Блокчейн распределенная база данных – Блокчейн и распределенная база данных

Блокчейн и распределенная база данных

Люди иногда используют термины «Blockchain» и «Распределенный реестр» взаимозаменяемо. Однако, между ними все же существуют различия.

Технология распределенного реестра

Распределенный реестр — это база данных, которая распространяется по нескольким узлам или вычислительным устройствам. Каждый узел реплицирует и сохраняет идентичную копию книги и самостоятельно обновляется.

Новаторская особенность технологии распределенных регистров заключается в том, что реестр не поддерживается какой-либо центральной властью. Обновления к нему создаются независимо и записываются каждым узлом. Затем узлы голосуют за эти обновления, чтобы убедиться, что большинство соглашается с достигнутым заключением. Это голосование и согласие на один экземпляр «бухгалтерской книги» называют консенсусом, и оно выполняется автоматически по согласованному алгоритму. После достижения консенсуса распределенная база обновляется сама, и ее последняя согласованная версия сохраняется на каждом узле отдельно.

Распределенные технологии резко снижают стоимость доверия. Архитектура и структура распределенных регистров могут помочь нам смягчить нашу зависимость от банков, правительства, юристов, нотариусов и сотрудников по соблюдению нормативных требований.

Распределенные регистры представляют собой новую парадигму для сбора и передачи информации и готовы эволюционировать процесс взаимодействия отдельных лиц, предприятий и правительств.

Что касается коммерческих продуктов, то в настоящее время в большинстве реляционных систем предусмотрены разные виды поддержки использования распределенных баз данных с разной степенью функциональности. Среди таких систем наиболее известны:

• системаINGRES/STAR отделения Ingres Division фирмы The ASK Group Inc.,
• система ORACLE фирмы Oracle Corporation,
• а также модуль распределенной работы системы DB2 фирмы IBM.

Технология Blockchain

Цепи блокчейн — одна из форм распределенной базы. Не все распределенные регистры используют цепочку блоков для обеспечения безопасного и достоверного распределенного консенсуса.

Блокчейн распределяется между сетями одноранговых сетей и управляется ими. Поскольку это распределенный регистр, он может существовать без централизованного управления или сервера, управляющего им, а его качество данных может поддерживаться репликацией информационной базы и вычислительным доверием.

Однако структура блокчейн делает ее отличной от других распределенных регистров. Данные в цепочке группируются в блоки. Затем блоки соединяются друг с другом и защищаются с использованием криптографии.

Блокчейн по существу является постоянно растущим списком записей. Его структура только позволяет добавлять информацию в базу данных: изменить или удалить ранее введенные данные на более ранних блоках невозможно. Поэтому технология Blockchain подходит для записи событий, ведения заметок, обработки транзакций, отслеживания активов и голосования.

Криптовалюты, такие как Bitcoin, стали пионерами технологии Blockchain. Большая гонка Bitcoin в конце 2017 года, а также последующее сумасшествие в СМИ, привело к возникновению криптовалют в массовом общественном воображении. Правительство, предприниматели, экономисты и энтузиасты теперь рассматривают способы применения технологии Blockchain для других целей.

Вывод

Каждый блокчейн является распределенным реестром, но не каждый распределенный реестр является блокчейном. Каждая из этих концепций требует децентрализации и консенсуса среди узлов. Тем не менее, блокчейн организует данные в блоках и обновляет записи, используя структуру только для добавления. Распределенные «бухгалтерские книги» в широком смысле и целенаправленные блоки — это концептуальные прорывы в управлении информацией и, как ожидается, найдут применение в каждом секторе экономики.

Источник: Shaan Ray

 

 

 

illuminates.today

Что такое блокчейн? | ForkLog

1

Что такое блокчейн?

Блокчейн (от английского block chain, «цепочка блоков») — это распределенная база данных, доступ к которой может получить любой человек. Иначе ее называют «технологией распределенного реестра», так как не существует какого-либо централизованного органа или регулятора, который мог бы распоряжаться блокчейном по собственному усмотрению.

2

Чем отличается блокчейн от классической базы данных?

Классическая база данных хранится на специально для нее предназначенных серверах, которые контролируются организацией, владеющей этой базой данных. Блокчейн не контролируется каким-либо одним лицом или организацией, и его безопасность обеспечивается именно его распределенной архитектурой. Если часть компьютеров, на которых хранится блокчейн, будет взломана, это никак не скажется на работе всей системы, что немыслимо для классической базы данных.

3

Как работает блокчейн?

Теоретически в блокчейн можно записывать любые данные — от денежных транзакций до полного собрания мировой литературы. Для того, чтобы данные попали в блокчейн, они должны верифицироваться, то есть — проверяться на подлинность. В случае биткоина и денежных переводов этим занимаются так называемые майнеры. Проверив транзакцию на валидность, они записывают ее в блок, после чего та остается в блокчейне навсегда, и убедиться в ее подлинности может любой желающий. При этом любая такая транзакция должна получить несколько подтверждений из независимых источников, прежде чем будет считаться действительной.

4

Где хранится блокчейн?

Блокчейн может храниться где угодно, и хранится везде. Существуют специальные узлы (ноды) сети, которые хранят полную актуальную версию блокчейна, в то время как остальные узлы просто обращаются к ним в случае необходимости проверить что-либо. Скачать полную версию блокчейна можно из открытых источников, тогда он будет храниться и у вас.

