Блокчейн-технологии в IT: возможности и применение

О блокчейне понятно: что это, почему это не то же самое, что биткоин, и как используется в цифровизации бизнес-процессов. 

Суть и принципы технологии блокчейн

Блокчейн (от англ. block — «блок» и chain — «цепь») — это технология хранения и передачи данных, защищенных уникальным алгоритмом цепочки блоков. При этом все блоки:

• связываются друг с другом уникальными ключами;

• каждый следующий хранит сведения о предыдущем;

• неизменяемы и доступны для просмотра.

Каждый блок в блокчейне содержит хэш предыдущего блока, что обеспечивает целостность всей цепочки данных. Когда новые данные добавляются в блокчейн, они записываются в новый блок, который содержит хэш предыдущего. Если данные в старом блоке изменятся, то изменится и хэш этого блока. Это приведет к нарушению цепочки. Любые попытки изменить данные в блокчейне будут замечены другими участниками сети и отклонены в процессе проверки блоков. 

Перечислим основные принципы технологии блокчейн.

Децентрализация

Сеть блокчейн не имеет единого узла управления или центрального сервера. Все участники сети имеют равные права и возможности. Это обеспечивает прозрачность и устойчивость к попыткам централизованного контроля.

Неприкосновенность данных

Каждый блок содержит хэш предыдущего блока, что обеспечивает целостность цепочки. После записи данных в блок и подтверждения их сетью изменить или удалить эти данные практически невозможно.

Консенсус

Для добавления нового блока в цепочку необходимо достичь согласия (консенсуса) участников сети. Это обеспечивает безопасность и надежность транзакций.

Прозрачность

История записи данных в блокчейне доступна для просмотра всем участникам сети, что способствует увеличению доверия и уменьшению рисков манипуляций.

Эти принципы делают технологию блокчейн надежной, прозрачной и безопасной средой для хранения и передачи данных, а также для выполнения различных операций без посредников и с минимальными рисками.

Кто придумал блокчейн

Главной точкой отсчета в истории технологии блокчейн считают 2008 год, когда некто под псевдонимом Сатоши Накамото опубликовал манифест, описывающий концепцию распространения цифровой валюты. В нем был предложен новый способ хранения и передачи данных, который не требует централизованной инстанции для обеспечения их безопасности и целостности. Похожие концепции в разное время до этого выдвигали Д. Чаум (1982 г.), У. Сторнетт и С. Хабер (1991 г.).

Был ли Сатоши Накамото одним человеком или группой разработчиков, до сих пор неизвестно. На эту тему есть десятки конспирологических теорий. Некоторые из них даже приводят вполне убедительные аргументы в сторону «русского следа». 

Причем тут биткоин

В 2009 году была создана криптовалюта биткоин. Биткоин можно считать первым успешным продуктом, реализованным на базе технологии блокчейн. Блокчейн фактически стал основой для оборота биткоина, где все транзакции записываются в блоках и хранятся в цепочке блоков. Позже стали появляться другие криптовалюты, но биткоин среди них по-прежнему считается наиболее волатильной и надежной.

С течением времени технология блокчейн стала использоваться в различных сферах, помимо криптовалют. В мировой практике довольно много кейсов применения блокчейна для управления цифровыми активами, улучшения процессов трекинга и верификации поставок, обеспечения безопасности данных и прозрачности в различных отраслях.

Что такое майнинг

Майнинг (от англ. mining — «добыча полезных ископаемых») в блокчейне — это процесс создания новых блоков и добавления их в цепочку с помощью вычислительной мощности компьютеров. В процессе майнинга участвуют майнеры, обученные люди, которые выполняют сложные математические задачи для проверки транзакций и обеспечения безопасности сети. Делают это они с помощью мощных компьютеров ASIC, способных обрабатывать огромное количество хэшей в секунду. За успешное завершение задач майнеры получают вознаграждение в виде криптовалюты, например, тех же биткоинов. Майнинг играет ключевую роль в обеспечении децентрализации и надежности блокчейн сетей.

