Применение технологии блокчейн в банковской сфере. Блокчейн – что это понятным языком

Многие отрасли экспериментируют с технологией блокчейн. Но самые перспективные проекты относятся к финансовой сфере. Это справедливо и для России.

В это трудно поверить, но еще недавно банки практически не интересовались технологией распределенного реестра, для описания которой у нас чаще используют термин "блокчейн". Конечно, они слышали о криптовалютах, прежде всего о Bitcoin. До некоторых из них доходили лозунги криптоанархистов, обещающих построить новый справедливый мир без банков и других посредников, основанный на использовании блокчейна. Но всерьез их никто не воспринимал. Да и сами криптовалюты выглядели как что-то маргинальное, связанное с наркотиками, незаконной торговлей оружием и прочим криминалом.

Все стремительно изменилось в конце 2015 года. Начался бум интереса к технологии распределенного реестра. Ей занялись крупнейшие финансовые организации, которые создали консорциум R3 для разработки применений . В апреле 2016 г. R3 представил проект под названием Corda - распределенный реестр, разработанный для финансовых сервисов. После публикации исходного кода Corda вошел в консорциум Hyperledger, где присоединился к Fabric от IBM, Sawtooth от Intel и другим блокчейн-системам, предназначенным для работы с финансовыми операциями.

Платформы по разработке приложений с использованием технологии блокчейн крупнейшие облачные провайдеры. Активно занялись исследованием в области распределенного реестра в Великобритании. Стал работать над созданием дорожной карты по модернизации финансовой инфраструктуры страны Банк Англии. Была создана рабочая группа по изучению блокчейна при ЦБ РФ.

Сейчас, согласно исследованию IBM C-Suite Study 2017, треть организаций, которые экспериментируют и могут внедрить блокчейн в 2017 году, относятся к банкам и финансовой сфере. И это не удивительно. Блокчейн позволяет обходиться без доверенных посредников и сильно экономить за счет этого, что очень нравится финансистам.

Попробуем внимательней посмотреть на перспективы и возможные области применения технологии распределенного реестра в российских банках.

Проблемы трансграничных денежных переводов

Современная система трансграничных переводов далека от идеала. Она , которые должны платить большую комиссию банкам, причем размер этих платежей не всегда понятен. Она не нравится банкам, которые вынуждены использовать старую, дорогую и, как показал скандал с хищением денег банка Бангладеш, не такую уж безупречно надежную систему межбанковских переводов SWIFT. Не говоря уже о том, что использование SWIFT, как показал случай отключения от нее из-за введенных санкций банков Ирана, несет значительные политические риски.

Использование технологии блокчейн для трансграничных переводов выглядит очень перспективным. В конце концов, не знающая границ система Bitcoin работает уже восемь лет. Есть свои , но основная цепочка блоков взломана не была. И это в максимально недоверенной, а часто и преступной среде.

На простоту и надежность технологии распределенного реестра обратили внимание банки. На митапе «Blockchain в банковской сфере» директор проектов Центра технологических инноваций Сбербанка Дмитрий Булычков рассказал, что применение в трансграничных переводах рассматривалось уже в первых пилотных проектах по использованию технологии распределенного реестра. На базе блокчейна Bitcoin в Сбербанке тестировалась схема, когда российский и казахский банки выпускали свои токены, которые клиенты обменивали на бирже. На тот момент использование криптовалют могло привести к проблемам с законодательством, так что бизнес не проявил интереса к прототипу. Но технических проблем не было.

Сейчас тестирование технологии распределенного реестра в сфере денежных переводов проводят в денежно-кредитном управлении Сингапура (совместно с R3), в Центральном банке Гонконга, а также в Банке Англии. На рынке есть несколько стартапов, которые предлагают денежные переводы по такой схеме. Самый известный из них Ripple. В начале 2018 Bank of Tokyo-Mitsubishi UFJ планирует запустить на этой платформе систему денежных переводов для физических лиц, а затем организация постепенно перейдет к обслуживанию корпоративных клиентов.

Проблемы межбанковских расчетов в России

В современной истории банковской системы в России было уже немало кризисов. Да и в относительно спокойное время у банков бывают проблемы. Нужно проводить деньги клиентов, а денег на корсчете нет. Ситуация обычная, деньги должны работать и банки стараются минимизировать свои остатки. Вопрос решается краткосрочным заимствованием на межбанке. Но если репутация банка начинает вызывать вопросы, то денег в долг могут не дать. И тогда он вынужден задерживать платежи клиента.

В периоды банковских кризисов задержка платежей становилась обыденной практикой. Банки останавливали переводы как на входе, не зачисляя сразу деньги на счета клиента, так и на выходе - не проводя платеж. Причем клиент даже не знал, в каком конкретно банке застряли деньги. И выписка по счету тут не помогала - по справке из одного банка деньги могли со счета клиента уйти, а по выписке из другого - еще не прийти.

Блокчейн часто сравнивают с прозрачным сейфом, из которого нельзя ничего украсть. В приведенном примере технология могла бы помочь предприятиям, которые бы сами видели реально проведенные банком платежи. Такую блокчейн-систему на платформе Hyperledger Fabric предлагал Центробанку создать один из крупных российских интеграторов. В требованиях указывалась необходимость обеспечения авторизации участников и разграничения их доступа к системе. Например, регулятор видит всё, банки - только проводки его клиентов, клиент - исключительно свои.

Банковские расчеты в России

Первые тестовые блокчейн-транзакции между крупнейшими банками России были осуществлены в начале октября 2016 года. Использовалась технология блокчейн на базе кода Ethereum, но со своим генезис-блоком (первым блоком цепи). Разработка платформы велась компаниями Альфа-Банк, Банк «Открытие», Тинькофф Банк и Qiwi при участии Банка России. В середине октября 2016 года был создан российский банковский консорциум «Финтех», в состав которого помимо Банка России вошли еще 10 крупных российских банка.

Еще в октябре 2016 на форуме «Открытые инновации» начальник центра финансовых технологий Банка России Максим Григорьев сообщил, что ЦБ развернул два прототипа на технологии блокчейн. «Один из них создан с использованием механизма защиты транзакций Proof-of-stake и не подразумевает майнинга. Второй - на базе платформы Ethereum, где в настоящий момент транзакции защищаются механизмом Proof-of-work и планируется внедрить Proof-of-stake. Таким образом, будет возможность выбора механизма достижения консенсуса в сети», - пояснил представитель регулятора. По всей видимости, под альтернативной Ethereum платформой подразумевалась платформа Hyperledger, к которой в сентябре 2016 г. присоединился Сбербанк.