5

Почему вокруг блокчейна такая шумиха?

Блокчейн часто сравнивают с интернетом из-за его способности изменить мир. Сейчас людям необходимо содержать огромный штат из юристов, нотариусов, регуляторов, банкиров и прочих бюрократов для того, чтобы заверять и подтверждать события, например, выплату зарплаты или продажу квартиры. Технология блокчейн способна выполнять всю их работу совершенно автоматически, тем самым ликвидируя саму необходимость в наличии посредников.

6

А где сейчас используют блокчейн?

Технология блокчейн используется практически в любой криптовалюте, обеспечивая ее работу. Также блокчейн начинают активно внедрять в банковские системы, системы регистрации прав собственности и различные государственные реестры, управление цепями поставок, и в такие сферы, как цифровая идентичность, энергетика, голосования, игры, Интернет вещей и т. д.

7

Чем отличается открытый блокчейн от приватного?

Открытый блокчейн доступен всем, а приватный — только избранным. Может быть очень много разных блокчейнов, некоторые из которых — открытые, а другие — закрытые. Взаимодействовать они пока что не могут, так как в каждом блокчейне можно внедрять свои правила работы, и правила одного блокчейна могут прямо противоречить правилам другого.

8

Как можно заставить несколько блокчейнов взаимодействовать?

Для решения этой проблемы предлагаются самые разные варианты. Наиболее популярный из них — так называемые сайдчейны (side chains, «боковые цепочки») — специальные блокчейны. Последние нужны исключительно для соединения одного блокчейна с другим в обход возможного противоречия между их правилами.

forklog.com

Как понять нужно ли интегрировать blockchain в ваш продукт? / Web-payment.ru corporate blog / Habr

Blockchain технологии в данный момент являются слишком раздутыми. О нем пишут и говорят все: от конференций Sibos и Money20/20 до популярных материалов в изданиях The Economist и Euromoney – кажется, что каждый стремится ухватить свою долю в золотой блокчейн-лихорадке.

Как определить, что у вас реальный случай применения технологии блокчейн? Мы в Web-payment.ru много пишем о технологии распределенного реестра, и по роду деятельности нашего Digital агентства, ориентированного на финтех компании, замечаем, что поднятый вопрос очень актуальный для многих игроков рынка. Эта статья, опубликованная в блоге открытой платформы для создания своих блокчейнов MultiChain, призвана помочь разобраться в этом.

Огромное количество приходящих в MultiChain проектов вообще не имеет ничего общего с технологией блокчейн. Все происходит по следующему сценарию. Большая компания узнает о том, что blockchain – это технология будущего. Большая компания находит людей извне, которые работают с банковскими технологиями для обращения криптовалюты биткойн. Большая компания выделяет им бюджет и поручает сделать что-нибудь «блокчейновое». И вскоре эти умельцы приходят к MultiChain и, размахивая деньгами, просят нас помочь им выдумать какой-то сценарий использования.

А что не так с теми, у кого действительно есть идея проекта? Очень часто проект может быть замечательно реализован при помощи обычной реляционной базы данных. Это такие железные чудища, как Oracle и SQL Server, а для менее предубежденных – MySQL и Postgres. Так что позвольте начать, расставив все точки над «i»:

Если современные реляционные базы данных удовлетворяют вашим требованиям, то нужно быть сумасшедшим, чтобы использовать блокчейн.

Почему? Потому что такие продукты, как Oracle и MySQL проверены десятилетиями разработки. Они были установлены на миллионах серверов, обрабатывающих триллионы запросов. Их код был наиболее тщательно тестирован, оптимизирован и отлажен в сравнении с другими на планете Земля. Они, не напрягаясь, обрабатывают тысячи транзакций в секунду.

Ну и что у нас с блокчейн? Существуют продукты, которые стали пионерами рынка и отличаются относительной стабильностью. Но несмотря на это, все продукты данной категории, образно выражаясь, все еще сидят в подгузниках.

Пытаюсь ли я доказать, что технология блокчейн бесполезна? Никак нет. Но до того, как с разбегу прыгнуть в такой передовой и блестящий блокчейн-проект, вы должны выработать четкое понимание, зачем вы используете блокчейн. Есть несколько условий, которые должны быть выполнены. А если нет, то вам стоит вернуться к этапу проектирования. Может быть, вы могли бы лучше обозначить и детальнее описать проект. Может быть, вам удастся сэкономить для всех тонны времени и средств, потому что технология блокчейн вам вообще не нужна.

1. База данных

Вот первое правило. Блокчейн – это технология для баз данных общего пользования. Поэтому вам стоит начать с понимания того, зачем вы используете базу данных. Здесь я имею ввиду структурированное хранилище информации. Это может быль традиционная реляционная база данных с одной или более электронными таблицами. Или это могут быть более трендовые базы данных NoSQL, которые работают больше как системы файлов или словари. (В любом случае, в теории базы данных NoSQL являются подмножеством реляционных баз данных.)

