Блокчейн — децентрализованная и распределенная база данных, которая хранит информацию в виде цепочки блоков.

Основная идея блокчейна заключается в том, чтобы обеспечить надежное и прозрачное хранение данных, защищенное от изменений и взломов.

Основные компоненты блокчейна

1. Блоки
• Данные: Каждому блоку присваиваются данные, которые могут содержать информацию о транзакциях, контрактах и других действиях.
• Хэш блока: Уникальный идентификатор блока, полученный в результате криптографического хэширования данных блока.
• Хэш предыдущего блока: Ссылка на хэш предыдущего блока в цепочке, что обеспечивает целостность и последовательность блоков.

2. Цепочка блоков
• Блоки связаны друг с другом через хэши, образуя непрерывную последовательность. Если данные в блоке изменяются, изменится и его хэш, что автоматически нарушит всю цепочку.

3. Децентрализация
• В блокчейн-сети нет центрального сервера. Вместо этого сеть состоит из множества узлов (компьютеров), каждый из которых хранит копию всей цепочки блоков.

4. Криптография
• Блокчейн использует криптографические методы для обеспечения безопасности данных и аутентификации транзакций. Например, цифровые подписи и хэш-функции.

Принципы работы блокчейна

1. Добавление блоков
• Создание блока: Когда пользователь инициирует транзакцию, она объединяется с другими транзакциями в новый блок.
• Майнинг: Узлы в сети (майнеры) проверяют и подтверждают блоки, решая сложные математические задачи (Proof of Work) или другие консенсусные алгоритмы (Proof of Stake и др.).
• Добавление блока: После успешного подтверждения блок добавляется в цепочку, и его копия распространяется по всей сети.

2. Верификация и консенсус:
• Консенсусные алгоритмы: Чтобы блок был добавлен в цепочку, он должен быть подтвержден большинством узлов в сети. Существуют различные алгоритмы консенсуса, такие как Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS).
• Децентрализованное хранение: Все узлы сети хранят идентичную копию цепочки блоков, что обеспечивает её устойчивость к взломам и сбоям.

3. Неподменяемость
• После добавления блока в цепочку его невозможно изменить без изменения всех последующих блоков, что требует колоссальных вычислительных ресурсов. Это делает блокчейн надежным и неподкупным.

Пример работы блокчейна на примере биткойна

1. Создание транзакции
• Пользователь A хочет отправить биткойны пользователю B. Он создает транзакцию, подписывает её своей приватной ключом и транслирует в сеть.

2. Формирование блока
• Транзакция включается в блок вместе с другими транзакциями.

3. Майнинг
• Майнеры проверяют блок, решая математическую задачу (PoW). Первый майнер, решивший задачу, добавляет блок в цепочку и получает вознаграждение.

4. Верификация блока
• Все узлы сети проверяют новый блок. Если большинство узлов согласны, блок добавляется в цепочку, и транзакция считается завершенной.