Как работает блокчейн

Технология Blockchain создавалась как альтернатива банковской системе с ее централизацией и обязательной идентификацией. Однако потенциальное использование блокчейна выходит далеко за рамки использования в качестве системы расчетов. 

Технология уже находит свое применение в разных областях: организация документооборота, медицина, страхование, закупки и тд. Без погружения в глубины программной архитектуры блокчейна, попробуем объяснить, как он работает и для чего может использоваться.

Что такое блокчейн

Блокчейн (от англ. block – блок и англ. chain – цепь) является децентрализованной базой данных, то есть информация не хранится на каком-то одном компьютере. Данные в этой базе организованы в блоки. Часто используется аналогия со страницами книги, где одна страница – один блок с записью действий участников базы (транзакции). 

Блоки в базе формируются последовательно, и информация из предыдущего блока передается в следующий, т.е. от текущего блока можно проследить все транзакции до самого первого блока в блокчейне.

Как работает блокчейн простыми словами

Простыми словами, работу блокчейна можно описать следующим образом. 

В текущий блок записываются транзакции, происходящие в базе прямо сейчас. Как только свободная для записи память в блоке заканчивается, он закрывается, проверяется, кодируется специальным образом и добавляется в базу к остальным блокам. Информацию в сформированном блоке изменить нельзя.

Пользователи блокчейна обмениваются информацией (совершают транзакции) при помощи ключей: открытого (публичного) и закрытого (приватного). Публичные ключи также называют адресами. Приватные ключи служат в качестве уникальной подписи пользователя, чтобы остальные участники блокчейна и ноды понимали, от кого поступила транзакция.

Все вычисления в блокчейне (в его классическом виде) производят майнеры. Чтобы стать майнером, пользователь должен скачать и установить блокчейн на свой компьютер. После установки базы компьютер пользователя становится нодой – узлом блокчейна, который занимается обработкой транзакций в системе, формированием и подтверждением блоков, а также хранением базы данных.

История технологии блокчейн

Первым применением технологии блокчейна в мире стал Биткоин. Он был создан в 2009 году (после экономического кризиса 2008 года). Первая криптовалюта разрабатывалась в качестве альтернативы банковской системе и, в отличие от нее, строилась на принципах децентрализации и максимальной анонимности.

Сатоши Накамото – создатель Биткоина и технологии блокчейн (считается, что под этим именем скрывается группа энтузиастов криптографии). Накамото предполагал, что со временем распределенные финансовые системы вроде Биткоина смогут заменить посредников в форме финансовых организаций. Таким образом, право на полноценное управление деньгами перейдет в руки людей, а не специализированных учреждений.

Спустя десятилетие ни Биткоину, ни другим криптовалютам не удалось достичь целей создателя блокчейна: традиционные финансовые организации сами заинтересовались технологией и активно внедряют решения на ее основе. Зато блокчейн дал старт огромному количеству новых разработок: от решений для бизнеса биржи, где можно торговать криптовалютой, Dapp-приложения, DeFi-проекты, игры, медицина, логистика, страхование и т.д., до передовых технологий распределенного интернета Web3, который может стать реальностью уже в ближайшем будущем.

Как устроены блоки в блокчейне

Но вернемся к устройству блокчейна. Как уже упоминалось, блокчейн состоит из блоков с информацией. В блоке записаны:

 • Дата и время его создания;

 • Хеш предыдущего блока – ссылка на предыдущий блок в виде специального кода, которая передана в текущий блок;

 • Хеш текущего блока – ссылка на текущий блок в виде специального кода, которая будет передана в следующий блок;

 • Список транзакций;

 • Значение nonce – специальная переменная, которая получает значение “верно” после обработки нодами блокчейна. С таким значением переменной текущий блок будет внесен в блокчейн. Если nonce будет иметь значение “неверно”, то блок не запишется.

Что такое хеш

Хеш – это специальный набор символов, который служит ссылкой на текущий блок для следующего блока, а также является уникальным номером блока (как номер страницы у книги). Он рассчитывается во время формирования блока и зависит от содержания транзакций и их количества. 

Хеши, выполняющие похожие функции, также есть и у каждой транзакции. Пока блок формируется, хэши транзакций вычисляются и записываются в блок. После того как место в блоке закончилось, система проверяет хеш всего блока, подтверждается целостность структуры, блок закрывается и передается в блокчейн.

Как создаются и проверяются новые блоки

Транзакции для формирования блока берутся из мем пула – специального пространства в блокчейне для их обработки. В мем пул попадают все транзакции, которые происходят в блокчейне в текущий момент, и обрабатываются поочередно по мере поступления.

Содержание мем пула обрабатывается майнерами. Компьютер майнера подключается к мем пулу и рассчитывает хеши для транзакций, потом – хеш блока. Затем нода проверяет правильность блока, задавая его переменной nonсe значение “верно” (для этого требуется решить специальную криптографическую задачу). После того как хеш блока рассчитан, требуется подтверждение от некоторого количества других майнеров. После этого блок считается подтвержденным и записывается в блокчейн.

Майнеры и майнинг

У майнеров в блокчейне две основных функции:

 • Ссоздание новых блоков;

 • Хранение блокчейна.

За свою работу майнеры получают вознаграждение. В начале появления технологии блокчейна майнингом можно было заниматься на обыкновенном компьютере – его вычислительных мощностей было достаточно. Теперь это работа целых майнинговых компаний или пулов, где объединены мощности огромного количества компьютеров или специальных устройств. 

Чем большее количество вычислительной мощности задействовано в работе, тем с большей вероятностью майнер сможет подтвердить блок и получить вознаграждение.

Что такое децентрализация

Децентрализация – одно из ключевых понятий и преимуществ блокчейна. Суть децентрализации проста: все узлы блокчейна равноправны, и каждый узел содержит всю базу транзакций. 

Такой подход позволяет сделать систему максимально безопасной: невозможно изменить записи во всех узлах блокчейна. Кроме того, в централизованных сетях взлом или поломка основного хранилища информации приводит к полной деструкции.

Зачем нужен блокчейн и в чем его преимущества

Главное, что позволяет сделать блокчейн: 

 • Избавиться от посредников любого рода, а также необходимости платить за их услуги;

 • Убрать контроль из единого центра за счет децентрализации;

 • Повысить защиту информации (невозможно изменить информацию в готовом блоке);

 • Уберечь информацию от недобросовестного изменения и использования.

Эти преимущества блокчейна позволяют применять его в широком спектре отраслей: от финансовой, в которой он и появился, до бизнеса и даже медицины.

Лучшие крипто-проекты и криптовалюты в 2022 году

Изначально блокчейн создавался как финансовая технология и пока используется в основном в этой области. Помимо известного всем Биткоина, существует огромное количество альткоинов, а также запущенных на различных блокчейнах проектов. Выделим некоторые из них:

 • Tron – проект начинался как блокчейн-платформа для обмена бесплатным пользовательским контентом. В 2022 году Tron стал одним из основных блокчейнов для разработки децентрализованных приложений, а его токен TRX – одной из самых популярных монет на рынке криптовалют;

 • Сardano – альтернатива популярному блокчейну Ethereum, созданная с привлечением ученых-криптографов. В 2022 вошла в топ-10 криптовалют по капитализации и продолжает активно развиваться;

 • Pancakeswap – самая популярная в мире децентрализованная криптовалютная биржа.

Перечисленные платформы – далеко не полный список достойных внимания проектов. Новые и перспективные криптовалюты и разработки на базе блокчейна появляются каждый день.

Источник