Применение технологии блокчейн Котилевец И.Д. МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное

высшего образования
«МИРЭА – Российский технологический университет»

на несколько устройств.
Под данными можно понимать что угодно -

денежная операция, подписание контента, программный код и так далее.

реестр

Распределенный реестр

5

для посторонних.


Криптография – наука о способе безопасного общения и

обмена информации в присутствии третьих сторон.

8

Скитала

в открытом тексте заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе

позиций левее или правее него в алфавите.

11

32)

=Цепочка (сдвиг на 9)

=Реестр (сдвиг на 1)
А1 б2 в3 г4

д5 е6 ё7 ж8 з9 и10 й11 к12 л13 м14 н15 о16 п17 р18 с19 т20 у21 ф22 х23 ц24 ч25 ш26 щ27 ъ28 ь29 э30 ю31 я32

12

закрытым ключом
Шифрование с открытым ключом
Одно-алфавитная
Много-алфавитная
Простая
Табличная
Блочные шрифты
Усложненная по маршрутам
Поточные шрифты
13

ключа

цифровой вид, было:

3E 54 A0 1F B4 16


0011 11100101 01001010

00000001 11111011 0100----------0110 0101

Переведем сообщение в двоичный вид, запишем байты друг под другом и сложим биты в каждом столбике по модулю 2:
0011 1110
0101 0100
1010 0000
0001 1111
0001 1111
-------------------
0110 0101 2 = 65 16

17

(дом, офис, институт)
Связь компьютеров, расположенных на значительном расстоянии друг от

друга (город, район, область, страна)

Объединения компьютеров для общего использования мировых ресурсов.

20

Смарт-контракт Блокчейн
25

исходный код. Открытый код позволяет разработчикам улучшать приложение, создавая новые

доработанные версии.

2. Децентрализованный консенсус. Внести изменения в баланс можно только выполнить определенные условия. Так как условия не были выполнены, баланс не изменился. Проверка условий осуществляется с помощью смарт-контрактов. Он прописан в коде приложения и не может быть изменен.

3. Отсутствие точки отказа. Приложение не прекратит работу, пока будет существовать хотя бы один узел.

Dapp

26

надо полагаться только на одну сторону, чтобы знать истинное состояние

блокчейна;

Не надо полагаться на безопасность одного сервера, чтобы знать, что блокчейн защищен;

Злоумышленнику придется одновременно взломать тысячи компьютеров, а не один сервер;

Всегда есть уверенность, что блокчейн никогда не исчезнет, потому что для этого его надо будет уничтожить всем узлам.

27

граф, в котором при N вершинах всегда ровно N-1 ребро;
Дерево

- это граф, между любыми двумя вершинами которого существует ровно один путь.

30

Деревья

вершины трех видов: корень, листья и остальные вершины; причем должны

выполняться два обязательных условия:
из листьев не выходит ни одна дуга ; из других вершин может выходить сколько угодно дуг ;
в корень не заходит ни одна дуга ; во все остальные вершины заходит ровно по одной дуге.

Деревья

31

34
хеш 3 + хеш 4
Хеш 1234
хеш 12 + хеш 34
Данные

1

Данные 2

Данные 3

Данные 4

33

византийских генералах
35

легионов. Каждый из них подчиняется своему генералу.
У всей византийской

армии есть главнокомандующий, руководящий генералами. Империя находится в упадке и среди генералов, включая главнокомандующего, могут быть предатели.
В течение всей ночи, каждый из генералов получает от предводителя приказ о действия на утро. Это может быть один из двух вариантов «атаковать» или «отступать».
Если все честные генералы атакуют - они одержат победу. Если все отступят - им удастся сохранить армию. Если часть атакуют, а часть отступят - они терпят поражение.
Если главнокомандующий предатель, он может дать разным генералам разные приказы, следовательно, его приказы не стоит выполнять беспрекословно. Если же каждый генерал будет действовать независимо от других, результаты битвы также могут быть плачевными. Поэтому генералы нуждаются в обмене информацией друг с другом, чтобы прийти к соглашению.

Описание задачи ВИЗАНТИЙСКИХ ГЕНЕРАЛОВ

36

пытаются воспрепятствовать соглашению между лояльными генералами.

Согласие заключается в том,

чтобы все лояльные генералы узнали о численности всех лояльных армий и пришли к одинаковым выводам (путь и ложным) относительно состояния предательских армий.

