Блокчейн. Принципы и основы

Подобная система формирования транзакций и ведения балансов называется UTXO (Unspent Transaction Output – «непотраченные транзакционные выходы»). Как было указано выше, для расчета баланса, связанного с конкретным адресом в системе, необходимо найти и проверить все связанные с ним «входы» и «выходы» с самого начала базы блоков. Плюс этого метода в том, что не нужно отдельно хранить состояние балансов и постоянно их актуализировать, тем самым получая экономию свободного места на носителях. Минус – это время, которое постоянно затрачивается на расчет баланса, особенно если база блоков достаточно выросла в своих размерах. Поэтому ряд проектов все же хранит специальные базы «актуального состояния», где, в частности, находятся и данные о балансах адресов, которые можно быстро оттуда получить.

Теперь рассмотрим, какая еще дополнительная служебная информация может помещаться в транзакции. Во-первых, это идентификатор транзакции с уникальным номером, который не может повторяться. Его получают из хеша самой транзакции, поскольку, как мы знаем, у криптостойких хеш-функций вероятность получения коллизии (то есть одинакового хеша для разных прообразов) очень и очень мала. Во-вторых, в тело транзакции обычно помещают хеш предыдущей транзакции в данном блоке – по аналогии с тем, как это делается в заголовках самих блоков. Наличие этой информации в каждой транзакции преследует ту же самую цель – поддержание целостности хранения данных и ее защиту от несанкционированного изменения. Также при описании ссылок на «входы» указывают открытый ключ адреса и электронную подпись, которая доказывает, что у автора транзакции имеется закрытый ключ от этой пары.

И последнее, что хотелось бы сказать о транзакциях в общем описании – это комиссия. Различные блокчейн-проекты взимают комиссию за транзакции, хотя бывают и такие, в которых все транзакции бесплатны. Комиссия существует для монетарной мотивации узлов, создающих блоки, – они забирают ее себе, наряду с основным вознаграждением за создание блока как такового. Об этом процессе мы подробно поговорим в главе о так называемом «майнинге», а здесь лишь упомянем, что комиссия в блокчейн-системах, как правило, не является фиксированной и каждый создатель транзакции сам решает, какую комиссию ему заплатить. Однако если эта комиссия окажется слишком низкой или вовсе нулевой, то транзакция может получить низкий приоритет при формировании новых блоков и будет включена в какой-то из них с большой временной задержкой. Что же касается непосредственной визуализации величины комиссии в теле транзакции, то здесь опять же применен подход максимальной практичности в организации хранения данных – никакой комиссии в транзакциях напрямую не указывается, а рассчитывается она как разница между суммой всех «входов» и «выходов», включая «сдачу», которая оказывается меньше как раз на величину комиссии.

Глава о транзакциях и балансах завершает первый раздел книги, содержащий описание общих принципов подавляющего большинства проектов на базе технологии блокчейн. Следующий раздел посвящен наиболее популярным сегодня практическим реализациям на базе технологии распределенного реестра.

Часть IIПрактические реализации

Предыстория проекта биткоин

Описание любого масштабного явления обычно начинается с истории его возникновения и переходит к последующему развитию. Но прежде чем приступать к рассказу об истории технологии блокчейн, нам нужно было ознакомиться с рядом научных и технологических разделов. В противном случае у неискушенного читателя неизбежно возникли бы сложности с пониманием того, что же именно было изобретено и почему эта технологическая новинка имеет такое значение.

За последние несколько десятков лет было отмечено изрядное количество попыток придумать технологически защищенные цифровые деньги. Каждый возникший в этой сфере проект был основан на одной или нескольких технологиях, составивших впоследствии неотъемлемую часть концепции блокчейн. Однако ни один из них до момента появления сети Биткоин не смог объединить в себе все необходимые составляющие, чтобы получить законченное, защищенное, да и, в конце концов, просто элегантное решение задачи создания децентрализованного цифрового платежного средства. Теперь обратимся к непосредственной истории развития ранних решений для электронных денег.