Блокчейн: как записи держатся без хранителя реестра

Блокчейн — это способ вести общий журнал записей так, что его хранит не одна организация, а множество независимых участников сети, и ни один из них не может незаметно переписать прошлое. Записи собираются в блоки, каждый блок криптографически привязан к предыдущему, а правило, по которому сеть выбирает единственную признанную версию журнала, называется консенсусом. Всё остальное — криптовалюты, токены, смарт-контракты — это надстройки над этим механизмом, а не сам механизм.

Что держит цепочку вместе

Блок — это пакет записей плюс служебная часть. В служебной части лежит хеш: короткая строка, которую алгоритм вычисляет из содержимого блока. Хеш устроен так, что по нему нельзя восстановить исходные данные, но любое изменение данных — хоть на символ — даёт совершенно другой хеш.

Ключевой приём: в каждый новый блок записывается хеш предыдущего. Получается сцепка. Если кто-то задним числом правит запись в старом блоке, меняется его хеш, а значит — ссылка в следующем блоке перестаёт совпадать, и дальше по цепочке рассыпается всё. Подделка не ограничивается одной правкой: нужно пересобрать весь хвост журнала и убедить сеть принять именно вашу версию. Именно на этой арифметике, а не на честном слове оператора, держится неизменяемость.

Консенсус: кто решает, какая версия верна

Узлы сети разбросаны географически и не доверяют друг другу. Им нужен способ согласовать порядок записей без арбитра. Отсюда два распространённых подхода.

Доказательство работы (proof of work). Чтобы предложить блок, узел должен найти такое служебное значение, при котором хеш блока удовлетворяет заданному условию. Перебор требует вычислений и электричества. Это делает попытку переписать историю дорогой: атакующему нужно контролировать большую часть вычислительной мощности сети и удерживать её, пока он перестраивает хвост. Так работает Bitcoin, запущенный в 2009 году.

Доказательство доли (proof of stake). Право формировать блок получает участник, заблокировавший собственные монеты в качестве залога. Нарушил правила — залог срезается. Здесь дорого стоит не электричество, а риск потерять внесённое. На эту схему перешёл Ethereum.

Обе схемы решают одну задачу — не дать повторно израсходовать уже потраченные средства, когда нет центрального банка, который сверил бы остатки.

Ключи и адреса: владение без посредника

Доступ к записям в блокчейне даёт криптография с открытым ключом. У владельца есть закрытый ключ — секретное значение, которым он подписывает операции, и производный от него открытый ключ, из которого получается адрес, видимый сети. Сеть проверяет подпись, не зная секрета.

Отсюда следствие, которое обычно узнают поздно: закрытый ключ и есть владение. Нет службы поддержки, которая восстановит доступ по паспорту, и нет механизма отзыва перевода, отправленного не туда. Это прямая противоположность логике брокерского счёта, где учёт ведёт лицензированный депозитарий и ошибку в реквизитах можно разбирать с людьми.

Чего блокчейн не делает

Он не даёт анонимности. Публичные сети по умолчанию прозрачны: адреса не привязаны к имени, но вся история операций видна любому, и связать адрес с человеком помогает анализ потоков.

Он не улучшает качество данных. Алгоритм гарантирует, что запись не изменят после внесения, но не проверяет, была ли она правдивой в момент внесения.

Он не заменяет базу данных там, где есть доверенный оператор. Распределённый консенсус — плата за отсутствие центра; если центр допустим, обычная база быстрее и дешевле.

Российский контур

В России цифровые права и порядок их выпуска описывает федеральный закон № 259-ФЗ от 31 июля 2020 года — он ввёл понятие цифровых финансовых активов и требование выпускать их в информационных системах из реестра Банка России. Это отдельный правовой режим: ЦФА, выпущенные по российскому праву, и криптовалюты из публичных сетей регулируются по-разному, и смешивать их в голове не стоит.

Честная оговорка: разделы данных TradeAlmanac покрывают российский рынок — акции, ОФЗ, календарь выплат — и директивных котировок по криптоактивам у площадки нет. Поэтому в этом материале нет ни цен, ни капитализаций: подставлять их неоткуда, а выдумывать нельзя.

Что с этим делать читателю

Первое — различать технологию и инструмент. Блокчейн как способ учёта может стоять за токенизированным долгом, который по экономике ближе к облигациям, чем к «цифровому золоту». Второе — понимать, за что вы платите: в публичной сети вы платите комиссию за включение операции в блок и принимаете на себя хранение ключа. Третье — разобрать термины до, а не после сделки: базовые определения собраны в словаре.