Регистр для финансовых активов обычно может быть выражен в виде таблицы базы данных, в которой каждая строка представляет один вид активов, принадлежащих одной конкретной сущности. Каждая строка содержит три колонки, содержащие: (а) идентификатор владельца, например, номер счета; (б) идентификатор типа активов, например, «USD» или «AAPL»; (в) количество единиц актива на счету конкретного владельца.

Базы данных модифицируются с помощью «транзакций», представляющих собой набор изменений в базе данных, которые должны быть приняты или отклонены. Например, в случае учета активов платеж от одного пользователя к другому представлен транзакцией, которая вычитает соответствующее количество средств из одной строки и добавляет его в другую.

2. Множество авторов

Это простое правило. Блокчейн – это технология для баз данных с множеством авторов. Иными словами, должно быть больше одной сущности, которые генерируют транзакции, модифицирующие базу данных. Вы знаете, кто такие эти авторы?

В большинстве случаев авторы также будут поддерживать ноды, содержащие копию базы данных, и ретранслировать транзакции другим узлам в пиринговом режиме. Однако транзакции для запуска узла сами также могут быть созданы пользователями, которые не поддерживают ноды. Рассмотрим, например, систему платежей, которая коллективно поддерживается небольшой группой банков, но имеет миллионы конечных пользователей с мобильными устройствами, которые взаимодействуют только с системой выбранного ими банка.

3. Отсутствие доверия

И теперь перейдем к третьему правилу. Если несколько сущностей изменяют базу данных, то между ними должно быть определенное недоверие. Другими словами, блокчейн – это технология для баз данных с множеством авторов, не доверяющих друг другу.

Можно подумать, что недоверие возникает только между отдельными организациями, такими как банки или компании, участвующие в цепочке поставок. Но недоверие появляется и внутри одной крупной организации, например, между отделами или при совершении операций в различных странах.

Что именно я имею в виду говоря об отсутствии доверия? Я говорю о том, что один пользователь не желает, чтобы другой пользователь изменял строки в базе данных, которые «принадлежат» ему самому. Точно так же, когда речь идет о чтении содержимого базы данных, пользователь не будет принимать на веру «правду» другого пользователем, потому что каждый из них имеет различные экономические или политические мотивации.

4. Транзакции без посредников

Итак, до сих пор проблема заключалась в том, что к базе данных имеют доступ многочисленные авторы, не доверяющие друг другу. Но имеется хорошо известное решение этой проблемы: доверенный посредник. Это тот, кому доверяют все авторы даже с учетом того, что они не доверяют друг другу. И действительно, в мире полно таких баз данных, и к ним относятся и реестры аккаунтов в банках. Ваш банк контролирует базу данных самостоятельно и следит за тем, чтобы каждая транзакция была валидна и проводилась авторизированным пользователем, средства которого перечисляются со счета на счет. И как бы вежливо вы не просили, ваш банк никогда не позволит вам непосредственно вносить изменения в его базу данных.

Блокчейн отсекает необходимость в доверенных посредниках, позволяя множеству не доверяющих друг другу авторов непосредственно вносить изменения в базы данных. Нет никакой инстанции, проверяющей валидность транзакций и аутентичность их источников. Вместо этого определение транзакции расширено и включает в себя доказательство авторизации и доказательство валидности. Таким образом, транзакции могут быть независимо верифицированы и обработаны каждым нодом, который располагает локальной копией базы данных.

Но вот вопрос, который вы должны себе задать: хотите ли вы и нуждаетесь ли вы в отказе от посредников? Если взять ваш случай, действительно ли вам мешает центральная организация, которая поддерживает заслуживающую доверия базу данных и действует как посредник в транзакциях? Хорошие причины отказа от доверенного посредника в пользу баз данных блокчейн – это, например, большая экономия средств, более быстрые транзакции, автоматическое согласование счетов или невозможность найти подходящего посредника.

5. Взаимодействие транзакций

Итак, технология blockchain хороша для баз данных с множеством авторов, которые не доверяют друг другу и которые непосредственно изменяют базу данных. Но этого все еще недостаточно. Блокчейн в полной мере окупает себя тогда, когда созданные этими авторами транзакции взаимодействуют между собой.

Что я имею ввиду, говоря о взаимодействии? Это когда транзакции, созданные разными авторами, часто зависят друг от друга. К примеру, скажем, Алиса отправляет средства Бобу и затем Боб отправляет средства Чарли. В этом случае транзакция Боба зависит от транзакции Алисы, и нет другого способа проверить транзакцию Боба без предварительной проверки транзакции Алисы. Благодаря этой зависимости вместе эти транзакции принадлежат к единой распределенной базе данных.

Развивая данную тему, замечательной особенностью блокчейна является то, что транзакции могут создаваться совместно многими авторами, при этом никто не берет на себя риск. Именно это позволяет решить проблему очередности оплаты без необходимости в доверенном посреднике.

Менее наглядный случай взаимодействия – это когда транзакции разных авторов коррелируют между собой, оставаясь независимыми. Одним из примеров может быть распределенная база с личными данными, в которой множество сущностей подтверждает различные аспекты личностей потребителей. Несмотря на то, что каждая из проверок производится отдельно, блокчейн позволяет пользователю объединить все изменения.

6. Установка правил

Это не условие, но скорее неизбежное следствие предыдущих условий. Если у нас есть база данных, в которую вносят изменения многие авторы, и эти авторы не доверяют друг другу в полной мере, то эта база данных должна предусматривать правила, в соответствии с которыми проводятся транзакции.

