Как создать блокчейн

Как создать блокчейн-приложение в 2023 году: Пошаговое руководство

Блокчейн проникает в отрасли, которые ранее не были с ним связаны, от финтеха до образования и здравоохранения. Согласно журналу Harvard Business Review, блокчейн — это безопасная и эффективная технология для автоматизации бизнес-процессов, защиты активов и проверки транзакций.

Создание приложения на блокчейне может казаться непростой задачей. Чтобы помочь вам разобраться в теме, команда специалистов Purrweb составила руководство по созданию блокчейн-приложения и оценила стоимость разработки.

Время чтения: 8 минут

Что такое блокчейн-приложения

Для начала давайте посмотрим на саму технологию. Блокчейн — это сеть, которая хранит поступившие в неё данные в блоках, собранные в хронологическом порядке. Как только транзакции проходят по сети, они становятся видимыми для всех участников системы. Блоки данных хранятся в цепочке, и как только они в неё добавляются, их нельзя изменить. Благодаря этому блокчейн крайне трудно взломать или украсть из него данные.

Как работает блокчейн

Блокчейн-приложения часто называют децентрализованными. Они основаны на одноранговых децентрализованных сетях и имеют уникальные функции, отличные от традиционных приложений. В блокчейне нет центрального органа управления, который играл бы роль посредника между пользователями, обменивающимися данными или деньгами.

В процессе разработки обычного приложения нужно запускать бэкенд на централизованных серверах. А бэкенд децентрализованных приложений работает в одноранговой сети.

Обычные и децентрализованные приложения

Пользователь не видит различий между блокчейн- и централизованными приложениями, так как интерфейсы у них создаются по одним принципам. Поэтому блокчейн-приложения не пугают даже новичков, и люди используют их как обычные цифровые продукты.

Обзор рынка блокчейн-приложений

Давайте посмотрим на внедрение блокчейн-технологий в цифрах и статистике.

• Согласно State of the DApps , на октябрь 2022 года в отрасли насчитывается около 4000 децентрализованных приложений.
• В 2018 году объем рынка блокчейна составил около 1,57 миллиарда долларов, тогда как, по данным Dot Com Infoway , в 2024 году он может превысить 20 миллиардов долларов.
• Как показало исследование Grand View Research , объем мирового рынка блокчейн-технологий в 2020 году оценивался в 3,67 миллиарда долларов США. Ожидается, что совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 82,4% в период с 2021 по 2028 год.

Тренды блокчейн-приложений

Анализируя развитие технологии и общие тенденции в области блокчейн-приложений, мы можем сказать, что сегодня разработка программного обеспечения на блокчейне — перспективная идея.

Типы блокчейн-приложений

Как мы уже выяснили, блокчейн — это полезная современная технология, которая может использоваться в банкинге, логистике, бизнесе и многих других отраслях. Приложения конкурируют по количеству пользователей, поэтому, чтобы выделиться на фоне конкурентов, разработчики внедряют новые блокчейн-решения. Давайте рассмотрим конкретные области, где можно применить блокчейн.

Диаграмма с типами блокчейн-приложений

Финансовые блокчейн-приложения

Схема финансовых блокчейн-приложений

DeFi приложения, сокращенно от англ. decentralized finance (децентрализованные финансы) — это инструменты для совершения денежных транзакций. К ним относятся децентрализованные биржи, обменники и другие приложения и блокчейн-платформы, предназначенные для операций с криптовалютой. Самые известные типы DeFi приложений:

Аукционы. Прозрачность — важнейший фактор при проведении онлайн-аукционов. Децентрализованные приложения позволяют гарантировать неизменность ставок и строго фиксировать время их совершения, исключая возможность каких-либо манипуляций. Аукционы могут работать с невзаимозаменяемыми токенами NFT, а на платформах можно создавать свои аукционы и размещать ставки в режиме реального времени.

Рынки прогнозов — это биржи, где объектом торговли выступает не товар, а результат какого-либо события, например, спортивного матча, соревнования или даже президентских выборов. Проведем аналогию с фьючерсным контрактом: торгуя фьючерсами, вы делаете ставку на рост или падение цены актива, а на рынке прогнозов — на победу, поражение или счет. В децентрализованном приложении пользователи могут не только голосовать за результаты событий, предлагаемые блокчейн-платформой, но и делать свои прогнозы.

Гейминг и азартные игры. В построенных на блокчейне play-to-earn (p2e) играх пользователи могут получать токены с реальной стоимостью во время игры, поэтому гейминг и азартные игры можно классифицировать как часть DeFi.

Основные проблемы гейминга и ставок — непрозрачность системы, риски, связанные с покупкой внутриигровых активов, и отсутствие контроля пользователя над его ставками. Блокчейн-технологии в индустрии игр обеспечивают надежное хранение средств пользователей, а взаимодействие с активами становится более прозрачным и понятным.

Одна из первых игр, CryptoKitties, была выпущена на платформе Ethereum в конце 2017 года, а уже в июле 2019 года децентрализованные приложения из этой категорий занимали топ-5 мест в рейтинге самых популярных блокчейн-приложений.

Нефинансовые блокчейн-приложения

Нефинансовые приложения, как следует из названия, не работают с денежными транзакциями. Наиболее известные типы — приложения для идентификации пользователей и совместного пользования диском и вычислительной мощностью. Рассмотрим их подробнее.

Сервисы для идентификации пользователей становятся все более актуальными с развитием дистанционного оказания услуг, например, онлайн-банкинг. Децентрализованные приложения обеспечивают безопасное и надежное хранение пользовательских данных. Только сам пользователь имеет доступ к своим данным, личная информация надежно зашифровывается, а для анонимности предоставляется уникальный адрес или идентификационный номер. Для финансовых организаций это тоже выгодно, так как благодаря проверке личности повышается прозрачность и честность сделок. Один пользователь не может создать несколько профилей, верифицированных при помощи процесса проверки « Знай своего клиента » (англ. Know your customer, KYC).

