Введение к книге "Криптографические основы блокчейн-технологий"
С момента появления блокчейн-технологий прошло менее 15 лет, но их активное развитие в течение этого времени предопределило вхождение данных технологий в весьма различные сферы деятельности.
Основной сферой применения блокчейн-технологий можно считать финансовую: они лежат в основе криптовалют, которые, похоже, уже достаточно прочно вошли в нашу жизнь. Буквально в последний год мы могли наблюдать всплеск интереса к криптовалютам после многократного удорожания основной из них – биткойна – в течение 2020 – начала 2021 года.
При этом постоянно модернизируются и совершенствуются как сама платформа Биткойн и лежащая в ее основе блокчейн-система, так и данные технологии в принципе. Их развитие способствует и развитию множества смежных технологий и направлений: от криптографических алгоритмов до вычислительных ресурсов, применяемых пользователями подобных систем.
Помимо финансового сектора, блокчейн-технологии востребованы в различных системах государственных организаций, в частности:
Можно предполагать, что в дальнейшем приведенный выше, далеко не полный перечень применений блокчейнов будет только расширяться.
Отметим, что распределенные реестры были известны и ранее, но именно блокчейн-технологии, обеспечивающие, с одной стороны, возможность модификации общих данных различными пользователями распределенных систем и, с другой стороны, контроль целостности и непротиворечивости данных на основе определенных правил, предопределили масштабное развитие подобных технологий и появление таких принципиально новых направлений, как криптовалюты.
Про блокчейн-технологии, особенно в части их применений в криптовалютах, издано достаточно много книг. Специфика этой книги в том, что при ее создании мы изначально ставили своей целью рассмотреть и проанализировать именно криптографические механизмы, лежащие в основе блокчейн-технологий и предопределяющие их основные качества, способствующие столь бурному развитию и предполагаемому в будущем широчайшему применению данных технологий.
Понимая и разделяя интерес многих потенциальных читателей к криптовалютам, мы не обошли их стороной, но рассмотрели именно с точки зрения реализованных в них криптоалгоритмов и прочих методов, обеспечивающих технические составляющие безопасного использования криптовалют.
В первой главе книги описаны алгоритмы хеширования, обеспечивающие контроль целостности данных в блокчейне. Рассмотрены основные принципы данных алгоритмов, возможные проблемы при их реализации и использовании, включая известные атаки на алгоритмы хеширования. Приведено подробное описание наиболее известных алгоритмов хеширования, включая используемые в распространенных блокчейн-платформах.
Вторая глава также посвящена криптографическим алгоритмам – на этот раз алгоритмам электронной подписи, являющимся одним из важнейших элементов, обеспечивающих связь в цепочках данных блокчейна, и не только. Рассмотрены эллиптические кривые, лежащие в основе современных алгоритмов электронной подписи и наиболее часто применяемые из данных алгоритмов.
Третья глава описывает базовые механизмы построения цепочек данных – основы блокчейн-технологий. Значительная часть главы посвящена описанию различных механизмов достижения консенсуса, легитимизирующих действия пользователей с данными блокчейна.
Наконец, в последней главе рассмотрены примеры построения блокчейн-платформ на основе алгоритмов и методов, описанных в предыдущих главах. В частности, дано подробное описание системы Биткойн, обеспечивающей оборот одноименной криптовалюты, наиболее широко используемой в мире.
Надеемся, что изложенная в нашей книге информация оправдает ваши ожидания от книги, окажется интересной и принесет пользу в вашей деятельности.
Авторы выражают глубокую признательность известному специалисту по прикладной криптографии Олегу Геннадьевичу Тараскину (компания Waves) за предоставленную для публикации в данной книге главу 2, без материала которой книга была бы неполной, а также за множество полезных замечаний, позволивших значительно улучшить книгу.
Авторы также благодарны эксперту технического комитета по стандартизации «Криптографическая защита информации» (ТК-26) Сергею Васильевичу Матвееву за предисловие к книге и ценные замечания по ее материалу.
Будем рады вашим письмам по изложенным в книге вопросам, а также замечаниям к содержимому книги и предложениям по ее возможному усовершенствованию. Адреса электронной почты для связи с авторами:
serg@panasenko.ru (Сергей Панасенко) и
jekky82@mail.ru (Евгения Ищукова).
|
|
