Блокчейн технологията е децентрализиран регистър, който съхранява записи на собствеността върху цифрови активи. Данните, съхранявани в блокчейн мрежата, не могат да бъдат модифицирани, което прави технологията полезна в много сфери на живота и икономиката, включително разплащания, киберсигурност и здравеопазване.  

Блокчейн мрежата записва, съхранява и проверява данни, като използва децентрализирани механизми, за да елиминира нуждата от трети страни и посредници, например банки или правителства. 

Всяка транзакция се записва, след което се съхранява в "блок" от мрежата. Всеки блок е криптиран за защита и е свързан към предходния, установявайки базиран на код хронологичен ред. Оттам идва и наименованието на системата (от англ. "blockchain" - верига от блокове). 

Това означава, че без консенсуса на мрежата данните, съхранявани в блокчейн, не могат да бъдат изтрити или модифицирани. Тези бази данни действат като единствен източник на верификация и, функционирайки сред взаимосвързана мрежа от компютри, улесняват надеждния и прозрачен обмен на данни.

Блокчейн технологията разполага с широк потенциал за различни приложения, от предотвратяване на измами в банкирането и преодоляване на проблеми във веригата за доставки до защита на медицински досиета.

Как работи блокчейн технологията? 

Блокчейните представляват системи за управление на данни, които записват всеки един обмен между техните потребители. Тези неприкосновени цифрови документи използват няколко техники за създаване на надеждна система без посредници.

Основната им съставна единица са т. нар. блокове. Всеки блок съдържа съхранени данни, както и свой собствен уникален буквено-цифров код, наречен "хеш" (от англ. "hash"). Тези криптографски генерирани кодове могат да се разглеждат като дигитален пръстов отпечатък. Те играят роля при свързването на блоковете в еддина верига, тъй като новите блокове се генерират от хеш кода на предишния блок. По този начин се създава хронологична последователност и се гарантира защита срещу фалшифициране. 

Друга ключова характеристика на блокчейн е децентрализацията. Вместо да се контролират от едно централно място, блокчейн системите разпределят контрола в партньорска мрежа, съставена от взаимосвързани компютри или възли. Те са в постоянна комуникация помежду си, като поддържат актуална цифровата "книга" на трансакциите. 

По този начин, когато една трансакция се извършва между двама партньори, всички възли участват в нейното валидиране, използвайки механизми за консенсус. Не могат да се добавят блокове към блокчейна, докато новият блок не бъде проверен и не е постигнат консенсус. 

Доказателство за работа или доказателство за дял

Въпросната проверка може да стане по различен начин, като в практиката се използват два основни - "доказателство за работа" ("proof of work") и "доказателство за дял" ("proof of stake").

Доказателството за работа, използвано в мрежата на биткойн, е консенсусен протокол за проверка на криптотрансакциите, който разчита на "копаене" за валидиране на транзакции. "Копаенето", или "добивът", означава, че компютрите, които са свързани към мрежата, се надпреварват да решават сложни криптографски пъзели, което е енергоемък процес. Решаването им обаче се възнаграждава с "новоемитираните" криптовалути. 

Доказателството за залог е алтернативен консенсусен протокол за проверка на криптовалута, който не изисква решаване на криптографски проблеми. Вместо това тези, които притежават най-много монети (т. нар. "токени") в мрежата, получават награда. Колкото повече токени толкова по-вероятно е да спечелите награда за валидиране на следващата транзакция. 

Процесът на верификация беше ускорен с появата на т. нар. "интелигентни договори" (от англ. smart contracts) - самоизпълняващи се програми, кодирани в блокова верига, която автоматизира процеса на проверка.

След като транзакцията бъде записана, тя се счита за постоянна. Блокчейните имат еднопосочни операции, тъй като в тях няма обратими действия. Тази неизменност е част от създаването на прозрачност в мрежата и надежден запис на всички дейности в блокчейна. 

Никой самостоятелен компютър или организация не може да притежава блокчейн веригата. Блокчейн възлите могат да бъдат всякакъв вид електронно устройство, което поддържа копия на веригата и поддържа функционирането на мрежата.

Всеки възел има собствено копие на блокчейна и мрежата трябва алгоритмично да одобри всеки новоизкопан блок, за да може веригата да бъде актуализирана и проверена. Тъй като блокчейните са прозрачни, всяко действие в книгата може лесно да бъде проверено и прегледано, създавайки присъщата сигурност на блокчейна. Всеки участник получава уникален буквено-цифров идентификационен номер, който показва неговите транзакции.

Комбинирането на публична информация със система от проверки и баланси дава възможност на блокчейна да създава доверие сред потребителите. 

История на блокчейна 

Първоначалната идея за блокчейна се приписва на американския криптограф Дейвид Чаум, който за първи път предлага подобен протокол, работещ в децентрализирана мрежа, в своя дисертация от 1982 г.  

Но още по-рано, през 70-те години на миналия век, компютърният учен Ралф Меркъл патентова "хеш дървета", известни също като "дървета на Меркъл", които правят възможно криптографското свързване между блокове от съхранени данни.

Тези теории се обединяват през 1991 г. с пускането на първия по рода си блокчейн продукт. В опит да създадат защитени от фалшифициране дигитални записи, ученият Стюарт Хабер и криптографът Скот Сторнета разработват изчислително решение, което да маркира документи с помощта на т. нар. "хеш функция" в хронологична верига от цифрови сертификати. 