В декабре 2016 г. Центробанк России открыл прием заявок на участие в тендере по разработке программного комплекса, обеспечивающего обмен и хранение финансовой информации с использованием технологии распределенного реестра (ПК Мастерчейн). В настоящее время к запуску собственных пилотных проектов на Мастерчейн готовятся три банка, а также Центробанк и платежная система Qiwi. ЦБ готовит пилот по развертыванию системы обмены сообщениями в блокчейн, «Открытие» — единый сервис по учету мошенников, «Альфа-банк» — систему обмена цифровыми аккредитивами, Сбербанк — пилоты по обмену доверенностями и факторингу, Qiwi — процессинг быстрых транзакций на блокчейне.

Безопасность и кредиты

Банки тратят много сил и средств для проверки данных о клиенте и его идентификации. Для решения этой проблемы компания Deloitte выпустила блокчейн-платформу Deloitte Smart ID. Старший консультант компании Deloitte СНГ Ксения Осипова отметила, что основной проблемой использования системы является мотивирование клиента держать запись о себе в блокчейн-цепи. Дальше уже проще - можно получить подтверждение от третьих лиц, что внесенные данные правильные и пользоваться ими, не тратя значительных средств на проверку каждым банком в отдельности.

Другой возможный кейс - база данных по мошенникам. Этим вопросом сейчас занимается Сбербанк. В разрабатываемом пилотном проекте банки могут заносить в общий блокчейн данные о злоумышленниках не нарушая закон о защите персональных данных. Ведь в блокчейн заносится только хеш данных мошенника.

Банкам нужны достоверные данные для кредитного скоринга. Здесь тоже видны перспективы для использования технологии блокчейн - создание общей межбанковской базы кредитных историй.

Валентин Преображенский, CEO AI-Banks.com, указал на еще одну проблему - после громких скандалов с крупнейшими американскими банками инвесторы не уверены, что предоставляемая банками отчетность является правильной. В случае использования технологии блокчейн банки не смогут подделывать условия выдачи кредита (например, сдвигать начальную дату), чтобы улучшать свою отчетность. Использование блокчейна в этом случае выгодно честным банкам, которые могут доказать вкладчикам свою надежность, и регуляторам, которым становится проще контролировать выполнение банком установленных нормативов.

Документооборот

На бизнес-бранче «Блокчейн для банковской сферы. Новая революционная технология или великая иллюзия» заместитель руководителя ФАС России Андрей Цариковский заявил, что ФАС совместно со Сбербанком запустили проект создания документооборота на основе блокчейна. Цель проекта - уйти от посредников, от операторов документооборота. При этом не нужно нести большие расходы на хранение информации в базе оператора, так как участники хранят ее сами. А создатели системы (ФАС, Сбербанк) и партнеры (Аэрофлот, Русский уголь и др.) не имеют доступа к тому, что пересылают участники сети.

«Действительно, при выборе этой технологии мы гнались не за чем-то модным и современным, а за тем, что может существенно упростить те процедуры, то общение и обмен информацией, которые сейчас существуют между государственными органами, нашими партнерами и другими организациями»,— заявил Степан Кузнецов, управляющий директор дирекции распределенных услуг Сбербанка России.

Дмитрий Булычков (Сбербанк) отметил, что люди хотят держать информацию у себя, а не отдавать ее в облако: «Они охотно работают с почтой. Мы предложили похожую парадигму. Люди могут проверить то, что есть в системе. Используется принцип «доверяй, но проверяй». Организации, которые не хотят ставить чужой софт, могут реализовать все у себя на наших открытых протоколах. Таким образом снижаются затраты на поддержку системы, они распределяются по всем участникам».

Вопросами использования блокченйн для юридически значимого документооборота занимаются не только банки. Генеральный директор ООО "Ароникл" Дмитрий Ермолаев предлагает использовать финансовым учреждениям для заключения договоров, выпуска банковских гарантий, учета векселей и облигаций, идентификации клиентов блокчейн ЕRА, разработанный компанией с учетом особенностей законодательства РФ.

Для внесения своих персональных данных в ЕRА человек должен сделать проводку с личного банковского счета на счет заверителя (программно определяемого уже существующего пользователя), который и подтверждает их правильность. По сути, используется разовая идентификация в банке кандидата, где собираются и проверяются все необходимые для этого документы.

Банки и торговля

Часто в бизнесе возникает ситуация, когда оптовый поставщик отгружает заказчику партию товара, за которую тот сразу не может расплатиться. В этом случае деньги (на практике порядка 90%) поставщику может заплатить специализированная факторинговая компания - фактор (например, банк), которая выкупает обязательства покупателя, предоставляя продавцу "живые" деньги сразу после продажи товара. Оставшуюся часть, за минусом комиссии за факторинговые услуги, компания выплачивает после полной оплаты покупателем.

Операционный директор компании «Сбербанк Факторинг» Леонид Култыгин считает одной из наиболее перспективных областей использования новой технологии в банках. Сбербанк запустил проект о факторинге с использованием технологии блокчейн с компанией «М.Видео».

Евгений Ескин, казначей «М.Видео», пояснил актуальность задачи: «Каждый месяц к нам приходит фактор. Когда вы настроите интеграцию с нами? Для того чтобы настроить интеграцию с каждым из 20 факторов, с которыми у нас открыты лимиты по факторингу, нужно потратить уйму денег. Экономия на 20-ти факторах составляет полмиллиона долларов. Но еще важна скорость подтверждения. Бывает, этот процесс занимает три дня. Идет переписка по электронной почте, переговоры по телефону, кто-то ушел на больничный, кто-то забыл. К подтверждению фактора часто относятся несерьезно. Сейчас это подтверждение сократилось до одного часа. А это крайне важно поставщикам».

Каждый день утром 5 факторов, которые финансируются Сбербанк-факторингом, подтверждают свои поставки. Информирование по обязательствам поставщика перед дебитором осуществляется день в день. Ежедневно сверяется до 1000 поставок, сумма сверок достигает 2,5 миллиарда рублей. А время сверки сокращено с 2 дней до 1 часа.