Эти требования существенно отличаются от ограничений, которые есть в традиционных базах данных, потому что они касаются законности преобразований, а не состояния базы данных в конкретное время. Каждая транзакция проверяется каждым узлом в данной сети на соответствие этим требованиям. Те транзакции, которые требованиям не соответствуют, отклоняются еще до проведения.

Книги для учета активов содержат простой пример этого типа правила, чтобы предотвратить транзакции, создающие активы на пустом месте. Согласно этому требованию, общее количество каждого актива в реестре остается неизменным до и после каждой транзакции.

7. Выберите своих валидаторов

Итак, мы описали распределенную базу данных, в которой транзакции могут исходить из разных источников, распространяться от одного узла к другому и проверяться каждым узлом независимо. Таким образом, что же делает блокчейн? Здесь работа этой технологии состоит в том, чтобы быть окончательной версией журнала транзакций, заслуживающей доверия, с содержанием которого все узлы согласны, и это можно доказать.

Зачем нам нужен этот журнал? Во-первых, это позволяет недавно добавленным узлам вычислить содержание базы данных с нуля и без необходимости доверия другому узлу. Во-вторых, это предусматривает возможность того, что некоторые узлы могут пропустить некоторые транзакции из-за сбоев связи. Без журнала транзакций это стало бы причиной того, что база данных одного узла отличается от других, что противоречит назначению распределенных баз данных.

В-третьих, есть возможность того, что две транзакции конфликтуют, и только одна из них может быть принята. Классическим примером этого является двойная трата, при которой одинаковое количество средств отправляется двум разным получателям. В базе данных, функционирующей по пиринговому принципу без центрального администратора, узлы могут иметь разные мнения относительно того, какую транзакцию стоит принять, потому что в данном случае объективного правильного ответа нет. Требуя подтверждения транзакций в блокчейне, мы гарантируем то, что все узлы будут согласны с единым решением.

И, наконец, в блокчейнах типа Ethereum точный порядок транзакций играет решающую роль, поскольку каждая транзакция может повлиять на последующую. В этом случае блокчейн определяет хронологию событий, без которых транзакции не могут быть обработаны.

Блокчейн – это цепь блоков, в которой каждый блок содержит набор транзакций, подтверждаемых как группа. Но кто несет ответственность за выбор транзакций, которые идут в каждом блоке? Для «частных блокчейнов», которые подходят для корпораций, это закрытая группа валидаторов (майнеров), оставляющих цифровую подпись в создаваемых ими блоках. Этот белый список совмещается со схемой распределенного консенсуса для того, чтобы предотвратить получение контроля над блокчейном меньшинством валидаторов.

Независимо от того, какая используется схема консенсуса, узлы-валидаторы имеют гораздо меньше власти, нежели администраторы традиционной централизованной базы данных. Валидаторы не могут подделать транзакцию или модифицировать базу данных в разрез правилам. Когда речь идет об учете активов, это значит, что они не могут потратить деньги других людей или изменить общее количество представленных активов. Тем не менее, все же есть два случая, когда валидаторы могут ненадлежащим образом повлиять на контент базы данных:

• Цензурирование транзакций. Если достаточное количество валидаторов вступят в сговор, то они могут предотвратить подтверждение конкретной транзакции в блокчейне, постоянно оставляя ее в пуле неподтвержденных транзакций.
• Предвзятое урегулирования конфликтов. Если две транзакции конфликтуют, то следующий блок валидатор решает, какая транзакция в блокчейне будет принята, а какая в результате этого будет отклонена. Справедливый выбор – это транзакция, которая появилась ранее, но валидаторы могут основывать свой выбор на других факторах, не выказывая этого.

Из-за этих проблем при развертывании блокчейн-базы данных вы должны иметь четкое представление о том, кто ваши валидаторы и почему вы доверяете им. В зависимости от случая, валидаторы могут быть выбраны в качестве: (а) одного или нескольких узлов, управляемых с помощью единой организации, (б) основной группы организаций, которые поддерживают цепь, или (с) каждого узла сети.

8. Обеспечивайте свои активы

Если вы дочитали до этого места статьи, то вы могли заметить, что я скорее отношу блокчейны к распределенным базам данных, нежели к «распределенным учетным книгам», что является более привычным. Почему? Потому что как технология блокчейн может быть применена к проблемам, лежащим за границами отслеживания прав собственности на активы. Любая база данных, которая имеет множество не доверяющих друг другу авторов может быть реализована посредством блокчейн без необходимости в доверенном посреднике. Среди примеров можно назвать распределенные календари, форумы и совместные проекты типа «Википедии».

В настоящий момент блокчейны в основном представляют интерес для тех, кто отслеживает движение финансовых активов. На мой взгляд, этому есть две причины: (а) финансовый сектор отвечает на (пока очень незначительную) угрозу таких криптовалют, как биткойн, и (б) книга учета активов является наиболее простым и естественным примером распределенной базы данных с взаимозависимыми транзакциями, создаваемыми множеством сущностей, не доверяющих друг другу.

