Разработка на блокчейне Ethereum

Сегодня блокчейн-проекты собирают миллионы долларов инвестиций. Несмотря на появление биткоина более десяти лет назад, истинная революция в области децентрализованных технологий начала принимать форму лишь после появления сети Ethereum в 2015 году. Это событие стало отправной точкой для целого ряда финтех-проектов, которые привнесли особое значение на рынок криптовалют.

Эфириум — это одна из крупнейших криптовалют, которая находится в центре внимания всего криптовалютного сообщества. В этой теме действительно есть, что обсудить.

С помощью этой статьи мы подробно рассмотрим блокчейн Ethereum и постараемся разъяснить, в чем его уникальность, а также рассмотрим примеры реального использования, используя понятную для рядовых пользователей терминологию. Здесь вы, конечно, не найдете, полное руководство по работе в Эфириуме, но базовые принципы мы постараемся объяснить.

Содержание

Что представляет собой блокчейн Ethereum

Блокчейн Ethereum — это децентрализованная платформа для обработки данных и взаимодействия с программным кодом децентрализованных приложений, функционирование и безопасность которой обеспечиваются криптографическими принципами.

Проще говоря, блокчейн Ethereum это среда, позволяющая осуществлять передачу ценностей между участниками сети и создавать децентрализованные приложения на основе смарт-контрактов.

В рамках системы Ethereum существует внутренняя криптовалюта (ETH), используемая для передачи стоимости между участниками и для обеспечения надлежащего функционирования сети.

Как работает структура блокчейна Эфириум

Ключевые концепции, которые должны лежать в основе функционирования блокчейна Ethereum:

Одиночная запись транзакций — это цифровой механизм, предполагающий одобрение системой и участниками лишь одного правильного (каноничного) способа выполнения операций в соответствии с количеством проведенных вычислений.
Криптографическая безопасность — все события в блокчейне соответствуют сложным математическим законам, обеспечивающим надежную защиту от несанкционированного доступа.
Открытость системы — клиент сети может свободно взаимодействовать с другими участниками сети в любое время.

Структура блокчейна Ethereum представлена цепочкой уникальных блоков, взаимосвязанных между собой, содержащих группы транзакций. Как только блок записан в базу данных сети, он становится невозможным для изменения.

Каждый блок Ethereum имеет заголовок, где хранятся хеши транзакций этого блока и предыдущего, а также в некотором случае дополнительная информация. Чтобы быть уверенным в целостности информации, надо понимать, что блокчейны должны быть простыми в использовании. Следующая порция данных добавляется в блок после предыдущего блока, обеспечивая непрерывность и безопасность информации.

Системная стабильность блокчейна Ethereum обеспечивается майнерами — участниками, которые используют свою вычислительную мощность для проверки транзакций и создания новых блоков. В сети Ethereum участники сети решают сложные задачи для создания каждого блока. При создании первого блока и последующих блоков некоторое количество внутренней валюты будет предоставлено тем, кто потратит больше валюты этой сети. Вознаграждение за их деятельность состоит в получении криптовалюты ETH, что выступает основной мотивацией участвовать в деятельности сети. Ethereum — одна из самых популярных платформ, которая позволяет создавать внутреннюю валюту и проводить транзакции в этой сети.

Виды аккаунтов

В блокчейне Ethereum все действия осуществляются через проведение транзакций — это подписанные и отправленные по сети пакеты данных. Эти транзакции могут включать переводы монет ETH, активацию умных контрактов или выполнение кода в уже существующих смарт-контрактах.

Газ (gas) — топливо для передвижения данных внутри сети Ethereum и внутренняя валюта, определяющая количество вычислительных операций, затрачиваемых майнерами для обработки транзакций.

Все транзакции в Ethereum содержат стандартную информацию — хеш, номер блока, адреса кошельков участников, цифровую подпись, количество монет, лимит и стоимость газа, комиссию, а также необязательное сообщение для получателя.

Аккаунты в блокчейне Ethereum представляют собой объекты, взаимодействующие друг с другом через передаваемые сообщения в транзакциях. Каждый аккаунт имеет уникальный адрес для идентификации.

