Цепочка блоков — это способ хранения информации в распределенной сети, при котором данные записываются в последовательные блоки, а каждый новый блок связан с предыдущим с помощью криптографического хэша. Такая конструкция делает всю систему устойчивой к подделкам, поскольку изменение даже одного символа в старом блоке приведет к изменению его хэша и нарушит целостность всей цепочки.

Формирование нового блока

Каждый блок создается из набора транзакций, которые были отправлены в сеть и прошли проверку. Эти транзакции собираются в единый список, формируется их Меркл-дерево, после чего рассчитывается корневой хэш — Меркл-корень. Он отражает состояние всех операций внутри блока. Далее к этому набору добавляется служебная информация: хэш предыдущего блока, метка времени, версия протокола и другие параметры.

Связь между блоками

Ключевая особенность цепочки блоков в том, что каждый блок хранит хэш предыдущего. Хэш — это результат криптографической функции, который уникально соответствует содержимому блока. Если изменить хотя бы один байт в старом блоке, его хэш изменится, а значит, нарушится соответствие всей цепи. Это делает блокчейн устойчивым к изменению данных задним числом.

Защита с помощью консенсуса

Чтобы новый блок добавился в цепочку, участники сети должны согласиться, что он корректен. В зависимости от алгоритма консенсуса это может быть майнинг (Proof of Work), стейкинг (Proof of Stake) или иной механизм. Этот этап гарантирует, что в цепочку попадут только те блоки, которые прошли проверку и не нарушают правил сети.

Принцип необратимости

После того как блок попадает в цепочку, он становится частью общей истории. Изменить или удалить его крайне сложно: для этого пришлось бы пересчитать не только его хэш, но и все последующие, а также убедить большинство участников сети принять новые данные. Чем больше блоков добавляется после данного, тем более надежно он закрепляется в истории.

Распределенное хранение

Цепочка блоков хранится одновременно у множества участников сети. Это значит, что у каждого узла есть копия всей истории транзакций. Благодаря этому блокчейн не имеет единой точки отказа: даже если часть узлов будет повреждена или отключена, система продолжит работать и сохранять целостность.

Итоговая работа механизма

Механизм цепочки блоков строится на трех основных принципах: последовательной записи данных, криптографической защите и распределенном хранении. Эти элементы в совокупности позволяют системе быть прозрачной, неизменяемой и надежной, обеспечивая доверие между всеми участниками сети без необходимости центрального посредника.