Если вы хотите использовать блокчейн для учета активов, необходимо ответить на еще один важный вопрос: какова природа этих активов? Я не имею в виду наличные, облигации или коносаменты, хотя это тоже очень важно. Вопрос скорее в том, кто стоит за активами, представленными в блокчейне? Если в базе есть информация о том, что мне принадлежит 10 единиц чего-то, кто позволит мне претендовать на эти 10 единиц в реальном мире? На кого я могу подать в суд, если не смогу преобразовать то, что у меня есть в блокчейне в традиционные физические активы? (См. пример соглашения об активах)

Конечно же, ответ на этот вопрос зависит от конкретного случая применения. К примеру, для денежных активов банки-кастоди могут принимать наличные в традиционной форме и затем зачислять средства на аккаунты пользователей в распределенной системе учета, созданной на базе блокчейна. В сфере финансирования торговли аккредитивы и коносаменты могут быть обеспечены банком импортера и транспортной компании соответственно. Вероятно, что в более отдаленном будущем основной выпуск корпоративных облигаций будет осуществляться непосредственно с помощью блокчейна компанией, стремящейся привлечь средства.

Заключение

Как я уже упоминал во вступлении, если ваш проект не удовлетворяет хотя бы одному из этих критериев, вам не следует использовать блокчейн. Если не выполнено одно из первых пяти условий, то вам стоит использовать что-либо из следующих решений: (а) обычное файловое хранилище, (б) централизованная база данных, (в) реплицированная база данных, (г) несколько баз данных с подпиской для пользователей.

И если первые пять условий выполнены, это еще не все — вам нужно будет обозначить правила вашего приложения в терминах транзакций, разрешенных базой данных. Вы должны быть уверены в своих валидаторах и в своем механизме распределенного консенсуса. И наконец, если вы собираетесь создать распределенную систему учета активов, вы должны знать, кто обеспечит эти активы.

habr.com

Технология блокчейн и ее отличие от обычных баз данных

Содержание статьи

Технология блокчейн отличается от традиционной базы данных архитектурой или самим принципом организации. Используемые в интернете базы данных, как правило, основаны на архитектуре клиент-сервер. В отличие от этого, внедрение blockchain предусматривает принцип отсутствия единого сервера и равноправного участия всех пользователей.

Децентрализованное управление

При использовании стандартной базы данных пользователь, имеющий аккаунт и пароль к нему, может изменять записи, хранящиеся на централизованном сервере. Всякий раз, когда он обращается к серверу через свой компьютер, он передает обновленную версию информации. Сам контроль системы находится в руках администраторов, которые контролируют ее работу.

В блокчейне все устроено иначе. После обновления данных в сети одним из участников задействуются все ее узлы для подтверждения этих изменений. Вся информация хранится на компьютерах всех пользователей, а не на едином сервере, что обеспечивает защиту системы от угроз взлома и кибератак.

Это делает блокчейн идеально подходящей системой хранения информации в определенных условиях в различных сферах применения, где обычные базы данных не являются оптимальным вариантом.

Технология блокчейн и криптовалюты. Быстрый старт

Получите книгу и узнайте все основы технологии блокчейн и криптовалюты за один вечер

Скачать книгу

Блочная технология позволяет различным сторонам, не имеющим друг к другу доверия, обмениваться данными без участия центрального сервера. Обработка транзакций осуществляется пользователями сети, которые играют роль консенсусного механизма.

Смысл развития децентрализованного контроля в устранении рисков централизации сети. При использовании централизованной базе данных любой человек, имеющий к ней доступ, способен уничтожить, повредить или изменить хранящуюся в ней информацию. В такой ситуации пользователи полностью зависят от администраторов сервера.

Кроме того, обеспечение защиты централизованных баз данных требует немалых расходов и усилий на поддержание их безопасности. Например, банки тратят миллиарды долларов на поддержание текущих систем защиты и новые разработки с целью противостояния потенциальным кибератакам. Если администраторы централизованной системы проиграют в этой борьбе хакерам, то в первую очередь потери несут клиенты, чьи конфиденциальная информация стала достоянием общественности.

Различия в принципе хранения данных

Большинство централизованных баз данных хранят информацию, имеющую актуальность в конкретный момент времени. Они представляют собой своеобразный снимок этого момента.

Блокчейн позволяет хранить данные актуальные на текущий момент, а также всю информацию, которая касается предыдущих периодов. Блочная цепочка способна хранить историю самой себя. Такие базы данных растут и постоянно расширяют архивы своей истории, а также обеспечивают картину текущей ситуации в реальном времени.

Недостатки блокчейна

Хотя блочная технология может использоваться для записи и хранения информации и является идеальной платформой для транзакций, она считается медленной по сравнению с традиционными базами данных. Особенно если поставить ее в один ряд технологиями, используемыми в таких платежных сетях, как Visa и PayPal.

Несмотря на значительный прирост производительности, характер блок-цепи требует и некоторых жертв. В частности, речь идет о скорости. Распределенная технология блокчейна означает, что сеть не действует путем объединения вычислительной мощности всех узлов. Каждый из них функционирует в ней независимо, сравнивая результаты своей работы с другими участниками, пока не будет достигнут консенсус о произошедших изменениях.

Централизованные базы данных, в свою очередь, используются уже не одно десятилетие. Их производительность заметно выросла с помощью формулы, используемой для определения инновации в эпоху цифровой экономики, так называемый закон Мура.