Факторинг - не единственный блокчейн-проект Сбербанка в торговле. Использование технологии входит в планы по развитию глобальной платформы торгового финансирования банка. Это позволит объединить в одну систему финансирующий сделку Сбербанк со всеми ее сторонами: продавцами, покупателями, таможней, налоговой инспекцией, санинспекцией, перевозчиками.

"Глобальная цель данной платформы простирается очень далеко. Это создание с применением технологии блокчейн совершенно новой экосистемы, которая сделает внешнюю торговлю абсолютно другой по сравнению с тем, что имеется сегодня",— сказал Андрей Иванов, директор управления торгового финансирования и корреспондентских отношений Сбербанка.

Вопросами использования технологии блокчейн в торговых сделках занимаются и другие российские банки. Так в декабре прошлого года S7 Airlines и Альфа-Банк провели первую в России сделку по оплате услуг через аккредитив с использованием смарт-контрактов на основе технологии блокчейн. «Мы взяли две компании внутри группы S7, для того чтобы проверить историю с аккредитивом. В итоге процесс закрытия аккредитива был уменьшен с пяти дней до трех часов. Это действительно работает, и есть возможность оптимизации расходов», — заявила Надежда Авданина, директор Центра инноваций и технологий электронного бизнеса Альфа-банка.
Банки и криптовалюты

"Банк Англии создал рабочую группу из специалистов в области блокчейн и они попытались оценить все сферы применимости виртуальных валют и технологии блокчейн для финансового сектора и макроэкономики в целом. Вывод интересный - банкам там места нет. Уже через два - три года максимум может быть построена так называемая одноуровневая банковская система. В Центральном банке каждому гражданину при рождении открывается счет, и все операции проводятся в блокчейне. Для нас, ребята, это очень плохая новость", — сказал в марте прошлого года на встрече лидеров Сбербанка президент и председатель правления Сбербанка Герман Греф.

Тогда к этому прогнозу мало кто отнесся серьезно. В стране обсуждался проект Минфина и Следственного комитета о введении уголовной ответственности за работу с криптовалютой. Прошел всего год, а отношение к криптовалютам регуляторов кардинально изменилось. В июле 2016 в Государственной Думе РФ впервые прошло обсуждение плюсов и минусов . В начале февраля 2017 г. зампредседателя ЦБ РФ Ольга Скоробогатова сообщила, что Банк России и Минфин в середине года выйдут с предложением по . А совсем недавно заместитель министра финансов РФ Алексей Моисеев в интервью агентству Bloomberg заявил, что и другой криптовалютой в рамках борьбы с незаконными денежными переводами.

1 апреля 2017 г. Япония приравняла биткоины и другие криптовалюты к обычным деньгам, признав их законным платежным средством. А в июне 2017 г. валютное управление Сингапура (MAS) объявило о завершении первой фазы эксперимента по переводу сингапурского доллара в криптовалютную плоскость.

Криптовалюта по сути является электронным аналогом наличных денег. Ее легализация - огромный вызов для банков. Менеджер проектов группы компаний Qiwi Алексей Соловьев тоже считает, что . Участники рынка будут напрямую расплачиваться между собой криптовалютами. Останутся банковские платформы в распределенной сети, которые будут использоваться для идентификации, выдачи наличных денег и взаимодействия с регулятором.

Ставится под удар и другой основной механизм получения прибыли банком — кредитование. Сейчас у начинающего предпринимателя есть два пути привлечения средств — кредит в банке или прямые частные инвестиции (венчурный капитал). В последнее время в мире стал использоваться еще один механизм финансирования — ICO (initial coin offering - первичное размещение монет), который представляет собой формат криптовалютного краудфандинга. Использование ICO в перспективе может привести к оттоку части банковской клиентуры.

Впрочем, далеко не все банковские специалисты настроены пессимистично. В конце концов, новое не всегда полностью разрушает старое. Эра кино не убила театр, да и интернет вряд ли сможет полностью заменить телевидение. Даже если разработчикам систем на технологии блокчейн удастся решить все текущие проблемы, у банков все равно останутся свои ниши на рынке. Банк - это не только денежные переводы и взаиморасчеты. Только банковские учреждения имеют право принимать денежные средства, принадлежащие одним лицам (юридическим или физическим) и затем отдавать эти средства от своего имени в пользование другим. Во всяком случае, по текущему законодательству.

Нужна ли нашему бизнесу прозрачность?

Существуют и другие возможности использования технологии блокчейн в банках. Есть интересный пилот у Сбербанка по эскроу, когда электронный контракт исполняется только после подтверждения всеми сторонами и авторизационным центром. Регуляторы, акционеры и инвесторы могут быть заинтересованы в использовании технологии при предоставлении банковской отчетности, а сами банки - в отчетности их клиентов. Есть интересные проекты в лизинге, кредитовании под недвижимость (стартап Torch, проект по созданию блокчейн-площадки ипотеки Faktury). Выглядит удобным использование технологии для подтверждения банковских гарантий.

Преимущества и перспективы понятны, но вот реальных кейсов промышленной эксплуатации технологий пока не видно. Внедрение технологии блокчейн в финансовую сферу идет нелегко. Причем в первую очередь не из-за технических проблем. Блокчейн подразумевает прозрачность всех финансовых операций. А к работе без «серых» схем, в комнате с прозрачными стенами, где все ваши действия видны и надежно протоколируются, готовы далеко не все.

Сейчас у нас все получается неплохо на уровне пилотных проектов. Но когда дело доходит до промышленной эксплуатации - внедрение начинает буксовать. И дело не только в несовершенстве законов. Традиционный консерватизм и недоверие к новому накладывается на дискомфорт, вызванный невозможностью скрыть сотрудникам и организациям свои ошибки. В таких условиях трудно ожидать поддержки снизу. Скорее всего, главным действующим лицом у нас опять станет регулятор.
Приживется ли блокчейн в наших банках - ответ не очевиден. Впрочем, как не очевиден ответ на вопрос - останутся ли сами банки в том виде, в котором существуют сегодня. Но если они хотят выжить - им придется перестраивать свою работу с учетом развития современных технологий. И отвечать на новые вызовы нашего времени.

05.10.2017 \ Тенденции рынка

Сергей Пенкин , заместитель начальника Аналитического департамента Ассоциации российских банков.

