В последние годы слово “блокчейн” стало навязчивой идеей для разработчиков и компаний, стремящихся оптимизировать операции, обеспечить безопасность и повысить контроль. Однако иногда эта концепция становится жертвой игры в “телефон”: многие не понимают ее реальных преимуществ, сценариев использования и требований к реализации. Здесь мы рассмотрим, что такое разработка технологии блокчейн, ее преимущества, как создать блокчейн-решение и многое другое.

Что такое разработка технологии блокчейн?

Разработка технологии блокчейн – это процесс создания общей, неизменной, распределенной бухгалтерской технологии (DLT), которая надежно фиксирует транзакции и отслеживает активы в сети. Как физические, например деньги или недвижимость, так и нефизические, например авторские права.

Она ценна для различных отраслей благодаря тому, что позволяет быстро, точно и безопасно обмениваться информацией. Независимо от того, отслеживаете ли вы заказы, счета, платежи, производство или другие данные, сеть блокчейн обеспечивает прозрачную доставку и хранение информации для авторизованных участников сети.

Развитие блокчейна может принести множество преимуществ, но прежде чем воспользоваться его потенциальной ценностью, необходимо понять суть блокчейна.

Разработка технологии блокчейн: о блокчейне

Блокчейн – это фиксированная цифровая книга. Они использует криптографию для записи транзакций и отслеживания активов, как материальных, так и нематериальных, в распределенной одноранговой компьютерной сети. Эти транзакции, известные как блоки, затем записываются, копируются и хранятся на каждом сервере, называемом узлом, который подключен к сети.

В отличие от обычных баз данных, которые хранят записи централизованно (то есть записи хранятся в одном месте), блокчейн – это, по сути, децентрализованная база данных, которой управляют несколько участников. DLT предоставляет каждому узлу сети свою собственную копию бухгалтерской книги. Если в какой-либо записи есть несоответствие, технология может выявить его, сверив с копиями записей других участников. Эта возможность делает записи в блокчейне практически защищенными от взлома.

Обновления блокчейна в режиме реального времени обеспечивают единый источник истины для всех участников, имеющих к нему доступ. Это означает точность и достоверность каждой записи.

Как работает блокчейн

Организации могут использовать блокчейн для отслеживания и торговли практически любыми данными без риска дублирования записей или фальсификации данных. Вот как это работает:

1. Создание блока. Происходит транзакция, которая передается в распределенную сеть узлов. Каждый из узлов сети должен проверить транзакцию, и если достигнут консенсус, они одобряют ее, а все соответствующие данные записываются в блок. Можно выбрать информацию для записи в блок – имена, места, время, стоимость или любой другой тип данных.
2. Связывание блоков. Каждый блок в базе данных хранит только определенный объем данных. Как только он заполняется, создается новый блок. Для связи с предыдущим блоком вновь созданный блок использует уникальный код, называемый хэшем. Если транзакция каким-либо образом изменяется, хэш также изменяется, что позволяет легко обнаружить подделку. Эта связь образует цепочку данных, которая показывает, как перемещается актив. Либо в плане буквального местоположения, либо в плане владения.
3. Добавление к цепочке. Все транзакции блокируются вместе в абсолютно фиксированном виде, образуя блокчейн. Каждый раз, когда в цепочку добавляется блок, сеть использует один и тот же подход консенсуса для дальнейшего подтверждения предыдущего блока (блоков) и, таким образом, добавляет достоверности всему блокчейну. Этот процесс невероятно безопасен и предотвращает мошенничество, поэтому каждый участник сети может быть спокоен, зная, что книга транзакций достоверна.

Разработка технологии блокчейн с нуля

Создание решения на основе блокчейна – это трудоемкий и исследовательский проект. В значительной степени он зависит от особенностей определенного бизнеса. Но независимо от его потребностей и целей, нужно следовать некоторым ключевым шагам для разработки.

Шаг 1. Определите проблему, которую нужно решить

Легко увлечься всеми преимуществами, которые может предложить блокчейн-решение. Но помните: это не универсальный ответ. Перед тем, как перейти к разработке технологии блокчейн нужно точно определить, чего вы хотите добиться. Взгляните на свои общие бизнес-потребности и внимательно сравните их с высокоуровневыми сценариями использования блокчейна.

Полезным может оказаться четкое формулирование проблемы, в котором должны быть описаны все задачи, которые вы хотите решить. Дважды проверьте, действительно ли решение на основе блокчейна способно решить эти проблемы. Затем решите, нужно ли вам перенести текущее решение на блокчейн-приложение или создать приложение с нуля.

