3500 простых слов о Blockchain

1. Как происходят денежные переводы
2. Чем отличаются новые цифровые технологии
3. Как организована система Blockchain
4. Зачем все эти сложности
5. Практика применения Blockchain
6. Блокчейн в интервью известных людей
7. Вывод

Сейчас о блокчейне (Blockchain), его производных, вроде биткоина (Bitcoin), других криптовалют и пр., слышали практически все. Но разобраться настолько, чтоб этим воспользоваться, удается немногим.

Мы попробуем рассказать про блокчейн простыми словами, но без лишних подробностей.

Не обещаем, что наш «блокчейн для чайников» поможет сразу освоить все, буквально вчера появившиеся блага виртуального мира. Однако некоторые общие основы, чтобы избавиться от непонимания и подозрений, здесь будут.

Да, и не стоит комплексовать по поводу собственного «невежества», лет 15 – 20 назад о новых цифровых технологиях не догадывались даже крупные финансисты.

Теперь немного о текущей практике.

Как происходят денежные переводы?

Пример:

Представим себе двух друзей, пусть это будут Сергей и Александр, которые в данный момент находятся в разных местах (лучше даже – в разных странах). Сергей просит у Александра перевести ему (занять, подарить – не важно) некоторую сумму денег.

Считаем, что оба друга имеют средства связи, интернет, доступ в отделения банков, почты и пр.

Сергей звонит Александру и просит прислать деньги.

1. Александр может искать оказию и передать деньги в нужное место с «верным человеком». С попутным водителем, знакомым пилотом и пр.
2. Александр может пойти в банк, чтобы перевести некоторую сумму на счет Сергея.
3. Александр может сделать почтовый, или другой подобный, денежный перевод.

Воспользовавшись любым из вариантов Александр звонит (пишет) Сергею, сообщает, что деньги высланы, если нужно – рассказывает, как их получить.

Что нужно сделать Сергею, чтобы забрать деньги?

• Вариант 1 – Явиться на вокзал или как-то по-другому встретиться с нужным человеком.
• Вариант 2 – Посетить банк и снять средства со своего счета.
• Вариант 3 – При почтовом переводе и других переводах без открытия счета, будет нужно удостоверить свою личность в отделении почты или банка и после этого получить деньги.

Несколько удобнее оказываются переводы на банковскую карту. Эти деньги можно снять в банкомате или сразу платить картой.

Что общего между всеми этими вариантами? Присутствие посредника.

Об опасностях передачи наличных особенно рассуждать не станем, «люди слабы», «дорога полна неожиданностей» и др.

Перевод через банк предполагает проверку счета отправителя банковским клерком (компьютером), оформление команды на перевод, внесение сведений в регистры.

• Обратим внимание на последний момент – банки уже много столетий не переправляют наличность, но только вносят изменения в свои регистры: на счете в одном банке становится меньше средств, на счете в другом больше.

Перевод с карты на карту, переводы почтой, и через другие платежные системы происходят по тому же принципу – высылают не деньги, а информацию.

• Общий вывод: все деньги, кроме наличности в руках, находятся во власти третьих лиц.

В подавляющем большинстве случаев это надежно. Мы успеваем привыкнуть и сильно удивляемся сбоям в банковской системе, замораживанию вкладов и др.

Но даже личные ошибки сотрудника банка могут иметь весьма печальные последствия для клиента.

Чтоб избежать сбоев, мошенничества и пр., все банковские операции строго регламентированы государством, риски страхуются. Что в значительной степени защищает от «мелких неприятностей», но делает услуги дороже и не спасает от крупных злоупотреблений, которые приводят иногда к масштабным экономическим проблемам. Не будем забывать, что последние мировые кризисы начинались именно с банков.

Вот общее описание современной системы денежных переводов.

Чем отличаются новые цифровые технологии?

1.Они предлагают некоторые, не имеющие в прошлом аналогов, возможности.

Но прежде чем их рассматривать, примем к сведению общее правило.

2.Цифровые (виртуальные) денежные переводы не связаны с перемещением материальных ценностей, но только с изменением массивов данных.

Иначе быть не может, т.к. цифровые деньги вовсе не имеют физического носителя, они лишь информационные блоки, «записи в реестрах».

