Как создать свой блокчейн. Выбор платформы и языка программирования

Блокчейн сейчас достаточно распространенное понятие. Однако не все, кто интересуются трендами, всегда могут разобраться в них. Поэтому для ввода в тему приведем пример. Рассмотрим блокчейн как медицинскую карту, расположенную на сайте какой-либо больницы.

Вся указанная в карте информация сопровождается датой и временем изменения. В данном случае каждая такая запись представляет собой один из многочисленных блоков блокчейна. Если вы выступаете в качестве доктора, то у вас имеется закрытый ключ, с помощью которого вы можете получать доступ к карте и создавать новые блоки. А если вы пациент, то у вас открытый ключ — благодаря ему вы можете просматривать все блоки, но не можете их менять.

Говоря короче, блокчейн абсолютно независим, прозрачен и безопасен. Благодаря такой системе снижаются затраты и риски с пропорциональным ростом безопасности транзакций и их открытости. Это особенно удобно против таких компаний, как инструмент для торговли биткоинами Bitcoin Rush, который, как утверждают многие, является мошенничеством, поскольку блокчейн может четко определить, является ли что-то реальным или нет.

Что такое блокчейн и как он работает?

Блокчейн — это цепочка, содержащая различные блоки, соединенные вместе.

Каждый блок содержит 3 части информации:

• Данные;
• Хэш;
• Хэш предыдущего блока.

Данные

В зависимости от использования, данные, которые надежно хранятся в блоке, зависят от типа блокчейна. Например, в блокчейне Ethereum в данных хранится информация, относящаяся к транзакции: сумма переведенных денег и данные двух людей, участвующих в транзакции.

Помните, что блокчейн — это неизменяемая, последовательная цепочка записей, называемых блоками. Они могут содержать данные о транзакциях, файлы данных или любые другие данные, которые вам нравятся. Но важно то, что они соединены вместе с помощью хэшей.

Хэш

Хэш можно представить как цифровой отпечаток пальца. Он используется для идентификации блока и его данных. Что важно в хэшах, так это то, что это уникальный буквенно-цифровой код, обычно около 64 символов. Когда блок создается, создается и его хэш. Когда блок изменяется, хэш также изменяется. Таким образом, хэши являются основополагающими, если вы хотите обнаружить любые изменения, внесенные в блок.

Хэш предыдущего блока

Храня хэш предыдущего блока, вы можете увидеть, как каждый блок связан между собой, образуя блокчейн. Именно это делает блокчейн настолько безопасным.

Почему создать свой блокчейн — хорошая идея

По сути, блокчейн — это просто журнал действий или транзакций, поэтому он подходит для валюты. Он также децентрализован, что означает, что ему не нужен главный сервер для источника авторитета. Каждый узел в системе имеет полную копию всего блока, поэтому, если один узел отличается от всех остальных, есть возможность определить, какой из них является «настоящим» журналом.

Существует множество существующих блокчейнов, которые могут удовлетворить ваши потребности, но создание собственного блокчейна — это отличный способ по-настоящему понять, как работает технология.

Создание собственного блокчейна обеспечивает максимальную гибкость. Вы получаете:

• Выбор алгоритмов и механизма консенсуса;
• Собственный баланс безопасности, масштабируемости и децентрализации для удовлетворения потребностей вашего бизнеса;
• Выбор языка программирования, например, python, java, solidity и др.;
• Контроль над кодовой базой;
• Возможность обновления как и когда вы хотите;
• Предельная гибкость.

Как создать блокчейн

Создание блокчейна не самый простой процесс. Предлагаем рассмотреть по порядку пункты, которые потребуется учесть для создания своей собственной децентрализованной сети.

Классифицируйте подходящий случай использования

Будущие разработчики должны быть квалифицированными и способными понимать технологию blockchain, потому что эта технология изменит способ транзакций, которые будут осуществляться в следующем десятилетии. Поэтому, прежде чем приступить к работе с блокчейном, необходимо определить подходящий сценарий использования, который имеет смысл для бизнеса.

Есть 3 вещи, в которых блокчейн может работать очень хорошо:

• Аутентификация и верификация информации;
• Интеллектуальное управление активами;
• Умные контракты.

Аутентификация и верификация информации

Включает в себя неизменяемое хранение, цифровые подписи и шифрование. Данные или информация практически в любом формате могут быть сохранены в сети блокчейн. Блокчейн может создавать пару открытый-частный ключ, а также использоваться для разработки и проверки цифровых подписей.

Управление интеллектуальными активами

Включает в себя выпуск, оплату, обмен, депонирование и выбытие. Смарт/криптоактив — это токенизированная версия реального актива, например, золота, серебра, нефти, земли.

Смарт-контракты

Функциональность смарт-контрактов используется в технологии блокчейн для выполнения соглашения в цифровом виде и снижения риска потерь.

Анализ наиболее подходящих алгоритмов и механизмов консенсуса

Оригинальный блокчейн, на котором работает биткоин, использовал доказательство работы в качестве механизма консенсуса.

Но сегодня существует множество блокчейн-платформ, которые предлагают группу алгоритмов и механизмов консенсуса, таких как:

• Доказательство работы (PoW);
• Proof of Stake (PoS) ;
• Делегированное доказательство ставки (DPoS);
• Доказательство истекшего времени (PoET);
• Доказательство важности (PoI);
• Доказательство емкости (PoC);
• Доказательство веса (PoWeight);
• Доказательство активности (PoA);
• Практическая византийская отказоустойчивость (PBFT);
• Упрощенная византийская отказоустойчивость (SBFT);
• Направленные ациклические графы (DAG);
• Tangle и т.д.

Определите наиболее подходящую платформу

Сегодня существует множество систем распределенных бухгалтерских книг, и большинство из них являются бесплатными и с открытым исходным кодом. В зависимости от алгоритмов и механизма консенсуса, которые вы выбрали, вам необходимо выбрать наиболее подходящую платформу блокчейна.

Вот некоторые из наиболее популярных платформ:

• BigChainDB;
• Chain Core;
• Corda;
• Credits;
• Domus Tower Blockchain;
• Блокчейн-платформа Elements;
• Eris:db;
• Ethereum;
• HydraChain;
• Hyperledger Fabric;
• Hyperledger Iroha;
• Hyperledger Sawtooth Lake;
• Multichain;
• Openchain;
• Quorum;
• Stellar;
• Symbiont Assembly и т.д.

Проектирование узлов

Вы также должны решить, будет ли ваша блокчейн-сеть или приложение построено в разрешенной сети или в сети без разрешений.

Безразрешительные сети

Любой желающий может присоединиться и приступить к верификации. Наиболее известные примеры — сети Bitcoin и Ethereum.

Разрешенная сеть

В этом случае владелец сети определяет, кто может присоединиться к его сети, и только нескольким участникам разрешается проверять блоки. Механизмы консенсуса могут быть такими же, как и в сети без разрешений, или могут быть полностью уникальными.

Блокчейн-решения могут быть частными, публичными или гибридными.

Еще один момент, который необходимо учитывать на этом этапе — будут ли узлы работать в облаке, на месте или и там, и там. Далее следуют вопросы конфигурации оборудования, такие как процессоры, память и размер диска. Также необходимо выбрать базовую операционную систему.

Разработка элементов блокчейна

Большинство блокчейн-платформ требуют очень тщательно продуманной конфигурации следующих элементов:

• Разрешения;
• Выпуск активов;
• Повторная эмиссия активов;
• Атомарные обмены;
• Управление ключами;
• Мультиподписи;
• Параметры;
• Нативные активы;
• Форматы адресов;
• Форматы ключей;
• Блочные подписи.

Некоторые элементы могут быть изменены во время выполнения, но некоторые нет, поэтому это очень важный шаг.

Создание API

Большинство неизменяемых блокчейн-платформ поставляются с готовыми API, а некоторые — нет.

Большинство API, которые вам потребуются для вашего проекта разработки:

• Создание пар ключей и адресов;
• Выполнение функций, связанных с аудитом;
• Проверка данных с помощью хэшей и цифровых подписей;
• Хранение и извлечение данных;
• Управление жизненным циклом смарт-активов: выпуск, оплата, обмен, депонирование и выбытие;
• Смарт-контракты.

Макет интерфейса администратора и пользователя

На этом этапе вам нужно будет выбрать внешний интерфейс и языки программирования. Также необходимо выбрать внешние базы данных и серверы (включая веб-серверы, FTP-серверы, почтовые серверы).

Добавление будущих технологий

Вы можете чрезвычайно усилить мощь вашего блокчейн-решения, интегрировав ИИ, биометрию, чат-боты, облако, когнитивные сервисы, контейнеры, аналитику данных, IoT и ML.

Без сомнения, технология блокчейн, используемая с умом, может помочь обществу в решении целого ряда насущных проблем. Когда технология блокчейн появилась, многие люди с завышенными деловыми качествами начали считать ее глобальным средством. Однако большинство областей действительно могут извлечь выгоду из технологии блокчейн.

Лучшие инструменты для разработки блокчейна

Многие исследования и отчеты говорят о том, что блокчейн выглядит самым быстрорастущим навыком на платформе, оставляя позади такие навыки, как Machine Learning и другие. Это привело к росту спроса на разработчиков блокчейна.

Многочисленные инструменты разработки блокчейна были представлены для облегчения процесса разработки приложений для блокчейна. Если вы заинтересованы в разработке блокчейн-проекта, вам следует знать об инструментах разработки блокчейн, используемых опытными разработчиками блокчейн.

Вот некоторые из широко используемых инструментов разработки блокчейна:

• Remix IDE;
• Truffle Framework;
• Solc;
• Solium;
• Geth;
• Embark;
• Ganache;
• EtherScripter;
• Блокчейн как услуга (BaaS);
• BlockApps;
• Metamask;
• Mist;
• Blockchain Testnet;
• Web3.js;
• Javascript testrpc;
• Zeppelin.

Читайте также: 12 Лучших бирж криптовалют для новичков

Какой язык программирования лучше всего подходит для блокчейна

Технология блокчейн находит широкое применение во многих отраслях промышленности, благодаря высокому уровню безопасности, который она обеспечивает (более надежные и безопасные бизнес-операции). От корпоративных фирм до промышленных банков, разработчики блокчейна одинаково востребованы везде.

Тысячи проектов блокчейн находятся в разработке или уже разработаны и развернуты в сети. Стартапы, компании ищут новые блокчейн бизнес-идеи или пытаются улучшить то, что уже создано другими компаниями, и это только начало того, как технология блокчейн управляет цифровым миром.

В зоне разработки есть несколько наиболее популярных языков, которые используются в блокчейне:

• C++;
• Java;
• Python;
• Ruby;
• Solidity;
• Go;
• C#;
• JavaScript;
• Simplicity;
• Rust;
• Rholang;
• CX;
• PHP;
• Vyper;
• Scilla.

Что такое форк блокчейна

Форкинг существующего блокчейна или клонирование популярных блокчейн-платформ.

Способ разработки приложения на основе блокчейна заключается в том, чтобы разработать его с использованием популярной существующей блокчейн-платформы. Эти блокчейн-платформы имеют открытый исходный код, поэтому вы можете форкнуть их репозитории и развернуть код на собственных серверах.

К числу популярных платформ относятся Ethereum, Hyperledger Fabric и Hyperledger Sawtooth. Каждая из них имеет определенные характеристики, которые могут помочь вам принять решение.

Отрасли, готовые к использованию блокчейна

Многие отрасли — электронная коммерция, страхование, медицина, образование, недвижимость, логистика, цепочка поставок, финансы, контроль качества, используют блокчейн для решения существующих бизнес-задач, среди которых безопасность, стоимость и эффективность.

Мы все еще определяем, что именно технология blockchain способна в полной мере выполнить, но среди тех, кто сейчас работает в этой области, нет сомнений в том, что применение новой технологии в бизнесе может привести к положительным преобразованиям.

Как блокчейн добавляет ценности вашим конкретным платформам

Блокчейн — это децентрализованная система P2P, которая может дополняться и обновляться и состоит из блоков, часто связанных в цепочку. Каждый блок содержит информацию о предыдущем старом блоке. Данные блоков полностью копируются и хранятся на разных системах без привязки к одному определенному серверу, что делает невозможной подмену записей.

Здесь мы перечислим некоторые преимущества технологии blockchain для вашей бизнес-платформы или приложения:

• Децентрализация;
• Прозрачность;
• Отсутствие ограничений на объем хранимых данных;
• Повышенная скорость;
• Надежность;
• Снижение затрат.

Сколько стоит создание платформы/приложения Blockchain?

Стоимость блокчейн-проектов различается в зависимости от того, что вам нужно.

Обычно блокчейн-проекты могут быть двух видов, а именно:

• Создание «распределенного приложения» (DApp) с использованием публичной блокчейн-сети;
• Разработка корпоративного блокчейна для вашей компании.

Если вы создаете децентрализованную бизнес-модель, в рамках которой вы обеспечите транзакции «Peer to peer» (P2P) с использованием криптовалют, вы, скорее всего, создадите DApp.