В сети Ethereum существуют два вида аккаунтов:

Внешние — управляемые приватными ключами, часто используются для хранения средств.
Контрактные — управляемые программным кодом.

Возможность отправлять средства на внешние счета и взаимодействовать со смарт-контрактами есть не у каждого, а только у внешних аккаунтов.

Смарт-контракты в Ethereum могут принимать сообщения для активации кода, в котором могут быть реализованы различные задачи, такие как вычисления, работа с базой данных, создание токенов и другое. Они позволяют собирать самые разные данные, хранить и предотвращать манипулирование данными, что позволяет выполнять контроль каждой транзакции всех участников каждой транзакции в сети. Транзакции, находящиеся под управлением умных контрактов, становятся более прозрачными и безопасными благодаря возможности хранения данных и выполнения условий контракта автоматически.

Аккаунт Ethereum всегда содержит четыре основных элемента:

Nonce — количество выполненных операций для внешних счетов, количество созданных контрактов для контрактных счетов.
Balance — количество эфира (в wei) на счету.
StorageRoot — хеш содержимого аккаунта.
CodeHash — хеш кода для контрактных аккаунтов.

Таким образом, структура и функционирование Ethereum представляют собой сложную и эффективную систему для работы с данными и смарт-контрактами в децентрализованной среде.

Смарт-контракты

Смарт-контракты в сети Ethereum представляют собой уникальные компьютерные алгоритмы, которые обеспечивают автоматическое выполнение заранее заданных действий в сети при соблюдении определенных условий. Например, инвестор, участвующий в токенсейле, может перевести монеты на адрес смарт-контракта, что автоматически активирует программу, регулирующую выпуск токенов, и переводит их инвестору.

Сегодня смарт-контракты в Ethereum широко применяются не только для сбора средств при токенсейлах, но и для написания и запуска тысяч децентрализованных приложений (dApps).

Виртуальная машина Ethereum, называемая EVM, играет ключевую роль в обработке транзакций. Ее работа требует затрат вычислительных мощностей. EVM может быть основой для создания децентрализованных приложений, где должны быть использованы смарт-контракты.

Почему приложениям стоит быть децентрализованными? Это обеспечивает прозрачность и надежность текущего состояния системы. Разработчики также могут внедрять бизнес-логику через смарт-контракты.

Транзакции, создающие смарт-контракты, отличаются от обычных переводов не только целью, но и содержанием. В них присутствует параметр init с кодом, который определяет адрес нового смарт-контракта и запускает процесс его создания.

Для изучения блоков, аккаунтов, смарт-контрактов и транзакций в Ethereum доступны сайты-эксплореры блоков, среди которых самым популярным считается Etherscan.

Технология хранения данных в блокчейне Ethereum основана на префиксном дереве Меркла. Это иерархическая структура, где каждый узел содержит информацию или хеши дочерних узлов. Дерево Меркла применяется для хранения истории транзакций, состояния и других данных блоков Ethereum, обеспечивая безопасность системы.

Узлы этой системы подразделяются на полные и легкие. Полные узлы загружают полный блокчейн и имеют доступ ко всем функциям сети, в то время как легкие узлы хранят лишь заголовки блоков, что позволяет им запрашивать и получать информацию о сети, но не проводить транзакции. Обычно полные узлы управляются майнерами, которые объединяют свои вычислительные мощности для повышения эффективности добычи новых блоков.

Для большинства случаев в программировании подходит JavaScript. Необходимо найти список, где указаны типы отдельных файлов, которые создаются с его помощью. Число возможных вариантов очень большое. Затем установить последний JavaScript бесплатно. Важно выбирать подходящий под большинство задач пример. Последний шаг — выбрать нужный тип и начать работу.

Но, если вы очень хотите запустить собственный смарт-контракт на Ethereum, вам следует выучить Solidity. Этот новый язык программирования, созданный как исходный для Ethereum, поэтому, чтобы написать любой проект на Ethereum, нужно первым делом получить самые свежие знания о Solidity. И это самая важная часть.