Ничего принципиально нового в этом нет, средства на банковских счетах «ведут себя» также, хотя и могут превращаться в наличность.

• В чем главная уязвимость традиционной системы учета? В ее централизации.

Как мы уже говорили, даже простой клерк может, по ошибке или намеренно, перевести средства клиента не туда, не в той сумме, не с тем назначением.

• Главное отличие блокчейна в отсутствии посредников, регуляторов и прочих «распорядителей чужого». Учет и управление средствами находятся исключительно в руках их хозяев.

Чтоб показать очевидную выгоду такого подхода, представим себе, что вычисления не централизованы, но ведутся несколькими независимыми лицами.

Вот таблица с цифрами. Три разных человека считают ее значения: один произвел вычитание всех данных в строках и суммировал результаты, другой – сложил все данные в столбцах и суммировал их, третий – перемножил все суммы столбцов.

Вышло три разных значения, в которых «зашифрованы» стоящие в клетках таблицы числа.

• - 220 сумма разностей всех строк;
• 384 сумма всех столбцов;
• 1 809 904 результат умножения сумм всех столбцов.

Если заменить любое из чисел – изменятся все результаты. Один из «счетоводов» мог бы изменить число и свой результат, но корректировать чужие цифры он не сможет.

Это не объяснение сути блокчейна, но очень упрощенная иллюстрация надежности распределенных вычислений.

Как организована система Blockchain?

Рассмотрим структуру на примере Bitcoin – самого известного и финансово успешного «порождения» блокчейна.

Модель блокчейна биткоина (Blockchain Bitcoin):

Существует множество участников системы, выполняющих общие вычисления, делящиеся результатами, но не имеющих другой связи между собой.

Обратим внимание на внешнее несходство лиц. Еще одно указание на ключевой момент организации Blockchain:

• Участники распределены по всей паутине интернета, независимо от места нахождения и государства. Они не знают настоящих личностей друг друга и не общаются между собой вне рабочих вопросов.
• Каждый из них знает суммы на счетах всех участников системы.

У каждого из «членов команды» перед собой лист бумаги и ручка. Они записывают все транзакции (движения средств) в системе.

Если #2 хочет перевести 10 долларов #9, он всем сообщает об этом.

Все вносят эти изменения в свои записи.

Со временем их чистые листы заполняются. Тогда лист подшивают в общую, всем доступную папку. Но перед этим каждый участник удостоверяет личной подписью содержимое листа, чтоб ни одна из записей не могла быть изменена.

Для еще большей надежности страница будет запечатана (что не помешает ее прочтению) и подшита в папку.

От подделки цифровую печать защитит специальная «печатающая» машина.

Ее особенность в том, что для каждого случая из входящих данных генерируется новая «печать». Выходные данные жестко зависят от введенных. Если ввести цифру 55, то на выходе мы получим fhgoyn (это условный пример). Ценность такого подхода в том, что никто не может знать, почему вышел именно этот набор букв и какие символы были на входе.

Но при вводе 55 всегда будет выходить fhgoyn.

А для другой входящей цифры выйдет другая непредсказуемая для посторонних аббревиатура. Для 71 – skjuias, для 14 – wrtbnq. Это также условные примеры, но они тоже работают по жесткому и непонятному другим алгоритму.

Теперь представим, что нам нужно получить на выходе набор символов, начинающийся с трех нулей.

Как получить 000 мы не знаем. Потому начнем последовательно вводить все возможные комбинации знаков на входе.

После непредсказуемо большого числа экспериментов добиваемся своего:

Результат «000ca» будет возможен только при вводе 72533.

Для чего мы описали все эти непредсказуемые трудности? Чтоб яснее показать следующее:

• каждое выходное значение соответствует только одному входному;
• добиваться результата методом проб и ошибок – непозволительно долго.

Какова цель подобных действий в реально действующем блокчейне?

• Эти вычисления нужны для «запечатывания» страниц и создания новых блоков.

Продолжение процесса покажется еще сложнее.

Представим, что у нас уже есть число 20893, а нам нужно найти другое число, которое в сумме с 20893, даст значение, гарантирующее на выходе последовательность знаков с началом из трех нулей (000).

