Blockchain на пальцах
Давайте представим, что вы живете в городе, в котором есть большое место для парковки на 200 автомобилей (предположим, что это парковочное место имеет только один этаж). Так же парковочное место имеет главные ворота, которые всегда закрыты и открываются только при въезде или выезде автомобиля.
Давайте теперь опишем это парковочное место с разных точек зрения:
• Цена: Поскольку какая-то частная компания построила это парковочное место исключительно для парковки, все расходы по его обслуживанию будут оплачиваться компанией-владельцем, т.е. будет взыматься высокая плата за аренду одного парковочного места.
• Безопасность: если воры получат доступ к главным воротам, они смогут легко добраться до вашего автомобиля.
• Ограничения: Что, если количество автомобилей в вашем городе вырастет с 200 до 300? На парковке не хватит места для всех автомобилей и другие частные агентства должны будут построить новое парковочное место.
• Доверие: Вы доверяете компании, занимающейся парковкой и она несет ответственность за безопасность и надежность.
• Централизованный: поскольку все автомобили находятся в одном месте, мы можем считать его централизованной парковкой.
Теперь давайте изменим текущий сценарий.
Представьте, что в вашем городе есть 200 домов и у всех этих домов по два гаража. Что-бы упростить наше объяснение, давайте предположим, что в каждом доме только одна машина. Таким образом, у каждого дома из двух доступных гаражей есть один пустой гараж. Скажем, жители города решили сдать дополнительный гараж любому, кому нужна парковка. Такая ситуация решит проблему парковки 200 или более автомобилей (в случае, если люди приезжают и выезжают из города) без необходимости создания какого-либо центрального, крупного парковочного места для всего города.
Давайте проанализируем этот сценарий:
• Цена: поскольку люди не построили второй гараж исключительно для сдачи в аренду, а расходы на его обслуживание будут небольшими, стоимость аренды такого дополнительного места будет ниже по сравнению с большой центральной парковкой.
• Безопасность: каждая машина заперта в отдельном гараже, поэтому ворам придется разблокировать все гаражи, чтобы получить доступ ко всем машинам, что обеспечивает высокую безопасность.
• Ограничения: По мере роста количества домов, если в каждом новом доме будет дополнительное место в гараже, пространство для хранения автомобилей будет увеличиваться. Таким образом, увеличивается сеть арендаторов и арендодателей.
• Доверие: поскольку централизованный орган не контролирует парковочные места, мы предполагаем, что все владельцы гаражей будут иметь определенные правила сдачи в аренду своих мест.
• Децентрализованный: Как упоминалось в предыдущем пункте, эти парковочные места распределены по всему городу, мы можем считать его децентрализованной парковкой.
Модель парковки представляет собой базовый обзор Blockchain.
Теперь давайте попробуем сопоставить компоненты нашего примера парковки с реальной технической моделью:
• Большая центральная парковка - это централизованная система, такая как AWS, Google Cloud и т.д. (Эти облачные платформы также децентрализованы на некотором уровне, но для простоты мы будем считать их единым целым).
• У автомобилей есть данные и приложения.
• Распределенная парковка представляет собой децентрализованную систему - Blockchain.
Подождите! Мы что-то пропустили.
Все децентрализованные системы не являются Blockchain!!!
Blockchain - это особый тип децентрализованной системы, который обладает уникальным свойством.
Давайте вернемся к нашему примеру с распределенной парковкой и внесем небольшие изменения. Предположим, что блокировка конкретного гаража происходит, когда внутри него припаркована машина (мы предполагаем, что одна и та же машина паркуется в одном и том же гараже). Также предположим, что мы пронумеровали все распределенные гаражи в последовательном порядке.
Пара ключ-замок гаража №50 основана на паре ключ-замок гаража №49, а также на особенностях (например, цвет, вес, номер двигателя и т.д.) автомобиля, припаркованного в гараже №50, и этот процесс начинается с гаража №1 и развивается до гаража №200.
Пара ключ-замок в каждом гараже зависит от характеристик автомобиля и пары ключ-замок предыдущего гаража.
