Блокчейн. Принципы и основы - [7]

Шрифт
Интервал

Однако у читателей может возникнуть вполне резонный вопрос: если серверы в сети как таковые отсутствуют, то каким образом в подобной системе хранятся общие данные, как они распространяются по сети и каким образом они защищены от несанкционированного доступа или модификации? А также каким образом подобные системы обслуживаются и развиваются, если все участники сети имеют равные права? Технология блокчейн обеспечивает решение большинства из этих вопросов. Данные реплицируются (копируются) между всеми узлами системы. Защиту от изменений или от несанкционированного доступа к данным обеспечивают математические алгоритмы асимметричной криптографии. Вся система функционирует на базе заданного набора правил, с которыми соглашаются все участники системы. В случае если необходимо внести значимые изменения, решение принимается общим голосованием участников системы.

Следует отметить, что администрирование децентрализованных систем на порядок сложнее, чем централизованных. Но это стоит рассматривать как плату за те преимущества, которые дает децентрализация. На текущий момент решены далеко не все проблемы, которые могут возникнуть при управлении децентрализованными системами. И мы еще неоднократно вернемся к обсуждению этой проблематики в последующих главах.

Хеширование информации

Инструмент хеширования данных является важной и неотъемлемой частью технологии блокчейн. Хеширование используется для создания адресации в блокчейн-системах, для формирования цифровой электронной подписи сообщений, а также для добычи криптомонет (так называемого «майнинга») в некоторых блокчейн-проектах, базирующихся на принципе «доказательства работы». Прежде чем рассматривать вышеупомянутые элементы блокчейн-систем, нам потребуется разобраться с тем, что же все-таки такое хеширование данных и на основе каких принципов эта процедура работает.

Начнем с определения. Хеширование – это метод преобразования набора данных произвольного размера в стандартизированную строку фиксированной длины при помощи специального алгоритма. То есть если взять какой-то набор данных, например, весь текст этой книги, то можно создать его цифровой отпечаток длиной, скажем, десять символов. При этом мы должны определить точный алгоритм преобразования входных данных и использовать его без изменения для любых других данных произвольного размера, получая на выходе стандартную строку в десять символов. Еще говорят, что в таком случае используется «детерминированный алгоритм», потому что он всегда выдает предопределенный результат. Фактически получаемый результат должен стать уникальным отображением преобразуемых входных данных. Для этого мы должны создать такой алгоритм преобразования, который ни при каких обстоятельствах не допустит получения одинакового результата преобразования для разных входящих наборов данных. То есть не создаст так называемых «коллизий». При этом малейшее изменение во входных данных, даже изменение одного их бита, должно видоизменять результирующий хеш на выходе до неузнаваемости. Вот пример работы одного из самых простых алгоритмов хеширования (SHA-1), где прообразами хешей являются два варианта написания английского слова «децентрализация», при этом во втором слове изменена всего лишь одна буква:



Как видно из полученных результатов, второй хеш не имеет ничего общего с первым, хотя разница в исходных прообразах минимальна. Читатель, вероятно, задастся вопросом: а зачем вообще это все нужно? На самом деле хеширование – это исключительно полезная функция, которая довольно широко применяется в компьютерных технологиях.

Представим себе ситуацию, что нам необходимо передать по каналам связи значительный объем данных, в которых при передаче по тем или иным причинам могут возникать помехи и искажения. Как нам проверить, дошли ли до конечного получателя данные в исходном виде? Пока мы не сравним каждый бит исходной информации с полученным, мы не сможем с уверенностью сказать, что передача данных прошла без ошибок. А что, если по пути следования в данные вмешался кто-то посторонний и намеренно исказил информацию? А как быть, если объем информации измеряется гигабайтами? Процесс сравнения двух огромных информационных блоков может занять значительное время. Не проще ли к передаваемому блоку данных приложить короткий уникальный «цифровой отпечаток», созданный на базе общеизвестного алгоритма хеширования? Тогда при получении мы можем еще раз запустить этот же самый алгоритм, подав ему на вход полученные данные, и затем просто сравнить результирующий хеш с тем, который был приложен к передаваемым данным. Если они в точности совпадут, значит, передача прошла без искажений, и мы имеем на руках данные, полностью аналогичные исходным. Таким образом мы проверяем целостность данных. Популярным вариантом использования алгоритма подобной проверки является получение значения так называемой «контрольной суммы», расчет которой базируется на алгоритме хеширования входного блока данных.