В результате еще одной чрезвычайно длинной математической операции, выясним, что искомое число равно 21191. Что при сложении два этих числа дадут сумму в 42084. Которое обещает на выходе из «машины» необходимое нам 00078.

Эту операцию мы демонстрируем тоже не случайно. Здесь 20893 – значение на странице, 21191 – печать, которая фиксирует содержимое страницы.

Если понадобится проверить подлинность информации этой страницы – придется ввести данные в «печатающую» машину. Вновь полученное значение 00078 будет ясно свидетельствовать отсутствие изменений.

Операция продолжается дальше, с теми же целями.

Поиск выходного сочетания знаков с тремя нулями в начале – это упрощенное описание хеширования (hashing).

• Хешем (Hash) называют некоторое значение фиксированной длины (у нас было 5 знаков, условно), которое соответствует строго определенному входному массиву данных.

«Машина» с наших картинок – это хеш-функция, своего рода уравнение, его решение, при подстановке определенных данных, даст не случайный, запрограммированный результат.

• Хеширование – обязательная составляющая блокчейна.

С ее помощью неструктурированная информация преобразуется в битовую строку определенной длины. Еще один упрощенный пример хеширования:

Берем номер телефона (условный) +7 (495) 7 72 87 98.

Складываем все цифры 7+4+9+5+7+7+2+8+7+9+8=7+3=10=1+0=1.

Измените любое число в исходном номере, и единица уже не получится.

Так, даже не представляя первоначального номера, но зная итог и подставляя данные в нашу «машину», можно узнать по результату, вносились ли в исходный массив изменения.

Цифровой блок в системе Биткоин может иметь примерно такой вид:

* Hash: 00000000000001с21dbf4715d5da1a288061faa21е950dd8df6aе25с8b55d868

* Рrеviоus blосk?: 000000000000056a7dсf283f627с2a17с55ffе1937a6еd2bс467d9с524311da2

* Diffiсulty: 1 690 895.803052 ("Bits": 1a09ес04)

* Transaсtiоns: 184

* Tоtal BTС: 4251.63216933

* Sizе: 58.913 kilоbytеs

* Mеrklе rооt: 98с5d975bf556f0344770еее7ab31688a1с108223с14сеa908ff99b0ab8fе947

* Nоnсе: 3723473450

Каждый знак в этих комбинациях обладает своим значением.

• Хеш известен всем.
• Владеющий ключом к нему, т.е. исходным массивом данных, имеет доступ к средствам «запечатанным» этим хешем.
• Каждый следующий блок связан с предыдущим с помощью Hash.

Зачем все эти сложности?

В строительстве блокчейна, как в удачной рыночной системе, разные личные цели совпадают так, что имеют единый общий результат.

Мы уже убедились в том, что создание блоков, сложные схемы и вычисления – это криптография обеспечивающая надежность хранения и операций с виртуальной валютой.

Мы знаем, что все операции выполняются не профессионалами, а участниками системы. Плательщиком, получателем и проверяющим оказываются рядовые члены системы блокчейна.

Но в чем стимул для участников системы? Здесь действует не альтруизм, не симпатия, а коммерческий расчет.

• Вычисления, строительство новых блоков называются майнингом.
• Майнинг – это способ первоначального приобретения биткоина. За каждый законченный блок начисляется некоторое количество цифровых монет.
• Также за транзакции биткоина с плательщика взимается комиссия, которая распределяется между другими участниками, как плата за проверку данных.

Теперь мы благодарим всех, кто добрался сквозь «дебри» наших объяснений до этого абзаца. И спешим их утешить:

• Все приведенные выше операции совершаются компьютерами без участия человека!
• Все нарисованные лица с номерами – не живые люди, но их вычислительные мощности.
• В структуре блокчейна биткоина человек только выражает свою волю, все остальное делает техника, по алгоритмам заданным еще при запуске системы.

Практика применения Blockchain

Здесь мы подходим к самому главному и постараемся показать, что все упомянутые выше усилия людей и компьютеров уже имеют или обязательно будут иметь практическое, оплачиваемое и выгодное применение.