Сервисы для совместного использование дисков или вычислительной мощности. Автономные хранилища данных и сети связи предоставляют пользователям токены, которые можно обменять или получить в обмен только на пространство на диске или вычислительную мощность для компьютера. Основные преимущества — анонимность, прозрачность и безопасность. SAFE Network была первым сервисом такого типа; она использует токены Safecoin, которые нигде не продаются.

Глобальная децентрализованная сеть для обеспечения безопасности облачного хранилища

Децентрализованные автономные организации (ДАО)

Децентрализованные автономные организации (ДАО) — весьма амбициозные приложения в криптомире. Их цель — создать компании без лидеров. На этапе разработки создается регламент, устанавливающий, как участники могут присоединяться, голосовать или выпускать токены и распределять средства компании. В криптоиндустрии работа ДАО основана на смарт-контрактах, поэтому основная инфраструктура появилась благодаря сети Ethereum.

Важно обратить внимание на то, что ДАО — это не платформа, а система управления. Например, неправильно было бы назвать криптобиржу Uniswap ДАО, но ее децентрализованная система управления — это ДАО. Автоматизация управления помогает избавиться от штата сотрудников, юристов и бухгалтеров, а также свести к минимуму человеческий фактор и коррупцию.

Uniswap Governance — это ДАО

Если вас заинтересовал какой-либо тип приложений, мы можем поделится экспертным мнением о его разработке. Команда Purrweb может создавать децентрализованные приложения, включая приложения для передачи данных, облачные хранилища, торговые площадки и многое другое. Мы умеем работать с децентрализованными системами и писать смарт-контракты, а еще у нас есть опыт работы с криптокошельками, о котором вы можете узнать здесь .

READ MORE Собрать мозаику из API и сэкономить деньги клиента. Как мы сделали криптокошелек.

Топ-3 блокчейн-приложения

Согласно данным DappRadar , самые популярные по количеству пользователей приложения относятся к игровому сектору, но ещё есть DeFi приложения и маркетплейсы, которые вошли в топ в 2022 году. Давайте рассмотрим их особенности.

Alien Worlds

Alien Worlds — это метавселенная NFT, построенная на блокчейне WAX. Пользователи могут взаимодействовать с невзаимозаменяемыми коллекционными предметами и торговать внутриигровыми картами. Платформа предлагает стейкинг — получение вознаграждений за размещение средств на блокчейн-кошельке в течение определенного времени. Также у Alien Worlds есть уникальные децентрализованные автономные организации, в которые пользователи могут вступить.

Скриншот NFT метавселенной Alien Worlds с графиками активности пользователей

PancakeSwap

PancakeSwap — децентрализованная биржа, основанная на Binance Smart Chain (BSC). Она была запущена блокчейн-системой Binance в сентябре 2020 года. На платформе пользователи могут торговать, зарабатывать и выигрывать криптовалюту. Средства биржи составляют более 4,1 миллиарда долларов, и она регулярно упоминается в новостях.

Безопасная, быстрая и удобная конвертация токенов

Splinterlands

Карточная игра Splinterlands была запущена 25 марта 2021 года и быстро набрала более 185 тысяч пользователей. В игре можно получить реальную прибыль, используя уникальные внутриигровые активы, которыми можно торговать и обмениваться. Пользователи собирают колоды карт и участвуют в сражениях или конвертируют карты в криптовалюту.

Карточная игра, основанная на NFT токенах

Больше последних новостей отрасли вы можете найти в отчете DappRadar Blockchain Industry Report за август 2022 года.

Cамые популярные приложения Dappradar

Преимущества блокчейн-приложений

Преимущества блокчейн-приложений

Блокчейн-приложения приносят ощутимую пользу — снижают операционные расходы бизнеса и повышают безопасность и автономию пользователей. Приложения дают больше контроля над финансами и обеспечивают надежное хранение и защиту данных, так как пользователям не нужно доверять посторонним личную информацию. Давайте рассмотрим основные преимущества блокчейн-приложений, которые привлекают пользователей.

Прозрачность

В любой момент пользователи могут узнать, как работает блокчейн-приложение, благодаря прозрачности системы — все операции сохраняются в открытом журнале учета. Прозрачность часто становится причиной выбора таких приложений. Например, разработка блокчейн-приложения может помочь двум компаниям, заинтересованным в доверительном и открытом сотрудничестве, выйти на новый уровень без дополнительных расходов.

Безопасность

Децентрализованные приложения по умолчанию более безопасны, чем традиционные, благодаря принципам работы блокчейна. Блокчейн-технологии служат основой для надежного шифрования и современных механизмов безопасности, что предотвращает изменение, удаление и подделывание данных. В такой системе любое обновление приложения требует согласия всех пользователей приложения.

Снижение затрат

Приложение на блокчейне помогает упростить бизнес-процессы за счет устранения посредников. Отличным примером являются одноранговые (P2P) транзакции — переводы, которые пользователи совершают непосредственно друг другу через платежные сервисы. В итоге, стоимость предоставления услуг снижается, так как бизнес использует меньше ресурсов и не привлекает сторонние компании.

Отсутствие цензуры

В блокчейне нет единого органа управления, поэтому государству или влиятельным лицам сложно контролировать сеть. Децентрализованные приложения построены на заранее запрограммированных механизмах и смарт-контрактах, на которые также нельзя повлиять извне. Вследствие этого цензура в приложении невозможна.

Что нужно учитывать при разработке блокчейн-приложений

При разработке приложения нужно учитывать, что результат во многом зависит от выбранных вами инструментов, методов и технологий. Но как создать блокчейн-приложение наилучшим образом?