Рассуждая логически, мы приходим к пониманию, что совершенно невозможно преобразовать большой блок данных в исключительно малый без потерь исходной информации. И это действительно так. Алгоритм хеширования представляет собой одностороннюю математическую функцию, результат действия которой практически невозможно обратить в исходные данные до преобразования. То есть вычислительно из хеша чрезвычайно сложно получить его прообраз. Теоретически это возможно осуществить только последовательным перебором вариантов – при помощи так называемого метода «грубой силы». Этот метод базируется на принципе «зашифруй и сравни»: некие предполагаемые исходные данные хешируются и сравниваются с имеющимся хешем. Если эти два хеша не совпали, значит, данный предполагаемый прообраз нам не подходит. Меняем его и хешируем снова – и так далее до бесконечности, пока хеши вдруг неожиданно не совпадут. Только тогда мы можем говорить о том, что мы «расшифровали хеш», но количество вариантов, которое нам необходимо перебрать, чтобы добиться такого результата, измеряется, без преувеличения, астрономическими величинами.


Рекомендуем почитать
Конец банковского дела

Молодой швейцарский экономист Йорг Мюллер и пожелавший остаться неназванным инвестиционный банкир, взявшие псевдоним «Джонатан Макмиллан», диагностируют состояние финансово-кредитной системы Запада после кризиса 2007–2008 гг. Они анализируют механизмы традиционного и теневого банковского секторов и предлагают меры по усовершенствованию финансов и кредита: радикальные, однако, по мнению авторов, единственно адекватные современной — цифровой — эпохе. Книга адресована не только специалистам, но и широкой аудитории.


Техноэкономика. Кому и зачем нужен блокчейн

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Игра Люцифера. Как один человек раскрыл «глобальный заговор», вышел из тюрьмы и стал миллионером

Брэдли Биркенфельд — тот самый человек, который первым раскрыл всю подноготную «черного» швейцарского банковского бизнеса. Книга «Игра Люцифера» рассказывает историю этого великого разоблачения.Показания Брэдли Биркенфельда привели к широкомасштабному расследованию деятельности швейцарского банка UBS и других банков, которые способствовали сокрытию от американского правительства огромных сумм налогов. Благодаря Биркенфельду казначейство США смогло вернуть в страну более 12 миллиардов долларов в виде налогов, штрафов и прочих санкций, наложенных на американских налоговых мошенников, — но сам он, как бывший сотрудник банка UBS, был осужден на 40 месяцев тюремного заключения, из которых отбыл 31 месяц.


Финансы организаций

В книге кратко изложены ответы на основные вопросы темы «Финансы организаций». Издание поможет систематизировать знания, полученные на лекциях и семинарах, подготовиться к сдаче экзамена или зачета.Пособие адресовано студентам высших и средних образовательных учреждений, а также всем интересующимся данной тематикой.


Слон на танцполе. Как Герман Греф и его команда учат Сбербанк танцевать

Начиная реформировать Сбербанк в 2007 году, Герман Греф заявил: «Мы должны доказать, что слоны умеют танцевать». Огромному неповоротливому Сбербанку в наследство с советских времен достались толчея очередей, свирепые операционистки и допотопные финансовые технологии. И это старорежимное заведение требовалось превратить в достойного представителя мировой финансовой элиты. Началась беспрецедентная реформа гигантской организации. Она еще далека от завершения, но и процесс, и первые результаты поразительны.Чтобы написать эту книгу, автор провел десятки интервью с сотрудниками Сбербанка – от простых операционисток до членов правления.


Безопасность карточного бизнеса

В книге дано подробное описание политики безопасности на всех этапах жизненного цикла банковской карты — от цеха, где производится пластиковая заготовка будущей карты, до торговой и сервисной сферы, где карта принимается к оплате. Отдельно рассмотрены международные стандарты PSI DSS и практика их применения. Дана классификация карточных рисков, изложена методика оценки рисков эмитента с использованием мониторинга карточных транзакций. Подробно описаны виды карточного мошенничества и методы его профилактики.