Учебник Блокчейн

Блокчейн используется для безопасной передачи таких предметов, как деньги, имущество, контракты и т. Д., Без необходимости привлечения стороннего посредника, такого как банк или правительство. Как только данные записаны в блокчейне, их очень сложно изменить.

Блокчейн — это программный протокол (как SMTP для электронной почты). Тем не менее, Blockchains не может быть запущен без Интернета. Это также называют мета-технологией, поскольку это затрагивает другие технологии. Он состоит из нескольких частей: базы данных, программного обеспечения, некоторых подключенных компьютеров и т. Д.

Иногда этот термин используется для Биткойн-блокчейна или Эфириума, а иногда это другие виртуальные валюты или цифровые токены. Однако большинство из них говорят о распределенных регистрах.

В этом уроке вы узнаете

• Что такое блокчейн?
• Чем Блокчейн НЕ является!
• Блокчейн Архитектура
• Как работает блокчейн-транзакция?
• Зачем нам нужен блокчейн?
• Версии блокчейна
• Блокчейн Варианты
• Примеры использования блокчейна
• Важные случаи использования блокчейна в реальной жизни
• Биткойн-криптовалюта: самое популярное применение блокчейна
• Блокчейн против общей базы данных
• Мифы о блокчейне
• Ограничения технологии Blockchain

Чем Блокчейн НЕ является!

• Блокчейн — это не биткойн, а технология, лежащая в основе биткойна
• Биткойн — это цифровой токен, а блокчейн — это регистр, который отслеживает, кому принадлежат цифровые токены.
• Вы не можете иметь биткойн без блокчейна, но вы можете иметь блокчейн без биткойна.

Блокчейн Архитектура

Давайте изучим архитектуру Blockchain, разбираясь в ее различных компонентах:

Что такое блок?

Блокчейн — это цепочка блоков, которые содержат информацию. Данные, которые хранятся внутри блока, зависят от типа цепочки блоков.

Например, блок биткойнов содержит информацию об отправителе, получателе и количестве биткойнов, которые необходимо перевести.

Первый блок в цепочке называется блоком Genesis . Каждый новый блок в цепочке связан с предыдущим блоком.

Понимание SHA256 — Хеш

Блок также имеет хэш. А можно понимать как отпечаток пальца, который уникален для каждого блока. Он идентифицирует блок и все его содержимое, и он всегда уникален, как отпечаток пальца. Поэтому, как только блок создан, любое изменение внутри блока вызовет изменение хеша.

Следовательно, хеш очень полезен, когда вы хотите обнаружить изменения в пересечениях. Если отпечаток блока изменяется, он не остается тем же блоком.

Каждый блок имеет

1. Данные
2. гашиш
3. Хеш предыдущего блока

Рассмотрим следующий пример, где у нас есть цепочка из 3 блоков. 1- ^й блок не имеет предшественника. Следовательно, он не содержит имеет предыдущий блок. Блок 2 содержит хэш блока 1. В то время как блок 3 содержит хэш блока 2.

Следовательно, все блоки содержат хэши предыдущих блоков. Это техника, которая делает блокчейн таким безопасным. Посмотрим, как это работает —

Предположим, что злоумышленник может изменить данные, представленные в блоке 2. Соответственно, хэш блока также изменяется. Но блок 3 по-прежнему содержит старый хэш блока 2. Это делает блок 3 и все последующие блоки недействительными, поскольку они не имеют правильного хэша предыдущего блока.

Следовательно, изменение одного блока может быстро сделать все последующие блоки недействительными.

Доказательство работы

Хэши являются отличным механизмом предотвращения темперирования, но в наши дни компьютеры работают с высокой скоростью и могут вычислять сотни тысяч хэшей в секунду. В течение нескольких минут злоумышленник может подделать блок, а затем пересчитать все хэши других блоков, чтобы снова сделать блокчейн действительным.

Чтобы избежать этой проблемы, блокчейны используют концепцию Proof-of-Work. Это механизм, который замедляет создание новых блоков.

Доказательство работы — это вычислительная проблема, требующая определенных усилий. Но время, необходимое для проверки результатов вычислительной задачи, намного меньше по сравнению с усилием, которое требуется для решения самой вычислительной задачи.

