Блокчейн состоят из трех основных элементов: блоков, цепочек и сети.

Блок

Набор транзакций за определенный период, который заносится в реестр. Размер, период и инициирующее запись блока событие зависят от реализации. Не во всех блокчейнах целью являются операции с криптовалютой. Но все блокчейны хранят информацию о движении своей криптовалюты или токенов. Рассматривайте транзакцию просто как запись данных. Присвоение данным значения (например, в случае финансовой транзакции) придает им определенную трактовку.

Цепочка

Хеш-функция математически связывает один блок с другим, составляя из них цепочку. Это одна из самых сложных концепций в блокчейне. Это математическая магия, склеивающая блокчейн в единое целое и создающая механизм доверия. Хеш рассчитывается по данным предшествующего блока. Хеш – это «отпечатки пальцев» данных, с помощью которых фиксируются порядок и временные маркеры блоков.

В отличие от блокчейна, хеширование известно давно, его изобрели больше 30 лет назад. Хеш представляет собой однонаправленную функцию, которую нельзя расшифровать. Хеш-функция реализует математический алгоритм, свертывающий данные любого объема в строку битов фиксированной длины, обычно укладывающуюся в 32 символа. Одна из криптографических хеш-функций, используемых в блокчейнах, – SHA (Secure Hash Algorithm). SHA-256 – стандартный алгоритм, который генерирует 256-битный (или 32-байтовый) хеш. С практической точки зрения хеш – это цифровые «отпечатки пальцев» блока, с помощью которого фиксируется его место в цепочке.

Сеть

Сеть состоит из полных узлов. Рассматривайте их как компьютеры, на которых запущен алгоритм, обеспечивающий защищенность сети. Каждый узел содержит полную запись всех транзакций, когда-либо записанных в данный блокчейн.

Блокчейн децентрализован, то есть представляет собой одноранговую систему без центрального узла. Ключом к устранению централизованного контроля при сохранении целостности данных является наличие большой распределенной сети независимых пользователей. Децентрализация означает, что компьютеры сети находятся в разных местах. Эти компьютеры часто называют полными узлами.

В широком смысле блокчейн – это реестр, в который новые транзакции записываются блоками, и каждый блок сопровождается криптографическим хешем. Одинаковые данные всегда дают один и тот же хеш, но воссоздать данные по хешу невозможно. Малейшие изменения данных транзакции приводят к совершенно другому хешу, а поскольку хеш каждого блока входит в данные следующего блока, хеши последующих блоков в результате также изменятся. Поэтому после того как данные попали в блокчейн, их чрезвычайно трудно изменить или удалить. Наличие криптографического хеша защищает реестр от подделки.