Классическая архитектура большинства информационных систем (модель “клиент-сервер”) предполагает наличие центрального участника, ведущего сбор, обработку и передачу данных другим участникам.

Примером является бюро кредитных историй, которое собирает у банков информацию о кредитах, формирует на её основе досье заёмщиков и далее распространяет их по запросам клиентов.

Централизация удобна тем, что ответственность за поддержание работоспособности системы ложится на одного его участника. Но из-за этого его уязвимость может привести к параличу всей системы. Кроме того, собственник ключевого узла системы неизбежно получает экономическую и политическую власть над другими участниками.

Поэтому актуальность создания децентрализованных, то есть одноранговых (peer-to-peer или пиринговых) систем всегда была высока. Сложность практической реализации этой задачи обусловлена тем, что с ростом числа участников стремительно увеличивается объём информационного трафика, и соответственно, требуется рост пропускной способности каналов связи между всеми узлами, а не только одним центральным.

Если в иерархической системе существует n узлов помимо центрального, то число каналов связи также равняется n.
В пиринговой системе, где каждый узел связан со всеми остальными узлами, число каналов связи составляет n*(n-1)/2.

Но по мере удешевления стоимости и увеличения скорости передачи информации распространённость и популярность подобных систем стала динамично расти, примером чему являются торренты.

Одной из технологий работы на основе пиринговых сетей стал блокчейн (“blockchain”), то есть децентрализованное хранение данных, помещённых в связанные между собой блоки.

Принцип блокчейна и его отличие от иерахической системы можно понять на следующем примере.

Предположим, что группа лиц решила вести реестр операций: кто кому когда и что одолжил, за что заплатил и т.п.

При клиент-серверной архитектуре они вынуждены назначить «регистратора», которому все стороны одной сделки будут в конфиденциальном порядке сообщать, что надо внести в журнал операций. Поскольку журнал является единственным подтверждением сделок, то его утрата имеет следствием потерю всей информации о транзакциях. Журнал также можно подделать.

В блокчейн-модели у каждого члена системы есть набор листов (блоков, “block”) , на которых в хронологическом порядке ведётся запись сделок. Чтобы зарегистрировать операцию, её участники публично о ней заявляют, после чего все услышавшие записывают полученные сведения каждый в свой листок.

Листы нумеруются; в начале каждого листа содержится информация о последней сделке предыдущего листа (тем самым синхронизируется момент начала ведения нового документа). Тем самым листы связываются в цепочку (“chain”) . Если у кого-то повредились или потерялись его листы либо возникли сомнения в достоверности информации, то он имеет возможность сравнить свои листы с записями других субъектов или скопировать их листы. Чем больше участников системы (то есть экземпляров одного листа), тем выше надёжность системы. В подобной системе становится вообще не нужен центральный контрагент.

Когда возникают разногласия по поводу какой-либо операции, то вместо проверки журнала конфликтующие стороны сопоставляют собственные записи с информацией из листов независимых участников. Та сторона, с чьей версией события соглашается более половины держателей листов, считается правой.

Рассмотренный пример позволяет понять, как работает блокчейн в замкнутой системе, участники которой знают друг друга. Для того, чтобы была возможность взаимодействия между не знакомыми друг с другом субъектами, требуется проводить аутентификацию и авторизацию пользователей системы (то есть подтверждение соответствия пользователя тому, за кого он себя выдаёт, и его полномочий по пользованию системой соответственно).

Решением стала цифровая подпись – криптографическая технология проверки подлинности информации и подтверждения её авторства. Основной принцип данной технологии – возможность шифрования и корректной расшифровки информации с помощью закрытого и открытого ключей соответственно.

Например, отправитель шифрует исходную информацию – число 500 – с помощью закрытого ключа вида «разделить на 100 и прибавить 1», получая число 6.

Далее отправитель посылает зашифрованную информацию (число 6) и открытый ключ вида «умножить на 50 и прибавить 200». Получатель, преобразуя зашифрованную информацию с помощью открытого ключа, получает искомую информацию в виде числа 500.

При этом по открытому ключу получатель не может определить закрытый. Более того, открытые ключи можно менять для каждого нового адресата или даже сообщения.

Электронная подпись и блокчейн активно используют такой инструмент как хеширование, то есть приведение информации произвольного объёма к буквенно-цифровой строке фиксированной длины.

Так, хеш буквы русского алфавита «ф», созданный на основе алгоритма MD5 , приобретает вид. Афоризм «Всё своё ношу с собой» имеет хеш.

Тот же афоризм, в котором буквы «ё» заменены буквами «е», имеет хеш.

Операция, обратная хешированию (то есть восстановление из хеша исходной информации), невозможна.

Вероятность того, что один и тот же хеш существует для разной информации, пренебрежимо мала.

Наконец, изменение хоть одного символа в исходной информации полностью меняет значение хеша.

Цифровая подпись на основе хеширования работает следующим образом:

отправитель хеширует сообщение, получая хеш h ;отправитель шифрует h закрытым ключом k , получая подпись s ;отправитель направляет адресату сообщение, подпись s и открытый ключ p ;получатель хеширует сообщение, получая хеш h (как и отправитель в пункте 1);с помощью открытого ключа p получатель дешифрует подпись s , получая значение h 1 ;если h=h 1 , то подпись, а значит и сообщение, считаются подлинными.

Участник блокчейн-системы, внося запись, шифрует её закрытым ключом и одновременно сообщает системе подпись и свой открытый ключ. Тем самым он публично сообщает о своём авторстве и позволяет другим участникам сети получать доступ к данной информации.

Как только удостоверена подлинность подписи, переданная информация начинает встраиваться в блок, то есть фактически базу данных ограниченного объёма, содержащую различные записи разных участников, сделанные в определённом промежутке времени.

Цель создания блоков:

присвоение информации постоянного адреса;удобство децентрализованного хранения информации;защита истинной информации от несанкцонированных изменений.

Для иллюстрации принципа функционирования блоков рассмотрим простейшую блокчейн-систему, регистрирующую сделки по переводу денежных средств.

Операции в системе представляются в следующем виде: отправитель_сумма_получатель (например, запись «А перевёл Б 100 денежных единиц» выглядит как А_100_Б).

Все операции хешируются. Хеш запись вида «А_100_Б» с использованием упоминавшегося выше алгоритма md5 выглядит как 1

Допустим, что в системе совершены первые 2 операции с соответствующими хешами.

