Знайомство з блокчейном: повний посібник від принципів до практичного застосування

З розуміння переказів — як працює блокчейн

Щоб глибше зрозуміти блокчейн, найнаочніший спосіб — подивитися, як він обробля транзакцію. Припустимо, малий Джанґ потрібно переказати 1 біткоїн малому Ванґу, і весь процес складається з чотирьох етапів.

Спочатку, малий Джанґ вводить адресу для відправлення (свій гаманець), адресу отримувача (гаманець малого Ванґа) та суму (1 BTC), ця транзакція поширюється по мережі у очікуванні підтвердження. Потім, майнери перевіряють два ключові питання: чи дійсно у гаманці малого Джанґа є 1 BTC? Чи ініціював цю транзакцію саме він? Після підтвердження транзакція потрапляє до «очікування пакування». За механізмом доказу роботи кожні 10 хвилин кілька транзакцій об’єднуються у новий блок. Нарешті, новий блок поширюється по всій мережі, і всі вузли перевіряють легітимність транзакції та правильність хешу, що з’єднує його з попереднім блоком. Коли понад 51% вузлів погоджуються, транзакція офіційно записується у ланцюг.

Цей процес пояснює, чому блокчейн називають «машиною довіри» — він не потребує посередників, а забезпечує безпеку та незмінність транзакцій через розподілений консенсус.

Структура та принципи безпеки блокчейну

Кожен блокчейн складається з кількох блоків, кожен з яких містить три основні елементи. Перше — це рівень даних, що зберігає інформацію про транзакції (наприклад, відправник, отримувач і сума у біткоїнах). Друге — хеш-значення, яке подібне до відбитка пальця блоку, унікальне і використовується для ідентифікації блоку та перевірки цілісності даних. Третє — хеш попереднього блоку, що забезпечує зв’язок між блоками і цілісність ланцюга.

Якщо хакер спробує змінити дані у одному з блоків, його хеш-значення зміниться, що порушить зв’язки з наступними блоками. Щоб запобігти таким атакам, у блокчейні застосовують механізми консенсусу (наприклад, доказ роботи), що робить зміну дуже дорогою і забезпечує цілісність реєстру та безпеку всієї мережі.

Різновиди блокчейну

Блокчейни класифікують за учасниками та рівнем доступу, утворюючи три основні типи.

Публічний блокчейн дозволяє будь-кому брати участь, дані транзакцій відкриті та прозорі, майже неможливо їх змінити. Однак через повільну обробку інформації та високі енергетичні витрати він переважно використовується у криптовалютах. Приклади — Bitcoin, Ethereum, Solana і Cardano.

Консорціумний блокчейн доступний лише для учасників певної організації або групи, рівень доступу складний. У порівнянні з публічним, він швидший, дешевший і менш вразливий до атак, тому широко застосовується у сферах фінансів, енергетики, страхування та Інтернеті речей.

Приватний блокчейн контролюється однією організацією або структурою, має найвищий рівень контролю та приватності, але токени у ньому легко маніпулювати, що створює ризики безпеки. Такий тип застосовується для управління даними та аудиту.

Основні переваги блокчейну

Блокчейн має цінність у кількох аспектах. У плані безпеки — усі транзакції захищені криптографією, їх неможливо змінити, і вони назавжди зберігаються у системі, навіть адміністратор не може їх видалити. У плані відстежуваності — кожна транзакція має повну незмінну історію у базі даних, що дозволяє чітко простежити рух коштів. У плані ефективності — розподілений реєстр забезпечує швидкі та дешеві міжрегіональні платежі та розрахунки. У плані точності — спільна верифікація кількох вузлів значно знижує ймовірність помилок і робить майже неможливим подвійний витрат.

Обмеження та виклики

Попри очевидні переваги, у блокчейну є й реальні виклики. Втрата приватного ключа може назавжди позбавити доступ до віртуальних валют. Публічні блокчейни, що використовують доказ роботи, споживають величезну кількість електроенергії та обчислювальних ресурсів. Консенсусні механізми приватних і консорціумних блокчейнів займають багато часу, що уповільнює оновлення та розробку. Крім того, анонімність у блокчейні може сприяти нелегальній діяльності.

Як блокчейн змінює різні галузі

Криптовалюти — найвідоміше застосування блокчейну. У сфері ланцюгів постачання IBM Food Trust використовує блокчейн для моніторингу всього процесу доставки, а тайванський бренд чаю «Wang De Chuan» фіксує походження та технологію виробництва чаю, щоб споживачі могли за QR-кодом побачити повну історію. Це вирішує проблему втрати даних і труднощів у їхньому відстеженні.

Управління інтелектуальною власністю за допомогою блокчейну зробило революцію. Невзаємозамінні токени (NFT) у поєднанні з мистецтвом забезпечують прозорість і незмінність авторських прав. Наприклад, NFT-проект «Phanta Bear» від Джей Чоу дозволяє фанатам не лише підтримати артиста, а й отримати ексклюзивний контент.

Медицина також досліджує застосування блокчейну. Естонія використовує його для збереження медичних записів, доступ до яких мають лише авторизовані лікарі, що запобігає підробкам. Тайванський Мінздрав розробляє систему для безпечного обміну медичними даними між лікарнями, щоб пацієнти могли без паперових довідок змінювати лікарні.

У фінансовій сфері блокчейн підтримує випуск облігацій і векселів. Банк Китаю Інтернешнл у червні 2023 року випустив структуровані векселі на Ethereum на суму понад 30 мільйонів доларів. Це свідчить про глибоку інтеграцію децентралізованих фінансів (DeFi) із традиційною фінансовою системою.

Як інвестувати у блокчейн

Сам по собі блокчейн як технологія не підлягає прямому інвестуванню, але можна вкладатися у компанії, що його розробляють і застосовують. Найпростіший спосіб — участь у торгівлі криптовалютами.

Спотова торгівля — базовий спосіб. Подібно до акцій, купуєте за низькою ціною і продаєте за високою, щоб отримати прибуток. Наприклад, купити 1 біткоїн за 30 000 доларів і продати за 50 000 — отримати 20 000 доларів прибутку. Куплені криптовалюти можна зберігати у гаманці або передавати іншим.

Майнінг — підходить для досвідчених інвесторів. Майнери надають обчислювальні потужності для підтвердження транзакцій і отримують нагороду, але це вимагає значних витрат на обладнання та електроенергію.

Контракти на різницю (CFD) — найефективніший і найзручніший варіант. Це фінансові деривативи, що дозволяють інвесторам торгувати у довгі або короткі позиції без необхідності мати ключі гаманця, з можливістю використання кредитного плеча для більшого обсягу інвестицій. Варто пам’ятати, що прибутки і збитки подвоюються. Для тих, хто хоче зайти у криптоактиви, доступні офіційні платформи для відкриття рахунків і торгівлі біткоїнами, Ethereum та іншими криптовалютами з високим рівнем регулювання, низькими комісіями та широким функціоналом.