Blockchain: Що це, як працює і яке його значення?

Технологія blockchain принесла величезну революцію в сферу зберігання та передачі інформації. Значення blockchain полягає в його здатності змінити спосіб обробки, обміну та захисту даних у цифровому середовищі. Це загальновідомо як одна з найважливіших інновацій 21 століття, яка має потенціал вплинути на широкий спектр галузей – від фінансів, через електронну торгівлю, логістику та цифрові медіа, до охорони здоров’я, державного управління та цифрової ідентичності.

Попри це, багато людей все ще задаються питанням: що таке blockchain і як він працює? Простими словами, blockchain – це специфічний тип децентралізованої та розподіленої бази даних, що дозволяє безпечно зберігати, перевіряти та обробляти інформацію через комп’ютерну мережу без потреби в центральному органі влади. Відповідь на питання, як працює blockchain, тісно пов’язана з принципом довіри, побудованим на криптографії, прозорості та колективному консенсусі.

Однією з основних причин, чому blockchain є важливим, є його здатність зберігати постійно зростаючу кількість записів – так званих транзакцій – які організовані в блоки. Кожен блок містить набір даних, зазвичай інформацію про передачу цифрових активів або інші дії, а також посилання на попередній блок. Таким чином створюється взаємопов’язана структура – blockchain, або ланцюг блоків, який є надзвичайно стійким до маніпуляцій.

Source: DecBC

Ще однією важливою перевагою є децентралізація. Blockchain працює без центрального контрольного пункту – все управляється через мережу вузлів, які взаємодіють у архітектурі peer-to-peer. Це означає, що жодна особа чи організація не має виключного контролю над усією системою. Натомість кожен пристрій, підключений до мережі (вузол), має копію всієї бази даних, що значно підвищує безпеку, незалежність і прозорість. Ці властивості є причиною, чому blockchain технології вважаються революційними, зокрема у сфері цифрових валют та децентралізованих фінансів (DeFi).

Не менш важливою є можливість публічного контролю – blockchain розроблений таким чином, що кожен учасник може перевірити всі здійснені записи. Завдяки цьому він є ідеальним для застосувань, де необхідна висока прозорість і зниження ризику шахрайства.

Якщо ви хочете дізнатися все важливе про blockchain, неможливо не згадати Bitcoin – перший і найвідоміший приклад реального використання цієї технології. У системі Bitcoin blockchain виконує роль публічного реєстру. Усі транзакції, які відбуваються в мережі, перевіряються незалежними вузлами, а потім зберігаються в блоках. Ці блоки потім назавжди записуються в blockchain, що гарантує незмінність і достовірність даних.

Тепер, коли ми відповіли на питання – Що таке blockchain, яке його значення та як він працює, ми також пояснимо типи blockchain та саму технологію blockchain.

Типи блокчейн

У випадку з тим, що таке блокчейн, недостатньо лише знати його “основне визначення” чи розуміти, як він працює. Важливо також розуміти, що існує кілька типів блокчейн, які відрізняються залежно від того, хто має доступ до мережі, хто може записувати транзакції та як перевіряються дані.

1. Публічний блокчейн (Public Blockchain)

Публічний блокчейн є найвідомішим типом блокчейну і є повністю відкритим для всіх. Це означає, що будь-хто у світі може підключитися до мережі, перевіряти транзакції, читати дані та брати участь у створенні нових блоків. Цей тип блокчейну повністю децентралізований, що означає, що тут немає центральної авторитету.

Приклад публічного блокчейну — Bitcoin. Кожну транзакцію в цій мережі перевіряють так звані “майнери” за допомогою алгоритму proof-of-work, а потім ця транзакція записується в блокчейн, де вона залишатиметься доступною та незмінною на завжди.

2. Приватний блокчейн (Private Blockchain)

На відміну від публічного, приватний блокчейн контролюється певною організацією або групою суб’єктів. Доступ до такої мережі обмежений. Це означає, що лише авторизовані користувачі можуть читати і записувати дані.