Почему Эфириум так популярен

Эфириум заслуженно считается одним из ведущих блокчейн-проектов благодаря его гибкости и всесторонней функциональности. Он не только служит для осуществления транзакций, как Bitcoin или Litecoin, но также может выступать в качестве инструмента для передачи средств и инвестиционных активов.

Однако главное преимущество Ethereum заключается в возможности создавать на его основе разнообразные децентрализованные проекты. Это становится возможным благодаря широкой поддержке языков программирования виртуальной машины Ethereum для компиляции смарт-контрактов.

Как платформа для создания децентрализованных приложений и работы со смарт-контрактами, Ethereum может успешно применяться в различных сферах, таких как международная логистика, голосование, финансы, страхование, игровая индустрия, аренда недвижимости и другие.

Плюсы и минусы сети Ethereum

Перечислим основные преимущества и недостатки сети.

Преимущества Ethereum:

Относительная скорость обработки транзакций блокчейном;
Поддержка смарт-контрактов;
Регулярные технологические обновления;
Доступность для разработчиков децентрализованных приложений;
Публичный и открытый характер команды проекта.

Недостатки блокчейна Ethereum:

Проблемы с масштабированием;
Неактивация «сложности бомбы» своевременно;
Постоянная эмиссия монет;
Присутствие централизованных рычагов управления в команде проекта;
Стремление разработчиков откладывать реализацию анонсированных обновлений.

Кроме того, преимущество Ethereum в виде работы множества децентрализованных приложений на его блокчейне одновременно может стать его недостатком из-за риска перегрузки сети транзакциями от этих приложений. Хорошим примером может служить известная игра CryptoKitties, которая на старте стала настолько популярной, что сеть Ethereum несколько недель страдала от замедленной работы, и комиссии выросли с 20 центов до 4 долларов.

Ethereum VS Bitcoin

Изначально создатели Ethereum назвали свой проект улучшенным вариантом Биткоина (Bitcoin 2.0). Однако оказалось, что единственный общий аспект обоих блокчейнов — их потенциал как средства для проведения платежей. Еще одним сходством был механизм добычи монет (Proof-of-Work), но с переходом Ethereum на PoS это сходство скоро исчезнет.

Однако в остальном эти блокчейны различаются по многим технологическим и концептуальным аспектам. Например, смарт-контракты в сети Bitcoin выполняют лишь функцию подтверждения платежей, в то время как смарт-контракты Ethereum обладают универсальностью, что позволяет их использовать в различных областях, заинтересованных в децентрализованных технологиях.

Еще одно важное различие — ограничение на количество монет: у Bitcoin предусмотрен максимум в 21 миллион, в то время как эмиссия Ethereum бесконечна, что сопряжено с высокими инфляционными рисками.

Также важно отметить скорость обработки транзакций: время генерации нового блока в Bitcoin в среднем составляет около 10 минут, в то время как в Ethereum этот процесс занимает всего 13-14 секунд.

Планы по развитию Ethereum

Запуск Ethereum значительно оживил область блокчейн-технологий, продемонстрировав их гибкость и эффективность. За это время многие убедились, что для работы с децентрализованными приложениями и смарт-контрактами в Ethereum не требуется особой технической подготовки. Почему мы решили писать о значимых обновлениях в разделе Эфириума? Чтобы помочь пользователям понять особенности работы с этим набором сервисов.

Несмотря на некоторые разочарования и проблемы, с течением времени многие обратили внимание на более быстрые и надежные блокчейны, такие как NEO, EOS, BNB Chain. Однако, после решения проблем с масштабируемостью, включая внедрение шардинга, Ethereum имеет потенциал догнать мировые платежные системы, стать глобальной платформой для децентрализованных приложений и укрепить свои позиции как вторая по важности криптовалюта, а также самое популярное решение для токенсейлов.

Также стоит уделить внимание тому, что после всех ожидаемых обновлений Ethereum станет быстрым и надежным блокчейном, конкурирующим с другими платформами, и предложит более высокий уровень децентрализации.

Актуальные статьи: