Kas ir Blockchain tehnoloģija? Kā darbojas Blockchain



Šis Blockchain emuārs palīdzēs jums saprast, kā darbojas blockchain. Blockchain Technology ir decentralizēta nemainīgu ierakstu izplatīta datubāze, kur darījumus aizsargā kriptogrāfijas algoritmi, un tīkla statusu uztur Consensus algoritms.

Vai Blockchain ir jaunais internets? Nu tā noteikti ir !!

Blockchain tehnoloģija ir internets 3.0 vai protokolu internets. Tas, kas sākās kā evolūcija, pamazām kļūst par revolūciju. Tam ir potenciāls pārveidot biznesu, kā mēs to šobrīd zinām, bet saprast, kā tas nav tik vienkārši. Tātad Šeit ir brošūra, lai jūs varētu uztvert, kā darbojas Blockchain.

  1. Kas ir Blockchain tehnoloģija?
  2. Kā darbojas Blockchain?
    2.1. Darījumu neatkarīga pārbaude
    2.2. Pārbaudītu darījumu apkopošana
    2.3 Bloka ieguve
  3. Ko darīt, ja kāds mēģina uzlauzt sistēmu?





Kas ir Blockchain tehnoloģija?

Blokķēde ir decentralizēta izplatīta datu bāze nemainīgu uzskaiti, kur darījumus aizsargā spēcīgi kriptogrāfijas algoritmi un tīkla statusu uztur Vienprātības algoritms .

digitālais laika zīmogs - kā darbojas blokķēde-edureka

Digitālie laika zīmogi



kā noteikt ceļu Java

Vienkāršos vārdos sakot, Blockchain ir bloku ķēde, kas satur informāciju.

Tehnoloģija sākotnēji tika aprakstīta 1991. gadā, un tā bija paredzēta laika zīmoga digitālie dokumenti lai izvairītos no jebkādu ierakstu atdošanas vai atlaidināšanas.

Lai cik lieliska bija šī tehnoloģija, tās patiesais potenciāls netika realizēts, kamēr Satoshi Nakamoto to neizmantoja, lai izveidotu digitālu kriptonauda ' Bitcoins '.



Blockchain tehnoloģija Blockchain apmācība iesācējiem Edureka

Tagad redzēsim, kā darbojas Blockchain.

Kā darbojas Blockchain?

Mēģināsim saprast, kā blockchain darbojas ar vienkāršu darījumu, izmantojot Blockchain tīklu.

Pieņemsim, ka Džeimss vēlas nosūtīt 5 BTC savam draugam Kevinam. Tagad šis darījums tiek pārraidīts a digitāls ziņu.

Digitālajam ziņojumam ir unikāls paraksts. Tāpat kā jūsu paraksts apliecina dokumenta īpašumtiesības, tāpat Digitālais paraksts sniedz pierādījumu, ka darījums ir īsts.

Tagad šis ģenerētais darījums tiek apraidīts tīklā, kur tas izplatās peer to peer.

Darījums tīklā pavairo vienaudžus

Pieņemsim, ka iepriekšminēto darījumu vispirms ir saņēmis mezgls A tīklā.

Darījumu neatkarīga pārbaude

Pirms darījumu nosūtīšanas kaimiņiem, katrs bitcoin mezgls, kas saņem darījumu, sākotnēji pārbaudīs darījumu.Tas garantē, ka visā sistēmā tiek izplatīti tikai derīgi darījumi, savukārt nederīgi darījumi tiek iznīcināti pirmajā mezglā, kas tos saņem. Katrs mezgls katru darījumu apstiprina pēc garas kritēriju programmas.

Pārbaudītu darījumu apkopošana

Šo darījumu neatkarīga apkopošana jaunos blokos, izmantojot kalnrūpniecības mezglus, apvienojumā ar parādīto aprēķinu, izmantojot darba pierādīšanas algoritmu.

  • Veicot autonomu katra darījuma saņemšanas apstiprinājumu un pirms tā izplatīšanas, katrs mezgls izveido derīgu (tomēr neapstiprinātu) darījumu kopu, kas pazīstams kā darījumu kopa, atmiņas kopa vai mempool
  • Darījums sasniedz M ining mezgli tas apkopo, apstiprina un pārsūta jaunus darījumus tāpat kā citus mezglus
  • Atšķirībā no citiem mezgliem, kalnraču mezgls šos darījumus apkopos a kandidātu bloks

Sapratīsim to labāk ar piemēru.