Конфиденциальность

Блокчейн — это никем неконтролируемая сеть. По сути, любой может завершить и добавить новый блок в платформу на базе блочной цепочки и прочитать его.

Блочная цепочка, как и централизованная база данных, может управляться с помощью системы записи и контроля чтения. Это означает, что настройки сети или протокола могут предусматривать возможность внесения записей только зарегистрированными участниками.

Но, если конфиденциальность — единственная цель, а доверие не является проблемой, то с этой точки зрения проекты баз данных на основе блокчейна не имеют преимуществ перед централизованным способом хранения информации.

Скрытие информации в блочной цепочке требует большого объема криптографического шифрования, что чревато высокой вычислительной нагрузкой на сетевые узлы. Невозможно сделать это более эффективно, чем просто полностью скрыть нужную информацию в частной централизованной базе данных, которая даже не требует подключения к интернету.

Просто задумайтесь об этих различиях и перспективах технологии на будущее. Возможно, при выборе той или иной технологии это поможет вам понять, какой тип конфиденциальности подойдет для вашей частной базы данных.

Источник:

https://www.coindesk.com/

Редакция: Команда BlockChainWiki

Технология блокчейн и криптовалюты. Быстрый старт

Получите книгу и узнайте все основы технологии блокчейн и криптовалюты за один вечер

Скачать книгу

blockchainwiki.ru

Блокчейн для чайников | Обучение

Наверняка вам доводилось слышать термин «блокчейн» (blockchain). И вы уже в курсе, что эксперты считают блокчейн технологической революцией, которая способна не только до неузнаваемости изменить индустрию финансовых услуг, но и многие другие отрасли и сферы бизнеса. Расскажем о ней поподробней.

Что такое блокчейн?

Блокчейн — это распределенная база данных. Другими словами, хранилища данных не связаны общим процессором. Блокчейн представляет собой список упорядоченных записей, называемых блоками. Каждый последующий блок имеет временную метку и ссылку на предыдущий.

Пользователи могут редактировать только те части цепочки, которые им принадлежат. Права доступа контролируются при помощи системы шифрования. У каждого пользователя имеется собственных набор приватных ключей, необходимых для записи. Кроме того, программное обеспечение следит за синхронизацией всех копий распределенной базы данных.

Представьте себе цифровую медицинскую картотеку. Каждая запись здесь аналогична блоку с уникальным временем создания. Система разработана таким образом, что поменять эту дату задним числом невозможно: необходимо, чтобы все записи о диагностике и лечении шли в хронологическом порядке. Доступ к информации есть только у доктора и пациента. У каждого из них имеется свой приватный ключ.

Третье лицо, например, администратор или приглашенный специалист, может получить информацию из записи только в одном случае — если доктор или пациент поделится с ним ключом. Таким образом, медицинская база данных является упрощенным аналогом блокчейна.

По своей природе блокчейн обладает высокой степенью защиты. Его концепция была представлена Сатоси Накамото в 2008 году и впервые реализована в 2009-м в виде цифровой валюты с названием «биткоин».

В этом случае блокчейн используется для публичного учета всех транзакций. С его помощью удалось решить проблему двойного расходования без использования центрального сервера или специализированного регулятора (в отличие от монет, цифровые файлы можно продублировать и потратить еще раз).

Безопасность технологии блокчейн поддерживают распределенный сервер меток времени и пиринговая сеть. В результате база данных управляется в автономном и децентрализованном режиме. В этом смысле блокчейн отлично подходит для записи событий — транзакций, управления учетными данными и подтверждения происхождения. По существу, она помогает устранить посредников из всех торговых операций и транзакций.

Как работает блокчейн?

В сети любой может разместить информацию, а другие могут ей воспользоваться. Блокчейн позволяет пересылать ценности и обеспечивает к ним доступ. Однако для этого необходим личный, криптографически созданный ключ, открывающий доступ только к блокам, «принадлежащим» пользователю.

Передавая свой ключ кому-то еще, вы, по сути, передаете ему ценность того, что содержится в данном блоке.

В случае с биткоином ключи открывают доступ к адресам, на которых хранится валюта. Ее ценность — финансовая. Здесь блокчейн выполняет функцию посредника, записывающего факт передачи денег (традиционно эта роль отводилась банкам).

Кроме того, блокчейн помогает подтвердить личности и поддерживает доверие между сторонами, поскольку никто не может редактировать информацию в блоке, не имея соответствующих ключей. Изменения, не прошедшие проверку подлинности, отвергаются.

Конечно, ключи — как и обычные деньги, — теоретически можно украсть. Но пару строк компьютерного кода легко защитить (в отличие от, скажем, золота, хранящегося в пресловутом Форт-Ноксе).

Таким образом, основные функции банков — проверку подлинности для предотвращения мошенничества и отражение законных сделок — можно провести с помощью блокчейна гораздо быстрее и эффективнее.

Зачем нужен блокчейн?

Сегодня все мы пользуемся децентрализованной платформой для передачи информации — интернетом. Но когда речь заходит о передаче ценностей (денег), мы вынуждены прибегать к услугам старомодных, централизованных финансовых учреждений, таких как банки.

