Блокчейн. Как это работает.
Переведенное и озвученное видео о блокчейне от IBM Think Academy.
Переведенное и озвученное видео о блокчейне от IBM Think Academy.
Достаточно полное описание технологии криптовалют, а главное - доступное для широкой аудитории. На канале автора куча годного материала по математике и геометрии, также в доступной форме, правда не везде есть сабы.
Почему это действительно крутая технология?
Zero Knowledge Proof сейчас реализован в протоколе Zcash и его форках, и более продвинутая версия планируется в Tezos. Он позволяет полностью скрыть например то, с какого адреса ушел платеж, на какой адрес ушел платеж и сколько ушло денег. И при этом доказать, что всё, что произошло - действительно произошло, что отправитель имел достаточное количество денег и что получатель действительно получил эти деньги. Но при этом транзакцию невозможно отследить от слова никак.
Начнем с самых основ – что такое хеширование. Хеширование – перевод любых данных (хоть все тома Войны и мира) в строку фиксированной длины, выполняемое определённым алгоритмом. Но при этом задача хеширования в криптографии – невозможность вернуть эту строку обратно в изначальные данные, но при этом если брать одни и те же изначальные данные – у вас всегда будет получаться один и тот же хеш. Условно 358х784=280672. Каждый раз, когда мы умножаем 358 на 784, мы получим 280672, однако если нам известен только ответ (280672) нам достаточно сложно вычислить, как же он появился.
Теперь возьмем пример с судоку. Мне лень решать судоку и я нанял человека, чтобы он решил его за меня. Но если он просто пришлет мне решение, я могу его обмануть и не заплатить. А если я отправлю ему деньги, то он меня может обмануть и не прислать решение. Как найти выход из этой ситуации без помощи 3 лица (арбитра)? Вот один из вариантов: я говорю исполнителю чтобы он показал мне, например, 3 строку из судоку (номер строки придумывается рандомно) и, например, правый нижний квадрат. Если он мне отправил верные данные (в строке и квадрате нет повторяющихся цифр), то скорее всего он решил судоку верно. Однако он же мог просто нагенерить эти числа случайным образом, главное чтобы не повторялись. Здесь нам на помощь приходит хеширование: исполнитель заранее присылает мне хеши всех строк, столбцов и квадатов судоку и только потом я говорю ему показать, например, 5 столбец и левый нижний квадрат. Эту последовательность чисел в столбце и квадрате я могу захешировать определенным алгоритмом и сравнить с теми хешами, что заранее мне прислал исполнитель.
Решение проблемы весьма изящно, НО это не доказательство с НУЛЕВЫМ разглашением, это доказательство с ЧАСТИЧНЫМ разглашением (исполнитель же показывал мне те строки, столбцы или квадраты, что я рандомно ему говорил).
Одна из больших проблем Zero Knowledge Proof заключается в том, что как работает этот протокол реально знает, от силы, пару сотен человек на всей планете, настолько это сложная тема. Однако отдаленно прикоснуться к пониманию попробуем на следующем примере:
Для начала посмотрите на эту картинку:
Итак, постановка проблемы: есть дверь и у вас есть от нее ключ и есть человек, которому нужно доказать, что у вас есть ключ от этой двери, но при этом ни в коем случае НЕЛЬЗЯ:
1. Показывать ключ
2. Показывать процесс открытия двери
3. Даже показывать с какой стороны вы открыли дверь.
Решение весьма нетривиально, посмотрите на картинку выше, пусть это будет такая интересная пещера. Черная полоска внизу – дверь. Проверяющий стоит в точке А, вы в точке В. Проверяющий не видит в какую сторону вы пойдете (к точке С или точке D). Вы наугад выбираете, в какую сторону идти и идете. После этого проверяющий переходит из точки А в точку В и кричит, опять же наугад: «Выходи со стороны С». И вы выходите со стороны точки С. Если провести такой эксперимент только один раз, то вероятность того, что вы обманули – 50%. Вы же могли изначально пойти в сторону точки С и тогда вам не нужно было бы открывать дверь. Однако если провести такой эксперимент хотя-бы 20 раз подряд и каждый раз вы будете выходить с той стороны, с которой вам говорит проверяющий, то вероятность того, что у вас нет ключа от двери, становится запредельно малой.
Итак мы смогли доказать с запредельно высокой вероятностью, что ключ у нас таки есть, не показывая ни сам ключ, ни процесс открывания, ни даже с какой стороны мы открыли дверь.
Именно так реализован алгоритм работы криптовалюты Zcash. Полная анонимность транзакций. Кстати стоимость данной криптовалюты на бирже Bitfinex на данный момент составляет 254$ за 1 единицу.
