Распределенный консенсус Блокчейн использует распределенную (одноранговую) сеть. Распределенная сеть не имеет центра(ов), поскольку все взаимосвязанные компьютеры рассматриваются одинаково. Этот тип сети не имеет единой точки контроля и, следовательно, не имеет единой точки атаки. Блокчейн использует принцип распределенного консенсуса, при котором каждый участник (узел) записывает каждое событие в свой реестр. Консенсус используется для того, чтобы гарантировать, что все реестры являются точными копиями (т.е. синхронизированы) и для определения истинности. Событие (например, денежная транзакция или регистрация документа) действительно только в случае согласия квалифицированного большинства (50% + 1 узел).
Цепь блоков Подход на основе дерева Меркла был использован Сатоши Накамото, основателем биткойна, для создания виртуальной валюты, или криптовалюты, биткойна (Накамото, 2008). Быстрое распространение популярности биткойнов и других криптовалют в мире вызвало широкий интерес к применению технологии блокчейна. Блокчейн создает цепочку связанных блоков. Это будет проиллюстрировано расширением примера, поясняющего дерево Меркла, показанного на рисунке 2. Ранее упомянутая компания может повторить процесс хеширования в понедельник для документов, создаваемых каждый час во вторник. Это приведет к двум значениям хеша - по одному на каждый день.
Эти два значения могут быть дополнительно хешированы вместе, чтобы создать новый единый верхний хеш, объединяющий отдельные хеш-значения понедельника и вторника. Это единое хеш-значение может быть дополнительно объединено со хеш-значением среды, чтобы создать новый верхний хеш и т. д. Каждый новый верхний хеш рассчитывается из хеш-дня и предыдущего верхнего хеш-значения, таким образом, связывая верхние хеш-коды (рисунок 3). Каждый новый блок имеет отметку о времени на момент создания. Это гарантирует, что хеши, т.е. данные или документы, существовали на момент регистрации в блокчейне. (Источник: TRUSTER - Модель доверия к документам, подписанным усиленными электронными подписями, снабженными отметками времени и/или электронными печатями (Model for Preservation of Trustworthiness of the Digitally Signed, Timestamped and/or Sealed Digital Records - TRUSTER Preservation Model), https://interparestrust.org/assets/public/dissemination/TRUSTERPreservationModel(EU31)-Finalreportv_1_3.pdf).
Рис. 3 Создание блокчейна
Есть несколько сильных сторон в концепции блокчейна. Прежде всего, в блокчейне хранятся (регистрируются) только хэши. Фактические данные, документы или записи, которые хэшируются, хранятся в институциональных документах или системах управления документами. Во-вторых, каждый дополнительный блок усиливает предыдущие, поскольку блоки объединены в цепочки, и каждый новый блок зависит от связей предыдущих блоков. Наконец, изменение любого блока в цепочке делает недействительными все последующие блоки.