Лучше начать с выбора блокчейн-сети, которая поддерживает децентрализованные приложения, и сравнить преимущества и недостатки сетей. Есть 4 основных фактора, выбор которых нужно тщательно продумать:

• Блокчейн. Проанализируйте популярность и уровень доверия к интересующим блокчейн-сетям. Например, Ethereum — самый известный блокчейн, а GoChain и OST практически не изучены.
• Операционная система. Выберите тип приложения — веб-, мобильное или десктопное — и операционную систему, с которой вы хотите работать, например, iOS или Android, Mac или Windows, или все вместе.
• Модель монетизации. С продуманной моделью монетизации ваше приложение будет приносить прибыль. Она может включать продажу активов, изначально введенных в систему, комиссии за транзакции или рекламу.
• Разработчики. ИТ-специалисты отвечают за то, как ваше блокчейн-приложение работает, поэтому вам нужно найти профессионалов, которые могут написать код для смарт-контрактов на высокоуровневом языке программирования.

Технологии для разработки блокчейн-приложений

Перед тем, как разработать приложение на блокчейне, вам нужно будет выбрать его тип: десктопное, мобильное или веб-приложение. Давайте рассмотрим некоторые передовые технологии и языки программирования, которые можно использовать для различных типов приложений.

Как создать блокчейн-приложение за 5 шагов

Разработка блокчейн-приложения состоит из нескольких обязательных этапов:

Шаг 1: Проанализируйте проект. Проанализируйте рынок и оцените проект, затем определите основную функциональность и зафиксируйте бюджет и сроки.

Шаг 2: Создайте дизайн. Найдите референсы, определите личные визуальные предпочтения и разработайте дизайн вместе с командой UI/UX дизайнеров.

Шаг 3: Разработайте приложение. Продумайте основные функции вашего приложения, логику работы, взаимодействие с пользователями и внутренние сервисы. Согласуйте все свои идеи с командой разработчиков и создайте продукт.

Шаг 4: Протестируйте приложение. Тестовый запуск помогает проверить все функции приложения и избежать ошибок в его дальнейшей работе.

Шаг 5: Запустите приложение и получите обратную связь. Запустите приложение и соберите отзывы от первых пользователей. Это поможет вам найти новые идеи о том, как улучшить ваше блокчейн-приложения.

Сколько стоит создание блокчейн-приложение

Если вы хотите узнать среднюю стоимость создания блокчейн-приложения, мы будем рады поделиться оценкой экспертов. Мы не утверждаем, что все агентства предлагают одинаковую цену, и говорим только за себя.

Давайте рассмотрим сроки и стоимость создания крипто блокчейн-приложения на примере рынка прогнозов . Наша оценка подскажет вам приблизительную стоимость разработки такого приложения.

Итого, разработка блокчейн-приложений обойдется примерно в 5 733 500 рублей.

Для получения дополнительной информации и индивидуального предложения — свяжитесь с нами .

Резюмируем

Мы надеемся, что это руководство ответило на все ваши вопросы о разработке блокчейн-приложений. Децентрализованные приложения пользуются спросом, потому что они построены на технологии с весомыми преимуществами — прозрачностью, безопасностью, автономностью и низкими затратами.

Если у вас возникнут вопросы, можете обратиться за консультацией к экспертам Purrweb. Мы будем рады помочь вашей идее воплотиться в жизнь. Заполните форму , и мы свяжемся с вами.

Насколько публикация полезна?

Оцени эту статью!

8 оценок, среднее 4 из 5.

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной.

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Как с нуля построить свою блокчейн сеть

Блокчейн — децентрализованная база данных, хранящая информацию о всех операциях в виде цепи блоков. Особенностью сети является то, что записи находятся не на одном сервере, а на сотнях, из-за чего незаметно подделать их или удалить невозможно. Блокчейн — надежная и безопасная технология, которую можно использовать для обмена данными, деньгами и даже документами.

Какие задачи решает блокчейн

Технологию активно внедряют, потому что она решает несколько задач:

• защита конфиденциальности — если банки и платежные системы знают сумму сделки, как зовут отправителей и получателей, то блокчейн сохраняет анонимность. Это обусловлено тем, что для проведения операции нужно знать только публичные и приватные ключи кошельков;

• обеспечение безопасности — данные сохраняются на всех блоках в цепи, поэтому полностью удалить или изменить какую-либо запись в системе невозможно;

• бесперебойная работа — сеть функционирует благодаря группе участников, занимающихся майнингом. Если центральный сервер из-за технических работ или проблем с электричеством может временно выйти из строя, то блокчейн будет работать всегда. А при увеличении нагрузки система способна масштабироваться.

Кроме того, блокчейн гарантирует прозрачность сделок благодаря смарт-контрактам. Это программный код, в котором зафиксированы условия, например, если пользователь А отправит 100 монет Б, то Б передаст А NFT-картинку. Он позволяет отказаться от лишних посредников, взимающих комиссии. Смарт-контракт невозможно изменить, а операция выполняется автоматически.

Как самостоятельно сделать блокчейн

Чтобы разработать собственный блокчейн, потребуется:

• Python 3.6 или новее;

• библиотека Flask;

• HTTP-клиент (Postman, cURL).

Пишем скелет

Начать работу можно в любом совместимом с Python редакторе, т. е. Integrated Development Environment, например: PyCharm, PyDev, WingWare, Komodo IDE. Создадим файл под названием «Blockchain», чтобы потом не потерять код.

Сначала необходимо прописать класс блокчейна, конструктор которого сделает 2 пустых листа для хранения исходного кода и информации о транзакциях.

class Blockchain(object): def __init__(self): self.chain = [] self.current_transactions = [] def new_block(self): pass def new_transaction(self): pass @staticmethod def hash(block): pass @property def last_block(self): pass

Этот класс блокчейна управляет цепью, то есть он будет хранить информацию и иметь несколько методов внесения новых блоков в систему.

Создаем первый блок

Первый блок в цепи называют Genesis block. В нем хранится информация, являющаяся фундаментом всех последующих элементов системы. Генезис необходим для связи блоков между собой и проверки транзакций, так как перевод не будет завершен, пока майнер не сравнит данные в новом блоке с предыдущими.

Важно уделить особое внимание алгоритмам, заложенным в него, чтобы запущенная система работала без сбоев, а пользователи не нашли уязвимости, позволяющие украсть активы других участников.

Чтобы разработать первый блок, нужно запустить следующий программный код:

def create_first_block(): block_data = <> block_data['index'] = 0 block_data['timestamp'] = date.datetime.now() block_data['data'] = 'First block data' block_data['prev_hash'] = None block = Block(block_data) return block

Теперь стоит добавить функцию, позволяющую сохранять информацию о транзакциях на локальном диске. Она сделает систему безопаснее, т. к. в случае отключения узла данные не потеряются.

Назовем новую папку «blockchaindata» и допишем программный код:

chaindata_dir = 'chaindata' if not os.path.exists(blockchaindata_dir): os.mkdir(blockchaindata_dir) if os.listdir(blockchaindata_dir) == []: first_block = create_first_block() first_block.self_save()

Теперь у каждого блока есть отдельный файл, названный по его уникальному идентификатору. Стоит проверить, содержат ли имена файлов несколько нулей в начале, чтобы они отображались строго по порядку и не перемешались при первой нагрузке на сеть.

Синхронизируем блокчейн

Перед тем как майнить, интерпретировать данные или создавать новые блоки, нужно локально синхронизировать первый узел. Других элементов в системе еще нет, поэтому на нынешнем этапе достаточно разобраться с чтением блоков из локальных файлов, хранящихся на диске.

В будущем синхронизация будет подразумевать не столько прочтение файлов, сколько коммуникацию с пирами для сборки блоков, которые сгенерировались еще до запуска узла.

def sync(): node_blocks = [] chaindata_dir = 'chaindata' if os.path.exists(blocchaindata_dir): for filename in os.listdir(blockchaindata_dir): if filename.endswith('.json'): filepath = '%s/%s' % (blockchaindata_dir, filename) with open(filepath, 'r') as block_file: block_info = json.load(block_file) block_object = Block(block_info) node_blocks.append(block_object) return node_blocks

Стоит сказать, что это примитивный, но рабочий код, так как чтение и загрузка файлов в структуры не требуют сложных решений.

Прописываем отображение через браузер

Пока блокчейн просто находится в памяти, с ним проблематично работать, поэтому цепочку стоит отобразить в браузере. Веб-обозреватель можно использовать для просмотра и совершения операций, таких как отправка цифровых активов или контроль криптокошелька.

Для создания веб-приложения стоит воспользоваться фреймворком Flask. Это легкий и понятный софт, имеющий все необходимые функции для работы. Flask отличается тем, что позволяет быстро разработать приложение, используя только один файл Python. Также подойдут Django, CherryPy, Pyramid, TurboGears.

Код для отображения блокчейна:

node = Flask(__name__) node_blocks = sync.sync() #inital blocks that are synced @node.route('/blockchain.json', methods=['GET']) def blockchain(): node_blocks = sync.sync() #regrab the nodes if they've changed python_blocks = [] for block in node_blocks: python_blocks.append(block.__dict__()) json_blocks = json.dumps(python_blocks) return json_blocks if __name__ == '__main__': node.run()

Проигнорируем импорты для экономии места.

Теперь вы можете посмотреть имеющийся блок, запустив программный код и перейдя в localhost:3000/blockchain.json .

Создание цепочки блоков

Сейчас к сети подключен только genesis block, имея который уже можно работать с блокчейном, но с обработкой большого объема данных он не справится. Рекомендуется еще до запуска проекта продумать, как будут создаваться новые элементы цепи и как они будут соединяться друг с другом.

Сатоши Накамото, создавший Bitcoin, придумал, какой должна быть цепочка в блокчейне: timestamp-сервер (узел) хэширует блок данных и показывает, что информация существовала и потому сохранилась. Каждый хэш состоит не только из новых данных, но и предыдущих. Таким образом, образуется цепь, в которой новые звенья укрепляют предыдущие.

Благодаря связи всех блоков система может проверить корректность нового, определив все хэши и подтвердив порядок. В нашем случае информация нового и предыдущего блоков будет объединяться в одну огромную строчку, в которую включены:

• порядковый номер;

• хэш предшественника;

• данные;

• timestamp майнинга.

Для этого нужно прописать команду:

def generate_header(index, prev_hash, data, timestamp): return str(index) + prev_hash + data + str(timestamp)

Объединять строки необязательно, поэтому программист может выбрать другой вариант для создания хедера блока. Главное требование — прозрачность генерации хедера и хэша. Это необходимо для того, чтобы каждый пользователь сети мог проверить корректность блока и определить связь между другими элементами сети.

Для вычисления валидности хэша будем использовать метод, немного отличающийся от использованного Сатоши Накамото, но запустим хедер посредством функции sha256.

def calculate_hash(index, prev_hash, data, timestamp, nonce): header_string = generate_header(index, prev_hash, data, timestamp, nonce) sha = hashlib.sha256() sha.update(header_string) return sha.hexdigest()

Для майнинга новых блоков можно внедрить вышеуказанную функцию. Она поможет получить хэш, положить его в новый блок и сохранить последний в директории «blockchaindata».

node_blocks = sync.sync() def mine(last_block): index = int(last_block.index) + 1 timestamp = date.datetime.now() data = "I block #%s" % (int(last_block.index) + 1) #random string for now, not transactions prev_hash = last_block.hash block_hash = calculate_hash(index, prev_hash, data, timestamp) block_data = <> block_data['index'] = int(last_block.index) + 1 block_data['timestamp'] = date.datetime.now() block_data['data'] = "I block #%s" % last_block.index block_data['prev_hash'] = last_block.hash block_data['hash'] = block_hash return Block(block_data) def save_block(block): chaindata_dir = 'chaindata' filename = '%s/%s.json' % (chaindata_dir, block.index) with open(filename, 'w') as block_file: print new_block.__dict__() json.dump(block.__dict__(), block_file) if __name__ == '__main__': last_block = node_blocks[-1] new_block = mine(last_block) save_block(new_block)

Теперь майнеры могут подключаться к memorypool и обрабатывать информацию. Устройства узнают о транзакции, изучат ее, запишут в блок, посчитают хэш, за что их владельцы будут получать вознаграждение. Однако при таком типе блокчейна компьютеры с самым мощным CPU будут создавать длинные цепи, которые другие узлы определяют как корректные.