1. А перевёл Б 100 денежных единиц (А_100_Б). Хеш первой операции (хеш1о): .
2. В перевёл Г 50 денежных единиц (В_50_Г). Хеш2о: .

Данные об этих сделках: их содержание и хеши – помещены в блок 1, имеющий структуру хеш1о_хеш2о (e5b1586b09361eed50602f0cc9d56e14_e589a092725d01654851ad264d25dc81) .

Его собственный хеш (хеш1б), образованый путём хеширования вышеприведённой структуры (то есть совокупности хешей содержащихся в нём транзакций), выглядит как .

Следующие две операции образуют блок 2:

3. Б_25_ В. Хеш3о: .
4. Г_20_Д. Хеш4о: .

Структура блока 2 выглядит следующим образом: хеш1б_хеш3о_хеш4о (_3859fa215f9f23c60fe14c0743ad0977_).

Хеш структуры блока 2: .

Как видно, хеш блока 2 построен с использованием хеша предыдущего блока, который, в свою очередь, создан на основе хешей содержащихся в нём операций.

Все последующие блоки формируются по образцу блока 2, то есть с указанием хеша предшествующего.

Таким образом, информация об операциях 1 и 2 прямо отражена только в блоке 1, но опосредованно, в виде основы для создания его хеша, содержится в последующих блоках.

Как только на основе блока, в который включена информация, создано определённое число последующих блоков, информация считается подтверждённой.

Сформированные блоки рассылаются по участникам блокчейн-системы. Если участник В заявит, что в рамках операции 2 он перевёл Г не 50, а 20 единиц, то большинством (не менее чем 50%+1) голосов участников системы его заявление должно быть и будет опровергнуто. Потому что если бы произошла подобная операция (В_20_Г), то её хеш был бы , а не . И тогда хеш блока 1 также изменился бы на . По цепочке (“chain”) начали бы меняться хеши всех последующих блоков.

Криптовалюта является усовершенствованным и усложнённым видом блокчейна.

Поскольку криптовалюты суть активы, выполняющие функцию денег, операции с ними построены по правилам бухгалтерского учёта. Это означает, что плательщик не имеет права списать со своего электронного кошелька средств больше, чем на нём имеется.

В криптовалютах этот принцип обеспечивается тем, что каждая расходная операция включает в себя сведения о предыдущей сделке с участием кошелька плательщика. Тем самым создаётся и сохраняется цепочка движения средств, что позволяет системе оперативно проверять баланс.

При совершении транзакции система:

1. даёт ссылку на предыдущую транзакцию отправителя;
2. прикрепляет подпись и открытый ключ отправителя;
3. фиксирует адрес, куда должны быть перечислены средства (обладатель одного кошелька может создавать множество адресов, чем достигается высокая анонимность пользователей, пока их средства номинированы и обращаются в виде криптовалют);
4. устанавливает сумму сделки.

То есть при совершении транзакции плательщик публично объявляет всей системе, что готов перевести средства, не превышающие остаток в кошельке после предшествующей сделки, на адрес другого пользователя. Подпись и открытый ключ отправителя подтверждают, что он уполномочен на совершение данного перевода.

После проверки заявки на транзакцию система помещает её в очередь на поиск блока.

Поскольку есть вероятность, что недобросовестный участник системы может при наличии достаточного объёма вычислительных мощностей пересчитать хеши всех последующих блоков и подменить (например, в результате хакерской атаки) ими истинные, к блокам криптовалют вводятся дополнительные требования. Как правило, их хеши должны включать определённое число/порядок символов или быть меньше/больше какого-либо числа. Эти ограничения называются сложностью блока и носят динамический характер в зависимости от активности совершаемых пользователями операций. Так, у криптовалюты Bitcoin хеши блоков должны начинаться с большого числа нулей, чтобы быть меньше определённого числа 2 .

Для этого в структуре блока предусмотрен нонс (“nonce”) – число, за счёт перебора значений которого достигается хеш, удовлетворяющий требованиям системы.

За счёт этого структура блока выглядит так: хеш предыдущего блока_хеш первой транзакции текущего блока_..._хеш последней тразакции текущего блока_нонс.

Число вариантов нонса для создания необходимого хеша может достигать сотен миллионов, что требует наличия существенных вычислительных мощностей и затрат электроэнергии на их функционирование.

Процесс нахождения значений нонсов для формирования хеша блока (и тем самым, самого блока) уполномоченными узлами системы в общем смысле называется майнингом (“mining”).

Более узкая трактовка майнинга – передача авторства блока тому узлу, который первым сгенерировал нонс, при этом сложность блока в конкретный момент времени постоянна для всех (так называемый принцип “proof-of-work”). Альтернативой майнингу является форжинг (“forging”), при котором для каждого узла устанавливается свой уровень сложности, обратно пропорциональный объёму криптовалюты на его балансе (принцип “proof-of-stake”).

Таким образом, преимущество в майнинге имеют те узлы, которые обладают большими вычислительными мощностями, а в форжинге – более «богатые».

За формирование блока майнер получает вознаграждение, а также присваивает комиссии за все включённые в блок транзакции. Следует отметить, что уровень комиссии за операцию обычно задаёт плательщик, но чем больше комиссия, тем быстрее транзакция найдёт блок. После того, как транзакция попала в блок, отменить её невозможно.

Таким образом, блокчейн и криптовалюты созданы на основе технологий электронной (цифровой) подписи и распределённого хранения информации.

Распределённость означает, что хранение и обработку всей информации в системе осуществляет не один уполномоченный участник, а все изъявившие на то желание узлы.

Мир без банков, нотариусов, регистраторов, регуляторов – технология блокчейн заставляет по-новому взглянуть на обмен ценностями, документами, деньгами. Она убирает посредников и позволяет пользователям напрямую отправлять друг другу важные данные. Одни уже называют ее прорывом 21 века, величайшим изобретением, сравнимым с открытием интернета, другие поглядывают с опаской.

Рассмотрим простыми словами блокчейн для «чайников»

Если объяснять на пальцах, то блокчейн часто сравнивают со стандартным дневником или картотекой, куда последовательно в хронологическом порядке вносятся записи о том, что сделано – поспал, поел, постирал, погулял, взял в долг, заплатил 100 долларов за ужин и т.д.

