Τι είναι η τεχνολογία Blockchain; Πώς λειτουργεί το Blockchain

Αυτό το blog Blockchain θα σας βοηθήσει να καταλάβετε πώς λειτουργεί το blockchain. Η τεχνολογία Blockchain Technology είναι μια αποκεντρωμένη κατανεμημένη βάση δεδομένων αμετάβλητων αρχείων όπου οι συναλλαγές προστατεύονται από κρυπτογραφικούς αλγόριθμους και η κατάσταση του δικτύου διατηρείται από τον αλγόριθμο Consensus.

Είναι το Blockchain το νέο Διαδίκτυο; Λοιπόν, είναι σίγουρα !!

Η τεχνολογία Blockchain είναι το Internet 3.0 ή το Internet of Protocols. Αυτό που ξεκίνησε ως εξέλιξη γίνεται σταδιακά μια επανάσταση. Έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει τις επιχειρήσεις όπως το γνωρίζουμε σήμερα, αλλά η κατανόηση του πώς δεν είναι τόσο εύκολη. Έτσι Ακολουθεί ένα φυλλάδιο για να αντιληφθείτε πώς λειτουργεί το Blockchain.



  1. Τι είναι η τεχνολογία Blockchain;
  2. Πώς λειτουργεί το Blockchain;
    2.1 Ανεξάρτητη επαλήθευση συναλλαγών
    2.2 Συγκέντρωση επαληθευμένων συναλλαγών
    2.3 Εξόρυξη μπλοκ
  3. Τι γίνεται αν κάποιος προσπαθήσει να χαράξει το σύστημα;



Τι είναι η τεχνολογία Blockchain;

Blockchain είναι ένα αποκεντρωμένη κατανεμημένη βάση δεδομένων αμετάβλητων αρχείων, όπου οι συναλλαγές προστατεύονται από ισχυρή κρυπτογραφικοί αλγόριθμοι και η κατάσταση του δικτύου διατηρείται από το Αλγόριθμος συναίνεσης .

ψηφιακή χρονική σήμανση-πώς λειτουργεί το blockchain-edureka

Ψηφιακές χρονικές σφραγίδες



Με απλά λόγια, το Blockchain είναι μια αλυσίδα μπλοκ που περιέχει πληροφορίες.

υπηρεσία τώρα εκπαίδευση συστήματος εισιτηρίων

Η τεχνολογία περιγράφηκε αρχικά το 1991 και προοριζόταν να ψηφιακά έγγραφα χρονικής σήμανσης για να αποφευχθεί η καθυστερημένη ημερομηνία ή οποιεσδήποτε μετρήσεις.

Όσο μεγάλη και αν ήταν η τεχνολογία, το πραγματικό του δυναμικό δεν πραγματοποιήθηκε έως ότου η Satoshi Nakamoto το χρησιμοποίησε για να δημιουργήσει ένα ψηφιακό κρυπτογράφηση ' τα Bitcoin '



Τεχνολογία Blockchain | Εκμάθηση Blockchain για αρχάριους | Έντρεκα

Τώρα ας δούμε πώς λειτουργεί το Blockchain.

Πώς λειτουργεί το Blockchain;

Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς λειτουργεί το blockchain με μια απλή συναλλαγή μέσω ενός δικτύου Blockchain.

Ας υποθέσουμε ότι ο Τζέιμς θέλει να στείλει 5 BTC στον φίλο του Κέβιν. Τώρα, αυτή η συναλλαγή μεταδίδεται με τη μορφή a ψηφιακό μήνυμα.

Το ψηφιακό μήνυμα έχει μια μοναδική υπογραφή. Όπως ακριβώς η υπογραφή σας παρέχει την απόδειξη ιδιοκτησίας του εγγράφου, ομοίως, ψηφιακή υπογραφή παρέχει την απόδειξη ότι το η συναλλαγή είναι γνήσια.

Τώρα αυτή η παραγόμενη συναλλαγή μεταδίδεται στο δίκτυο όπου διαδίδεται ομότιμος.

Η συναλλαγή διαδίδει peer to peer στο δίκτυο

Ας υποθέσουμε ότι η παραπάνω συναλλαγή λαμβάνεται για πρώτη φορά από κόμβος Α στο δίκτυο.