Pieņemsim, ka Endijs ir kalnračnieks. (Kalnrūpniecības mezgls uztur blokķēdes vietējo kopiju, visu bloku sarakstu, kas izveidoti kopš bitcoin sistēmas sākuma 2009. gadā)

Pēc visu darījumu apkopošanas blokā Endijam ir jākonstruē bloka galvene. Tagad šis solis ir svarīgs, lai saprastu, kā darbojas blokķēde

Bloka galvenes konstruēšana

Lai izveidotu bloka galveni, ieguves mezglam jāaizpilda seši lauki, kā norādīts tabulā:

Izmērs Lauks Apraksts
4 baitiVersijaLai izveidotu bloka galveni, ieguves mezglam jāaizpilda seši lauki, kā norādīts
32 baitiIepriekšējais Bloķēt HashAtsauce uz ķēdes iepriekšējā (vecākā) bloka jaukšanu
32 baitiMerkle SakneŠī bloka darījumu Merķes koka saknes jaucējkrāsa
4 baitiLaika zīmogsAptuvenais šī bloka izveides laiks (sekundes no Unix Epoch)
4 baitiMērķa grūtībasDarba bloka algoritma grūtības mērķis ir noteikt šo bloku
4 baitiNuncijsSkaitītājs, ko izmanto darba pierādīšanas algoritmam

Kad Endija mezglā visi lauki ir aizpildīti bloka galvenē, Endijs sāka Kalnrūpniecība bloks.

Bloka ieguve

  • Kad visi pārējie lauki ir aizpildīti, bloka galvene tagad ir pabeigta, un kalnrūpniecības process var sākties
  • Tagad mērķis ir atrast vērtību nuncijs tā rezultātā rodas bloka galvenes hash, kas ir mazāks par grūtības mērķi
  • Kalnrūpniecības mezglam būs jāpārbauda miljardiem vai triljoniem nonce vērtību, pirms tiek atrasta prasība, kas atbilst prasībai

Tagad, kad Endija mezgls ir izveidojis kandidātu bloku, ir pienācis laiks Endija aparatūras kalnrūpniecības blokam 'raktuves' atrast, lai atrastu risinājumu darba pierādīšanas algoritmam, kas padara bloku derīgu.

Darba pierādījums ir datu gabals, kuru ir grūti (dārgi, laikietilpīgi) sagatavot, bet citiem viegli pārbaudīt un kas atbilst noteiktām prasībām.

Atrast mīklu - kāpēc tas ir grūti?

  • Tādējādi SHA-256 ir vienvirziena funkcija, brutālu spēku ir vienīgais veids, kā sasniegt noteiktu produkcijas vērtību
  • Vidēji ir vajadzīgi daudzi nejauši minējumi, lai atrastu risinājumu, un tāpēc izaicinājums ir grūts
  • Vidēji paiet apmēram 10 minūtes, lai kāds atrastu risinājuma īpašo atslēgu

Lai monētu izplatīšana būtu paredzama, mīklas kļūst arvien grūtāk atrisināt, kad pie tām strādā vairāk cilvēku.

Tagad, lai apstiprinātu bloku saskaņā ar darba pierādījums algoritms, Endija kalnrūpniecības mezglam jāsasniedz grūtības mērķis.

Apskatīsim, kā grūtības tiek attēlotas.

Pārstāvības grūtības

  • Bloks satur grūtības mērķi apzīmējumā, ko sauc par “grūtības bitiem” vai tikai “bitiem”
  • Pieņemsim, ka blokā grūtības ir 0x1903a30c. Šis apzīmējums izsaka grūtības mērķi kā koeficienta / eksponenta formātu, kur eksponenta pirmie divi heksadecimālie cipari un nākamie seši sešpadsmit cipari kā koeficients

Formula grūtības mērķa aprēķināšanai no šī attēlojuma ir:

Tātad, tāds ir grūtības koeficients, ka Endija kalnrūpniecības mezgls ir ļoti smagi strādājis, lai sasniegtu grūtības mērķi. Apskatīsim, kas notiks tālāk.

Veiksmīgi iegūst bloku

  • Endijam ir vairākas aparatūras ieguves platformas, no kurām katra darbojas SHA256 algoritms paralēli ar neticamu ātrumu
  • Kalnrūpniecības mezgls, kas darbojas Endija darbvirsmā, nodod bloka galveni savai kalnrūpniecības aparatūrai, kas sāk pārbaudīt triljonus nonces sekundē
  • Gandrīz 11 minūtes pēc mīnu bloķēšanas sākšanas viena no aparatūras ieguves mašīnām atrod risinājumu un nosūta to atpakaļ uz ieguves mezglu
  • Nekavējoties Endija kalnrūpniecības mezgls nodod bloku visiem saviem vienaudžiem
  • Viņi saņem, apstiprina un pēc tam izplata jauno bloku. Kad bloks viļņojas tīklā

