Как работает блокчейн

Блокчейн – это регистр, в котором сохраняются все транзакции, выполненные в сети Биткойн. Он децентрализован и рассредоточен. Это означает, что он используется всеми узлами сети.

Блокчейн как цепочка блоков, которые записывают последующие биткойн-транзакции, кажется гигантским предприятием. Основное сомнение, которое приходит на ум человеку, знакомому с темой блокчейна, можно найти в следующем вопросе: как возможно, чтобы реестр всех транзакций биткойнов постоянно обновлялся и распространялся во всех узлах сети Биткойн, несмотря на отсутствие центрального блока, управляющего им?

Как представляется, основным препятствием для эффективной работы такого реестра является быстрое увеличение объема данных, которые необходимо постоянно обрабатывать, копировать и дополнять. И фактически в августе 2016 года блокчейн уже содержал 100 ГБ данных! Поэтому такой реестр требует большого объема дискового пространства и не может быть сохранен подавляющим большинством владельцев биткойнов. Тем более что блокчейн еще растет.

К счастью, решение этой проблемы простое. Пользователям биткойнов не нужно загружать копию блокчейна на диск, чтобы иметь возможность совершать транзакции или просматривать их, поскольку она хранится на серверах и в облаках. Чтобы получить доступ ко всему реестру системы Биткойн, все, что вам нужно сделать, – это найти веб-сайт, который дает представление о блокчейне, например BlockExplorer.com. Доступность этой информации универсальна и неограниченна. Благодаря этому каждый может в любой момент проверить, сколько биткойнов в настоящее время находится в обращении, какие адреса являются «самыми богатыми», или какая из транзакций была самой высокой. Каждая транзакция блокчейн должна быть подтверждена сетью, защищают пользователей Биткойн от манипуляций, например, путем выдачи одинаковых биткойнов дважды.

На уровне ИТ биткойн основан на асимметричной криптографии, то есть на той, в которой у пользователя есть два ключа, связанных вместе: открытый и закрытый. Адрес кошелька Биткойн генерируется из открытого ключа, а закрытый ключ необходим для авторизации транзакции. Такой портфель не содержит данных о том, кому он принадлежит. Отсюда и возможность анонимных переводов. Благодаря асимметричной криптографии сеть может сделать вывод, что сделка была сделана человеком, имеющим доступ к закрытым ключам – скорее всего, владельцем, если он их надежно хранил.

Поэтому, когда Алиса хочет перевести биткойны Бобу, она добавляет к ним открытый ключ Боба и свою собственную подпись личного ключа. Следующим шагом является объявление транзакции в сети. Когда сеть определит, что цифровые подписи и количество битовых монет верны, передача будет принята. Завершающим этапом транзакции является добавление информации о ней в блок, который будет навсегда назначен блокчейну. Стоит отметить, что перевод нельзя отменить и учетную запись отправителя нельзя заблокировать. Это означает, что пользователи имеют полный контроль над своими средствами. Поэтому, если закрытый ключ каким-то образом будет потерян, никто никогда не получит доступ к связанному кошельку снова.

Блокчейн биткойна использует хеш-функцию RIPEMD160, которая генерирует 160-битные хэши, максимальное количество адресов в системе составляет 2 160, а вероятность того, что неверно введенный адрес будет принят, составляет от 1 до 2.

Вот как выглядит пример – хотя и не случайный – адрес кошелька Bitcoin:

1Ross5Mp5doy4ajF9iWXhgKaC2Q3Pwwxv

Адреса начинаются с 1 или 3, не содержат специальных символов, только цифры и прописные и строчные буквы – за исключением цифры 0, заглавной буквы O, заглавной буквы I и строчной буквы L. Адрес может быть представлен в виде QR-кода, и каждый пользователь может генерировать любое количество адресов, чтобы вы могли и даже рекомендовали использовать новый одноразовый адрес для каждой транзакции.