Блокчейн — це розподілена база даних, яка є децентралізованою, анонімною, з відкритим кодом і незмінною. Після підтвердження транзакції в ланцюжку зберігаються постійно та не можуть бути змінені. Отже, що робить дані в ланцюжку незмінними?

1. Як побудований блокчейн?

Простіше кажучи, блокчейн складається з блоків і ланцюжків.

Блок складається із заголовка та тіла, де заголовок містить основну інформацію про блок, таку як мітка часу, номери версій, випадковий хеш, хеш попереднього блоку, кореневий хеш Merkle та складність майнінгу. Усередині корпусу блоку знаходяться упаковані транзакції, які є даними, підписаними користувачами гаманця їхніми особистими ключами. Іншими словами, це передача активів між користувачами, але крім користувачів, є ще одна транзакція, яка належить майнеру, і сума транзакції є сумою винагороди за блок плюс комісії, сплачені всіма трейдерами в блокувати.

Кожен заголовок блоку містить хеш попереднього заголовка блоку та пов’язаний один з одним мітками часу та номерами версій для формування блокчейну.

2. Як блокчейн може бути незмінним?

Незмінність блокчейну означає, що записи транзакцій, які відбулися, не можуть бути змінені. Після того, як ми знаємо склад блокчейну, його можна розділити як незмінність заголовка блоку та тіла блоку.

2.1 Заголовок блоку

У заголовку блоку записується випадкове хеш-значення попереднього блоку, яке генерується алгоритмом хешування з інформації про транзакцію та мітки часу попереднього блоку. На цьому етапі майнери по всій мережі обчислюють хеш заголовка блоку, використовуючи обчислювальну потужність, і той, хто обчислює його першим, може запакувати транзакцію та синхронізувати її з усією мережею через трансляцію. Якщо дані в попередньому блоці змінюються, вони будуть несумісними з хеш-значенням вихідного блоку і не будуть підтверджені наступним блоком.

2.2 Корпус блоку

Незмінність тіла блоку визначається хеш-функцією. Тіло містить багато транзакцій, які з’єднані деревами Меркла. Будь-яка зміна в одній із транзакцій змінить хеш-значення кореня Merkle, спричиняючи зміну заголовка наступного блоку. Хеш-функція, яку використовує біткойн, — це алгоритм SHA-256.

Звідси видно, що втручання в дані транзакції в блокчейні безпосередньо призведе до зміни кореня дерева Merkle, а потім також зміниться хеш-значення заголовка наступного блоку, яке стане нелегітимним і вимагатиме перерахунку хеш нового заголовка блоку. Зміна геш-значення нового заголовка блоку, у свою чергу, призведе до зміни заголовка наступного блоку, що призведе до згортання даних, яке не буде прийнято всією мережею.

Теоретично для підробки даних потрібно більше 51% обчислювальної потужності мережі, але в досить надійній мережі атака 51% фактично неможлива і не в інтересах зловмисника.

3. Відмінності від централізованої мережі

У централізованій мережі базою даних маніпулює центральний орган, де можна маніпулювати новим випуском, модифікацією записів і заморожуванням обігу. Центральний банк може щороку додавати фіатні гроші та заморожувати чиїсь банківські активи. А централізована мережа вимагає лише одного рядка коду для зміни даних порівняно з розподіленою базою даних.

У блокчейні кожен бере участь у бухгалтерії, усі записи транзакцій своєчасно синхронізуються з усією мережею, і одні й ті самі дані реєструються в книзі, яка є в руках кожного, хоча немає централізованої організації, яка б ними маніпулювала. Тому, коли хтось втрутиться в бухгалтерську книгу в його руці, це не вплине на записи інших людей. Водночас уся мережа дотримується принципу підкорення більшості меншості, тому дані не піддаються фальсифікації.

Наприклад, Боб позичає 500 доларів у Тома. Щоб запобігти дефолту Боба, Том запрошує Ненсі як посередника для свідчень. Однак Боб каже Ненсі, що він дасть їй 200 доларів, якщо вона допоможе йому шахраювати. Ненсі погоджується з інтересу. У цьому випадку у Тома немає жодних доказів чи свідоцтв, крім як визнати поразку, а Ненсі тут грає роль посередника.

Якщо весь процес синхронізувати з усіма у вигляді трансляції, усі пам’ятають, що Боб винен Тому 500 доларів, і Боб не має можливості це заперечити.

4. Які програми блокчейну?

Через свою незмінну природу блокчейн використовується в багатьох сферах, включаючи електронну ідентифікацію, ланцюжок поставок, грошові перекази та грошові перекази. В електронній ідентифікації інформація про автентифікацію всіх людей може бути записана безпосередньо в блокчейн і передана на всі вузли, так що автентичність і достовірність інформації можуть бути гарантовані і не можна вносити жодних змін. Те саме стосується ланцюга поставок, де проблеми, зокрема непрозорість, низька ефективність, шахрайство з інформацією тощо, можна вирішити.

Висновок

Незмінність блокчейна вирішує проблеми шахрайства з даними, підробки даних і непрозорості даних у традиційній мережі, а також широко застосовується. Однак слід зазначити, що це не стосується всіх блокчейн-мереж, таких як мережі альянсів або приватні мережі. Через невелику кількість учасників і напівдецентралізоване або централізоване управління дані в цих ланцюжках не можуть бути абсолютно незмінними та прозорими.