занимают несколько минут, практически не имеют ограничений по сумме перевода, доступны 24/7 и прозрачны, так как факт совершения перевода мгновенно отображается в системе. Именно по этим причинам даже сами банки уже начали использовать в своей работе блокчейн.

Бизнес. Почему бы не помечтать и не представить также возможность перевода всего бизнеса на блокчейн и смарт-контракты? Благодаря этому можно хранить финансовую отчетность, контролировать цепочки поставок, осуществлять международные платежи с минимальными комиссиями и контролировать доступ конкретных пользователей к конфиденциальной информации.

Демократия и свобода слова. Представьте себе реальность, в которой мнение каждого человека имеет значение, голос имеет вес, а сделанный выбор точно будет учтен и не потеряется. Благодаря прозрачности и невозможности внесения изменений любой выбор человека может дойти до адресата в неизменном виде, любой процесс голосования может стать более демократичным, а, например, опубликованные статьи не смогут подвергаться цензуре.

Патентное дело. Знали ли вы, что в мире не существует единого патентного бюро, в котором хранились бы все существующие записи об изобретениях, защищенных авторским правом? На базе блокчейна можно построить единую платформу, со свободным доступом по всему миру, упрощенной процедурой оформления и высоким уровнем защиты данных.

Страхование. Процесс страхования имущества и здоровья может быть не только сложным, но и крайне затратным предприятием в плане времени и финансов, а из-за ручной обработки данных всегда существует риск возникновения крупных ошибок. В этой сфере технология может существенно облегчить нашу жизнь благодаря автоматизации передачи данных, прозрачности и возможности быстрого подтверждения факта владения объектом страхования.

NFT, или невзаимозаменяемый токен. Это такая запись в блокчейне, которая доказывает факт принадлежности какого-то цифрового актива какому-то конкретному человеку. Концепция токенов строится на базе криптовалюты, но имеет существенное отличие — в то время, как одна «монета» ETH (криптовалюта Etherium) всегда стоит как одна монета ETH и её можно обменять на другую, NFT не имеет собственной стоимости и не может быть использован как платежная единица во взаиморасчетах.

Ценность такого токена обусловлена исключительно интересом и вниманием общественности, поэтому может сильно изменяться во времени. Именно поэтому сразу после своего зарождения NFT стали ассоциироваться с искусством и творчеством цифровых художников, композиторов, общественных деятелей.

Тем не менее, перспектива данного направления может быть существенно шире, позволяя людям привязать факт владения существующими в реальной жизни активами, такими как недвижимость, к NFT и упростить способ их передачи в случае продажи или дарения.

Проверка подлинности. Покупая дорогостоящую вещь, мы хотим быть уверены, что имеем дело с оригинальной продукцией, которая прослужит нам долго, подарит именно те эмоции, которые обещает производитель, а также будет защищена правом на гарантийный ремонт и обслуживание. Благодаря использованию NFT каждый сможет еще до покупки проверить подлинность товара и обеспечить себе спокойствие.

Образование. Только подумайте, насколько могла бы упроститься жизнь студентов, если бы данные обо всех их академических достижениях вписывались в единую стандартизированную базу данных на основе блокчейна. Нет сомнений, что это бы помогло развитию студенческой мобильности, межкультурных связей, повышению мотивации и общего качества образования на глобальном уровне.

Медицина. В настоящее время вся важная информация, касающаяся здоровья пациентов, вписывается медицинскими организациями в амбулаторные карты, которые могут существенно отличаться друг от друга и по форме, и по содержанию. Ведутся они либо в письменном виде, либо в цифровом, а хранятся опосредованно в базе данных поликлиник, больниц, госпиталей, медицинских кабинетов и частных клиник.

В течение своей жизни человек может менять адреса проживания, города и даже страны, может путешествовать на короткий или длительный срок, в силу тех или иных причин обращаться в разные клиники, которые на первичном осмотре не имеют ни малейшего представления о том, какой «багаж» имеется у каждого конкретного пациента. Дело осложняется, если обращение к врачу не является плановым, а носит непредвиденный и срочный характер. В такие моменты каждая упущенная секунда — вопрос жизни и смерти, а лишней информации просто не существует.

Насколько могло бы улучшиться качество здравоохранения, если бы все данные пациента могли аккумулироваться на единой защищенной платформе? Все перенесенные и хронические заболевания, прививки, противопоказания и последние анализы, действующая страховка и контактные данные родственников для оперативной связи — тот необходимый минимум, который поможет врачам спасти жизнь.

***

А вообще, кроме сфер, где уже постепенно происходит внедрение блокчейна (транспорт и логистика, медицина, образование и т.д.) сценарии применения данной технологии ограничены только воображением человека.

Насколько быстро и широко будет происходит ее внедрение — покажет время, но этот процесс происходит на наших глазах, и сейчас у каждого есть возможность не только пристально наблюдать, но и самому внести вклад в развитие.