Я хотел бы написать текст, более широкий по смыслу и содержанию, чем другие, которые прочитал на просторах интернета.
Начнём по порядку - как я вижу блокчейн в целом и биткоин в частности. Сама идея (далее технология) - если не гениальна, то по крайней мере как глоток свежего воздуха в мире человеческих отношений. Невозможность обмана и исключение посредников, по сути главные детали в технологии, уничтожает целых два сегмента общества - банковскую систему, которая напрямую связана с государственной (как-никак распределение денег происходит либо по пути государство-банк, либо по пути банк-государство), и мошенников/воров/etc. "старого пошива". С другой стороны - она крайне сильно «возвышает" над общей массой людей (заочно согласимся, что "большинство" - ниже среднего по знаниям и достатку в общемировом масштабе) небольшую группу людей, плотно знакомой с этой технологией и развивающей её в различных направлениях. В итоге получается, что система, направленная на отбор власти у централизованного "руководителя" и "раздачу" децентрализованному обществу, сама создаёт группу тех самых "централизаторов", которые на своём (новом и непонятном большинству) языке начинают диктовать правила игры. Получается так, что мы из приближающейся Хаксли-Оруэлловской антиутопии убегаем в другую, о которой ещё не написано книг (хотя уверен, где-то уже пишется что-то подобное; а может и есть, просто я не встречал).
Вопрос самого биткоина, его ценности и способности его применения по всему миру - достаточно сложный. Прочитав пару десятков статей и пообщавшись с множеством людей (как знакомых с технологией, так и не вникающих в её суть) понятно две вещи:
-никто не знает, что будет дальше;
-прогнозы строят все, и прогнозы эти не похожи друг на друга.
Причем прогнозы такого рода: будет стоить 300.000$ за единицу; будет обвал; альткоины заменят и etc.
В итоге получаем, грубо говоря, 3 лагеря:
-те, кто боготворят биткоин и верят, что он превратится в цифровое золото будущего мира, решит проблему распределения мировых богатств и, как говорил Рэдрик Шухарт, принесёт:«СЧАСТЬЕ ДЛЯ ВСЕХ, ДАРОМ, И ПУСТЬ НИКТО НЕ УЙДЁТ ОБИЖЕННЫЙ!»;
-те, кто видит всю тему огромным мыльным пузырем, не верит в это и считает жизнеспособным технологию только из-за веры в неё первой группы и людей, которые подпадают под их (первой группы) влияние;
-огромная оставшаяся толпа ведомых, которым не хватает ума разобраться и мужества - выбрать сторону.
Конечно это грубое разделение, есть, как и во всём на Земле, средние варианты, но суть такая.
Если спросите меня - я не очень верю в то, что биткоину действительно дадут стать децентрализованной основной валютой мира, просто потому, что любой актив имеет свойство к централизации в одном месте, кармане, кошельке, ведь на момент его создания все ВСЁ ещё не равны. В одном из текстов на этом сайте есть мысль о "местных криптовалютах" - идея, кстати, не новая. Есть книга Фридриха фон Хайека, «Частные деньги», который примерно такую мысль уже высказывал, только сто лет назад. Неплохая, даже хорошая, но если она и придёт на смену идеи фиатных валют то всё равно появятся регуляторы, в результате - смысл теряется.
По моему разумению, человека достаточно далёкого от программирования ("тела технологии") и устройства государств, самое крутое, что можно из этого придумать - какую-то версию утопии, в основе которой все смогут благодаря своему труду, умениям, навыкам иметь возможность как жить в условиях натурального обмена(в смысле услуга за услугу, товар за товар), так и создавать капитал на свои рациональные желания. Это в свою очередь требует одновременно и честного распределения труда, и высокого уровня интеллекта у всех участников системы, и высоких психически-моральных качеств, и контролируемого размера популяции и etc. Это невозможно хотя бы потому, что в «любом коллективе, количеством от двух человек и больше, всегда будет лидер».
Но "утопия" возникла в нашем мире как идея чего-то прекрасного, но невозможного, поэтому над моей мыслью работать надо очень и очень долго, и от чего-то однозначно надо будет отказаться.
Мои соображения на этом не заканчиваются, осталось много разных интересных тем: от финансовых выкладок и технического анализа биткоина как актива до вопросов устройства государства по системе блокчейн. Опять же есть крутая тема Эфириума, смарт-контрактов, которые в этом тексте я включил в понятие "технология".
Их можно поднять и обсудить, если возникнет такое желание и Вам понравится моя, возможно во многом сумбурная, статья.