Ανεξάρτητη επαλήθευση συναλλαγών

Πριν από την αποστολή συναλλαγών στους γείτονές του, κάθε κόμβος bitcoin που λαμβάνει τη συναλλαγή θα επαληθεύσει αρχικά τη συναλλαγή.Αυτό εγγυάται ότι μόνο έγκυρες συναλλαγές διαδίδονται σε ολόκληρο το σύστημα, ενώ οι άκυρες συναλλαγές απορρίπτονται στον πρώτο κόμβο που τις λαμβάνει. Κάθε κόμβος επιβεβαιώνει κάθε συναλλαγή με μια μακρά ατζέντα κριτηρίων.

Συγκέντρωση επαληθευμένων συναλλαγών

Ανεξάρτητη συγκέντρωση αυτών των συναλλαγών σε νέα μπλοκ από κόμβους εξόρυξης σε συνδυασμό με εκφρασμένους υπολογισμούς μέσω ενός αλγορίθμου απόδειξης εργασίας.

  • Επιβεβαιώνοντας αυτόνομα κάθε συναλλαγή όπως λαμβάνεται και πριν από τη διάδοσή της, κάθε κόμβος δημιουργεί ένα σύνολο έγκυρων (ωστόσο μη επιβεβαιωμένων) συναλλαγών γνωστών ως συγκέντρωση συναλλαγών, ομάδα μνήμης ή mempool
  • Η συναλλαγή φτάνει Μ εισερχόμενοι κόμβοι συλλέγει, επικυρώνει και μεταδίδει νέες συναλλαγές όπως και άλλοι κόμβοι
  • Σε αντίθεση με άλλους κόμβους, ο κόμβος miner θα συγκεντρώσει αυτές τις συναλλαγές σε ένα μπλοκ υποψηφίων

Ας το καταλάβουμε καλύτερα με ένα παράδειγμα.

Ας πούμε ότι ο Andy είναι ανθρακωρύχος. (Ένας κόμβος εξόρυξης διατηρεί ένα τοπικό αντίγραφο του blockchain, τη λίστα όλων των μπλοκ που δημιουργήθηκαν από την αρχή του συστήματος bitcoin το 2009)

Τώρα, αφού συλλέξει όλες τις συναλλαγές σε ένα μπλοκ, ο Andy πρέπει να κατασκευάσει την κεφαλίδα του μπλοκ. Τώρα αυτό το βήμα είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το blockchain

Δημιουργία κεφαλίδας μπλοκ

Για να δημιουργήσετε την κεφαλίδα του μπλοκ, ο κόμβος εξόρυξης πρέπει να συμπληρώσει έξι πεδία, όπως παρατίθενται στον πίνακα:

Μέγεθος Πεδίο Περιγραφή
4 byteΕκδοχήΓια να κατασκευαστεί η κεφαλίδα του μπλοκ, ο κόμβος εξόρυξης πρέπει να συμπληρώσει έξι πεδία, όπως παρατίθενται
32 byteΠροηγούμενο Block HashΜια αναφορά στο κατακερματισμό του προηγούμενου (γονικού) μπλοκ στην αλυσίδα
32 byteMerkle RootΈνα κατακερματισμό της ρίζας του Merkle tree των συναλλαγών αυτού του μπλοκ
4 byteΧρονική σήμανσηΟ κατά προσέγγιση χρόνος δημιουργίας αυτού του μπλοκ (δευτερόλεπτα από το Unix Epoch)
4 byteΣτόχος δυσκολίαςΟ στόχος δυσκολίας του αλγόριθμου απόδειξης εργασίας για αυτό το μπλοκ
4 byteΠρεσβευτής του παπάΈνας μετρητής που χρησιμοποιείται για τον αλγόριθμο απόδειξης εργασίας

Μόλις ο κόμβος του Andy συμπληρώσει όλα τα πεδία στην κεφαλίδα του μπλοκ, ο Andy ξεκίνησε Εξόρυξη το μπλοκ.