Принципы блокчейна сегодня активно применяются:

• в большинстве криптовалютных систем;
• в банковском учете, в т.ч. для обслуживания карт;
• для проведения некоторых торговых операций в интернете;
• для удостоверения личности (пока это происходит только в таких технически продвинутых государствах как Эстония и Финляндия).

Блокчейн начинают внедрять:

• в учете земельных реестров (сразу в нескольких странах);
• в регистрации прав собственности, в т.ч. интеллектуальной;
• для контроля удаленного голосования;
• как средство контроля сделок с материальными и нематериальными активами, особенно при заключении через интернет.

В перспективе блокчейн предлагается использовать как основное или дополнительное средство надежного и независимого контроля во множестве сфер человеческой деятельности. В коммерческих, юридических, общественных и др. проектах.

Блокчейн в интервью известных людей

Для большей убедительности приведем некоторые высказывания о блокчейне и основанных на нем технологиях:

Комментарий одного из основателей сервиса биткоин-кошельков Blockchain.info.

«Я не понаслышке знал, как неудобно, долго и дорого переводить деньги за границу. И я своими глазами видел, что беднейшие страны отрезаны от финансового сообщения с миром.
Это сложно принять, учитывая то, что всю свою историю человечество выстраивало цепочку институтов контроля над предметами, представляющими ценность. Интернет-технологии открыли нам эру прямых контактов. Мы общаемся через программы голосовой телефонии, арендуем напрямую квартиры. Возможность передавать средства оплаты друг другу благодаря защищенному протоколу стала следующим шагом.
Возможно, механизм работы криптовалют на основе блокчейн сейчас несовершенен. Но платежная система с необратимыми прямыми транзакциями — свершившееся изобретение, мир не положит его на полку.
В случае с биткоином, вместо того, чтобы доверять управление нашими деньгами политикам и банкирам, мы передаём его математике и компьютерным вычислениям.

Политики или главы банков могут договориться за закрытыми дверями, а изменения в протоколе биткоин всегда видны разработчикам и вообще всем желающим. Поэтому биткоин и получил такое огромное распространение без инвестиций в раскрутку этой технологии — люди видят в ней ценность.
Я бы сравнил то, что происходит, с 80-ми годами XIX века: пока все разводят лошадей, кто-то, кого все считают сумасшедшим, решает собрать автомобиль».

А так видит блокчейн, председатель Совета Ассоциации участников рынка электронных денег и денежных переводов:

«Блокчейн — это новая технология использования в платежах и для других целей. Мы привыкли к неким центральным хранилищам данных. Например, если у вас есть счет в банке, то на компьютере, на одном центральном, имеется миллион записей о счетах клиентах. То же самое в МРЭО — там хранятся записи о имеющихся автомобилях у населения. Блокчейн предлагает принципиально другой подход. Данные хранятся на компьютере всех участников системы. Если мы возьмем классический пример блокчейна — биткойн, то данные об остатках на счетах клиента, сколько у него есть денег, хранятся на всех компьютерах всех клиентов. Я, конечно, слегка упрощаю. Но основное различие в том, что данные лежат не в одном месте, а разбросаны на сотню, тысячу, миллионы компьютеров. Это очень похоже на торренты, только не для фильмов, а для любой информации, для денежной, нотариальной, лицензионной — для чего хотите.
Основное преимущество блокчейна — это то, что данные лежат в множестве мест. Это надежнее. Даже если банк дублирует информацию на множество серверов, мы можем себе представить ситуацию, когда все эти сервера возьмут и умрут. Один, два и даже тридцать серверов вполне могут умереть. Но если мы возьмем блокчейн-систему, то это уже миллион компьютеров, которые, очевидно, все сразу не умрут никогда. Так что устраивать хакерскую атаку гораздо сложнее, нужно атаковать не центральный компьютер, а множество компьютеров.
Вторым очень важным преимуществом остается так называемое распределенное доверие. К сожалению, в реальности возникают ситуации, когда банк по своей воле исправляет какие-то данные в базе записей о клиентах. Например, когда банк готовится к банкротству, они уничтожают базы и эти деньги пропадают. В блокчейн-системе такое сделать невозможно, чтобы поменять что-то в базе, нужно договориться не меньше, чем с половиной клиентов. Если есть миллион клиентов, то договариваться придется с 500 тысячами. Понятно, что злоумышленнику предпринять такую атаку невозможно».