Чтобы никто посторонний не мог внести по своему усмотрению изменения в дневник, вся информация особым образом шифруется, причем шифр продуман качественно. Если дневник в одном экземпляре, с ним всякое может случиться – сгорел дом и он вместе с ним, украли, при огромнейшем желании расшифровали и внесли коррективы.

А потому для надежности дневник имеет множество копий, которые хранятся в разных местах. Причем, когда в дневник вносится новая информация, она после проверки обновляется на всех экземплярах.

На этом лирика закончилась, переходим к делу.

Что такое блокчейн и для чего он нужен

Блокчейн происходит от англ. blockchain (block chain), что дословно означает «цепочка блоков». Иными словами — это база данных, которая в прямом смысле этого слова представляет собой непрерывную цепь из блоков и хранится одновременно на множестве компьютеров.

Новые блоки в этой базе-цепочке создаются постоянно. Каждый вновь созданный блок содержит группу накопившихся за последнее время и упорядоченных записей (транзакций), а также заголовок.

Транзакции – это любые действия, которые пользователи совершают в сети будь-то отправка средств, регистрация прав собственности, покупка игрового предмета и т.д. Когда транзакция сформирована пользователем, она отправляется в так называемый мемпул, где дожидается пока ее добавят в один из блоков и этим подтвердят.

Когда блок сформирован, он проверяется другими участниками сети и затем, если все согласны, подсоединяется к концу цепочки. Как только это произошло, внести в него изменения уже невозможно. Помимо новой информации блок также хранит в зашифрованном виде данные о предыдущих блоках.

База обновляется на всех подключенных к системе компьютерах, а майнеры (валидаторы) приступают к формированию следующего блока.


Основные принципы блокчейн:

• децентрализация и распределенность;
• безопасность и защищенность;
• открытость и прозрачность;
• неизменность уже записанного.

Распределенное хранение

Любая значимая информация, относящаяся к той или иной сфере жизни людей, где-то хранится. Покупка дома или машины, взятие кредита, регистрация брака, переводы денег – все данные об этих операциях фиксируются и размещаются централизовано на серверах госучреждений или частных компаний. Это часто приводит к злоупотреблениям – при желании в любую базу можно залезть и внести в нее коррективы.

Технология блокчейн кардинально меняет такой подход. Ее суть заключается в том, что база данных хранится не в одном месте, а распределенно на тысячах, а то и десятках тысяч, а порой и миллионов компьютеров, разбросанных по всему миру.

Вероятность, что все они будут выведены из строя, ничтожна мала и выглядит фантастической. А пока хотя бы один компьютер сети работает, система, основанная на блокчейн, существует.

Безопасность

Как уже упоминалось, любую централизованную базу данных можно взломать, внести в нее изменения. С блокчейн такой номер не пройдет. Взломать один из блоков и изменить информацию в нем смысла нет, поскольку ломать придется все блоки, а для этого нужны гигантские вычислительные мощности – как мы помним, новые блоки содержат в себе в зашифрованном виде данные о предыдущих блоках. А потому попытка взлома обязательно будет замечена другими участниками сети.

К тому же препятствием к фальсификациям станет и мощный алгоритм шифрования с использованием хеш-функций, а также цифровой подписи. В подписи используется два ключа — открытый и закрытый. Первый необходим для проверки самой подписи, второй используется при ее создании и является секретным. Ключи обеспечивают доступ участникам к той или иной информации.

Хеш-функция выглядит, на первый взгляд, как последовательность случайных цифр и букв. Именно она и обеспечивает неизменность всех записанных данных.

Как видим, работа сети базируется не на мифическом доверии пользователей друг к другу, а на строгих математических вычислениях.

Открытость

Вся база находится в публичном доступе, а потому посмотреть данные того или иного блока может любой желающий. Например, один пользователь перевел другому 10 тысяч долларов – при желании узнать об этом может каждый. Вопрос в другом, кто и кому перевел деньги – остается тайной. Эта информация доступна непосредственным участникам обмена, если они сами не пожелают ее обнародовать.

Взаимодействие без посредников

Немаловажный момент, нам постоянно необходимо иметь дело с посредниками – финансовые операции производим при посредничестве банков, платежных систем, обменников, документы заверяем у нотариусов.

Нередки ситуации, когда деньги могут не дойти до адресата, поскольку банку не понравится транзакция и он заинтересуется ею. Подделка документов также не редкость. Таким образом хоть мы и не доверяем сполна всевозможным посредникам, однако пользоваться их услугами вынуждены, часто на свой страх и риск, поскольку альтернативы нет.

Блокчейн позволяет напрямую обмениваться данными. Подлинность транзакций в системе проверяют непосредственно ее участники.

Устройство сети

Сеть формируют пользователи, заинтересованные в использовании того или иного вида информации. Участников разделяют на два типа:

• простые пользователи;
• строители блоков или, как их еще называют, майнеры, валидаторы.

Обычные пользователи отправляют в сеть новые записи-транзакции. Например, пользователь Х желает перевести пользователю Y 100 условных единиц». А майнеры из этих транзакций уже формируют блоки. Записи подтверждаются и вносятся в блок только если с этим согласно большинство. Остальные игнорируются и не считаются достоверными, пока не попадут в содержимое одного из последующих блоков. Воспользоваться той или иной записью в блокчейне может только владелец ключа, открывающего к ней доступ.

Чтобы стать майнером, достаточно выделить мощности своего компьютера для выработки новых блоков. К сети подключаются с помощью специального софта.

Есть и системы, в которых вместо традиционного майнинга по алгоритму Proof-of-Work используются другие протоколы, например, Proof-of-Stake, когда для подтверждения транзакций валидаторам необходимо зарезервировать на счету определенное количество криптомонет.

Типы систем

На технологии блокчейн строятся разные типы систем. Есть публичные наднациональные системы, к которым присоединиться и стать простым пользователем или майнером может любой желающий. Администрированием такого объединения занимается само сообщество.

Есть и приватные или так называемые эксклюзивные блокчейн-сети, которые поддерживаются и контролируются своими создателями. Чтобы стать их участником, нужно выполнить определенные условия, установленные организаторами. Майнить новые блоки в таких системах может четко установленный сертифицированный круг лиц.