37

указывает численность своей армии.. Генерал g1 указал 1 (тысяча воинов),

генерал g2 - 2, генерал g3 соответственно указал трем остальным генералам x, y, z, генерал g4 - 4.
Шаг 2: Каждый из генералов вычисляет свой вектор из информации, полученной от остальных генералов. Получается: vect1 (1,2,x,4), vect2 (1,2,y,4), vect3 (1,2,3,4), vect4(1,2,z,4).
Шаг 3: Генералы посылают свои вектора другим. Получается:





Шаг 4: В итоге все генералы получат один вектор (1,2, неизвестен, 4).
Для n=3 и m=1 согласие достигнуто не будет.

39

на серии узлов (устройств, соединённых с другими устройствами как часть

компьютерной сети).
Это означает, что, если совершена транзакция, то алгоритм начнет работать - обмениваться данными по сети, чтобы проверить, может ли данное действие иметь место.
Тот же процесс также применяется для создания новых узлов данных в блокчейне или при синхронизации сетевого оборудования, чтобы обеспечить согласованность всего консенсуса.
Чтобы противостоять этому, консенсусный алгоритм должен быть отказоустойчивым и работать для достижения заранее определенного консенсуса или одобрения, по крайней мере, от большинства машин в сети.

Алгоритмы консенсуса

40

защиты распределенных систем от злоупотреблений (DoS-атак, спам-рассылок и т.д.), суть

которого сводится к двум основным пунктам:
необходимости выполнения определенной достаточно сложной и длительной задачи;
возможности быстро и легко проверить результат.

PoW обеспечивает способность узла сети (ноды) проверить, что майнер (в роли которого выступает узел, добавляющий новый блок в блокчейн) фактически выполнил расчеты. Данный процесс включает в себя попытку найти хеш заголовка блока, который будет по своему значению соответствовать текущему уровню сложности.

42

в которых записана информация о почти 250 миллионах транзакций
Proof of

stake

43

Идея состоит в использовании «доли» в качестве ресурса, который определяет, какая именно нода получает право добычи следующего блока.
В подходе Proof of Stake ноды также пытаются хешировать данные в поисках результата меньше определенного значения, но сложность в данном случае распределяется пропорционально и в соответствии с балансом данного узла. Иными словами — в соответствии с количеством монет (токенов) на счету пользователя.
Таким образом, больше шансов сгенерировать следующий блок имеет узел с большим балансом. Схема выглядит достаточно привлекательно прежде всего из-за небольших требований к вычислительным ресурсам, а также потому, что не стоит вопрос «потраченных впустую» мощностей.

«сожгли» несколько монет, то есть, отправили их на проверяемый ненадёжный

адрес

на базе blockchain с использованием смарт-контрактов
Блокчейн Ethereum является системой состояния

транзакций.
В информатике такое понятие, как «система состояний» или «машина состояний» – это система, которая обрабатывает вводимую информацию и на основании последней преобразуется в новое состояние.

56

— идентификатор (160 бит). Используется для проверки корректности разных аккаунтов.

Внешние. Их управление осуществляется с помощью закрытого ключа и характерной программы
Внутренние (для смарт-контрактов). Контролируются с помощью ассоциированного кода.

выполнения (описаны математически и программно).
Объекты СМАРТ-КОНТРАКТА
61

для кодирования хеша хранилища конкретного счета).
Nonce — показатель, представляющий

собой число операций, совершенных с определенного адреса аккаунта (для внешнего пользователя). В случае с внутренним счетом указанный параметр отражает число смарт-контрактов, сформированных с помощью конкретного счета.
CodeHash — хеш виртуальной машины Ethereum для определенного аккаунта. Для внутренних счетов представляет собой код, хеширующийся и сохраненный в качестве «кодХеш». Для смарт-контрактов показатель не указывается (оставляется незаполненная строчка).
Balance — количество горючего, необходимого для конкретного адреса (измеряется в Wei).

Состав счета в ethereum

63

состоящей из:
«Листья» - находятся в нижней части древа блокчейн. Внутри

базовые сведения.
Промежуточные узлы - элементы, играющие роль хешей для подчиненных ответвлений.
Корневой узел - находится на пике древа. Из него выходят подчиненные узлы.

Данные из «листьев», находящихся в нижней части древа, создаются так:
Сведения для хранения разделяются на блоки.
Новые элементы блокчейн разбиваются на сегменты.
Для каждого нового элемента берется хеш.
Происходит повторение цикла до момента, пока единственным не остается «корень».