Εξόρυξη μπλοκ

  • Με τη συμπλήρωση όλων των άλλων πεδίων, η κεφαλίδα του μπλοκ έχει πλέον ολοκληρωθεί και η διαδικασία εξόρυξης μπορεί να ξεκινήσει
  • Ο στόχος είναι τώρα να βρούμε μια τιμή για το πρεσβευτής του παπά που οδηγεί σε κατακερματισμό κεφαλίδας μπλοκ που είναι μικρότερο από τον στόχο δυσκολίας
  • Ο κόμβος εξόρυξης θα πρέπει να δοκιμάσει δισεκατομμύρια ή τρισεκατομμύρια τιμές nonce προτού βρεθεί nonce που ικανοποιεί την απαίτηση

Τώρα που έχει κατασκευαστεί ένα υποψήφιο μπλοκ από τον κόμβο του Andy, είναι καιρός η εξέδρα εξόρυξης υλικού του Andy να 'ορυχείει' το μπλοκ, για να βρει μια λύση στον αλγόριθμο απόδειξης εργασίας που κάνει το μπλοκ έγκυρο.

Απόδειξη εργασίας είναι ένα κομμάτι δεδομένων που είναι δύσκολο (δαπανηρό, χρονοβόρο) να παραχθεί, αλλά εύκολο να επαληθευτούν από άλλους και που ικανοποιεί ορισμένες απαιτήσεις.

Εύρεση του παζλ - Γιατί είναι δύσκολο;

  • Το SHA-256 είναι μια μονόδρομη λειτουργία ως εκ τούτου, ωμής βίας είναι ο μόνος τρόπος για μια συγκεκριμένη τιμή εξόδου
  • Κατά μέσο όρο, χρειάζονται πολλές τυχαίες υποθέσεις για να βρεθεί μια λύση και έτσι η πρόκληση είναι δύσκολη
  • Χρειάζονται περίπου 10 λεπτά κατά μέσο όρο για να βρει κάποιος το ειδικό κλειδί για τη λύση

Για να διατηρηθεί η προβλεπόμενη διανομή κερμάτων, οι γρίφοι γίνονται όλο και πιο δύσκολο να επιλυθούν όταν εργάζονται περισσότερα άτομα.

Τώρα, για να επικυρώσετε το μπλοκ σύμφωνα με το απόδειξη της εργασίας αλγόριθμος, ο κόμβος εξόρυξης του Andy πρέπει να επιτύχει τον στόχο δυσκολίας.

Ας δούμε πώς αντιπροσωπεύεται η δυσκολία.

Αντιπροσώπευση δυσκολίας

  • Το μπλοκ περιέχει τον στόχο δυσκολίας, σε μια σημείωση που ονομάζεται «bit δυσκολίας» ή απλά «bits»
  • Ας υποθέσουμε ότι ένα μπλοκ έχει 0x1903a30c ως το bit δυσκολίας. Αυτή η σημείωση εκφράζει τον στόχο δυσκολίας ως συντελεστή / εκθετική μορφή, με τα δύο πρώτα δεκαεξαδικά ψηφία για τον εκθέτη και τα επόμενα έξι δεκαεξαδικά ψηφία ως τον συντελεστή

Ο τύπος για τον υπολογισμό του στόχου δυσκολίας από αυτήν την αναπαράσταση είναι:

Έτσι, αυτός είναι ο συντελεστής δυσκολίας που ο κόμβος εξόρυξης του Andy έχει εργαστεί πολύ σκληρά για να επιτύχει τον στόχο δυσκολίας. Ας δούμε τι θα συμβεί στη συνέχεια.

Εξόρυξη επιτυχώς του μπλοκ

  • Ο Andy διαθέτει αρκετές εξέδρες εξόρυξης υλικού, καθεμία από τις οποίες λειτουργεί SHA256 παράλληλα αλγόριθμος σε απίστευτες ταχύτητες
  • Ο κόμβος εξόρυξης που εκτελείται στην επιφάνεια εργασίας του Andy μεταδίδει την κεφαλίδα του μπλοκ στο υλικό εξόρυξης του, το οποίο αρχίζει να δοκιμάζει τρισεκατομμύρια nonces ανά δευτερόλεπτο
  • Σχεδόν 11 λεπτά μετά την έναρξη της εξόρυξης, ένα από τα μηχανήματα εξόρυξης υλικού βρίσκει μια λύση και την στέλνει πίσω στον κόμβο εξόρυξης
  • Αμέσως, ο κόμβος εξόρυξης του Andy μεταδίδει το μπλοκ σε όλους τους συναδέλφους του
  • Λαμβάνουν, επικυρώνουν και μετά διαδίδουν το νέο μπλοκ. Καθώς το μπλοκ κυμαίνεται σε όλο το δίκτυο

