В отличие от блокчейна, хеширование известно давно, его изобрели больше 30 лет назад. Хеш представляет собой однонаправленную функцию, которую нельзя расшифровать. Хеш-функция реализует математический алгоритм, свертывающий данные любого объема в строку битов фиксированной длины, обычно укладывающуюся в 32 символа. Одна из криптографических хеш-функций, используемых в блокчейнах, – SHA (Secure Hash Algorithm). SHA-256 – стандартный алгоритм, который генерирует 256-битный (или 32-байтовый) хеш. С практической точки зрения хеш – это цифровые «отпечатки пальцев» блока, с помощью которого фиксируется его место в цепочке.
Сеть
Сеть состоит из полных узлов. Рассматривайте их как компьютеры, на которых запущен алгоритм, обеспечивающий защищенность сети. Каждый узел содержит полную запись всех транзакций, когда-либо записанных в данный блокчейн.
Блокчейн децентрализован, то есть представляет собой одноранговую систему без центрального узла. Ключом к устранению централизованного контроля при сохранении целостности данных является наличие большой распределенной сети независимых пользователей. Децентрализация означает, что компьютеры сети находятся в разных местах. Эти компьютеры часто называют полными узлами.
В широком смысле блокчейн – это реестр, в который новые транзакции записываются блоками, и каждый блок сопровождается криптографическим хешем. Одинаковые данные всегда дают один и тот же хеш, но воссоздать данные по хешу невозможно. Малейшие изменения данных транзакции приводят к совершенно другому хешу, а поскольку хеш каждого блока входит в данные следующего блока, хеши последующих блоков в результате также изменятся. Поэтому после того как данные попали в блокчейн, их чрезвычайно трудно изменить или удалить. Наличие криптографического хеша защищает реестр от подделки.
Когда кто-то хочет добавить в блокчейн транзакцию, полные узлы сети (их называют валидирующими) ее проверяют. Здесь все становится несколько сложнее, потому что разные реализации блокчейна немного по-разному подходят к вопросу о том, кто и как должен проверять транзакцию.
Защищенность базируется на том, что блокчейн хранится на множестве узлов. Чтобы изменить реестр, необходимо получить контроль по крайней мере над 50 % сети, что является очень трудной задачей, особенно в случае публичного блокчейна.
Консенсус
Блокчейн является мощной технологией, поскольку он позволяет создать честную систему, которая контролирует себя сама, не прибегая к третьей стороне. Соблюдение правил обеспечивается алгоритмом выработки консенсуса.