Настройка алгоритма подтверждения

Для подтверждения действительности переводов, зафиксированных в блокчейне, разработчики используют несколько механизмов консенсуса. Наиболее популярными являются:

• Proof of Work (PoW) — подтверждение работы;

• Proof of Stake (PoS) — доказательство доли владения.

Первый вариант считают более безопасным с точки зрения уязвимости, однако актуальность вопроса децентрализации для PoW блокчейнов ежегодно растет. Постепенно майнить становится сложнее, поэтому пользователи объединяются в пулы. В 2021 году было зафиксировано, что 50% мощности сети Bitcoin принадлежит 4 пулам, то есть постепенно происходит стягивание всех процессов к нескольким крупным серверам.

Proof of Stake появился позже. Сейчас его в основном используют в проектах альткоинов. Его особенность в том, что пользователям не нужны огромные мощности, так как PoS не подразумевает майнинг. Приоритеты участников зависят от количества криптовалюты, хранящейся на балансе.

Чтобы получить право проверить блок, пользователь должен заблокировать монеты с помощью смарт-контракта. Этот процесс называют стейкингом. Затем алгоритмы блокчейна выбирают, кто займется валидацией следующего блока.

Рассмотрим все существенные различия механизмов:

Кто участвует в майнинге/валидации

Владельцы компьютеров с наибольшей вычислительной мощностью

Пользователи с большим количеством заблокированных монет

Оборудование, заточенное под добычу криптовалюты

Любое устройство с постоянным выходом в интернет

Их забирают пользователи, добывшие блок первыми

Валидатору выплачивают часть комиссии за переводы, собираемые с подтвержденного блока

Чем больше хэш, тем защищеннее система

Смарт-контракты блокируют валюту участников

В нашем случае использован Proof of Work, как у Биткоина. Чтобы настроить механизм, необходимо поставить требования к структуре хэша.

def generate_header(index, prev_hash, data, timestamp, nonce): return str(index) + prev_hash + data + str(timestamp) + str(nonce)

Теперь майнинг настроен. Стоит сказать, что если хэш блока не содержит достаточного количества нулей, необходимо увеличить значение nonce, создать новый хэдер, пересчитать хэш и перепроверить число нулей.

NUM_ZEROS = 4 def mine(last_block): index = int(last_block.index) + 1 timestamp = date.datetime.now() data = "I block #%s" % (int(last_block.index) + 1) #random string for now, not transactions prev_hash = last_block.hash nonce = 0 block_hash = calculate_hash(index, prev_hash, data, timestamp, nonce) while str(block_hash[0:NUM_ZEROS]) != '0' * NUM_ZEROS: nonce += 1 block_hash = calculate_hash(index, prev_hash, data, timestamp, nonce) block_data = <> block_data['index'] = int(last_block.index) + 1 block_data['timestamp'] = date.datetime.now() block_data['data'] = "I block #%s" % last_block.index block_data['prev_hash'] = last_block.hash block_data['hash'] = block_hash block_data['nonce'] = nonce return Block(block_data)

Когда блок получит валидное значение показателя nonce, другие узлы смогут подтвердить хэш.

Как создать пару ключей

Чтобы зашифровать данные, стоит воспользоваться RSA. В результате вы получите пару ключей: публичный и приватный.

from Crypto.PublicKey import RSA code = 'nooneknows' key = RSA.generate(2048) encrypted_key = key.exportKey( passphrase=code, pkcs=8, protection="scryptAndAES128-CBC" ) with open('my_private_rsa_key.bin', 'wb') as f: f.write(encrypted_key) with open('my_rsa_public.pem', 'wb') as f: f.write(key.publickey().exportKey())

Сначала нужно импортировать RSA из Crypto.PublicKey, а затем создать простой код доступа и сгенерировать ключ RSA на 2048 битов. Чтобы создать приватный ключ, необходимо вызвать метод exportKey и отдать ему код доступа. Последний будет использован стандартом PKCS, схема шифровки которого подходит для защиты конфиденциальной информации.

Полученный файл следует записать на диск. Остается создать приватный ключ через метод publickey, связав его с вызовом exportKey.

Реализация подписей

Перевод необходимо подписать, так как это единственный способ гарантировать его надежность. Если подпись окажется недействительной, то и транзакция не добавится в цепочку. Учитывая, что транзакции открывают предыдущие выходы, распределяют их значения, а затем блокируют новые выходы, необходимо подписать:

• хэши открытых ключей в разблокированных выходах, чтобы идентифицировать отправителя;

• хэши открытых ключей в новых выходах для подтверждения получателя;

• значения новых выходов.

Перед отправкой файлов участник сети генерирует цифровую подпись, используя закрытый ключ аккаунта. А подписание может осуществляться несколькими способами, например, в клиенте блокчейн-платформы.

Алгоритм проверки транзакции:

1. Получение информации и ЭЦП из новой транзакции.

1. Сбор хэша.

1. Расшифровка подписи и открытого ключа с помощью RSA Decode.

1. Сравнение хэшей, полученных на втором и третьем этапе.

Если значения совпали, значит, информация корректна, а транзакция действительно подписана ключом владельца. В случае одобрения перевода данные добавляются в блок.

Теперь у вас есть работающий блокчейн. Мы не задействовали еще много функций, однако его уже можно использовать для обмена информацией в небольшой компании или между друзьями.

Как создать blockchain платформу?

На сегодняшний день многие крупные компании озабочены тем, как создать blockchain-систему, так как цифровая валюта стала стремительно набирать популярность. Большинство крупных предпринимателей начали выпускать собственную криптовалюту для оплаты товаров и услуг своих компаний. Однако не сроки разработать и запустить ICO-проект. Наша компания профессионально занимается подготовкой ICO: создание сайта и его оформления, программы, необходимая документация плюс сопровождение заказчика на протяжение всего проекта.

Как создать платформу блокчейн?

Создание платформы для ICO-проекта проходит в несколько этапов, разделенных между собой на блоки. Над каждым блоком работает определенная группа специалистов.

Непосредственно созданию сайта под ICO-проект предшествует ряд важных задач:

• разработка краткосрочного, либо долгосрочного плана по выпуску токенов;
• разработка бизнес-логики и создание экономической модели ICO-проекта;
• глубокая работа над внутренней документацией проекта. а также над документацией, предназначенной для инвесторов;
• бизнес-план, включающий в себя маркетинговые исследования, разработку стратегии ICO и финансовой модели, а также анализ исходных данных.
• разработка прототипов интерфейса сайта;
• подготовка тематического контента для последующего наполнения сайта.

После проведения предварительный работ создается, собственно, сам сайт. Это тоже достаточно скрупулезный процесс. Составляющие сайта по ICO-проекту существенно отличаются от составляющих обычных сайтов.

Кстати, создание сайта также делится на несколько частей: программная, маркетинговая части и оформление сайта.

1. Программная часть сайта включает в себя такие компоненты, как разработка и запуск Ethereum-кошелька, размещение токена в blockchain, внедрение платежных инструментов, а также согласование финансовой логики, технических требований и проработка факторов безопасности. Разумеется, есть и другие составляющие, но это – самые основные.
2. Маркетинговая часть подразумевает социальную подоплеку – новостные рассылки, создание тем на специализированных форумах, создание видеообзоров, обязательное ведение блога, пресс-релизы, реклама в криптосообществах и т.п.
3. Дизайн сайта – это грамотное оформление, привлекающее внимание потенциальных инвесторов.

Как создать blockchain-проект?

Обратившись в нашу компанию, вы плучите в свое пользование команду профессоналов, которые ссоздадут вам масштабный и прибыльный ICO-проект по приемлемым ценам. Также наши специалисты будут курировать ваш проект от начала и до конца.

Как создать блокчейн: наглядное пособие

В своих материалах мы уже не единожды поднимали тему блокчейна и его влияния на развитие разных отраслей. Но многих интересует как разрабатываются такие платформы, насколько это сложно сделать и на что обращать внимание. Редакция BITSIDE попыталась разобраться в том, как создать блокчейн, какие для этого нужны знания и навыки, а также изучила платформы, которые упрощают процесс.

• 1 Блокчейн: суть и история
• 2 Особенности платформы блокчейн
• 3 Зачем нужен собственный блокчейн
• 4 Как сделать свой блокчейн
• 5 Выводы

Блокчейн: суть и история

Блокчейном или распределенным реестром называют децентрализованную базу данных, в которой сохраняются все сведения о транзакциях на платформе. Его создателем считается человек или группа лиц под псевдонимом Сатоши Накамото.

По сути распределённый реестр — цепочка соединенных между собой блоков. В каждом хранятся данные о транзакциях — адреса кошельков отправителей и получателей, сумма сделки и дополнительные сведения.

Данные хранят тысячи независимых узлов. Подобный механизм внедрен Накамото специально. Он ограждает блокчейн от централизации и защищает включенные в блоки данные. Ни один узел не может вносить изменения в данные сети после того, как они добавлены в блок.

Узлами сети Биткоина выступают майнеры. Именно на них ложиться задача по обработке и подтверждению транзакций. Для этого майнерам нужно решить сложную алгоритмическую задачу.

Их задание подобрать хэш, который сформирует заголовок нового блока. В него входит хэш прошлого блока, сумма хэшей транзакций за 10 минут и случайное число.

Miner, который справится задачей быстрее остальных, получит в награду криптовалюту. Блоки в сети Биткоин формируются с частотой раз в 10 минут. Размер блока BTC ограничен 1 МБ. В других сетях этот параметр может отличаться. Например, после майского обновления Bitcoin Cash перешел на блоки объемом в 32 МБ.

Созданный Накамото распределенный реестр не стал последней стадией развития технологии. В 2013 году программист Виталик Бутерин заинтересовался функцией смарт-контрактов, но считал, что Биткоин плохо подходит для ее использования. Поэтому он создал платформу Эфириум. Смарт-контракты на Эфириуме упростили процесс создания токенов. Это сделало Ethereum площадкой для проведения ICO.

Не всем компаниям, проводящим ICO, нужен свой блокчейн, но у большинства популярных проектов он есть. Вот список криптовалют с собственным распределенным реестром, о которых мы писали:

Также в этот список мы можем включить Ripple и Stellar. Они используют распределенную сеть, похожую на blockchain.

Особенности платформы блокчейн

Механизм консенсуса — важный параметр blockchain, определяющий метод подтверждения транзакций. Он нужен для принятия решения группой относительно того, какую версию блокчейна считать правильной. Механизм позволяет избежать двойной траты средств.