Приватні блокчейни не використовуються для криптовалютних проектів, а скоріше для підприємницьких додатків – таких як відстеження ланцюга постачання, керування документами чи аудити.

3. Блокчейн консорціуму (Consortium Blockchain)

Цей тип блокчейну поєднує переваги публічного і приватного типу блокчейну. Мережу керують кілька організацій, які разом створюють “консорціум”. Доступ все ще обмежений, але не централізований в одній сутності.

Цей тип блокчейну часто використовується в таких галузях, як банківська справа, енергетика чи охорона здоров’я. У цих сферах кілька організацій повинні ділитися даними, але при цьому зберігати контроль над їхнім розповсюдженням.

4. Гібридний блокчейн (Hybrid Blockchain)

Гібридний блокчейн є ще одним цікавим типом блокчейну, який поєднує елементи публічного і приватного блокчейнів в одній платформі. Це дозволяє організаціям вирішувати, які дані будуть публічними, а які залишаться приватними.

Використання гібридного блокчейну зростає, особливо в випадках, де потрібно поєднати прозорість і конфіденційність – наприклад, в урядових проектах, державних закупівлях чи системах цифрової ідентичності. У таких випадках це також є важливою частиною світу крипто-технологій блокчейн.

Що таке технологія блокчейн?

Технологія блокчейн — це революційний спосіб зберігання, обробки та обміну цифровими даними у децентралізованому середовищі. Якщо ви запитуєте, що таке технологія блокчейн, коротко — це система, в якій дані зберігаються в з’єднаних між собою блоках, які захищені криптографією. Уся система працює без потреби в центральному органі, що забезпечує високу безпеку, прозорість та стійкість до підробок.

Технологія блокчейн використовується переважно у сфері криптовалют, але її потенціал значно ширший – від фінансових послуг до логістики й охорони здоров’я. Щоб краще зрозуміти, як працює ця система, важливо розглянути її базові рівні, які разом формують міцну архітектуру блокчейн-мережі.

Архітектура технології блокчейн

Якщо вас цікавить, що таке технологія блокчейн, то це сучасна розподілена система управління даними, яка стійка до маніпуляцій і не потребує довіри до центрального органу. Архітектура блокчейн-технології складається з п’яти основних рівнів. Кожен з цих рівнів виконує специфічні функції, що разом створюють надійне та ефективне технологічне рішення для безпечного зберігання, керування та передавання даних у децентралізованому середовищі.

Апаратний рівень

Апаратний рівень блокчейн-технології включає фізичні пристрої та інфраструктуру, на яких вона працює. Сюди входять комп’ютери, сервери, мережеве обладнання та інше «залізо», що разом формує глобальну блокчейн-мережу. Дані, що зберігаються на блокчейні, розміщені на дата-серверах, а окремі комп’ютери — вузли — розповсюджують і перевіряють ці дані.

Завдяки такій архітектурі виникає мережа типу peer-to-peer, у якій блокчейн забезпечує прозору й незмінну обробку транзакцій. Ці комп’ютери, розташовані по всьому світу, виконують обчислення, перевірку та запис транзакцій у спільну бухгалтерську книгу — ключову рису блокчейн-технології. Результатом є децентралізована і розподілена база даних, яка забезпечує безпечне зберігання всіх важливих даних.

Рівень даних

Рівень даних у блокчейн-технології є основною будівельною одиницею, яка містить інформацію, збережену в кожному окремому блоці. Ці дані включають інформацію про транзакції, смарт-контракти та інші застосунки, що працюють у блокчейні.

Цей рівень є ключовим для забезпечення децентралізації, цілісності та прозорості системи. Усі транзакції записуються в окремі блоки, які криптографічно пов’язані між собою. Винятком є так званий Genesis block — перший блок в історії блокчейну.