Даже современные способы онлайн-оплаты обычно требуют от пользователя интеграции с банковским счетом или кредитной картой.

Технология блокчейн предлагает интригующую возможность устранения этих посредников. Она ведет учет транзакций, устанавливает личность сторон и заключает контракты. Традиционно за эти операции отвечали финансовые учреждения и банки.

Это имеет огромное значение, поскольку во всем мире сектор финансовых услуг является крупнейшей по рыночной капитализации отраслью экономики. Замена даже ее небольшой части системой блокчейн вызовет не только масштабные перемены в сфере финансовых услуг, но и значительно поднимет их эффективность.

Третья функция — заключение контрактов — выводит полезность блокчейна за пределы финансовой отрасли. База данных может содержать в себе не только единицы стоимости (вроде биткоина), но и любой тип цифровой информации, в том числе программный код.

Код исполняется, когда стороны вводят свои ключи, тем самым подписывая договор. Программа может использовать внешние данные — котировки акций, прогнозы погоды, заголовки новостей и любую другую информацию, которую компьютер в состоянии обработать — и создавать контракты, автоматически исполняемые при выполнении определенных условий. Эта технология известна под названием «умные контракты», а возможности ее применения практически безграничны.

Например, «умный» термостат может периодически связываться с «умной» электросетью и отправлять данные об использовании энергии. При достижении некоторого предела потребленных киловатт-часов блокчейн автоматически переведет их стоимость со счета потребителя на счет электрической компании, автоматизируя процесс учета и выставления счетов.

Давайте вернемся к медицине. Если доктор или пациент введут личный ключ в некое устройство, например, глюкометр, оно сможет автоматически и безопасно регистрировать уровень глюкозы в крови пациента и при необходимости связываться с механизмом введения инсулина, чтобы поддерживать его на здоровом уровне.

Блокчейн отлично подходит для защиты интеллектуальной собственности. Технология может отслеживать, сколько раз пользователь посмотрел, поделился или скопировал данные. На ее основе возможно разработать устойчивые к мошенничеству системы голосования, обеспечить распространение информации и многое другое.

Несмотря на ряд вопросов, потенциал технологии блокчейн огромен. В ближайшее время она наверняка найдет множество новых применений в различных отраслях экономики.

Подготовила Надежда Коротченко

ru.ihodl.com

Разница между блокчейном и классическими базами данных

Разница между традиционной базой данных и блокчейном начинается с архитектуры, то есть того, как технологии организованы.

Привычные и давно известные нам база данных чаще всего использует архитектуру сети клиент-сервер. Пользователь (клиент) с разрешениями, связанными с его учетной записью, может управлять данными, которые хранятся на центральном сервере (добавлять, удалять, изменять их). Управление серверной частью остается за администраторами: они занимаются технической поддержкой, изменением структуры, если это требуется. Они также могут иметь различные уровни доступа, которые позволяют совершать какие-либо действия.

Блокчейн также можно назвать базой данных, но ее отличия от классических баз кардинальны.

На блокчейне каждый участник поддерживает, вычисляет и обновляет записи в базе данных. Все узлы работают вместе, все приходят к консенсусу, обеспечивая встроенную защиту сети.

Благодаря своим различиям, каждый из инструментов подходтит для разных областей и задач.

Децентрализованное управление

Блокчейн позволяет двум сторонам, которые «не доверяют» друг другу, обмениваться информацией, не требуя посредника, центрального администратора. Транзакции обрабатываются сетью пользователей, выступающей в качестве консенсусного механизма, то есть механизма общего согласия.

Значение децентрализованного контроля заключается в том, что оно устраняет риски централизации. В случае с единым центром, любой, у кого будет достаточно прав проникнуть в систему, может уничтожить или повредить данные. Это заставляет пользователей зависеть от администраторов. Банки вынуждены тратить миллиарды, чтобы их централизованные базы были защищены от потерь.

История самой себя

Большинство централизованных баз данных содержат информацию, актуальную в определенное время. Они похожи на снимок, который запечатлел один момент. СпособЮ который позволяет получить предыдущие «снимки», — создание бэкапа. Эта процедура выполняется регулярно, чтобы восстановить данные (пусть и с какой-то потерей актуальности). Минусы такого подхода в том, что вы каждый раз делаете полноценную копию вашей базы, а она может быть довольно большой.

Базы данных на блокчейне могут хранить информацию, которая актуальна сейчас, а также всю информацию, которая была раньше. Технология может создавать базы данных, в которых есть история самих себя. Это позволяет отследить любой момент времени.

Производительность

Хотя блокчейны могут использоваться для записи и являются идеальными платформами для транзакций, они считаются медленными, по сравнению с традиционными вариантами, типа систем Visa и PayPal. (Примечание: совсем недавно поступили новости, что один из блокчейн-проектов смог реализовать сеть, которая по своей скорости опережает решение Visa в несколько раз).

Несмотря на то, что в будущем будет улучшена производительность, сам характер технологии блокчейн требует жертвовать скоростью в той или иной степени. Способ распределения сети на блокчейне означает, что вычислительная мощность не разделяется и не объединяется, каждый узел независимо обслуживает сеть, а затем сравнивает результаты своей работы с остальной сетью, пока не будет достигнуто согласие (консенсус) о том, что что-то произошло.

