Условно возьмём родоначальный блок с хэшем «11и». У него нет предыдущего блока, поэтому на месте, обозначающем его хэш (далее – хэш ПБ), будет стоять обозначение «00и», поэтому полным именем уникального первого блока будет [11и-(00и)]. За [11и-(00и)] последовательно идут блоки [12и-(11и)], [13и-(12и)], [14и-(13и)] и так далее. Как уже можно понять, хэш ПБ, находящийся в круглых скобках, содержит имя-ссылку на предыдущий блок. Так, попытка злоумышленников изменить информацию в блоке с условным именем [12и-(11и)] изменит его имя (хэш) на «12о», и данное действие мгновенно повлечёт за собой цепную реакцию всех последующих блоков, и новая поражённая цепь будет выглядеть следующим образом:
[11и-(00и)] – [12о
-(11и)] – [13и-(12о)] – [14и-(13и)]Манипуляция вызовет ошибку в алгоритме: атака станет очевидной всем пользователям, что обесценит её с учётом того, что смысл цепи в её абсолютной прозрачности, если верить статье самого Накамото8
. Более того, создатель биткоина приводит аргументы в пользу несостоятельности и изначальной невыгодности манипуляций с данными. Всю историю блокчейна можно пересмотреть вплоть до первого блока.Система хэшей, конечно, содержит превентивную функцию, однако, сделать неверную цепь вновь признанной для всех участников способен быстрый пересчёт всех блоков заново, начиная с того блока, имя которого попытались подделать. Мощное техническое устройство способно это сделать, и на этом моменте в процесс вступает механизм «Proof-of-Work» или «Proof-of-Stake» – на данный момент один из самых важных критериев деления блокчейна на два вида. Это надстройка, позволяющая использовать принцип консенсуса в цепочке.
Они были внедрены в алгоритм по следующей причине: блокчейны действуют по принципу консенсуса, как уже было сказано выше, а все консенсусы подвергнуты диктатуре большинства. Чаще всего устойчивость блоковых цепей аргументируют именно тем, что атакующий, как правило, один, а пользователей – множество. Если большинство (не менее 51%) участников согласятся с атакой, не изъявив своего несогласия с продолжением цепочки с подделанными блоками, то атака возымеет своё действие, и данные будут подвержены манипуляциям.
Чтобы предотвратить подобный исход событий, и были созданы «Proof-of-Work» и «Proof-of-Stake». Как уже было упомянуто, новый блок должен иметь подтверждение от большинства участников, чтобы иметь право на существование и продолжение цепочки, или, как ещё принято говорить – цифровую подпись.
В случае с «Proof-of-Work» (это «Bitcoin» и «Ethereum»), блоку необходима подходящая только ему математически вычисленная последовательность, которая позволит участнику, быстрее других правильно её вычислившему, получить в награду цифровые монеты. Данный процесс получил название «майнинга» и, в сущности, является эмиссией криптовалюты9
.«Proof-of-Stake» демонстрирует принцип консенсуса и одновременной защиты от атак иным способом. В нём нет майнеров, но присутствуют так называемые валидаторы – участники, использующие ставку на каждую новую транзакцию. Шанс на подтверждение нового блока прямо пропорционален количеству монет самой сети («FreeTON»): валидатор, обладающим большим количеством монет, подтвердит новый блок. Как в «Proof-of-Work», за это валидатор монет не получит, однако его наградой станет сумма комиссий за все транзакции, информацию о которых содержит подписанный им блок10
.Блокчейнов на настоящий момент существует множество, и превалирующая их часть – это алгоритмы криптовалют, как популярный способ финансового заработка. Иной сферой применения систем распределённого реестра «блокчейн», весьма активно набирающей признание, становятся смарт-контракты.
Однако будет также немаловажным отметить, что предпринимались неоднократные попытки классифицировать блокчейны по принципу их построения и открытости. Приведём одну из классификаций11
:– Блокчейн без разрешений (Permissionless Blockchain). Самый нерегулируемый блокчейн, имеющий в самом алгоритме принцип, не позволяющий злоупотреблять полномочиями подтверждения никому из участников. Чаще всего, ведя речь о блокчейне, имеют в виду именно этот вид. В частности, преимущественно на его свойствах и будет далее строиться исследование. Наиболее выразительные примеры – Bitcoin и Ethereum.
– Публичный разрешённый блокчейн (Public Permissioned Blockchain). В блокчейнах данного типа присутствуют пользователи, наделённые алгоритмом полномочиями для подтверждения транзакций. Они лишь частично отвечают тем требованиям демократичности, которые были заложены Сатоши Накамото в сеть Bitcoin. Также, не всегда пользователи могут вносить изменения в цепь (наполнять блоки информацией). Как правило, они могут только просматривать уже внесённую информацию.
– Приватный разрешённый блокчейн (Private Permissioned Blockchain). Закрытый тип блокчейна, в котором информация открыта только определённому кругу лиц – например, сторонам сделки/транзакции.
.3.