Для захисту безпеки та цілісності даних, які містяться в блокчейні, транзакції підписуються цифровим підписом. Приватний ключ використовується для підпису транзакції, і будь-хто з публічним ключем може перевірити підпис. Оскільки дані в блокчейні не лише зашифровані, а й підписані, будь-яка спроба їх зміни зробить підпис недійсним — що знову підтверджує, що таке технологія блокчейн і чому вона є надійною.

Мережевий рівень

Мережевий рівень блокчейну відповідає за передачу даних і комунікацію між окремими вузлами в блокчейн-мережі. Цей рівень включає протоколи для зв’язку між вузлами в peer-to-peer мережі та дозволяє їм обмінюватися інформацією про нові блоки й транзакції. Завдяки цьому вузли можуть знаходити одне одного, взаємодіяти, поширювати й синхронізувати дані, щоб підтримувати актуальність і легітимність блокчейну.

Мережевий рівень є ключовим для ефективності роботи системи блокчейн, а також для її безпеки. Його також називають рівнем розповсюдження.

Рівень консенсусу

Рівень консенсусу в технології блокчейн є ядром довіри до всієї системи. Його завдання – забезпечити, щоб усі вузли в мережі погоджувалися щодо поточного стану даних. Саме цей рівень відрізняє блокчейн від звичайних баз даних – децентралізований консенсус замінює потребу в центральному адміністраторі.

Для досягнення консенсусу використовуються різні алгоритми, як-от Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) або Delegated Proof of Stake (DPoS). Кожен із них має свої переваги, а вибір залежить від конкретного варіанту використання.

Механізм консенсусу гарантує, що жоден окремий вузол не має повного контролю над системою – це й є суть технології блокчейн: довіра без посередників.

Прикладний рівень

Прикладний рівень технології блокчейн забезпечує простір для розробки й роботи застосунків, що використовують її переваги. Це інтерфейс між технічним ядром блокчейну та його практичним використанням.

За допомогою цього рівня розробники можуть створювати децентралізовані застосунки (dApps) для різних сфер: охорона здоров’я, цифрова ідентичність, фінансові послуги, торгівля тощо. Тут блокчейн забезпечує прозорість, безпеку й незмінність – основи довіри в цифровому середовищі.

Цей рівень є практичним підтвердженням того, що таке технологія блокчейн – не просто концепція, а дієвий інструмент з реальними застосуваннями.

Source: Cointelegraph

Рівні блокчейну

Щоб краще зрозуміти, що таке блокчейн, важливо знати його багаторівневу структуру. Користувачі у світі блокчейну часто стикаються з поняттями блокчейн нульового, першого чи другого рівня. Ці рівні представляють різні етапи, на яких працює технологія блокчейн, і кожен із них відіграє важливу роль у загальній архітектурі системи. У чому між ними різниця та в чому полягає їхня суть?

Рівень 0

Так званий рівень 0 часто описується як базова інфраструктура блокчейну, яка є основою для блокчейнів вищих рівнів. У багатьох випадках можна сказати, що технологія блокчейн починається саме тут – на нульовому рівні. Цей рівень охоплює такі ключові компоненти, як інтернет, апаратне забезпечення та мережеві з’єднання, без яких блокчейни першого рівня (як-от Bitcoin чи Ethereum) не могли б функціонувати.

Деякі проєкти, такі як Polkadot і Cosmos, відомі як блокчейни нульового рівня. Їх суть у тому, що вони забезпечують гнучкішу інфраструктуру, яка підтримує інтероперабельність – здатність різних блокчейнів взаємодіяти між собою. Такі проєкти розширюють можливості блокчейну, особливо в складних і масштабованих рішеннях.

Рівень 1

До найвідоміших блокчейнів першого рівня належать Bitcoin, Ethereum і Cardano. Цей тип блокчейну відповідає за основні функції – фіксацію транзакцій, створення блоків, консенсус і безпеку мережі. Тут стає очевидним, що таке блокчейн на практиці – це децентралізована система, де кожен блок є записом події, підтвердженої мережею.