В случае с биткойнами для добавления нового блока в цепочку требуется почти 10 минут, чтобы рассчитать требуемое доказательство работы. Рассматривая наш пример, если хакер хочет изменить данные в блоке 2, он должен будет выполнить подтверждение работы (что займет 10 минут) и только затем внести изменения в блок 3 и все последующие блоки.

Этот тип механизма делает довольно трудным вмешательство в блоки, поэтому даже если вы вмешиваетесь даже в один блок, вам придется пересчитать доказательство работы для всех следующих блоков. Таким образом, механизм хеширования и проверки работоспособности делает блокчейн безопасным.

Распределенная сеть P2P

Тем не менее, есть еще один метод, который используется блокчейнами для обеспечения безопасности, и он распространяется. Вместо использования центральной сущности для управления цепочкой, Blockchains используют распределенную одноранговую сеть, и каждый может присоединиться. Когда кто-то входит в эту сеть, он получает полную копию цепочки блоков. Каждый компьютер называется узлом.

Давайте посмотрим, что происходит, когда любой пользователь создает новый блок. Этот новый блок рассылается всем пользователям в сети. Каждый узел должен проверить блок, чтобы убедиться, что он не был изменен. После полной проверки каждый узел добавляет этот блок в свою цепочку блоков.

Все эти узлы в этой сети создают консенсус . Они согласны с тем, какие блоки действительны, а какие нет. Узлы в сети будут отклонять блоки, которые были подделаны.

Итак, чтобы успешно вмешиваться в блокчейн

1. Вам нужно будет подделать все блоки в цепи
2. Повторите пробную работу для каждого блока
3. Взять под контроль более 50% одноранговой сети.

После всего этого ваш взломанный блок будет принят всеми остальными. Это рядом с невозможной задачей. Следовательно, Blockchains так безопасны.

Как работает блокчейн-транзакция?

Шаг 1) Кто-то запрашивает транзакцию. В транзакции может быть задействована криптовалюта, контракты, записи или другая информация.

Шаг 2) Запрошенная транзакция транслируется в P2P-сеть с помощью узлов.

Шаг 3) Сеть узлов проверяет транзакцию и статус пользователя с помощью известных алгоритмов.

Шаг 4) После завершения транзакции новый блок добавляется в существующую цепочку блоков. Таким образом, что является постоянным и неизменным.

Зачем нам нужен блокчейн?

Вот несколько причин, почему технология Blockchain стала настолько популярной.

Устойчивость: Blockchains часто является копируемой архитектурой. Цепочка по-прежнему эксплуатируется большинством узлов в случае массированной атаки на систему.

Сокращение времени: в финансовой индустрии блокчейн может играть жизненно важную роль, позволяя быстрее проводить расчеты по сделкам, поскольку он не требует длительного процесса проверки, расчета и клиринга, поскольку существует единый вариант согласованных данных регистра учета акций. доступно между всеми держателями стека.

Надежность: Блокчейн сертифицирует и проверяет личности заинтересованных сторон. Это удаляет двойные записи, снижает ставки и ускоряет транзакции.

Неизменяемые транзакции: регистрируя транзакции в хронологическом порядке, Blockchain удостоверяет неизменность всех операций, что означает, что, когда любой новый блок был добавлен в цепочку бухгалтерских книг, он не может быть удален или изменен.

Предотвращение мошенничества: концепции обмена информацией и консенсуса предотвращают возможные потери в результате мошенничества или растраты. В отраслях, связанных с логистикой, блокчейн как механизм мониторинга действует для снижения затрат.

Безопасность: атака на традиционную базу данных — это сбивание определенной цели. С помощью технологии распределенной книги каждая сторона хранит копию исходной цепочки, поэтому система остается работоспособной даже при падении большого количества других узлов.

Прозрачность. Изменения в общедоступных цепочках блоков доступны всем. Это обеспечивает большую прозрачность, и все транзакции являются неизменными.

Сотрудничество. Позволяет сторонам напрямую взаимодействовать друг с другом без посредничества третьих сторон.

Децентрализованный: существуют стандартные правила о том, как каждый узел обменивается информацией блокчейна. Этот метод гарантирует, что все транзакции проверены, и все действительные транзакции добавляются одна за другой.