Александр Цихилов - Блокчейн. Принципы и основы

любой из транзакций в блоке все хеши дерева Меркла сразу же пересчитаются

заново, и результирующий хеш также изменится, что будет являться маркером

события, соответствующего вмешательству в данные блока. Таким образом, значение корня Меркла является «представителем» транзакционной части

блока в его собственном заголовке. Будучи «подхешированным» к общим

данным заголовка и, таким образом, опосредованно включенным в заголовок

следующего блока, корень Меркла играет роль дополнительной гарантии

неизменности транзакций, ранее записанных в блокчейн.

Помимо вышеописанных параметров структуры блока, в нем могут

присутствовать элементы, связанные с непосредственным получением права

на создание блока и его защиты от возможных будущих изменений. Речь идет

о создании новых блоков в системах с доказательством работы. Но в данный

момент говорить об этом несколько преждевременно, поэтому сначала

ознакомимся со структурой транзакций и принципами ведения балансов в

блокчейн-системах.

Транзакции и балансы

Все мы привыкли иметь дело с классическими банками: открывать счета, осуществлять платежи с одного расчетного счета на другой, получать на свой

счет денежные средства. В последние пару десятилетий широкое

распространение получили системы «банк — клиент», позволяющие управлять

своими счетами через интернет. Несмотря на внешние различия, в первую

очередь в части дизайна интерфейса подобных систем, их функционал

является более-менее схожим для всех финансовых институтов, предлагающих такие услуги. Первым шагом к получению доступа к своим

средствам через интернет в большинстве случаев является прохождение

процедуры двухфакторной идентификации. Сначала пользователь вводит

обычный пароль многократного использования, а затем система просит ввести

специальный однократный код, который либо генерируется посредством

специального устройства, либо может быть получен по SMS или электронной

почте. Так исключается несанкционированный доступ к счету клиента, данные

о котором хранятся на серверах банка, то есть централизованно. Если сервера

банка по какой-то причине не работают, например, находятся на техническом

обслуживании, то доступ к счету будет невозможен до момента, пока система

не вернется к обычной работе.

Получив доступ к своему счету, клиент может проверить свой баланс, а затем

осуществлять перевод средств с данного счета, также пользуясь системой

генерации однократных кодов, поскольку этого требуют правила безопасности

доступа к данным. У каждого счета есть свой номер, сгенерированный по

определенным правилам и стандартам — либо самого банка, либо

государства, в котором банк расположен. Отправляя платежи на другие счета, банк, как правило, взимает комиссию за свои услуги, размер которой

устанавливает самостоятельно, в зависимости от своих бизнес-издержек, заложенной нормы прибыли и конкурентной ситуации на рынке банковских

услуг. Очевидно, чтобы клиент мог совершать или получать платежи, банк

сначала должен открыть ему расчетный счет и выдать реквизиты доступа в

интернет-банк, иначе никакие входящие или исходящие переводы

невозможны.

В блокчейн-системах все организовано совсем по-другому. Во-первых, там нет

никаких банков или иных централизованных органов, контролирующих счета и

платежи по ним. Во-вторых, никакие счета заранее не создаются, и балансов

по ним никто специально не ведет. На первый взгляд это кажется немного

странным, однако именно этим отличаются проекты платежных систем, реализованные на базе технологии блокчейн. Для того чтобы стать участником

системы, пользователю необходимо сгенерировать себе пару ключей —

закрытый и открытый, пользуясь алгоритмом асимметричной криптографии, который используется в конкретной блокчейн-среде. Ключи в паре всегда

жестко связаны между собой — секретный может быть сгенерирован

случайным образом, а открытый вычисляется из него математически. Впрочем, все это делается автоматически, при помощи программного обеспечения

самой системы по запросу пользователя, то есть нажатием соответствующей

кнопки в интерфейсе программы-клиента. Таким образом у пользователя

появляется свой счет в системе, хотя правильнее было бы сказать — адрес. И

этот адрес фактически является модификацией его открытого ключа, который

при создании был обработан несколькими процедурами хеширования и

специального символьного кодирования. Делается это не только для более

удобного визуального восприятия адреса, но и для еще большего усложнения

задачи восстановления связанного с ним закрытого ключа, поскольку

односторонние хеш-функции, да еще использованные несколько раз подряд, исключительно усложняют любые попытки взлома адреса блокчейн-системы.

Напомним, что подобные сети являются децентрализованными, поэтому все

действия пользователь совершает не на каком-то удаленном сервере, а

непосредственно у себя на компьютере или мобильном устройстве. Там же

хранятся и все необходимые ключи, в том числе и закрытые. В отличие от

классического банка, вопросы хранения секретной персональной информации

теперь возложены на самого клиента. Если он потеряет секретный ключ, то

автоматически утратит доступ к активам, которые связаны с адресом, сгенерированным на основе этого секретного ключа. В интернете можно найти

огромное количество историй о несостоявшихся криптовалютных миллионерах, которые потеряли свои цифровые миллионы вместе с закрытыми ключами от

своих адресов. Это достаточно серьезная проблема, поэтому вопросам

безопасности хранения криптоактивов будет посвящена отдельная глава.

Теперь, когда у пользователя есть адрес в условной блокчейн-системе, разберемся, каким образом он сможет получать на него и затем переводить с

него на другие адреса цифровые активы. Здесь нельзя еще раз не вспомнить

аналогию с бухгалтерской книгой, которая состоит из страниц с финансовыми

транзакциями: от кого переведено, кому, сколько и за что. Представим, что у

нас есть несколько участников в какой-то бизнес-среде, которые постоянно

обмениваются товарами, услугами и денежными средствами, а все факты

совершения обмена при этом записываются в специальную книгу. Когда один

из участников захочет перевести другому определенную сумму, ему для

начала необходимо доказать, что он располагает этими средствами. Сделать

это можно, только лишь указав на предыдущие входящие транзакции в пользу