Сферы применения блокчейн

Как видим, платформа blockchain — это распределенная база данных для общего пользования, в которой преимущественно отсутствует централизованный надзор над процессом. С помощью блокчейн вести учет, хранить данные, совершать транзакции можно в любой сфере жизнедеятельности:

• финансовые операции;
• сделки с недвижимостью;
• страхование;
• логистика;
• нарушения ПДД;
• регистрация браков и многое другое.

Первое применение блокчейн на практике произошло в 2009 году, когда на его основе была создана криптовалюта биткоин. Позднее таких криптовалют появилось великое множество на самый разный вкус.

Сегодня государства активно рассматривают способы внедрения blockchain в систему голосования на выборах. Китай на блокчейн хочет перевести работу Национального фонда социального страхования.

Тесно вплетена эта технология будет и в систему «умных городов», которые активно воплощают в реальность в КНР.

На основе блокчейн уже создаются стартапы в сфере медицины, защите интеллектуальной собственности, авторского права. На базе технологии разрабатываются системы идентификации, веб-браузеры, децентрализованные облачные хранилища данных, а также социальные сети.

Мало того, создана уже целая виртуальная нация — BITNATION, которая открывает посольства в разных странах. Стать ее гражданином может каждый.

Все больше на слуху так называемые умные контракты, или иначе говоря , которые работают на блокчейне и значительно упрощают процедуру подписания договоров. Впервые они появились в сети Эфириума.

В этом случае нет необходимости привлекать к процессу третью сторону, которая выступала бы гарантом соблюдения условий. Здесь программный код на основе заранее прописанных условий автоматически решает, что делать с тем или иным активом. Все заинтересованные участники процесса в любой момент могут провести аудит сделки.

В международной торговле технологию впервые опробовали в начале осени 2016 года. Тогда на платформе Wave британским банком Barclays был проведен аккредитив на 100 тысяч долларов, обеспечивающий экспорт предприятием из Ирландии Ornua крупной партии молочных продуктов в адрес Сейшельской компании. Стандартно такая сделка занимает минимум неделю, здесь на все ушло около четырех часов.

Плюсы и минусы технологии

Как видим, блокчейн – универсальная технология, применимая в разных сферах жизни, что является однозначным ее плюсом. Помимо уже рассмотренных выше открытости, безопасности и защищенности, блокчейн также:

• Уменьшает транзакционные издержки.
• Сокращает время проведения сделок с нескольких дней, а то и недели, необходимых для проверки данных и обмена документами, до нескольких часов.
• Позволяет организациям, учреждениям избавиться от лишних статей расходов.

К минусам стоит отнести масштабируемость. Сегодня блокчейн не способен обеспечивать огромное количество транзакций за короткое время. К примеру, платежные системы MasterCard или Visa обрабатывают около 45 тысяч транзакций в секунду, в то время как у биткоина их всего 7. Также ежедневно растет и вес базы, которая хранится на компьютерах сети.

Не стоит забывать и о нагрузке на электрические сети, когда речь идет о сетях, работающих на основе алгоритма POW. Все эти сложные вычисления заставляют компьютеры потреблять большое количество энергии.

Говоря о неуязвимости блокчейна эксперты указывают также на вероятность так называемой «атаки 51%». Иными словами, если группа участников сети сконцентрирует в своих руках 51% вычислительных мощностей, она может начать действовать в своих интересах, подтверждая только выгодные для себя транзакции. Однако для этого потребуются настолько мощные ресурсы, что осуществить на практике эту идею чрезвычайно сложно.

Блокчейн в России и Украине

В РФ технологию собираются официально узаконить и начать внедрять в 2019 году, приняв к тому времени необходимые нормативно- правовые акты. Пока что крупные банки страны совместно с Центробанком с целью повышения эффективности финансовой системы создали платформу «Мастерчейн».

Интересный проект на блокчейне действует в Москве. Платформа называется «Активный гражданин», и с ее помощью проводят всевозможные голосования, касающиеся улучшения жизни в столице.

В Украине уже сегодня на блокчейн частично перевели Государственный земельный кадастр. В частности, на этой технологии работает процесс проверки выписки. На втором и третем этапе блокчейнизации кадастра на распределенный реестр переведут существующую базу данных, а затем приступят и к хешированию всех проводимых транзакций. На очереди также Государственный реестр вещевых прав на недвижимое имущество.

Save

На базе Академии технологий и Корпоративного университета Сбербанка запущена образовательная программа по изучении и применении технологии блокчейна в банковской структуре. Цель курса – ознакомить руководителей банков с новыми возможностями и научить топ-менеджеров максимально эффективно использовать новую технологию в проектах банка. Основная задача программы – заинтересовать и привлечь большее количество руководителей в использовании блокчейна.

В общеобразовательный курс входит:

• возможности применения в финансовой сфере;
• обзор основных блокчейн-платформ;
• правовые основы применения технологии;
• анализ криптоэкономики, которая является основателем методики;
• изучение проектов Сбербанка, где применим блокчейн.

Программа обучения рассчитана на внутреннее пользование, но в планах банковского учреждения – дальнейшее продвижение обучающего курса.

Интерес Сбербанка к новой технологии очевиден: она все больше захватывает мир бизнеса и становится незаменимой в некоторых его областях. Сбербанк – один из первых, кто в этом году провел пилотную платежную транзакцию с применением платформы IBM Blockchain. И видит огромный потенциал в использовании блокчейн не только в финансовой сфере, но и в своих проектах.

Блокчейн: суть технологии

Появление самого названия технологии связано с системой Биткоин и способа хранения информации в ней. Вся информация по транзакциям была сгруппирована в отдельные блоки, причем последующий хранил в себе «цифровой отпечаток» предыдущего. Так образовывалась цепочка из блоков (Block chain). Все блоки транзакций связаны между собой таким образом, что любое изменение влечет за собой изменение других и становится сразу заметным. Это как в блокноте с пронумерованными страницами, где можно проверить последовательность каждой записи и ее связность с предыдущими. На этом построен сам принцип методики – история транзакций прозрачна и доступна для просмотра каждому ее участнику, но не может быть изменена не санкционированно, поскольку все участники могут сразу это заметить.

Блокчейн позволяет построить нецентрализованную финансовую систему, работу которой может проверить каждый. Безопасность обеспечивается за счет децентрализованного сервера, в результате чего создается база данных, которая управляется в автономном режиме. К ней имеют доступ все участники с очень высоким уровнем конфиденциальности. Блокчейн еще называют технологией распределенных реестров.

