Зрозуміло блокчейн-додатки за один статтю: від базових концепцій до практичних інвестицій

Суть блокчейну: спільне ведення реєстру багатьма учасниками

Говорячи про блокчейн, багато людей відчувають незнайомість. Насправді він схожий на реєстр руху грошей, але цей реєстр не керується однією особою або організацією, а підтримується тисячами учасників по всьому світу (називаються «нодами» або «майнерами»).

Чому його називають «блокчейн»? Тому що кожна транзакція записується у дані, що називаються «блоком», кілька блоків у порядку часу з’єднані криптографічним способом у «ланцюг». Такий децентралізований дизайн означає, що навіть якщо один з вузлів виходить з ладу або дані втрачаються, вся система може продовжувати працювати нормально і не зупиниться через одну точку відмови.

Структура блокчейну: три основні компоненти

Кожен блок містить три ключові частини:

Рівень даних — носій інформації блоку. У мережі біткоїна дані записують відправника, отримувача та суму переказу.

Хеш-значення — унікальний ідентифікатор блоку, що має унікальність. Він виконує дві функції: допомагає швидко знаходити вміст блоку і через свою унікальність перевіряє, чи блок не був змінений.

Хеш попереднього блоку — записує хеш-значення попереднього блоку. Такий ланцюговий спосіб з’єднання має хитрість — якщо хакер спробує змінити один блок, це призведе до недійсності хеш-значень усіх наступних блоків, і це буде миттєво виявлено. Щоб ще більше запобігти атакам, блокчейн використовує механізм доказу роботи (PoW), що робить зміну даних нерентабельною і захищає цілісність мережі.

Як працює блокчейн: на прикладі транзакції

Припустимо, Ваня хоче переказати 1 біткоїн Олі. Як ця транзакція обробляється у блокчейні?

Перший етап: ініціація транзакції. Ваня через програму гаманця вводить адресу відправника, отримувача та суму переказу, і транзакція поширюється по всій мережі для підтвердження.

Другий етап: перевірка нодами. Майнер має підтвердити два моменти: чи дійсно у гаманці Вані є 1 біткоїн? Чи підписана транзакція Ванею? Після підтвердження транзакція потрапляє у «чергу на пакування».

Третій етап: формування блоку. За механізмом доказу роботи майнери приблизно кожні 10 хвилин пакують кілька підтверджених транзакцій у новий блок.

Четвертий етап: консенсус у мережі. Новий блок поширюється до кожного вузла мережі, і всі перевіряють легальність транзакцій і правильність хеш-значення. Коли понад 51% вузлів погоджуються з цим блоком, він офіційно додається до ланцюга, і транзакція завершена. Весь процес вимагає участі багатьох і досягнення консенсусу, що значно знижує ризик шахрайства.

Важливо: транзакції у біткоїні є необоротними. Якщо помилково вказати адресу, повернути кошти буде неможливо. Майнер після підтвердження отримує нагороду, наприклад, у вигляді комісії або нових біткоїнів.

Класифікація блокчейну: три моделі з перевагами та недоліками

Блокчейн не має лише одного вигляду. Залежно від учасників і рівня дозволів, його поділяють на три типи:

Публічний блокчейн — повністю відкритий, будь-хто може брати участь. До них належать біткоїн, Ethereum, Solana, Polkadot, Cardano, Litecoin, BNB Chain тощо. Переваги — прозорість даних і майже незмінність. Недоліки — повільна обробка даних і високий енергоспоживання. Застосовується у криптовалютах, Інтернеті речей, смартконтрактах, цифровій ідентичності.

Консорціумний блокчейн — підтримується обмеженим колом організацій, які мають дозвіл на участь. Наприклад, Hyperledger, FISCO BCOS використовуються у фінансах, енергетиці, страхуванні. Переваги — швидкість транзакцій, низька вартість, менша вразливість до атак. Недоліки — повільний процес досягнення консенсусу і менша децентралізація.

Приватний блокчейн — контролюється однією організацією, яка має повний доступ до читання і запису. Найшвидший у транзакціях, найменше вразливий до атак, але легко маніпулювати токенами. Використовується для внутрішнього управління даними і аудиту в компаніях.

Переваги блокчейну: чому варто звернути увагу

Безпека: усі транзакції у блокчейні шифруються, і після підтвердження їх неможливо змінити, навіть системному адміністратору. Це значно знижує ризик фінансових шахрайств і крадіжки особистих даних.