Предлагаем вашему вниманию перевод ключевых тезисов статьи инженера сетевой и кибер безопасности, специалиста из Square и любителя криптографии Тони Арсиери. Оригинальный текст можно найти на сайте автора TonyArcieri.com.
Вначале был Биткоин — самая успешная криптовалюта в мире. Но в последнее время в прессе звучит лишь слово «Блокчейн»:
Bloomberg сообщает, что Nasdaq планирует разработать новую технологию на базе Блокчейна;
LWN отмечает, что Linux Foundation недавно объявила проект по «продвижению blockchain технологии»;
The Washington Post причислила Блокчейн к шести величайшим изобретениям современности;
VISA, Citi и Nasdaq вложили $30 млн в Блокчейн-стартапы;
Bank of America разрабатывает собственные Блокчейн-патенты;
Bank of England обратил внимание на шум вокруг нашумевшего Блокчейна.
Блокчейн, Блокчейн и еще больше Блокчейна! И это лишь заголовки прессы, связанные с наиболее значимыми игроками финансового рынка.
Название этой технологии все чаще вызывает некорректное ее восприятие многими читателями. Этот термин стал уже чем-то вроде понятия «кибер» — все его знают, но объяснить его суть не в состоянии.
Так что же представляет собой знаменитый Блокчейн?
Руководство от Сатоши Накамото
Давайте обратимся к оригинальному источнику — работе создателя Биткоина под названием “Bitcoin: A Peer-To-Peer Electronic Cash System”. Вы не поверите, но словосочетание Blockchain, или, хотя бы, Block chain нигде в документе не встречается.
Однако, если это понятие не определено в первоисточнике, тогда что оно в действительности означает?
Я опросил многих, начиная от известных криптографов и специалистов по децентрализованным системам, и заканчивая обычными энтузиастами, которые не очень вникают в суть происходящего.
Не нашлось двух людей, давших мне одинаковый по содержанию ответ!
Я попробую дать ответ лично, описав Блокчейн так, как понимаю его я:
Копирование протокола: Биткоин использует лог транзакций, который создал победитель — первый из майнеров, составивший новый блок информации о недавних транзакциях в системе.
Древовидное хеширование: Биткоин действительно использует эту функцию в структуре блоков Блокчейна, однако, она имеет не совсем традиционный вид. Сатоши нельзя назвать классическим криптографом, ведь его первоисточник не содержит детального разбора протокола всей системы, где такие явления, как древовидное хеширование, а также конкретная форма его применения, обязательно расписываются профессиональными криптографами.
Вычислительная головоломка: главным достижение Биткоина, на мой взгляд, является внедрение децентрализованной «лотереи» с применением вычислительной головоломки для всех майнеров в системе, а также гармоничное сочетание этой функции с древовидным хешированием. Увеличение сложности вычислений с ростом майнеров внутри системы гарантирует ее стабильность и устойчивость.
Криптография с открытым ключом: Биткоин использует эллиптическую кривую под названием secp256k1, которой уже никто не пользуется (остальные криптографы уже давно перешли на Curve25519). Все транзакции в системе обрабатываются при помощи алгоритма, который называется ECDSA. Однако, все дело вовсе не в этом. Я хочу акцентировать внимание на том, что главное достижение Блокчейна — это использование криптографии с открытым ключом для аутентификации транзакций. При этом слово «транзакция» несколько различается в компьютерной и финансовой сферах.
Публичный и децентрализованный лог транзакций: одно из главных достижений Блокчейна заключается в децентрализованном процессе хранения всей информации о сделках.
Рассылка копий: Биткоин-технология рассылает все актуальные копии лога о транзакциях абсолютно всем нодам и пользователям внутри системы.
Я считаю, что на основе вышеперечисленных особенностей функционирования, технологию Блокчейн можно назвать эволюционировавшей задумкой Сатоши Накамото, которой он изначально даже не предполагал, ведь в его основополагающем трактате нет упоминаний о такой технологии, а тем более нет объяснения принципов ее работы.
Худшая база данных в мире?
Вы бы использовали в собственной финансовой системе базу данных, которая обладает такими функциями?
Для проведения 1 транзакции использует такое количество электроэнергии, какое израсходует среднестатистическая семья в течение суток.
Обрабатывает не более 3 транзакций в секунду, вовлекая вычислительные мощности абсолютно всех компьютеров в системе.
Завершает транзакцию в течение 10 минут.
Отрезает вас от системы в случае перехода на новую версию программного обеспечения.
Используется только лишь для хранения истории сделок в одной отдельно взятой валюте.
Зато она децентрализована! Но это — единственный ее аргумент. Почему единственный? Давайте поговорим об этом.
Читать вторую часть: newscryptocoin.com