Выделяют ряд алгоритмов консенсуса:

• Proof of Work или PoW (доказательство работы) — его принцип работы неплохо описан выше на примере Биткоина. Суть PoW в том, что для записи транзакции в блок он требует от участника решения сложной алгоритмической задачи. Вероятность создать следующий блок выше у владельца более мощного оборудования. Поэтому, чтобы стать майнером придется потратить тысячи долларов на создание собственной фермы. PoW использует Биткоин, Эфириум и ряд других известных криптовалют.
• Proof of Stake или PoS (доказательство доли) — в отличие от предыдущего вероятность сформировать блок и записать его в цепочку зависит от доли принадлежащих участнику монет. PoS не заставляет пользователей сети, обзаводится дорогостоящим оборудованием. Но есть и недостатки. Система провоцирует участников копить капитал для обретения большей власти внутри сети. Его используют Dash, NEO и другие монеты. Также в 2018 году на этот алгоритм должен перейти Эфириум.
• Delegated Proof of Stake или DPoS (делегированное доказательство доли) — участники сети выбирают делегатов, которые будут создавать блоки. Этим механизмом пользуется Lisk, Bitshares и другие проекты.
• Proof of Activity (доказательство активности) — так называемая гибридная система соединяющая в себе сильные стороны PoW и PoS. Формированием блоков занимаются и майнеры, и владельцы достаточного количества монет или стейкхолдеры. Сначала майнер формирует заголовок блока, который затем рассылается в сеть. Эту заготовку должны подписать стейкхолдеры, после чего создается блок.
• Proof of Burn (доказательство сжигания) — оригинальный алгоритм в основе, которого лежит «сжигание» монет. Некоторое количество альтернативной цифровой валюты отправляют на адрес, с которого ее нельзя потратить или вернуть на свой счет. От того сколько монет сжег пользователь зависит шанс сформировать следующий блок. Также за этот шаг участник получает право на пожизненную добычу монет.
• Proof of Capacity (доказательство ресурсов) — в отличие от предыдущего этот алгоритм требует от узла свободное место на жестком диске. Механизм генерирует определенное количество решений задачи, которые сохраняются на компьютере участника. Затем начинается процесс добычи и тот майнер, у которого есть подходящее значение хэш, формирует блок и получает награду. От места на диске, выделенного под добычу, зависят шансы на успех. Подобный метод подбора хэш часто сравнивают с лотереей. Чем больше у владельца билетов (вариантов хэша), тем выше вероятность создания блока.

Второй важной особенностью распределенного реестра стали смарт-контракты. Это алгоритмы выполнение, которых зависит от определенных условий. Такой электронный протокол создается для заключения и поддержки контрактов внутри сети. Он дает возможность проводить надежные сделки, без участия посредников. Стороны не могут менять, обходить или нарушать прописанные в умных контрактах условия, а потому защищены от мошенников.

Например, используя смарт-контракты можно продать собственность. Права на нее перейдут к покупателю только тогда, когда определенная сумма будет зачислена на счет. Помимо торговли с помощью смарт-контрактов можно сдавать в аренду жилье, предоставлять кредиты, передавать любые активы от квартир до ценных бумаг.

Также эту технологию применяют на ICO. Для создания токенов используются смарт-контракты на Эфириум, NEM или других платформах. В таком контракте указывается эмиссия монет и другие условия. В период ICO компания указывает номер счета и при поступлении на него средств, покупатель с помощью смарт-контракта получает токены по заданному курсу.

Зачем нужен собственный блокчейн

Как упоминалось ранее, не всем ICO-проектам будет нужен свой блокчейн. Можно выделить ряд вопросов утвердительный ответ на которые означает, что стартапу возможно необходим свой распределенный реестр:

• Нужно ли проекту хранить большие объемы данных?
• Требуется ли, чтобы все участники сети могли вносить данные в платформу?.
• Проект намерен избавиться от посредников при проведении транзакций?
• Нужно ли решить проблему доверия между участниками сети?
• Возможно ли реализовать продукт без распределенного реестра?
• Нужна ли проекту система публичных транзакций?

Каким проектам может понадобится собственный блокчейн:

• Решения для децентрализованного хранения больших объемов данных.
• Системам с уникальными функциями, которые не реализованы на существующих блокчейн-платформах.
• Платежным системам с высокой пропускной способностью.
• Если цель проекта создание собственной криптовалюты — аналога биткоина или эфира.
• При создании платформы-конкурента для существующих решений.
• Если разрабатывается платформа предоставляющая высокий уровень прозрачности и доверия между участниками сети.

Другой важный вопрос, какой тип blockchain выбрать — публичный или частный. Первый тип подойдет при создании децентрализованных сетей с публичным доступом ко всем хранящимся данным. Можно выделить следующие преимущества публичных блокчейнов:

1. Прозрачность — транзакции в публичном блокчейне нельзя спрятать. К ним может получить доступ каждый.
2. Децентрализация — управление сетью находится в руках не централизованных структур, а самих пользователей.
3. Возможность проводить транзакции в любое время суток без выходных.
4. Отсутствие посредников.
5. Нельзя изменять и удалять данные из сети.

Но есть у публичных блокчейнов и проблемы. В первую очередь — масштабируемость и пропускная способность. Также публичные блокчейны не могут обеспечить необходимый уровень конфиденциальности.

Альтернативой предыдущего типа служат частные или приватные blockchain. Они напоминают эксклюзивный клуб с доступом по приглашению. Хранящиеся в нем данные доступны ограниченному количеству пользователей. Главная черта этого blockchain — централизованность. Он находится под полным контролем организации, которой принадлежит.

К преимуществам частных блокчейнов относят:

• Высокий уровень конфиденциальности.
• Низкие затраты на проведение транзакций.
• Высокая скорость обработки и подтверждения сделок.
• Возможность быстрого обновления платформы.
• Высокая пропускная способность.
• Его гораздо проще масштабировать, чем публичный.

За все эти преимущества приходится расплачиваться полным отсутствием демократичности присущей публичным платформам.

Какой подход выбрать — зависит от проекта. Мы можем посоветовать только ориентироваться на то, что действительно необходимо стартапу. Если цель построить децентрализованную, независимую сеть, то лучший выбор публичный blockchain. Если же компания создает закрытую платформу, например, для документооборота между штаб-квартирой и филиалами в разных странах, то ей подойдет частный blockchain.