Эта технология идеально подходит для тех, кто работает с одной базой, но практически не доверяет друг другу. Эта схема применима и в финансовой сфере при взаиморасчетах между финансовыми организациями, при заключении сделок и проверки контрагентов. Никакая хакерская атака, которой так боятся все банковские структуры, при применении блокчейна не возможна.

Но такое нововведение может также «исключить» банки как связующее звено при проведении платежей. При всех финансовых операциях банк является посредником: он дает гарантию того, что деньги от плательщика придут к получателю. Банковское учреждение выдает подтверждение платежа и получает за это комиссию. Но при этом банки видят в блокчейне достаточно преимуществ.

У технологии блокчейн есть изъяны, которые могут быть использованы злоумышленниками. Ранее нами уже были описаны риски, связанные с атаками double spending и атакой 51% . Теперь попробуем разобраться, действительно ли блокчейн может быть опасен, и рассмотрим данную проблему как со стороны скептиков, так и новаторов.

Риски внедрения блокчейна в банковскую сферу

Сама технология блокчейн уже активно внедряется в банковские системы. Хорошим примером применения технологии блокчейн является платформа Ripple. Но отношение банков к криптовалютам остается негативным или нейтральным.

На данный момент банк считает себя регулятором в отношениях между пользователями финансовых услуг и криптовалютами. Руководители банков заявляют, что главная их задача - помощь во внедрении блокчейна традиционным финансовым институтам. При этом ЦБ России считает, что допускать криптовалюты к торгам преждевременно. Дело в том, что на данный момент российские банки не могут приравнять криптовалюты даже к иностранным валютам по причине их сходства с финансовыми пирамидами.

Основные сходства криптовалют с финансовыми пирамидами:

Стоимость большинства криптовалют не соответствует реальной цене актива.

Криптовалюты используются спекулянтами с целью наживы.

Денежные активы могут исчезнуть без возмещения убытков. Такие случаи уже не раз встречались в мире криптовалют вследствие хакерских атак.

Сторонники блокчейна могут привести следующие факты в противовес:

Главная цифровая валюта Bitcoin имеет реальную стоимость(https://сайт/blogs/cryptocurrency/pochemu-bitkojn-imeet-stoimost) и, в отличии от доллара, не обесценится вследствие инфляции.

Спекулянты существовали всегда и будут существовать во всех сферах деятельности.

В большинстве случаев хакеры атакуют не саму сеть блокчейна, а биржы и пулы. Сам блокчейн подвергался успешным атакам считанные разы.

Главный вывод, к которому пришли на данный момент регуляторы (банки) - внедрять технологию блокчейна без легализации криптовалют. Именно инвестиции в криптовалюты несут риски потерь денежных средств. Возможно, в России что-то изменится уже 28 декабря . В этот день также должно пройти важное событие − проведения хардфорка SegWit2x в сети Bitcoin.

Анонимность как недостаток блокчейна

Одной из особенностей использования блокчейна в качестве платежной системы является анонимность пользователей. Клиенты могут совершать оплату различных услуг и товаров, не переживая, что будут идентифицированы. Такие условия отлично подходят злоумышленникам, для которых блокчейн − удобный инструмент в осуществлении их неправомерных деяний. Первое уголовное дело, связанное с блокчейном, было заведено в связи с торговлей запрещенными наркотическими средствами на просторах темного интернета.

Анонимностью также пользуются террористы. Важным инструментом борьбы с террористами является блокировка каналов передачи денежных средств. Эта процедура существенно усложняется, если злоумышленники имеют возможность переводить огромные суммы денег одним платежем, совершенно не идентифицируя себя. Таким образом, технология блокчейн способна облегчить финансирование терроризма и этим опасна.

Если же рассматривать этот вопрос со стороны поклонников блокчейна, можно привести следующие контраргументы:

Блокчейн позволяет выявить все активные кошельки преступной группировки, если идентифицировать один из них.

Блокчейн может стать универсальной базой данных, которую могут использовать структуры государственной безопасности.

Коррупция является составляющей частью терроризма. Технология блокчейн в совокупности с умными контрактами может лишить коррупционеров возможности манипулировать властью.

Блокчейн действительно может стать мощным оружием в руках преступников. Но истина заключается в том, что любая инновация способна быть таким оружием. Глобальная сеть интернет, атомное оружие, электричество, колесо - все это когда-то было инновацией, а сейчас может быть использовано злоумышленниками.

Блокчейн может сократить количество рабочих мест

Технология блокчейн опасна тем, что может лишить миллионы людей рабочих мест, так как её внедрение избавит от необходимости посредников в разных областях:

При оформлении различных видов документов.

Всем известно, насколько неэффективными могут быть государственные органы. Тысячи чиновников выполняют похожую работу и дублируют документы по несколько раз, передавая их друг другу на дополнительные проверки. Бумажная волокита все еще существует во многих видах государственной деятельности. Блокчейн же не позволяет дублировать документы и подделывать их. Внесенная в базу данных информация будет использоваться максимально эффективно и автономно.

В денежных переводах.

Технология блокчейн может избавить от таких посредников, как MasterCard и Visa. Эти компании берут комиссии за переводы. Кроме того, сами банки вскоре смогут уволить большинство сотрудников, так как их работу заменит блокчейн. Речь идет о верификации данных, работе с клиентами и обработке баз данных на предмет поиска мошенников.

В страховании.

Страховых компаний огромное множество. Их сотрудники также могут лишиться работы. По статистике, более 10% страховых выплат достаются мошенникам. В это время тысячи людей не могут получить страховые выплаты из-за бумажной волокиты и коррупционеров. Это доказывает тот факт, что страхование бывает неэффективным и несправедливым.

Блокчейн и smart-контракты могут упростить работу страховщиков и сделать ее более прозрачной. Технология в этом случае будет использоваться в качестве базы данных, которую невозможно подделать, а умный контракт обяжет страховую компанию выплатить деньги пострадавшему в автоматическом режиме. При этом должны быть соблюдены все условия, прописанные в математическом виде.

Технология блокчейн угрожает оставить огромное количество людей без работы. Взамен она дает возможность работать без посредников. При рассмотрении этого вопроса необходимо отметить, что технический прогресс всегда был нацелен на максимальную эффективность труда и никакие опасности не смогут остановить внедрение блокчейна в большинство сфер деятельности человека.