Cоветник председателя Внешэкономбанка:

«Блокчейн — это абсолютно другой способ управления информацией. Приведу пример. Мы привыкли к тому, что вся наша жизнь наполнена определенными реестрами. Например, банковский счет. Это означает, что в банке есть некое место, где хранится список клиентов и против каждой фамилии стоит какая-то сумма — баланс. Вы совершаете трансакцию — например, заплатили в магазине за что-то, и деньги с вашего счета перешли на счет магазина. Физически это означает, что в этом списке против одной строчки идет уменьшение, напротив другой — увеличение. Эта информация лежит в одном месте, у нее есть один администратор, который ею управляет, и мы все ссылаемся на него. Блокчейн меняет это. Он создает систему «одного окна», когда оператор видит не только свои профильные списки, а все списки вообще. И придя в одно место, человек сможет получить сразу все необходимые документы, не бегая по разным организациям и ведомствам. Управлять информацией будет уже не человек-оператор, а компьютерная программа. Мы не уходим от реестров, но они управляются не человеком, а логикой компьютера, и реестр не лежит в одном месте — он находится сразу у всех участников системы».

Бизнес-омбудсмен:

«Это не пузырь, а будущее цивилизации. Пока мы видим только внешнюю сторону – курсы виртуальных валют. Они скачут, но все удивляются их росту. Но тот же биткоин нельзя назвать просто валютой. Это не денежная единица. Они все сделаны на базе токенов, которые работают в блокчейне, и несут намного больше функций, чем только валютные. Блокчейн-технологии принесли новые возможности по верификации данных, и многие процессы становятся более эффективными. Банки отмирают, не нужны нотариусы. Бумажные паспорта начнут исчезать в течение нескольких лет. Печать или подпись нотариуса – абсолютно ненадежные способы верификации. Даже постоянно подделывают! Запись блокчейна – единственный надежный способ защиты. Блокчейн взломать нельзя, если у тебя нет кода.
Весь мир будет меняться. Криптовалюту ведь не государство поддерживает, а сеть людей, и этих людей миллионы. Если система будет работать эффективно, то будет развиваться и дальше».

Руководитель ПАО «Сбербанк»:

Глава Сбербанка читает, что через 5–10 лет в мировой экономике произойдут значимые перемены благодаря внедрению и промышленному применению блокчейна

Руководитель российской кредитной организации отметил перспективность этой технологии для компаний, которые хотят сохранить позиции на меняющемся рынке, и заверил, что предпринимателям стоит начать экспериментировать с блокчейном.

По словам главы Сбербанка, нельзя предсказать, как именно изменятся экономика и бизнес-модели. «Меня спрашивают, останется ли Сбербанк после того, как эта технология будет зрелой. Это очень большой вопрос, какой из видов бизнеса вообще останется», — сказал он.

Глава банка подчеркнул, что технология блокчейн является «всеобъемлющей» и дает «гигантские возможности». Как сказал Греф, должно пройти не меньше пяти лет, прежде чем ее можно будет применять в промышленных моделях, но «более реалистичные цифры — от семи до десяти лет», заключил он.

Президент РФ:

«Нам нужно, опираясь на международный опыт, выстроить такую регуляторную среду, которая позволит систематизировать отношения в этой сфере, защитить круг интересов граждан, бизнеса и государства, дать правовые гарантии для работы с инновационными финансовыми инструментами. Мы должны использовать преимущества, которые дают новые технологические решения в банковской сфере. Важно не нагородить лишних барьеров, разумеется, а создать необходимые условия для дальнейшего развития и совершенствования национальной финансовой системы».

Резюмировать эти и многие другие высказывания лиц, к чьему мнению принято прислушиваться, можно так:

• никто прямо не выступает против блокчейна, но почти все стремятся применить технологию для себя;
• мало кто рискует давать точные прогнозы развития этой отрасли;
• в блокчейн вкладываются деньги корпораций, но чаще всего в порядке эксперимента.

Вывод – блокчейн уже часть финансовой реальности, пользоваться которой большинство еще не умеет, но и отказаться от него никто не рискует.