Nka šis bloks tiek izplatīts tīklā, katrs pilns mezgls neatkarīgi pārbauda bloku

Katra bloka neatkarīgs apstiprinājums

  • Bitcoin konsensa mehānismā katru jauno bloku neatkarīgi pārbauda katrs tīkla mezgls
  • Tas nodrošina, ka tīklā tiek izplatīti tikai derīgi bloki
  • Mezgli pārbauda bloku, pārbaudot to ar garu kritēriju sarakstu, kas visiem jāievēro

Bloku ķēžu montāža un atlase

Kad mezgls ir apstiprinājis jaunu bloku, tas mēģinās salikt ķēdi, savienojot bloku ar esošo blokķēdi

Iepriekš redzamajā tīklā, tiklīdz mezgls (oranžā krāsā) apstiprina bloku, tas saliek ķēdi, savienojot bloku ar esošo blokķēdi

Kad tīkls ir pārbaudījis bloku, tas kļūst par blokķēdes daļu un, lai veiksmīgi atrisinātu bloka mīklu, kalnrači tiek apbalvoti.

Kalnraču atlīdzība

  • Tā kā kalnrači izmanto savus vērtīgos resursus, lai apstiprinātu bloku, viņiem tiek dota naudas balvu
  • Bitcoin gadījumā viņi saņem dažus jaunizveidotus Bitcoins kā atlīdzību

Tagad rodas jautājums, kas notiek gadījumā, ja vienlaikus tiek atrisināti vairāki bloki?

Jā, tas tiešām ir iespējams! Šādā gadījumā pastāv vairākas filiāles.

Vairākas filiāles

  • Lai gan problēma ir grūta, tomēr pastāv iespējas, ka vienlaikus tiks atrisināti vairāki bloki
  • Vairākas filiāles blokķēdē ir iespējami šādos gadījumos
  • Ikvienam vajadzētu vienkārši izveidot blokus virs pirmā saņemtā bloka
  • Iespējams, citi mezgli blokus ir saņēmuši citā secībā
  • Viņi veidos bloku, ko viņi pirmo reizi saņems

  • Kaklasaite saplīst, kad kāds atrisina nākamo bloku, jo ļoti reti šī situācija notiek vairākas reizes pēc kārtas

  • Blockchain šajā situācijā ātri stabilizējas
  • Vispārējais noteikums ir pārslēgties uz garāko pieejamo ķēdi

Blockchain ātri stabilizējas. Katrs mezgls ir saskaņā ar virsgrāmatas pašreizējo stāvokli.

Labi, tāpēc vienprātības noteikumi glābj blokķēdes tīklu no šādas neskaidrības.

Tagad šeit rodas vēl viens jautājums, ja nu kāds mēģina mainīt jebkuru darījumu vai ierakstu sistēmā?

Ko darīt, ja kāds mēģina uzlauzt sistēmu?

Kad bloks ir atrisināts, kriptogrāfiskās jaukšanas izeja kļūst par šī bloka identifikatoru.

Tā kā Blockchain ir atpakaļ sasaistīta izplatīta ierakstu datu bāze. Veidojot bloku, kriptogrāfiskās jaukšanas izeja kļūst par šī bloka identifikatoru, kas sasaistās ar nākamo bloku, izveidojot bloku ķēdi.

Tādējādi blokķēdi nodrošina spēcīgs kriptogrāfijas algoritms, un nav iespēju mainīt ierakstu.

Ja kāds mēģina mainīt jebkuru darījumu kādā no blokiem, mainās bloka jaukšana un attiecīgi mainīsies visu iepriekšējo bloku jaukšana. Mezgli nenonāks vienprātību un līdz ar to krāpšanu var viegli atklāt

objektu masīva izveidošana

Tātad, tas ir viss. Lepojieties, jo tagad jūs izceļaties no pūļa, zinot šo skaisto tehnoloģiju.

Es to ceru Kā darbojas Blockchain emuārs jums bija informatīvs.

Vai mums ir jautājums? Lūdzu, pieminējiet to komentāru sadaļā, un mēs ar jums sazināsimies ātrāk.

Ja vēlaties uzzināt par Blockchain tehnoloģiju un apgūt kriptogrāfijas, Blockchain tīklu, viedo līgumu, Ethereum un Hyperledger koncepcijas, apskatiet mūsu interaktīvo tiešsaistes tiešraidi šeit ir pieejams 24 * 7 atbalsts, kas palīdzēs jums visu mācību laiku.