Александр Цихилов - Блокчейн. Принципы и основы

можем раскрыть более подробно, каким образом поддерживается целостность

структуры блоков и как это влияет на общую безопасность хранения

информации в распределенных системах. Очевидно, что каждая блокчейн-

система в отдельности имеет свои особенности структурного дизайна, и когда

мы будем изучать самые популярные реализации различных проектов, мы эти

особенности выявим и внимательно рассмотрим. Однако почти все системы, созданные на базе технологии блокчейн, имеют единые принципы

формирования структуры и ее элементов. Поэтому целесообразно их

рассматривать в рамках общего описания, так как в большинстве практических

случаев они присутствуют в проектах в очень схожей технологической форме, без существенных различий.

Идея хранить информацию в виде связных списков возникла достаточно давно

— гораздо раньше, чем появились сами компьютерные технологии. А именно

— более 4000 лет назад у индейской цивилизации инков и их

предшественников примерно в III тысячелетии до нашей эры. Речь идет о

способе сохранения информации в виде так называемых «кипу» —

хитросплетений нитей, нанизанных на единую веревочную основу и связанных

между собой в зависимости от контекста записываемой информации. Каждая

нить могла иметь свой цветовой код, а также специальные узлы, форма и

количество которых являлись важными маркерами, определяющими значения

и типы хранимой информации. Прослеживая начало и конец каждой из нитей, можно было определить весь путь формирования цепочки данных — от

базовой веревки и до окончания ответвления. Общее число нитей в одном кипу

могло достигать 2500. При помощи кипу инки как правящий класс всего союза

индейских племён Центральных Анд могли учитывать все необходимые

подконтрольные им ресурсы — войска, запасы продовольствия, численность

населения и объем взимаемых налогов.

Появившиеся в тех местах в первой половине XVI века испанские

конкистадоры далеко не сразу постигли утилитарный смысл этих странных

веревочно-узловых конструкций, при помощи которых инки фактически

управляли своей империей. Для того чтобы сломать установившийся порядок

управления, испанцам пришлось навязать завоеванным территориям

европейские принципы письменности и учета данных. Кипу были полностью

вытеснены из обращения и забыты, и только в начале XIX века ученые начали

их изучать на относительно системной основе. Им удалось расшифровать

достаточно много информации, содержащейся в сохранившихся экземплярах.

Поняв основные принципы логики построения подобной системы учета, ученые

были весьма удивлены, что такая древняя цивилизация, будучи изолированной

от более прогрессивного мира, сумела найти столь эффективный способ

компактной записи и хранения данных, подчиняющийся логике связных

информационных блоков.

Во второй половине XX века, когда информационные технологии начали

медленно, но верно завоевывать мир, возникла необходимость в создании

различных форм записи и хранения информации. Одной из таких форм стали

связные списки — специальные структуры данных, каждая из которых

содержала не только данные как таковые, но и специальные ссылки на

подобные же структуры, как на предыдущие, так и на последующие. Это

позволяло игнорировать естественный порядок хранения данных на различных

носителях и руководствоваться при этом исключительно той информационной

логистикой, принцип которой был заложен в наборе внутренних связей между

блоками. В зависимости от логики решения поставленных задач формы

списков данных в большинстве случаев могли быть односвязными

(однонаправленными) или двусвязными (двунаправленными). Также обе

формы списков могли иметь кольцевую структуру, когда последний элемент

ссылается на первый или наоборот. Пример простого односвязного списка

показан на рисунке:

Собственно, в своем классическом виде блокчейн представляет собой

односвязный список, когда каждый следующий блок в системе ссылается на

предыдущий. Вопрос в том, что значит «ссылается»: каким образом это

технологически реализовано, а главное, зачем он вообще это делает? Ответ

прост — для поддержания целостности базы данных. Блок состоит из двух

основных частей — заголовка, содержащего служебную информацию, и списка

транзакций для передачи цифровых активов между участниками системы или