Шаг 2. Составьте бизнес-требования

Далее вам необходимо составить бизнес-требования, чтобы ничего не упустить. Подумайте, какие технологии вам понадобятся как в цепочке, так и вне цепочки для создания полноценной экосистемы. Вы можете использовать эти детали для создания более осязаемой дорожной карты продукта, которая поможет вам соблюдать сроки и понимать потребности в ресурсах.

Шаг 3. Определите механизм консенсуса

Одним из важны шагов для разработки технологии блокчейн является определение механизма консенсуса. Что и является следующим шагом. Консенсус – это тип методологии, используемой для достижения доверия, безопасности и согласия в децентрализованной компьютерной сети. Существует множество механизмов консенсуса, из которых вы можете выбрать. Вот некоторые из наиболее популярных на сегодня:

• Доказательство работы
• Доказательство доли
• Византийская отказоустойчивость
• Консенсус на основе депозитов
• Доказательство прошедшего времени

Выбор механизма консенсуса во многом зависит от уникальных бизнес-потребностей и целей, поэтому обязательно уделите время изучению каждого из них и определите наиболее подходящий для вас.

Шаг 4. Выберите лучшую блокчейн-платформу

Выбор платформы для вашего блокчейн-приложения повлияет на набор навыков, который потребуется от вашей команды разработчиков. Поэтому очень важно, чтобы он был правильным. Весь процесс требует достаточно много исследований и времени для правильной разработки. Из-за этого важно убедиться, что выбранная платформа наилучшим образом соответствует потребностям бизнеса.

При оценке вариантов учитывайте проблемы, которые вы хотите решить, механизмы консенсуса, стоимость, требования к разработчикам и предполагаемые сроки.

Шаг 5. Разработка узлов блокчейна

Следующим важным шагом для разработки технологии блокчейн является разработка узлов. Очень важно определить, нужна ли вам сеть блокчейна с разрешением или без разрешения, какие языки программирования вы будете использовать и любые другие элементы, которые могут повлиять на разработку. Нужно ли вам частное, публичное или гибридное решение для удовлетворения потребностей вашего бизнеса? Будут ли узлы блокчейна работать в облаке, на месте или и там, и там? На какой операционной системе будет работать ваше приложение (например, Ubuntu, CentOS, Debian, Windows или Red Hat)? На этом шаге существует множество факторов, поэтому обязательно изучите все варианты и сопоставьте их с вашими целями, доступными ресурсами и бюджетом.

Шаг 6: Планирование конфигурации блокчейна

Для большинства блокчейн-платформ потребуется спланировать множество элементов конфигурации, включая:

• Разрешения
• Выпуск активов
• Перевыпуск активов
• Атомарные обмены
• Управление ключами
• Мультиподписи
• Параметры
• Родные активы
• Форматы адресов
• Форматы ключей
• Блочные подписи
• Ручное пожатие

Не забывайте, что некоторые из этих элементов можно изменять во время выполнения. Тем не менее, для успешной разработки всегда лучше планировать все заранее.

Шаг 7. Создайте свои API

Некоторые платформы включают в себя готовые интерфейсы прикладного программирования (API), другие – нет. В зависимости от ваших потребностей, вам может понадобиться создать API для:

• генерации пар ключей и адресов
• выполнения функций, связанных с аудитом
• аутентификации данных (с помощью цифровых подписей и хэшей)
• хранения и поиска данных
• управления жизненным циклом смарт-активов
• смарт-контрактов

Шаг 8. Разработка пользовательского интерфейса

После того как вы спланировали все приложение, можно приступать к разработке пользовательского интерфейса (UI) для каждого программного компонента. Разработанные вами API будут интегрированы с пользовательскими интерфейсами на внутреннем уровне. Визуальный дизайн влияет на общий вид приложения, а технический дизайн – на его архитектуру.

Шаг 9. Выберите ускоритель для оптимизации блокчейн-приложения

Теперь, когда создано блокчейн-приложение, как узнать, что его развертывание будет успешным? Блокчейн-приложениям, требующим больших объемов вычислений, необходим аппаратный ускоритель для повышения производительности, обеспечения гибкости и эффективного использования энергии.

Ускорители также помогают оптимизировать отдельные компоненты блокчейна. Такие как проверка транзакций, управление и хранение данных. Они необходимы для экономии времени и места в хранилище, поскольку распределяют нагрузку на транзакции между несколькими компонентами, увеличивая скорость транзакций и производительность.

Заключение: разработка технологии блокчейн

Разработка технологии блокчейн – очень ценная инвестиция. Однако только для тех компаний, чьи проблемы могут быть смягчены благодаря его обещанным возможностям и функциональности. При правильной реализации блокчейн-решение может обеспечить беспрецедентную прозрачность, операционную эффективность и снижение затрат. Но использование правильной технологии в тандеме с этим решением – залог максимальной отдачи от инвестиций.

Дополнительные материалы: разработка технологии блокчейн