Блокчейн: глоссарий терминов

HashFlare

ComputerUniverse Введи промокод FW7FRUX при покупке и получи скидку 5 евро

Блокчейны и распределенные реестры в ближайшие годы будут играть все большую роль в нашей социальной и экономической жизни. Здесь мы кратко объясняем значение основных терминов из области блокчейн-технологий, чтобы помочь, тем, кто только начинает свое знакомство с ней, получить более полное понимание механики блокчейна и связанных с ним технологий (криптовалюты, распределенные реестры, смарт-контракты, токенизированные активы и т. д.). Статья дополняется.

ICO (Initial Coin Offering, первичное предложение койнов): ICO необязательно связано с криптовалютами, а относится скорее к предложению цифровых активов, которые могут представлять самые разные вещи – как, например, право собственности на долю в компании, приложении, на произведение искусства и т. д. ICO проводятся как способ привлечения капитала для запуска нового койна, приложения или сервиса. Считается, что ICO являются эквивалентом от криптоиндустрии первичного размещение акций (IPO).

Proof-of-stake (PoS): это распространенный алгоритм консенсуса, представляющий собой менее ресурсозатратную альтернативу proof-of-work. Он предполагает распределение ответственности за администрирование публичного реестра между узлами-участниками пропорционально количеству принадлежащих им токенов виртуальной валюты.

Proof-of-work (PoW): это распространенный алгоритм консенсуса, используемый в самых популярных криптовалютных сетях начиная с Bitcoin. Этот алгоритм требует от узла-участника представить доказательство того, что выполненная и представленная им работа дает ему право на добавление новых транзакций в блокчейн. Однако связанный с proof-of-work механизм майнинга требует высокого энергопотребления и увеличивает время обработки информации.

SHA-256: в криптовалютах могут использоваться различные алгоритмы хеширования, такие как SHA-256, Ethash, Scrypt, Equihash, Cryptonight, X11. Аббревиатура SHA расшифровывается как Secure Hash Algorithm (алгоритм безопасного хеширования). Алгоритм SHA-256 генерирует 256-битную (32 байта) подпись для текстовой строки. Время обработки блока обычно составляет около семи минут, а требуемая скорость хеширования исчисляется гигахешами в секунду. Этот майнинговый алгоритм используется в Биткойне.

Алгоритм хеширования (hashing algorithm): криптографическая хеш-функция. Это математический алгоритм, который сопоставляет данные произвольного размера с хешем фиксированного размера. В отличие от шифрования, он представляет собой одностороннюю функцию, которую невозможно инвертировать. Хеширование позволяет проверять информацию без обмена ею: если хеш определенных данных записан в блокчейн, то идентичность имеющихся данных записанным можно проверить посредством сравнения хешей, даже не видя исходных данных, хранящихся у другой стороны.

Альткойн (Altcoin): «альткойнами» принято называть все криптовалюты помимо Биткойна.

Биткойн (₿) (BTC): это цифровая валюта (называемая также криптовалютой), запущенная в 2009 году и функционирующая абсолютно независимо от какого-либо централизованного органа управления, такого как центральный банк или правительство страны. Биткойны можно обменивать на товары или услуги у поставщиков, принимающих их в качестве оплаты. Транзакции типа биткойн–биткойн осуществляются путем цифрового обмена анонимными сильно зашифрованными хеш-кодами в пиринговой (P2P) сети (блокчейне). P2P-сеть (блокчейн) отслеживает и верифицирует движение биткойнов между пользователями. Биткойны каждого пользователя хранятся в программе, называемой цифровым кошельком, которая содержит публичные адреса для отправки и получения биткойнов, а также закрытый ключ, известный только пользователю.

Блок (block): это набор транзакций, объединенных вместе и одновременно записанных в блокчейн.

Блокчейн (blockchain): это синхронизируемая цифровая база данных (реестр) совместного пользования, содержащая растущий список записей, называемых блоками, которые связаны между собой с помощью криптографии. Каждый блок содержит криптографический хеш предыдущего блока, метку времени и данные транзакции. По своей конструкции блокчейн устойчив к изменению содержащихся в нем данных. Это «публичный распределенный реестр, который может верифицируемым образом регистрировать транзакции между сторонами и делать это эффективно и постоянно» (Iansiti, Marco; Lakhani, Karim R., январь 2017, The Truth About Blockchain, Harvard Business Review). После записи данные в любом блоке невозможно изменить задним числом без изменения всех последующих блоков, для чего требуется консенсус большинства участников сети. Записанные данные хранятся на многих узлах сети («нодах», калька с англ. «node»), то есть компьютерах, на которых хранится локальная версия базы данных. Блокчейн – это ключ к реализации технологии распределенного реестра.