Поэтому, если вор попытается проникнуть в гараж №49 и изменить какие-либо характеристики автомобиля, скажем, его цвет или регистрационный номер, характеристики автомобиля в гараже №49 изменятся. Естественно изменится пара ключ-замок для гаража №49, а поскольку пара ключей для гаража №50 зависит от пары ключей гаража №49, то изменится и пара ключей для гаража №50, и так для всех последующих гаражей.
Давайте сделаем еще одно предположение, что для вычисления пары ключ-замок требуется много вычислительных ресурсов, а это означает, что практически невозможно пересчитать эти пары в случае, если вор изменит какой-либо элемент автомобиля в любом из гаражей.
Вы помните, что мы говорили о том, что все владельцы гаражей соблюдают некоторые правила?
Одним из таких правил является проверка на наличие действующего гаража. Гараж действителен, если вы можете проверить его пару ключей блокировки, и если какая-либо пара ключей блокировки будет изменена, пары ключей блокировки всех следующих гаражей станут недействительными, поскольку каждая пара зависит от предыдущей пары. (Процесс проверки пары ключ-замок для конкретного гаража очень быстра по сравнению с ее генерацией).
Зависимость пары ключей от предыдущей пары, превращает ее в цепочку гаражей, а в техническом мире гаражи являются «блоками», от сюда и название - Blockchain (цепочка блоков).
Блоки в Blockchain привязаны к следующему блоку с помощью хэшей, как и пары ключей в нашем примере.
По аналогии с примером гаража, если данные в одном блоке изменены, хэши необходимо пересчитать для всех следующих блоков, и поскольку вычисление хэша является очень ресурсоемкой операцией, это практически невозможно, следовательно, сеть исключает недействительные данные, блоки.
Вычисление хэша называется майнингом.
Все компьютеры в сети цепочки блоков хранят копию полной цепочки блоков.
Поэтому, если один блок или даже одна полная цепочка на конкретном компьютере или нескольких компьютерах изменяется, вся сеть будет пытаться сравнить ее со своими собственными копиями полной цепочки.
Если большинство узлов (или компьютеров) в сети обнаружат, что измененная цепочка недопустима, измененная цепочка заменяется действительной цепочкой из других узлов.
Если более 50% узлов в сети являются вредоносными (или, скажем, имеют измененную цепочку), тогда вся сеть может быть взломана.
Ранее мы упоминали, что владельцы гаража будут сдавать свои парковочные места тем, кто в них нуждается. Как же арендатор будет платить арендодателю?
Посредствам банковского перевода.
Но зачем кому-то делиться своими банковскими реквизитами с незнакомцем?
Давайте решим эту проблему с помощью Paypal (или любого другого цифрового кошелька). Владелец гаража использует свой адрес электронной почты Paypal для получения платежей. Таким образом, можно не делиться своими банковскими реквизитами с незнакомцами.
Вы заметили что-то в этой ситуации, кроме конфиденциальности?
Анонимность.
Используя адрес электронной почты для получения платежей, владелец гаража может оставаться полностью анонимным для арендатора, и то же самое касается и арендаторов, поскольку они также будут платить со своих счетов Paypal.
Теперь давайте сравним это с криптовалютой. В крипто мире почти все то же самое, за исключением небольшой разницы - вместо использования адреса электронной почты вы используете Bitcoin, Ethereum или любой другой кошелек, который уникален для вас. Вы отправляете монеты из своего кошелька X-coin в кошелек X-coin получателя. Поскольку сеть полна незнакомцев, раскрытие банковских реквизитов для перевода денег будет большой проблемой.
Следовательно, использование адресов кошелька облегчает пользователям отправку и получение платежа, оставаясь анонимным для всех в сети.
Вы можете переводить деньги из своего банка на свой кошелек X-coin, покупая монеты на некоторых зарегистрированных биржах. Но вопрос здесь в том, как появился первый X-coin или как новые монеты добавляются в систему?
Выше мы писали о вычислениях (процесс вычисления пары ключ-замок) и валидации (процесс проверки правильности пары ключ-ключ).
