Что такое блокчейн, NFT, TTP и CA? Самое простое и понятное объяснение

Вам когда-нибудь казалось, что мир технологий говорит на чужом языке, бросаясь словами вроде « блокчейн », « NFT » и « смарт-контракты »? Легко почувствовать себя за бортом, когда такая мощная технология кажется погребённой под сложным жаргоном. Но что, если в её основе лежат на удивление простые идеи? Скажу Вам по секрету, так оно и есть.

Это не просто модные словечки, а реальные решения проблем доверия и владения в интернете. Эта статья - ясное и простое руководство, которое объяснит, что такое блокчейн , NFT , доверенная третья сторона (TTP) и центр сертификации (CA) , и покажет, как именно они сочетаются, создавая более безопасное цифровое будущее. Вскоре Вы обнаружите, что всё гениальное простото. Сложные определения мы оставим экспертам. Рассмотрим каждую из этих идей, используя простые аналогии с бумажными документами и обычными канцтоварами. Читайте всё по порядку, и всё будет понятно ;)

📘 Эта статья - часть нашего подробного руководства "eGAB:The Global Academic Blockchain Ecosystem for Digital Credentials". Ознакомьтесь с ним и найдёте ответы на все вопросы ;)

Что такое база данных?

База данных - это просто способ хранения документов в упорядоченном виде.

Представьте себе обычную базу данных как большую папку на кольцах с кучей разделителей и прозрачных файлов. В неё Вы можете аккуратно разложить все свои документы. Что делает такую папку невероятно полезной? Её гибкость. В любой момент Вы можете легко достать документ, вложить новый или отредактировать тот, что уже лежит внутри . Именно эта врождённая способность легко вносить изменения и есть ключевая особенность баз данных, ведь их специально создали для эффективного управления информацией. У технических специалистов для этого есть свой термин: операции CRUD (Create, Read, Update, and Delete - создание, чтение, обновление и удаление). Это фундаментальное различие - центральный пункт в споре « блокчейн против базы данных ». И это, конечно, подводит нас к вопросу: чем блокчейн отличается от базы данных? Давайте посмотрим.

Что такое блокчейн?

Блокчейн – это тоже способ хранить документы по порядку, но такой, при котором все документы надежно связаны друг с другом, как звенья в цепи.

Что же такое технология блокчейн простыми словами? Теперь давайте представим себе совершенно другой вид папки. В этой папке есть всего один сплошной кармашек. Когда Вы хотите добавить новый документ, Вы не просто вставляете его. Вместо этого Вам нужно надежно приклеить его к краю предыдущего . Благодаря этому образуется целая цепочка склеенных друг с другом документов. Склеивание в цифровом виде представляет собой процеес, использующий хитрую криптографию (метод защиты информации с помощью кодов), создает неразрывную, хронологическую (с временными метками) цепочку документов. Эта цепочка документов образует цифровой реестр , и поскольку он защищен этой криптографией, его неизменность (невозможность быть измененным) гарантирована.

Вот где начинается самое интересное. Что произойдет, если кто-то попытается вмешаться в цепочку, скажем, вырвав один из приклеенных документов? Повреждение будет очевидным. Невозможно отклеить страницу, не повредив те, с которыми она соединена. Это и есть, невероятно простой и в тоже время надежный, метод обеспечения целостности данных (точности и согласованности данных), поскольку он создает идеальный, неизменяемый аудиторский след .

Что такое централизованные и децентрализованные блокчейны, и какой из них лучше?

В децентрализованном блокчейне наша папка с документами не хранится в одном центральном месте. Вместо этого её можно представить как общий цифровой документ, точные копии которого хранятся у тысяч независимых людей . Эти люди разбросаны по всему миру в публичной одноранговой сети (сети, где участники обмениваются ресурсами напрямую, без центрального сервера). Это немного похоже на групповой проект, где у всех всегда есть последняя версия.

Вот где всё становится поистине захватывающим. Если кто-то попытается тайно изменить деталь в своей копии, вся сеть мгновенно это заметит. Поскольку эта одна копия больше не совпадает со всеми остальными, система немедленно помечает и отклоняет её. Этот процесс отклонения регулируется механизмом консенсуса - набором правил, которым следует сеть для согласования состояния реестра. Это и есть основная идея его исключительной безопасности и прозрачности . Публичные блокчейны называют системами, не требующими доверия (trustless). Это не значит, что они ненадёжны. Это значит, что Вам не нужно доверять какому-то одному человеку или органу власти, потому что никто не может обмануть систему.

В качестве альтернативы давайте поговорим о централизованном блокчейне . В этом случае копии передаются только избранной группе доверенных участников, как правило, в рамках одной организации. В такой конфигурации одна организация сохраняет контроль над тем, кто может добавлять новые документы в папку. Однако «склеенная» структура цепи по-прежнему действует. Это означает, что даже контролирующая организация не может вернуться и тайно изменить прошлую запись. Любая попытка сделать это оставит очень заметное, разорванное звено в цепи. Этот процесс создает полностью проверяемый и неизменяемый аудиторский след (пошаговую запись всех изменений), что идеально подходит для частной системы.

Так какой же блокчейн лучше, централизованный или децентрализованный? Споры о централизованных и децентрализованных архитектурах блокчейна сводятся к контролю и доступности. Честно говоря, ни один из них принципиально не лучше и не хуже другого. Правильный выбор полностью зависит от поставленной задачи. Например, правительственные системы, обрабатывающие конфиденциальные данные, такие как данные вашего паспорта, обычно централизованы. Будем откровенны: Вы бы не хотели, чтобы широкая общественность имела право голоса в вопросах вашей официальной личности. Эту задачу лучше оставить для безопасной, контролируемой среды.

Примером такой среды, в мире цифровых образовательных документов является eGAB (The Global Academic Blockchain Ecosystem for Digital Credentials).

Чем база данных отличается от блокчейна?

Итак, чем в итоге блокчейн отличается от базы данных ? Основное отличие заключается в следующем: в обычной базе данных (нашей папке с кармашками) Вы можете легко и незаметно заменить любой документ. В блокчейне (папке с одним кармашком, в котором все документы склеены друг с другом) любое изменение мгновенно видно всей сети, что делает тайные правки практически невозможными. Даже такие авторитетные органы (официальные экспертные организации), как Национальный институт стандартов и технологий США (NIST), подчеркивают эти ключевые архитектурные (структурные) различия.

Чтобы до конца разобраться, чем блокчейн отличается от базы данных , давайте разберем различия по пунктам:

• Контроль: Обычная база данных централизована, что означает, что один владелец принимает все решения. Блокчейн, с другой стороны, децентрализован и управляется коллективно всеми его участниками.
• Неизменность: Как только Вы добавляете что-то в блокчейн, это остается там навсегда; Вы не можете это изменить или удалить. Вы можете лишь добавить новую запись, чтобы показать, что было сделано изменение, что, в свою очередь, сохраняет полную историю. В базе данных данные можно изменять или стирать, часто не оставляя и следа.
• Прозрачность: В публичном блокчейне все записи обычно видны всем участникам сети. Эта видимость создает мощный уровень доверия и подотчетности. Вам интересны мельчайшие детали? Отчет NIST «Обзор технологии блокчейн» - отличный технический ресурс.

Что такое NFT (невзаимозаменяемый токен)?

NFT - это просто один из склеенных документов в нашей папке.

Что такое NFT? Этот вопрос волнует многих. Итак, блокчейн - это наша сверхзащищенная папка со склеенными страницами. Но что же такое NFT? На самом деле, все довольно просто. NFT - это каждый отдельный документ , который хранится в цепи. Представьте свой NFT-диплом или особый сертификат как одну из этих вклеенных страниц; у него есть определенное, неизменяемое место в последовательности. Чтобы понять, как работают NFT , нужно взглянуть на их уникальное место в блокчейне.

Благодаря его уникальной связи с «соседними» документами в цепи, его подлинность гарантирована. Что делает его по-настоящему единственным в своем роде, так это его собственные данные, которые называются метаданными (информация, описывающая другую информацию). Эти метаданные включают такие детали, как Ваше имя, дата выдачи и пройденный курс. Он также содержит информацию о своих «соседях» и свой уникальный идентификационный номер. Именно эта проверяемая уникальность делает его невзаимозаменяемым , что означает невозможность заменить его чем-то другим. Все это определяется устоявшимися техническими стандартами, такими как ERC-721 от Ethereum (особый свод правил для создания уникальных токенов на блокчейне Ethereum). Существует бесчисленное множество примеров использования NFT , от цифрового искусства до продажи билетов, но их роль в проверке документов особенно важна.

Почему это важно: Проще говоря, NFT - это цифровой сертификат подлинности и владения , объединённые в одно целое. Он служит железобетонным доказательством того, что ваш документ настоящий и принадлежит именно вам, - и всё это благодаря его постоянному и проверяемому месту в «папке» блокчейна.

Что такое цифровые документы?

Цифровые документы - это, по сути, ваши привычные бумажные дипломы, сертификаты и награды. Единственное отличие в том, что они существуют в электронной форме на компьютере или в сети.

Давайте на мгновение вернемся к нашей аналогии. Бумажный диплом, который Вы можете держать в руках, - это физический документ. Но что произойдет, если Вы его сфотографируете, отсканируете или создадите PDF-версию? Этот файл теперь является цифровым документом.

Однако с простыми цифровыми файлами, такими как PDF-диплом, который не защищает от мошенничества, есть большая проблема: так же, как и бумажные документы, их удивительно легко подделать с помощью программ для редактирования. Это поднимает критический вопрос: безопасны ли цифровые документы? Во многих случаях ответ, к сожалению, отрицательный. И это не просто мелкая проблема; подделка документов - это огромная глобальная проблема, и последняя статистика показывает шокирующие цифры. Именно здесь становится кристально ясной важность безопасности цифровых документов . Некоторые поразительные факты были раскрыты в исследовании Ассоциации сертифицированных специалистов по расследованию хищений (ACFE) . Оказывается, организации ежегодно теряют около 5% своей выручки из-за мошенничества, и подделка документов вносит значительный вклад в эти потери.

Возможно, Вы уже видели защищенные цифровые документы в государственных приложениях. В этих конкретных случаях само государство выступает в роли верификатора, и оно делает это через свои защищенные, централизованные системы. Однако блокчейн и NFT предлагают другой путь - децентрализованный и глобально признанный способ достижения того же уровня доверия.

Что такое TTP (доверенная третья сторона)?

TTP - это независимый, авторитетный эксперт, который подтверждает, что документ настоящий, а также что он принадлежит лицу, его предъявляющему.

Представьте, что Вы получили приглашение на собеседование в компанию вашей мечты в другой стране. Чтобы проверить вашу квалификацию, им нужно увидеть ваш диплом. Отправлять оригинал рискованно, но даже если Вы отправите копию, как они могут быть уверены, что она подлинная?

Именно для решения таких проблем и предназначена TTP (доверенная третья сторона) .

Вот что делает TTP:

1. Она связывается с вашим университетом, чтобы подтвердить подлинность диплома.
2. Она проверяет, что диплом действительно был выдан вам.
3. Затем она выступает в роли доверенного посредника, передавая проверенную информацию работодателю от своего имени.

Благодаря TTP работодатель получает надежную информацию из источника, которому он может доверять, а Вы доказываете свою квалификацию без лишних хлопот. Зачем нужна доверенная третья сторона (TTP)? Потому что в традиционном мире это один из немногих способов установить доверие между двумя сторонами, которые не знают друг друга. Что особенно интересно: блокчейн-системы часто называют «не требующими доверия» (trustless) именно потому, что их безопасность, основанная на коде, делает человеческую TTP совершенно ненужной.

Что такое CA (центр сертификации)?

CA - это организация, которая проверяет и подтверждает важную деталь: она подтверждает, что создатель документов, например, университет, имеет право их выдавать.

Итак, TTP помогла работодателю убедиться, что ваш диплом подлинный. Но это поднимает другой важный вопрос: откуда мы знаем, что университет, выдавший его, не является просто «фабрикой дипломов» (мошеннической компанией, которая продает поддельные академические степени)?

Именно здесь в игру вступает CA (центр сертификации) . Задача CA - проверить сам источник документа. Он подтверждает, что университет является легитимным, аккредитованным (официально признанным) учреждением, а также гарантирует, что он имеет законное право выдавать дипломы. Это добавляет еще один критически важный уровень безопасности. Этот процесс гарантирует не только подлинность вашего документа , но и доказывает, что учреждение , стоящее за ним, является настоящим и авторитетным.

Какова роль центра сертификации (CA)? Он работает во многом так же, как система, обеспечивающая безопасность веб-сайтов. Когда Вы видите значок замка в своем браузере, это результат работы CA. CA проверил, что веб-сайт является подлинным, а не самозванцем, и все это благодаря цифровому сертификату , такому как сертификат SSL/TLS.

Что такое смарт-контракт?

Смарт-контракт - это набор правил, которым Вы должны следовать для взаимодействия с блокчейном. В нем четко определены все возможные действия и их последствия.

Давайте вернемся к нашей папке с блокчейном. Представьте, что ваш NFT-диплом находится внутри, надежно вклеенный в цепь. Вы не можете просто войти и взять его сами. Папка хранится в охраняемой комнате с администратором у двери. Чтобы что-то сделать, Вы должны сказать администратору, что Вам нужно. Затем он достает свод правил, находит процедуру для вашего запроса и в точности следует инструкциям.

В этом сценарии свод правил и есть смарт-контракт. Ключевое отличие здесь в том, что в мире блокчейна «администратор» - это на самом деле компьютерный код , который выполняется автоматически, без какого-либо человеческого вмешательства. Более того, его правила не могут быть изменены после его запуска. Эта идея не нова; ученый-информатик Ник Сабо впервые описал эту концепцию еще в 1996 году . Как он объяснял, смарт-контракты предназначены для «формализации и защиты отношений в компьютерных сетях», по сути, делая соглашения обязательными к исполнению с помощью кода. ( Вы можете прочитать больше об основополагающих концепциях здесь ). Как смарт-контракты автоматизируют соглашения? Эта автоматизация исключает как человеческую ошибку, так и предвзятость. Например, правило в смарт-контракте может гласить: «выдать диплом после внесения оплаты и завершения курсов». В тот самый момент, когда эти условия будут выполнены, он мгновенно и безупречно выполнит эту команду. Сегодня такие платформы, как Ethereum , сделали смарт-контракты основополагающим строительным блоком децентрализованного интернета.

Что такое криптовалюта?

Криптовалюта - это «валюта» конкретного блокчейна. Точно так же, как национальная валюта привязана к стране, цифровая валюта привязана к определенному блокчейну.

Итак, что такое криптовалюта и какое место она во всем этом занимает? Тот автоматизированный администратор (смарт-контракт) не работает бесплатно. Для выполнения своего кода и совершения операций в блокчейне ему нужно платить. Но он не принимает доллары или евро. Вместо этого он принимает только специальные токены , которые являются родными для его собственной блокчейн-системы.

Эти токены и есть криптовалюта. Каково назначение криптовалюты в блокчейне? Она нужна не только для спекуляций; это топливо, которое питает операции сети. Чтобы выполнить действие в блокчейне, такое как выпуск нового NFT-диплома, Вам сначала нужно иметь эту валюту. Затем Вы используете ее, чтобы заплатить «администратору» за его работу. Эти комиссионные сборы за транзакции, влияющие на стоимость выпуска цифровых документов, часто называют «газом» (gas fees) , и они используются для вознаграждения участников сети - людей, которые предоставляют свои вычислительные мощности, что обеспечивает безопасную и эффективную работу всей системы. Это подводит к вопросу: можно ли использовать блокчейн не только для криптовалюты? Ответ - громкое «да», как мы видели на примере NFT и смарт-контрактов.

Хотите глубже погрузиться в технические детали?

Вы только что освоили основные концепции с помощью простых, повседневных аналогий. Готовы закрепить это понимание? Вот краткий справочник-глоссарий с более формальными определениями. Это отличный способ укрепить полученные знания с помощью ясных и точных определений.

Краткий технический глоссарий

• База данных: Это структурированная система, предназначенная для хранения и извлечения цифровых данных. Она, как правило, централизована , что означает, что ею управляет одна сущность, а также изменяемая , что позволяет легко создавать, читать, обновлять и удалять данные (CRUD). Понимание этого является ключевым в обсуждении блокчейна и базы данных .
• Блокчейн (централизованный/частный): Ответ на вопрос «что такое блокчейн» в корпоративной среде часто приводит сюда. Это неизменяемый цифровой реестр, контролируемый одной организацией. Он использует ту же основную технологию связанных блоков для обеспечения целостности данных; однако весь контроль над сетью централизован .
• Централизованный контроль: Владелец решает, кто может просматривать реестр, кто может отправлять транзакции и кто может подтверждать новые блоки.
• Неизменяемый: Так же, как и у его публичного аналога, записи нельзя изменить после их добавления. Это создает защищенный от взлома аудиторский след, что делает эту модель отличной для предприятий, которые хотят безопасности, не отказываясь от контроля.
• Блокчейн (децентрализованный, публичный): Это децентрализованный, распределенный и неизменяемый цифровой реестр.
• Децентрализованный/распределенный: Реестр копируется и затем распространяется по множеству различных компьютеров, что устраняет необходимость в центральном органе власти.
• Неизменяемый: Его записи содержатся в криптографически связанных блоках. После добавления блока его данные не могут быть изменены, так как для этого потребуется изменить все последующие блоки.
• NFT (невзаимозаменяемый токен): Это уникальный криптографический токен в блокчейне, представляющий право собственности на определенный актив. Его уникальность обусловлена его отличительными метаданными , а также уникальным идентификатором токена. Термин «невзаимозаменяемый» означает, что он единственный в своем роде и поэтому не может быть заменен один к одному на другой токен.
• Цифровые документы: В данном контексте это относится к любому документу, существующему в цифровом формате. Ключевое отличие заключается в том, что простой файл, такой как PDF, легко копируется и подделывается. В отличие от этого, криптографически защищенный документ , такой как NFT, отличается тем, что его подлинность и право собственности могут быть доказаны в блокчейне.
• TTP (доверенная третья сторона): Это внешняя группа, которая помогает обеспечивать безопасность взаимодействий между различными сторонами. TTP обеспечивает доверие путем проверки личностей или подтверждения транзакций, а также может выступать в качестве эскроу-агента (нейтральной стороны, которая хранит активы до выполнения определенных условий).
• CA (центр сертификации): Это особый вид TTP, который выдает цифровые сертификаты. Эти сертификаты затем используются для проверки того, что публичный ключ (длинный криптографический код) принадлежит определенному лицу или компании. Этот процесс проверки обеспечивает подлинность владельца сертификата.
• Смарт-контракт: Это самоисполняющаяся программа, которая хранится в блокчейне и автоматически запускается при выполнении ее заранее прописанных условий. Поскольку он находится в блокчейне, его исполнение является как прозрачным, так и необратимым, что устраняет необходимость в традиционном посреднике.
• Криптовалюта: Это цифровая валюта, которая использует криптографию для своей безопасности. Она работает без центрального банка, что называется децентрализацией, и обычно основана на технологии блокчейн. Она служит способом обмена ценностями, а также используется для оплаты комиссий за транзакции, широко известных как « газ ».

Хотите более всестороннего исследования? Наше полное руководство ждет вас. Оно охватывает все, от истории до продвинутой реализации. Ознакомьтесь с ним: NFT-аттестаты, дипломы, сертификаты в образовании: Полное руководство по цифровым документам .

В нем Вы найдете подробную информацию для углубленного изучения, представленную на понятном языке.

Итог: от офисных папок до современных цифровых технологий

Итак, куда привело нас путешествие по этим новым технологиям? По своей сути, вся эта система направлена на построение доверия, особенно в цифровом мире, где подделать что-либо часто невероятно легко.

Мы начали с простой аналогии, чтобы во всем разобраться. Мы говорили о разнице между традиционной базой данных и блокчейном . Представьте базу данных как гибкую папку-скоросшиватель. Ее страницы можно тайно менять. Блокчейн , с другой стороны, похож на особую папку. Каждая новая страница навсегда и необратимо приклеивается к предыдущей. Это ключевое отличие - неизменность , то есть невозможность что-либо изменить. Это основа для всего остального.

Этот процесс создает прозрачный и неизменяемый аудиторский след . Это просто модный термин для последовательной записи всех действий. Неважно, является ли технология централизованной и управляемой одной группой, или децентрализованной и распределенной по глобальной сети. Блокчейн решает фундаментальную проблему обеспечения безопасности цифровых документов.

Как только Вы поймете эту надежную основу, Вы сможете увидеть, как идеально сочетаются остальные части. NFT (невзаимозаменяемый токен) - это всего лишь одна из «страниц», вклеенных в нашу папку блокчейна. Он служит вашим уникальным, проверяемым цифровым документом.

Для управления тем, как обрабатываются эти важные документы, мы используем смарт-контракты . Вы можете думать о них как об автоматизированных сводах правил. Они выполняют действия, не нуждаясь в человеческом посреднике. Это обеспечивает справедливость и исключает ошибки. Конечно, такой автоматизированной системе нужно топливо для работы. Именно эту роль и играет криптовалюта . Это нативные токены, используемые для оплаты любых транзакций в сети.

Эта мощная, самоуправляемая экосистема, которая предлагает ощутимые преимущества для университетов, студентов и работодателей, сильно отличается от традиционных методов. В старом мире нам приходится полагаться на TTP (доверенную третью сторону) , которая выступает в роли человеческого верификатора. Нам также нужен CA (центр сертификации) . Они подтверждают, что организация, выдавшая документ, является легитимной. Хотя эти процессы работают, будем честны: они могут быть медленными, способствовать скрытым затратам на верификацию и сильно централизованными.

Динамичное сочетание блокчейна, NFT и смарт-контрактов предлагает новый путь вперед. Это система, «не требующая доверия». Здесь безопасность гарантируется не человеком или одной компанией. Вместо этого она гарантируется прозрачным, неизменяемым кодом. Эта технология прокладывает путь в будущее цифровых академических документов. Это будущее, в котором ваши цифровые достижения можно будет проверять мгновенно и безопасно из любой точки мира.

➡️ Что дальше? Теперь Вы знаете, что это за технологии. Следующий шаг - понять, почему они так важны для этой задачи. Узнайте, почему блокчейн и NFT - это ключ к настоящей верификации документов.