Дерево Меркла (Merkle tree): Андреас Антонопулос предложил одно из наиболее ясных определений: «деревья Меркла используются для суммирования всех транзакций в блоке, создавая общий цифровой отпечаток всего набора транзакций и обеспечивая высокоэффективный процесс проверки того, включена ли транзакция в блок» (A. Antonopoulos, 2015, «Mastering Bitcoin», изд. O’ Reilly, стр. 168).

Защита от несанкционированного доступа (tamper-proof): этим качеством обладают структуры данных, в которые невозможно вмешаться или изменить их без того, чтобы это не стало очевидным для администратора структуры. В случае блокчейна это достигается за счет цепной структуры последовательных блоков, где изменение любого отдельного блока повлечет за собой несоответствие по отношению ко всем последующим блокам.

Консенсус (consensus): согласие сторон относительно определенного состояния системы как истинного.

Криптовалюта (cryptocurrency): функционирующая независимо от центрального банка цифровая валюта, в которой для регулирования генерации единиц валюты и верификации переводов денежных средств используются методы шифрования и алгоритмы хеширования. Это достигается благодаря использованию децентрализованных средств контроля, основанных на технологии блокчейн. Bitcoin был первой криптовалютой, вслед за которой были созданы тысячи альткойнов.

Метка времени (timestamp): одна из опций технологии блокчейн. Каждый блок имеет метку времени, при этом каждый новый блок ссылается на предыдущий. В сочетании с криптографическими хешами, эта цепочка имеющих метки времени блоков обеспечивает неизменяемую запись всех транзакций в сети, начиная с самого первого блока (блока генезиса).

Механизм консенсуса (consensus mechanism) блокчейна: это совокупность правил (алгоритмов) и устойчивый к отказам механизм, посредством которого каждый узел сети подтверждает либо отклоняет любые предлагаемые изменения в блокчейн, которым он управляет. Одно из применений механизма консенсуса заключается в ведении записей. Существуют различные типы алгоритмов механизма консенсуса с разными наборами правил (например, proof-of-work (PoW) и proof-of-stake (PoS) [см. ниже]).

Нода (node), или узел сети: блокчейны поддерживаются сетью устройств (компьютеры, ноутбуки, серверы), называемых нодами, которые уполномочены хранить копию блокчейна и задачей которых является проверка и внесение изменений в блокчейн. Ноды/узлы объединены в сеть и постоянно обмениваются последними данными о состоянии блокчейна, таким образом поддерживая актуальное состояние своей копии блокчейна. Вкратце, они проверяют транзакции и принимают либо отклоняют их, хранят блоки транзакций и передают историю транзакций другим узлам, нуждающимся в обновлении этих данных.

Открытый ключ (public key): в криптографии с открытым ключом это уникальный фрагмент данных, который может быть распространен по всей сети и позволяет любому пользователю зашифровывать сообщения с его помощью. Однако для расшифровки этих сообщений потребуется соответствующий секретный ключ.

Пиринговый (peer-to-peer, P2P): в пиринговой (P2P) сети пиры (от англ. peer) – это одноранговые узлы, представляющие собой компьютерные системы, соединенные друг с другом через интернет. Файлы могут передаваться непосредственно между образующими сеть системами без необходимости использования центрального сервера. Другими словами, каждый компьютер в P2P-сети выполняет функцию не только клиента, но и файлового сервера.

Публичные (public) (или открытые) реестры и блокчейны: открыты для всех, то есть каждый может получить к ним доступ пользоваться ими.

Распределенный консенсус (distributed consensus): коллективное соглашение (например, реестр транзакций) между различными узлами (компьютерами) пиринговой сети, совместно используемое этими узлами в идентичном виде (устраняя необходимость в центральном органе управления для противодействия недобросовестным участникам).

Реестры и блокчейны с ограниченным доступом (permissioned): в блокчейнах (реестрах) с ограниченным доступом действовать в качестве узлов и управлять реестром могут только определенные уполномоченные стороны. В этом случае поверх блокчейна существует дополнительный слой управления, который администрирует действия сторон, допущенных к участию в сети.