Давайте предположим, что все владельцы гаража участвуют в процессе расчета новой пары «ключ-замок», которая требует много вычислительной мощности (умственных способностей) и времени.
Таким образом, правило этой игры - кто вычисляет правильное значение первым, побеждает!
Весь этот процесс вычисления правильной пары ключ-замок называется «майнингом».
Но зачем владельцу гаража тратить время на разработку пары ключ-замок?
На нужно стимулировать их!
Давайте предположим, что победитель получает денежный приз.
Призовой фонд - это деньги, которых раньше не было у владельцев гаражей (или можно сказать, что раньше они не были частью системы парковки) - это новые деньги, которые были введены в систему гаражных парковок после майнинга в виде призовых.
Все блоки в блокчейне защищены хешами, которые рассчитываются на основе хеша предыдущего блока и данных текущего блока. Таким образом, связывая все блоки в цепочке. Вычисление хэша требует значительных ресурсов, поскольку требует, чтобы вы опробовали каждое возможное значение, для получения правильного хеша. Таким образом, чем больше значений в секунду вы можете использовать, тем быстрее вы сможете вычислить правильный хеш.
Но снова возникает вопрос: зачем кому-то одалживать свой компьютер в сеть X-coin для выполнения этих ресурсоемких вычислений?
Ответ будет тем же - стимул.
Любой компьютер, способный сначала вычислить правильный хеш, награждается новой X-coin. Эта новая монета раньше не была частью системы.
Вот так новые монеты попадают в систему.
Все криптовалюты считаются цифровыми активами или товарами, такими как золото или серебро или любой другой металл или минерал. Поскольку процесс извлечения этих металлов из рудников известен как майнинг, вычисления для криптовалют также получили название «майнинг», потому что майнинг приносит новую монету в систему.
В каждом гараже есть автомат для сбора платежей, который позволяет вам считывать штрих-код с помощью вашего телефона и отправлять платеж с вашего Paypal. Эта машина собирает деньги, и как только гараж закрывается, все владельцы гаража начинают вычислять пару ключ-замок (майнинг). Как только генерируется пара этого гаража, машина отправляет эти деньги владельцу гаража.
Автомат по сбору платежей в вышеприведенном сценарии - это умная машина, потому что она сама разобралась, кому отправлять собранные деньги после создания пары. А в случае возникновения какой-либо ошибки, например, технической ошибки, машина возвращает вам деньги, и вы либо можете заплатить снова, либо можете забрать свой автомобиль.
Аналогично, в Blockchain эту умную машину называют умным контрактом - частью кода, которая делает все за вас в блокчейне. Поскольку у всех гаражей есть умная машина, у всех компьютеров в Blockchain есть копия умного договора. Таким образом, когда вы отправляете деньги, он гарантирует, что у вас достаточно денег для отправки и получатель получит деньги, а в случае любой ошибки он просто отменит транзакцию.
Тем не менее, умные контракты предназначены не только для транзакций с деньгами, вы можете использовать их для хранения или изменения данных в Blockchain, который может быть похож на модель YouTube для видео (например Viuly) или модель типа Dropbox для хранения файлов или даже игры, как Cryptokitties.
Зачем кому-то сдавать в аренду свои компьютеры, если они не будут вознаграждены новыми монетами?
Точно так же, как машина для сбора платежей за пределами гаража собирала деньги и отдавала их победившему владельцу гаража, но каждая транзакция на Blockchain чего то стоит. Эта небольшая часть вычитается из всех транзакций.
Когда блок в Blockchain добывается (его хеш вычисляется всеми компьютерами в сети), компьютер, выигравший конкурс майнинга, получает деньги, вычтенные из всех транзакций, добытых в этом конкретном блоке (каждый блок содержит фиксированное число транзакции) в качестве награды или стимула. Это обеспечивает устойчивость криптографической модели даже после выпуска новых монет.
Теперь вы знаете, почему ваши друзья покупают большие машины!
/Источник №1//Источник №2/