Что такое смарт-контракты

Смарт-контракты — это еще один продукт на основе технологии блокчейн, который был представлен платформой Ethereum в 2015 году. Они позволяют автоматизировать и обеспечить безопасность проведения различных видов сделок, таких как финансовые транзакции, передача активов, управление правами доступа и многое другое. Блокчейн позволяет создавать программные контракты и выполнять их автоматически при выполнении определенных условий, без участия посредников. С появлением смарт-контрактов возможности применения технологии стали еще более широкими. 

Сегодня технология блокчейн продолжает развиваться и применяться во многих отраслях. Специалисты в области информационных технологий и представители корпоративного сектора работают над улучшением ее масштабируемости и эффективности. Некоторые страны уже начали экспериментировать с использованием блокчейна для улучшения государственных услуг и цифровизации экономики.

Где блокчейн-технологии применяют сегодня

Перечислим сферы, которые выступают основными драйверами развития технологии блокчейн сегодня.

Финансы

Блокчейн-технологии применяются для проведения транзакций с криптовалютами, создания цифровых кошельков, обеспечения безопасности и прозрачности финансовых операций. Смарт-контракты на блокчейне позволяют автоматизировать выполнение условий сделок без участия посредников.

FMCG и логистика

Блокчейн используется для отслеживания товаров в цепочке поставок, обеспечения подлинности и происхождения товаров, улучшения управления запасами, сокращения времени доставки, а также для повышения прозрачности и надежности в логистических процессах.

Здравоохранение

В медицине блокчейн применяется для безопасного хранения и обмена медицинскими данными пациентов, управления медицинской историей, улучшения координации между медицинскими учреждениями и повышения качества оказания медицинской помощи.

Интернет вещей

Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) — это концепция, которая описывает сеть связанных между собой устройств, способных обмениваться данными и взаимодействовать друг с другом через интернет. Эти могут быть умные домашние устройства, автомобили, промышленное оборудование, медицинские устройства и т. д. Блокчейн обеспечивает безопасный обмен данных между устройствами и защиту конфиденциальных данных их владельцев.

Авторское право

Использование блокчейна в правовой сфере помогает установить принадлежность определенного контента автору, зафиксировать дату создания произведения, а также отслеживать его использование. Это может быть особенно актуально в музыкальной индустрии, киноиндустрии и других сферах, где защита авторских прав имеет критическое значение.

Государственные услуги

В сфере государственных услуг блокчейн применяется для обеспечения прозрачности и надежности реестров, улучшения эффективности и доступности государственных услуг, предотвращения коррупции и мошенничества.

Вызовы и перспективы развития блокчейн-технологии

Блокчейн-технология имеет большой потенциал для трансформации различных отраслей и повышения эффективности бизнес-процессов. Однако для реализации этого потенциала необходимо преодоление множества сдерживающих факторов. Условно их можно разделить на три группы.

Проблемы масштабируемости и скорости 

Основной вызов для развития блокчейн-технологии — необходимость масштабирования и скорости обработки транзакций. Действующие блокчейн-платформы постоянно сталкиваются с проблемами пропускной способности, что затрудняет их использование в массовых приложениях. Блокчейн-разработчики предлагают различные решения, такие как шардинг, плазмы, Lightning Network и другие, чтобы улучшить производительность сетей. Но на сегодняшний день пока рано говорить о широком распространении блокчейн-сетей в IT.

Развитие стандартов и законодательства

Как и многие цифровое технологии, блокчейн сталкивается с ограничениями со стороны законодательства, точнее, установленных стандартов и права применения. Не хватает законодательной базы, которая поможет установить правила игры, обеспечить защиту пользователей и инвесторов, а также будет способствовать доверию к блокчейн-проектам. Первый шаг в эту сторону сделан — с 1 ноября 2024 вступит в силу закон о легализации майнинга криптовалют в России.

Приватность 

С одной стороны, блокчейн обеспечивает высокий уровень прозрачности и неприкосновенности данных. С другой стороны, из-за этого могут возникать проблемы с конфиденциальностью. Несмотря на сопутствующие технологии шифрования с применением приватных и общих ключей, некоторые блокчейн-сети все еще уязвимы для попыток хищения данных и раскрытия личной информации. 

Итог

Технология блокчейн имеет большой потенциал для трансформации различных отраслей и повышения эффективности бизнес-процессов. Однако для реализации этого потенциала предстоит большая работа над устранением вызовов, развитием стандартов и поэтапным внедрением в системы автоматизации разных сфер.