Благодарение на помощта на математика Дейвид Байер, дърветата на Меркъл са включени в дизайна през следващата година, така че данните да могат да бъдат консолидирани в един блок — подобно на това, което познаваме като функционалност на блокчейн днес.

След това, през 2009 г., дебютира първата в света криптовалута – биткойн. Стартирана под псевдонима Сатоши Накамото, peer-to-peer системата за електронни пари не само създава дигитална алтернатива на конвенционалните валути, но също така въвежда концепцията за публична, децентрализирана блокчейн система, която премахва намесата на външни посредници. 

Този проект до голяма степен е отговорен за въвеждането на блокчейн технологията в масова употреба. Първият му "конкурент" се появява през 2015 г., с пускането на платформата Ethereum. Нейният създател Виталик Бутерин усъвършенства блокчейн технологията чрез т. нар. "интелигентни договори" (самоизпълняващи се програми, които автоматизират проверката на трансакциите) и децентрализирани приложения (или DApps), които позволяват на разработчиците да участват в Web3 чрез изграждане на свои собствени приложения.

Днес блокчейн технологията почти се е превърнала в синоним на криптовалутите, но през последните две десетилетия технологията на децентрализирания регистър е намерила своето място в много други индустрии – от облекчаване на логистични затруднения до осигуряване на прозрачни грижи за пациентите в здравните заведения.

Предизвикателствата пред блокчейн системите 

Въпреки че блокчейн технологията е защитена от фалшификации и манипулации, тя не е безупречна.  

Тъй като популярността и употребата на блокчейн мрежите нарастват, те се сблъскват с проблеми при скоростта на обработване на транзакциите. Това ограничение възпрепятства широкото приемане на блокчейн за масови приложения, тъй като мрежите се затрудняват с големите обеми на пропускателна способност, което води до "задръствания" и увеличени такси за трансакции.

Другият проблем е свързан с изчислителната мощност, необходима за определени функции. Типичен пример е консенсусния механизъм за верификация на биткойн мрежата - т. нар. "доказателство за работа" ("proof of work"). Решаването на криптографските задачи консумира огромни количества електроенергия, което поражда опасения относно въздействието върху околната среда и високите оперативни разходи. 

Справянето с това предизвикателство изисква проучване на алтернативни консенсусни механизми, като например доказателството за дял ("proof of stake"), използвано от мрежата на Ethereum, което консумират значително по-малко енергия, като същевременно поддържат мрежовата сигурност и децентрализацията. 

Всеки възел на блокчейн мрежата съхранява копие на цялата верига от данни и обработва всяка трансакция. Това изисква определено ниво на изчислителна мощност, което води до бавни, претоварени мрежи и забавяне на времето за обработка, особено по време на периоди с голям трафик. 

Регулаторните рискове също не са за подценяване. Правителствата по света все още не са единодушни по отношение на законодателството, което трябва да дефинира работата на блокчейн системите и криптоиндустрията като цяло. Някои от тях лобират активно за по-широкото приемане и използване на криптовалутите, докато други гледат на тях подозрително и се опасяват, че липсата на достатъчно строг контрол може да доведе до злонамерени приложения.  

За какво се използва блокчейн? 

Първоначално блокчейн започва да съществува като начин за защита на цифрови записи с технология срещу подправяне. С дебюта на биткойн протоколът придоби популярност основно с това, че се превърна в основа на криптоиндустрията, но всъщност той може да се използва за мното други неща. 

 За банките блокчейн улеснява търговията с валути, осигуряването на заеми и обработката на плащания. Тази технология действа като еднослоен източник на истина, който е проектиран да проследява всяка транзакция, извършена някога от нейните потребители. Те могат да се възползват и от по-бързи трансгранични трансакции при намалени разходи и криптиране на данни с висока степен на сигурност.

Интелигентните договори имат самоизпълняващи се протоколи, които автоматизират проверката на трансакциите. Те са кодирани в блокчейна и са зададени при предварително определени условия. В допълнение към намаляването на човешките грешки, тяхната функция е да улеснят децентрализацията и да заменят посредниците в редица дейности. 

Децентрализираният, защитен от подправяне, регистър на блокчейн може да се използва и като ново "оръжие" в киберсигурността. Той идва с вградени защити срещу кражби, измами и неоторизирани потребители чрез криптографско кодиране и механизми за проверка.

Здравните услуги използват блокчейн технологии за сигурно криптиране на данните на пациентите, съхранявани в техните медицински досиета. Интелигентните договори автоматизират процеси като обработка на застрахователни искове и наблюдение на приема на лекарства, което повишава ефективността и намалява административните разходи.  

В логистиката блокчейн действа като инструмент за проследяване, който следва движението на стоки през веригата за доставки. Прозрачната система предлага на потребителите видимост в реално време на техните пратки - от производството до доставката. Технологията помага за събирането и анализа на данните, определяне на по-бързи маршрути, премахване на ненужни посредници и дори защита срещу кибератаки. 

Блокчейн прави възможно и създаването, притежаването и търговията с т. нар. незаменими токени (NFT). Всеки NFT е криптиран с блокчейн технология, която поддържа активен запис на собствеността върху съответния актив или върху части от него. Интелигентните договори управляват трансакциите, прехвърлянето и пренасочването на собствеността и предоставянето на възнаграждения на артистите, докато произведенията се преместват от един портфейл в друг. 

Новините на Darik Business Review във Facebook , Instagram , LinkedIn и Twitter !