Реестры и блокчейны с неограниченным доступом (permissionless): такие блокчейны позволяют любому участнику действовать в качестве узла сети, то есть принимать участие в проверке транзакций или даже в определении метода достижения консенсуса. Bitcoin и Ethereum – два примера (публичных) блокчейнов с неограниченным доступом.

Обратите внимание: различие между блокчейнами с ограниченным и с неограниченным доступом заключается в том, кто может запускать и поддерживать ноды в их сети. И публичные, и частные блокчейны могут быть как с ограниченным, так и с неограниченным доступом.

Секретный ключ (private key): в криптографии с открытым ключом секретный ключ, называемый также «закрытым», представляет собой уникальный фрагмент данных, который хранится в секрете и позволяет владельцу зашифровать сообщение или расшифровать любое сообщение, зашифрованное с помощью соответствующего открытого ключа.

Смарт-контракт (smart contract): компьютерный протокол, предназначенный для того, чтобы упростить, верифицировать или обеспечить исполнение контракта. Смарт-контракты – это инновационные самоисполняющиеся соглашения между двумя анонимными сторонами, а именно покупателем и продавцом, не требующие участия какого-либо центрального управляющего органа или юридического сопровождения. Таким образом, появление блокчейн-технологий породило новое поколение электронных контрактов, основанных на технологиях распределенного реестра и исполняемых сетью компьютеров. Смарт-контракты уже нашли себе применение, например, в сфере здравоохранения.

Технология распределенного реестра (Distributed Ledger Technology, DLT): это технология совместного использования электронного реестра многими участниками сети (узлами, устройствами) таким образом, чтобы обеспечить безопасность реестра, защиту от несанкционированного доступа и синхронизацию актуального состояния реестра между всеми узлами (до тех пор, пока реестр существует и обновляется через сеть). Одной из итераций дизайна распределенного реестра является блокчейн, и он может быть как публичным, так и частным.

Токенизированный актив (tokenized asset): токенизация актива – это процесс выпуска блокчейн-токена (в частности, токена-акции), являющегося цифровым выражением реального актива – во многом это похоже на выпуск традиционных ценных бумаг. Таким образом, этот реальный актив становится представлен токеном в электронном реестре, то есть блокчейне.

Транзакция (transaction): запись о событии, защищенная цифровой подписью (с использованием криптографии), прошедшая проверку, упорядоченная и включенная в блок, образует транзакцию в блокчейне. В криптовалютном блокчейне транзакция включает передачу криптовалюты, тогда как в других блокчейнах транзакции могут включать передачу любого актива или записи о какой-либо предлагаемой услуге. В контексте смарт-контрактов транзакции исполняются автоматически при выполнении заранее определенных условий.

Хеш-указатель (hash pointer): хеш-функция используется в блокчейнах также для привязки каждого звена цепи к предыдущему: хеш-указатели могут использоваться для построения связанного списка, который также называется блокчейном. Хеш, хранящийся в указателе, – это хеш всех данных предыдущего блока, включая хеш-указатель на блок перед ним. Поскольку любое изменение входных данных изменяет выходные данные, в результате любого изменения предыдущего блока изменится и его хеш-указатель, и так далее с каждым последующим блоком, что обеспечивает блокчейну защиту от несанкционированного доступа (tamper-proof, см. «защита от несанкционированного доступа»).

Цифровой актив (digital asset) и криптоактив (cryptoasset): эти термины используются взаимозаменяемо. Криптоактив – это цифровой актив, в котором используются криптография, пиринговая (peer-to-peer) сеть и электронный реестр для достижения трех целей: 1) регулирования генерации новых единиц актива, 2) подтверждения транзакций и 3) обеспечения безопасности этих транзакций без необходимости в посреднике. Существуют различные типы криптоактивов: криптовалюты, токены протокола (protocol tokens), утилитарные токены (utility tokens), токены-акции (security tokens), токены на природные активы (natural asset tokens), стейблкойны (stablecoins), цифровые валюты центральных банков (CBDC), цифровые предметы коллекционирования.

Частные (private) реестры и блокчейны: не являются открытыми для всех по умолчанию, однако публике может быть предоставлен к ним доступ.

Обратите внимание: различие между публичными и частными блокчейнами заключается в праве доступа к пользованию сетью: в одном случае оно есть у каждого по умолчанию, в другом оно может быть предоставлено, отнято либо ограничено.

Источник

Блокчейн: глоссарий терминов