Блокчейни першого рівня часто розробляються для розширення можливостей нульового рівня – підтримка смарт-контрактів, створення децентралізованих застосунків (dApps), а також токенів (fungible і non-fungible).

Рівень 2

Ранні блокчейни, як Bitcoin і Ethereum, мають обмежену масштабованість. Вони забезпечують безпеку і децентралізацію, але не завжди можуть швидко обробляти великий обсяг транзакцій. Саме тут з’являються рішення другого рівня – окремі блокчейни, створені для підвищення продуктивності базової мережі.

Прикладами є Lightning Network для Bitcoin або Optimism і Arbitrum для Ethereum. Ці рішення працюють поза основним ланцюгом (off-chain) – обробляють транзакції окремо і надсилають у базову мережу лише зведені дані. Вони дозволяють масштабувати систему без змін першого рівня. Це приклад того, як блокчейн працює в сучасному масштабованому середовищі.

Блокчейни другого рівня регулярно взаємодіють із базовою мережею, щоб забезпечити той самий рівень безпеки та децентралізації. Завдяки цьому перший рівень не потребує змін, бо він гарантує безпеку та доступність даних, тоді як другий рівень вирішує проблему масштабування і надсилає докази транзакцій. Це допомагає зменшити навантаження на блокчейни першого рівня.

Рівень 3

Третій рівень, часто званий прикладним, – це те, з чим користувачі стикаються найчастіше. Тут розташовані конкретні застосунки на основі технології блокчейн – Uniswap, Balancer, Decentraland та інші.

Цей рівень дозволяє взаємодію між користувачем і блокчейн-мережею і демонструє практичне застосування технології. Саме тут блокчейн втілюється в реальність – у застосунках, що використовують переваги децентралізації, безпеки та прозорості. Ось у чому полягає суть блокчейну і причина його стрімкого розвитку.

Source: Medium

Хто валідує транзакції в блокчейні?

Питання про те, хто валідує транзакції в блокчейні, є одним із найпоширеніших серед новачків у цій технології. Валідація транзакцій необхідна для того, щоб блокчейн був безпечним, надійним і незмінним. Відповідь залежить від конкретного типу мережі та використаних механізмів консенсусу.

• Якщо мова йде про мережу, що використовує алгоритм Proof of Work, наприклад, Bitcoin, то відповідь така: майнери. Ці користувачі вирішують складні обчислювальні задачі, підтверджуючи справжність транзакцій перед їх записом у блок. Більше читайте у нашій статті: Майнінг біткоїна та криптовалют.
• У мережах, що працюють на основі Proof of Stake, таких як Ethereum (після переходу на PoS) або Cardano, валідацію здійснюють валідатори. Вони блокують свою криптовалюту як заставу (stake) і відповідно до правил мережі підтверджують нові блоки.

Незалежно від моделі, той, хто валідує транзакції в блокчейні, прямо сприяє безпеці, цілісності та децентралізації всієї мережі.

Підсумки

Попри складність технології блокчейн, з певним зусиллям кожен може усвідомити її величезну користь і практичне застосування в повсякденному житті. Саме тому сьогодні багато компаній, зокрема Visa, IBM та Walmart, вже впроваджують блокчейн у свій бізнес. І майже напевно до них поступово приєднаються інші світові бренди.

З Fumbi інвестувати в криптовалюти може практично кожен. Наше диверсифіковане Фумбі.
Індексний портфель поєднує найкраще з усіх сфер криптосвіту – від блокчейнів нульового рівня до блокчейнів третього рівня. Завдяки Index портфелю інвестування в криптовалюти стає простим, безпечним та інтуїтивно зрозумілим.

ІНВЕСТУВАТИ З FUMBI