Как сделать свой блокчейн

Создание собственного распределенного реестра нужно не каждому проекту. Но если без этого не обойтись, то понадобится разработчик, знающий один или несколько языков программирования — C, C++, Python, Java, Golang, Scala. В принципе, пригодятся знания любых технологий в этой сфере, ведь считается, что такую инфраструктуру можно создать на любом языке.

Если же слова mine, init, json, get, sender, amount, genesis block и другие вам ничего не говорят, то можно нанять разработчика или попытаться самому разобраться, как сделать свой блокчейн. Для этого существует достаточно книг и курсов.

В качестве эксперимента мы разберемся, как создать свой блокчейн. Начнем со скачивания и установки компилятора языка Python. Сделать это мы можем на официальном сайте. После установки в гайде советуют установить библиотеки Flask и Request. Для этого заходим мы командную строку Windows — cmd.exe. Появится консоль, в которой нужно выполнить команду: pip install Flask==0.12.2 requests==2.18.4.

Затем мы устанавливаем среду разработки PyCharm (или любую другую, на ваш выбор). Скачать его можно здесь. После прохождения регистрации мы заходим в PyCharm. Поскольку Python — непростой язык программирования, на объяснение всех тонкостей работы с ним мы потратим слишком много времени.

Каждый параметр будет необходимо указать вручную. Например, придется указать параметры блока. Для человека без глубоких знаний в программировании задача сложная даже с гайдами. Вот так выглядит код одного из блокчейнов, размещеного на Github:

import hashlib
import os
import json
import datetime as date

class Block(object):
def __init__(self, dictionary):
»’
We’re looking for index, timestamp, data, prev_hash, nonce
»’
for k, v in dictionary.items():
setattr(self, k, v)

if not hasattr(self, ‘nonce’):
#we’re throwin this in for generation
self.nonce = ‘None’
if not hasattr(self, ‘hash’): #in creating the first block, needs to be removed in future
self.hash = self.create_self_hash()

def header_string(self):
return str(self.index) + self.prev_hash + self.data + str(self.timestamp) + str(self.nonce)

def create_self_hash(self):
sha = hashlib.sha256()
sha.update(self.header_string())
return sha.hexdigest()

def self_save(self):
chaindata_dir = ‘chaindata’
index_string = str(self.index).zfill(6) #front of zeros so they stay in numerical order
filename = ‘%s/%s.json’ % (chaindata_dir, index_string)
with open(filename, ‘w’) as block_file:
json.dump(self.__dict__(), block_file)

def __dict__(self):
info = <>
info[‘index’] = str(self.index)
info[‘timestamp’] = str(self.timestamp)
info[‘prev_hash’] = str(self.prev_hash)
info[‘hash’] = str(self.hash)
info[‘data’] = str(self.data)
info[‘nonce’] = str(self.nonce)
return info
def __str__(self):
return «Block» % (self.prev_hash, self.hash)

def create_first_block():
# index zero and arbitrary previous hash
block_data = <>
block_data[‘index’] = 0
block_data[‘timestamp’] = date.datetime.now()
block_data[‘data’] = ‘First block data’
block_data[‘prev_hash’] = »
block_data[‘nonce’] = 0 #starting it at 0
return Block(block_data)

if __name__ == ‘__main__’:
#check if chaindata folder exists.
chaindata_dir = ‘chaindata/’
if not os.path.exists(chaindata_dir):
#make chaindata dir
os.mkdir(chaindata_dir)
#check if dir is empty from just creation, or empty before
if os.listdir(chaindata_dir) == []:
#create and save first block
first_block = create_first_block()
first_block.self_save()

Это относительно простой код blockchain, но в нем прописаны все необходимые параметры.

Чтобы посмотреть, как работает блокчейн и возможно добыть несколько блоков мы пойдем простым путем — возьмем код, созданный опытным программистом. В нем уже прописаны основные параметры, а потому сверх усилий не понадобится.

Для этого переходим по ссылке на Github и скачиваем этот проект. Затем, распаковываем файлы и запускаем PyCharm. Открываем файл «Block». После этого нажимаем на вкладке «Run» и выбираем опцию с аналогичным названием. Но даже на этом этапе мы можем допустить ряд ошибок.

На этом закончим наше знакомство с миром разработки блокчейна. Для тех, кому это будет нужно в будущем, больше пригодится не обзорная статья, а обучающие материалы.

Также мы можем использовать услуги проектов, упрощающих создание приложений на блокчейне. Например:

• Stratis — одно из преимуществ проекта в том, что клиентам не придется тратить ресурсы и время на поддержку сети. Платформа создает децентрализованные приложения используя сайдчейны (боковые цепочки). Это позволяет ей подстраиваться под нужды конкретного клиента при этом сохраняя безопасность и надежность родительской цепи. Используя боковую цепочку Stratis снижает нагрузку и размер баз данных.

• Hyperledger Fabric — проект созданный консорциумом Hyperledger. Важную роль в разработке сыграла IBM. К преимуществам платформы относят конфиденциальность, гибкость, масштабируемость и отказоустойчивость. В то же время Hyperledger отличается от других платформ тем, что требует от участников идентификации. Система проверяет подлинность пользователей и присваивает им специальные открытые ключи. Hyperledger Fabric популярная платформа поэтому найти обучающие гайды и курсы не составит труда. Так на платформе Edx есть бесплатный курс «Блокчейн для бизнеса» от Linux Foundation.

Выводы

Создать блокчейн по силам человеку, имеющему знания и опыт в программировании. Но сначала будет лучше разобраться действительно ли проекту нужен собственный blockchain или можно обойтись без него. Создание платформы без необходимости пустая трата времени и ресурсов.

В работе сильно поможет знание одного или нескольких языков программирования: С, С++, Python, Java, Golang, Scala. Также следует пройти доступные в сети онлайн-курсы, изучить дополнительную литературу и гайды. Отличный выход использование платформ для создания блокчейн-приложений. Это позволит сэкономить время и при этом создать эффективное решение, подходящее под бизнес.