Стоимость разработки блокчейн-приложений также зависит от следующих факторов:

• Тип блокчейн-приложения, которое требуется для вашего бизнеса;
• Сложность блокчейн-проекта;
• Люди, участвующие в разработке приложения;
• Инструменты управления проектом;
• Стоимость подписки на сторонние инструменты.

Стоимость платформы или приложения блокчейн варьируется от отрасли к отрасли. Например, вам может потребоваться приложение для образования, управления цепочками поставок, здравоохранения, недвижимости, образования и многих других сфер бизнеса. Стоимость приложения будет зависеть от сложности проекта.

Сложность проекта блокчейн

Сложность блокчейн-проекта зависит от проблем, которые приложение хочет решить.

Вот несколько примеров блокчейн-проектов в зависимости от уровня сложности.

Блокчейн-приложения низкой сложности

Платежные приложения с несколькими шлюзами, приложение для разработки смарт-контрактов и многое другое.

Блокчейн-приложения средней сложности

Децентрализованные приложения, построенные на различных платформах блокчейн, полудецентрализованные приложения, гибридные блокчейн-приложения, блокчейн dApps.

Блокчейн-приложения высокой сложности

Разработка блокчейн-платформы с нуля, полная децентрализованная сеть.

Процесс разработки блокчейна

Как и любой другой процесс разработки, разработка блокчейн-платформы или приложения также требует от вас определения масштаба и цели проекта.

Шаги, которые предшествуют фактической разработке:

• Идея блокчейна;
• Блокчейн-консалтинг;
• Разработка POC;
• Пользовательский опыт и технический дизайн;
• Развертывание и обслуживание;
• Обновления.

Читайте также: 14 Лучших биткоин кранов 2022 и как на них заработать

Сколько времени занимает разработка блокчейна

Срок реализации блокчейн-проекта зависит от потребностей приложения. Проект начинается с PoC, который обычно занимает 2-3 недели. После завершения PoC требуется 4-5 недель, чтобы создать минимально работоспособный продукт с минимальным набором функций.

Запуск блокчейн-приложения в сети занимает около 2-3 месяцев в зависимости от бизнес-требований клиента.

FAQ

Что такое программное обеспечение блокчейн?

Программное обеспечение блокчейн похоже на любое другое программное обеспечение. Первым в своем роде был Bitcoin, который был выпущен как программное обеспечение с открытым исходным кодом, что сделало его доступным для использования или изменения любым желающим. В экосистеме блокчейна предпринимаются самые разнообразные усилия по совершенствованию исходного программного обеспечения Bitcoin. Ethereum имеет собственное программное обеспечение блокчейн с открытым исходным кодом. Некоторые программы блокчейн являются собственными и недоступны для общественности.

Что такое блокчейн-приложение?

Блокчейн-приложения сравнимы с обычными программными приложениями, за исключением того, что они используют децентрализованную архитектуру и криптоэкономические системы для повышения безопасности, укрепления доверия, токенизации активов и разработки новых сетевых стимулов.

Что такое революция блокчейна?

Блокчейн считается революционной технологией благодаря своей способности защищать личную информацию, сокращать число посредников, разблокировать цифровые активы и потенциально открывать глобальную экономику для миллионов участников. Иногда ее называют «машиной доверия», технология блокчейн обеспечивает прозрачность и безопасность цифровых сетей во многих отраслях. Во многих отношениях революцию в блокчейне можно считать революцией в области доверия.

Что такое децентрализованные финансы (DeFi)?

Децентрализованные финансы — часто называемые DeFi или открытые финансы, относятся к смене экономической парадигмы, которую обеспечивают децентрализованные технологии, в частности сети blockchain. DeFi сигнализирует о переходе от исторически централизованной и закрытой финансовой системы к универсально доступной экономике, основанной на открытых протоколах, которые являются взаимозаменяемыми, программируемыми и композиционными. От упорядоченных и безопасных платежных сетей до автоматизированных кредитов и стабильных монеток, привязанных к доллару США, децентрализованные финансы стали одним из наиболее активных секторов в пространстве блокчейн. Некоторые из определяющих факторов приложения DeFi включают архитектуру без разрешений (каждый может участвовать), прозрачный и проверяемый код, а также совместимость с другими продуктами DeFi. DeFi Score предлагает единое, последовательно сопоставимое значение для измерения риска платформы DeFi.