Відстежуваність: кожна транзакція назавжди записується у незмінну базу даних, що дозволяє точно простежити походження кожного активу. Це корисно для боротьби з відмиванням грошей, аудиту і відповідності.

Підвищення ефективності: розподілений реєстр дозволяє швидко звіряти транзакції, зменшує кількість посередників і знижує витрати на міжрегіональні платежі. Традиційний банківський переказ може займати 3-5 днів, тоді як у блокчейні — кілька хвилин.

Точність транзакцій: кілька вузлів одночасно підтверджують кожну операцію, що зменшує людські помилки. Крім того, кожна зміна активу має окремий запис, і повторне витрачання коштів практично неможливе.

Обмеження блокчейну: ризики, які потрібно враховувати

Ризик ключа: втрата приватного ключа означає безповоротну втрату активів — ніхто не зможе допомогти відновити їх.

Енергоспоживання: публічний блокчейн з механізмом доказу роботи споживає багато електроенергії і ресурсів, що шкодить довкіллю.

Час досягнення консенсусу: у приватних і консорціумних мережах процес досягнення згоди може займати час, що знижує швидкість оновлень і розвитку.

Ризик нелегального використання: анонімність у блокчейні може сприяти використанню у незаконних цілях.

Застосування блокчейну: від концепції до практики

Блокчейн — це не лише технологія для криптовалют, його застосування постійно розширюється.

Криптовалюти і фінанси — найрозвиненіша сфера. Біткоїн, Ethereum вже стали важливими активами у світовому портфелі. У 2023 році, наприклад, China Merchants Bank випустила структуровані цінні папери на Ethereum на суму понад 30 мільйонів доларів, що демонструє практичне застосування у фінансових інноваціях. Децентралізовані фінанси (DeFi) дозволяють позичати, торгувати без посередників.

Управління ланцюгами постачання — ще один приклад. Традиційно, у ланцюгах постачання багато даних, і при проблемах важко знайти винних. IBM Food Trust використовує блокчейн для моніторингу всього процесу постачання продуктів. Тайванський бренд чаю «Wang De Chuan» записує походження і технологію виробництва чаю у блокчейн, і споживачі, скануючи QR-код, бачать повну історію продукту. Це підвищує прозорість і довіру до безпеки продуктів.

Управління інтелектуальною власністю — через NFT. Музика, мистецтво та інший креативний контент можна підтверджувати у блокчейні. Наприклад, NFT-проект Jay Chou «Phanta Bear» дозволяє фанатам підтримувати улюбленого артиста і отримувати ексклюзивний контент, а авторські права зберігаються назавжди.

Медичні дані — ще одне перспективне застосування. Естонія використовує блокчейн для збереження медичних записів, і лікарі можуть отримати доступ лише за дозволом пацієнта, що захищає приватність і запобігає підробкам. Тайвань досліджує можливість безпечного обміну медичними даними між лікарнями через блокчейн, що дозволяє пацієнтам без паперових документів змінювати лікарні і підвищує ефективність охорони здоров’я.

Інвестиції у блокчейн: три основні способи

Сам по собі блокчейн — це технологічна інфраструктура і безпосередньо інвестувати у нього неможливо. Однак інвестори можуть брати участь через інвестиції у продукти або застосунки.

Фізична торгівля — найпростіший спосіб. Як і з акціями, купуєте крипто за низькою ціною і продаєте за високою, отримуючи прибуток. Наприклад, купити 1 біткоїн за 30 000 доларів і продати за 50 000 — заробити 20 000 доларів. Збережені криптовалюти можна зберігати у гаманці або передавати іншим.

Майнінг — підходить для тих, хто має технічні знання і ресурси. Майнери підтверджують транзакції, надаючи обчислювальну потужність, і отримують нагороду за блок. Це вимагає інвестицій у спеціальне обладнання і високих витрат на електроенергію, тому не підходить для малих інвестицій.

Крипто-договір на різницю (CFD) — найефективніший і зручний спосіб. Це фінансовий дериватив, що дозволяє торгувати без володіння реальним активом і без зберігання ключів. Ви відкриваєте позиції на підвищення або зниження ціни, використовуючи кредитне плече. Це дає можливість інвестувати менше і отримувати більший потенційний прибуток, але і ризики зростають у рази.

Для тих, хто хоче долучитися до блокчейн-екосистеми, важливо обирати спосіб відповідно до рівня ризиків і знань. Перед будь-якими інвестиціями потрібно ретельно вивчити ринок і ризики.