С другой стороны, централизованные базы данных существуют уже несколько десятилетий. Они заметно увеличили свою производительность с помощью формулы, которая стала определять инновации в эпоху цифровых технологий: закон Мура (скорость растет, ограничена только размером атома и скоростью света).

Конфиденциальность

Например, биткоин — это неконтролируемая запись, неконтролируемая база данных. Это означает, что теоретически любой может написать новый блок в цепочку и каждый может прочитать блок в цепочке.

Хотя сеть или протокол могут быть настроены так, чтобы только зарегистрированные участники могли записывать сведения или читать их из базы данных (Система прав тут может быть схожа с классической, а может является решением на блокчейне).

Скрытие информации в блокчейне требует глубокой криптографии и связанной с этим вычислительной нагрузки для узлов сети. Но это все равно эффективнее, чем приватная база данных, построенная на классической системе прав.

Можно заключить, что если конфиденциальность является единственной целью, а доверие между сторонами установлено и нет проблемы с хранением больших объемов данных (бэкапы базы данных), базы на блокчейне не будет иметь для вас особых преимуществ.

Выводы

Блокчейн востребован, и в 80% баз, которые используются сейчас, нуждаются в тех преимуществах, которые он несет. Это и есть то топливо, которое позволяет ему так быстро распространятся и получать большую поддержку. Но есть и такие проекты , которые не предъявляют таких жестких требований безопасности, целостности, распределенности, поэтому смогут существовать долгие годы, принципиально не меняя своей организации.

crypto-fox.ru

Как работает Blockchain

Blockchain (блокчейн) — это механизм хранения и изменения данных без центральных узлов. Что в нем особенного, и почему нужно изобретать какой-то новый механизм, если можно все хранить на сервере?

Проблема центрального узла

Блокчейн впервые был описан и применен для обеспечения транзакций цифровой валюты. Рассмотрим, как обмен деньгами происходит обычно. Пусть есть 3 чувака (А, Б и В), у которых на счету есть по 10 баксов. Их счета хранятся в банке (в обычной таблице). Когда чувак «А» хочет перевести 5 баксов чуваку «Б», он отправит запрос в банк. Банк проверит состояние его баланса и отправит деньги адресату, если их хватает на счету.

С этим механизмом есть несколько проблем:

• Если банк не работает, клиенты не могут использовать свои счета и проводить транзакции.
• База данных так или иначе доступна некоторым сотрудникам банка, которые могут вносить в нее изменения (по ошибке либо намеренно).

Решение этих проблем будет подразумевать решение двух задач:

• Список транзакций должен храниться не в одном единственном месте, а во множестве мест сразу. Так, кто-то один не сможет повлиять на данные, имея супер-доступы.
• Список транзакций должен быть публичным, и каждый может получить к нему доступ. Т.е. каждый сможет проверить валидность любой транзакции.

Эти принципы положены в основу Блокчейн базы данных.

Распределенное хранение

Представим, что трое наших ребят будут хранить таблицу счетов — каждый у себя. Тогда для перевода денег от «А» к «Б» необходимо будет всего лишь опубликовать событие для всей сети, в котором будет указано, что «А» переводит $5 для «Б».

У каждого узла будет возможность удостовериться, что у «А» хватает денег на счету для перевода. Ну и обновить данные в своей собственной таблице. Так, если даже узел «А» захочет перевести больше денег, чем у него есть, остальные узлы не примут эту транзакцию. Открытость и возможность проверить любую транзакцию делают эту систему неуязвимой к обману.

Цепь блоков транзакций

Для того, чтобы в любой момент времени можно было проверить любую транзакцию, хранилище содержит список транзакций, а не список счетов:

А -> Б: $5
Б -> В: $2
В -> A: $1
В -> Б: $1
...

Для удобства, транзакции группируются в блоки, которые после сборки отправляются по всей сети:

Блок 1: А -> Б: $5
      : Б -> В: $2
      : В -> A: $1

Блок 2: В -> Б: $1
...

Каждый клиент принимает такой блок и добавляет к уже сохраненным блокам. Так получается цепь блоков или блокчейн (Blockchain — chain of blocks). Однако, как убедиться, что клиент получил блок с настоящими данным, а не подделанными другими участниками?

Подтверждение данных

На самом деле, когда один клиент направляет деньги другому, его транзакция помечается, как неподтвержденная. В течение короткого времени она остается такой, пока специальные узлы не проверят ее.

Такие узлы называются майнерами. Для подтверждения транзакции они используют сложные вычисления (открытые всем участникам). Побеждает тот, кто сделает это раньше всех. На практике, побеждает тот, у кого больше вычислительных мощностей. Победивший узел получает небольшое вознаграждение, а новый блок добавляется к цепи всей системы в хронологическом порядке.

После этого остальные узлы могут легко проверить валидность нового блока специальной hash() функцией. Так обеспечивается синхронизация данных среди всех узлов системы.

Самое важное

Блокчейн база данных обеспечивает (по-настоящему) распределенное хранение данных. Кроме этого, открытость сети, позволяет изменять данные (в примере — переводить деньги) без использования центральных узлов. Что, в свою очередь, сохраняет данные от фрода и взломов.

#blockchain ID: 708

ruhighload.com