64

транзакциями. К этой категории относятся площадки, предназначенные для хранения цифровой

информации, сервисы принятия решений, опросники и софт для голосований.
Частично денежные. Сюда относятся программы, часть функционала которых связана с финансовыми транзакциями. Их главная задача не касается денежных операций. К этой категории относятся приложения Эфира, обеспечивающие работу программ лояльности. Особенность площадок — наличие бонусов с возможностью обмена на обычную валюту.
Денежные. Такие программы создаются для управления виртуальными и фиатными деньгами. Особенность сервисов — в управлении финансовыми потоками, доступности оформления соглашений на предоставление услуг или покупку продукции.

66

только у хозяина ключа. Особенность исключает кражу ценных сведений или

их некорректное применение. Отсутствие задержек. Особенность приложений DApp заключается в обращении к ближайшим устройствам, находящимся в сети, а не к удаленному (центральному) сервису. В результате скорость взаимодействия и работы программ возрастает. Защита от взлома. Любой сервер вне зависимости от уровня защиты находится под потенциальным ударом злоумышленников. На узел может быть совершена DDoS-атака, подразумевающая огромное число запросов в небольшой промежуток времени. В децентрализованных приложениях на Эфире риски исключены. Надежность. Это главный плюс DApp, подразумевающий отсутствие общего центра (сервера). В результате блокировка доступа или уничтожение сведений исключено. Единственная опасность заключается в отключении от глобальной сети, но и здесь ведутся работы по получению децентрализованного доступа к софту на базе Эфира. Объединение мощностей. Возможности приложения позволяют объединить имеющиеся ресурсы для повышения эффективности. Уже сегодня мощность blockchain значительно превышает наиболее мощные ПК планеты. В результате решение задачи любой сложности не составляет труда. Главное — правильно организовать систему и ее пользователей.

на киберспорт.
Golem (GNT)— Golem позволяет пользователям купить или продать

мощности своего компьютера для каких-либо целей, получив за это оплату токенами GNT.
Ujo — Платформа Ujo использует технологию blockchain для создания прозрачной и децентрализованной базы данных владельцев авторских прав.
Aragon — здесь можно создать и управлять своей децентрализованной организацией (DAO) на базе смарт-контрактов.
Decentraland (MANA) — платформа виртуальной реальности, на которой пользователи создают, обрабатывают и монетизируют контент и приложения.
RARE — Децентрализованный рынок, на котором художники могут продавать цифровые копии своих произведений.
ETHLend (LEND) — Платформа для децентрализованного кредитования, подкрепленная цифровыми активами.
Imbrex — Imbrex предоставляет возможность агентам, продавцам и арендодателям покупать-продавать недвижимость по всему миру.
AdChain ((ADT) — Платформа для рекламы на базе блокчейна Ethereum
district0x (DNT) — Сеть децентрализованных рынков и сообществ. Работает на Ethereum, Aragon и IPFS.
Gitcoin — Позволяет активным разработчикам, имеющим свои проекты на Github, находить оплачиваемую в ETH работу.
Bounties Network — Возможность создать баунти для различных задач с оплатой ETH или токенами
Ethlance — Биржа фриланса на блокчейне Ethereum.

Примеры платформ, созданных на ethereum

группы, чаты, видео и др. Есть возможность немного заработать токенов

за интересный конент.
Peepeth — Твиттер на блокчейне.
Akasha — Еще одна децентрализованная соцсеть. Работает пока что в демо режиме.
Numa — Твиттер-подобная соцсеть с примитивным дизайном.
CryptoKitties — Без комментариев. Все эту игру знают.
Etheremon — Покупаем, тренируем, участвуем в битвах и продаем своих монстров.
Gods Unchained— Собирай карточки и побеждай других игроков.
FunFair — Безопасное и прозрачное казино на смарт-контрактах. Обман невозможен.
Etheroll — Dice-игры.
Fomo3D — Понзи игра.
ETH.TOWN — Покупай-продавай этажи в здании.
LocalEthereum — Простой и приватный способ купить Эфир.
IDEX — Децентрализованная биржа для торговли ETH и всеми ERC20-токенами.
AirSwap — Как и предыдущая, ETH и все ERC20 токены.
Bancor — Децентрализованная биржа.
0x — Протокол для таких децентрализованных бирж, как Radar Relay, DDEX, and Paradex.
Melonport — Платформа для децентрализованного управления цифровыми активами и инвестиций.

Примеры платформ, созданных на ethereum