Νεπειδή αυτό το μπλοκ διαδίδεται στο δίκτυο, κάθε πλήρης κόμβος επαληθεύει ανεξάρτητα το μπλοκ

Ανεξάρτητη επιβεβαίωση κάθε μπλοκ

  • Στον μηχανισμό συναίνεσης του bitcoin, κάθε νέο μπλοκ επικυρώνεται ανεξάρτητα από κάθε κόμβο στο δίκτυο
  • Αυτό διασφαλίζει ότι μόνο τα έγκυρα μπλοκ διαδίδονται στο δίκτυο
  • Οι κόμβοι επικυρώνουν το μπλοκ ελέγχοντάς το σε μια μακρά λίστα κριτηρίων που πρέπει να πληρούνται όλα

Συναρμολόγηση και επιλογή αλυσίδων μπλοκ

Μόλις ένας κόμβος επικυρώσει ένα νέο μπλοκ, θα προσπαθήσει στη συνέχεια να συναρμολογήσει μια αλυσίδα συνδέοντας το μπλοκ με το υπάρχον μπλοκ αλυσίδας

Στο δίκτυο που φαίνεται παραπάνω, μόλις ο κόμβος (με πορτοκαλί χρώμα) επικυρώσει το μπλοκ, συναρμολογεί την αλυσίδα συνδέοντας το μπλοκ με το υπάρχον blockchain

Μόλις το μπλοκ επαληθευτεί από το δίκτυο, γίνεται μέρος του blockchain και για την επιτυχή επίλυση του παζλ μπλοκ ο ανθρακωρύχος επιβραβεύεται.

Ανταμοιβή ανθρακωρύχων

  • Δεδομένου ότι οι ανθρακωρύχοι χρησιμοποιούν τους πολύτιμους πόρους τους για να επικυρώσουν το μπλοκ, τους δίνονται ένα χρηματικό βραβείο
  • Στην περίπτωση του Bitcoin, παίρνουν μερικά πρόσφατα δημιουργημένα Bitcoin ως ανταμοιβή

Τώρα, τίθεται το ερώτημα, τι συμβαίνει στην περίπτωση που λύνονται ταυτόχρονα περισσότερα από ένα μπλοκ;

Ναι, αυτό είναι πράγματι δυνατό! Σε αυτήν την περίπτωση, υπάρχουν πολλοί κλάδοι.

Διάφορα υποκαταστήματα

  • Αν και το πρόβλημα είναι δύσκολο, ωστόσο, υπάρχουν πιθανότητες να επιλυθούν ταυτόχρονα περισσότερα από ένα μπλοκ
  • Πολλά υποκαταστήματα στο blockchain είναι δυνατά σε τέτοιες περιπτώσεις
  • Όλοι πρέπει απλώς να δημιουργήσουν τα μπλοκ πάνω από το πρώτο μπλοκ που λαμβάνουν
  • Άλλοι κόμβοι ενδέχεται να έχουν λάβει τα μπλοκ με διαφορετική σειρά
  • Θα χτίζουν στο μπλοκ που λαμβάνουν για πρώτη φορά

  • Η ισοπαλία σπάει όταν κάποιος λύσει το επόμενο μπλοκ, επειδή είναι πολύ σπάνιο να συμβεί αυτή η κατάσταση πολλές φορές στη σειρά

  • Το Blockchain σταθεροποιείται γρήγορα σε αυτήν την περίπτωση
  • Ο γενικός κανόνας είναι η μετάβαση στη μακρύτερη διαθέσιμη αλυσίδα

Το Blockchain σταθεροποιεί γρήγορα. Κάθε κόμβος συμφωνεί με την τρέχουσα κατάσταση του καθολικού.

Εντάξει, έτσι οι κανόνες συναίνεσης σώζουν το δίκτυο blockchain από τέτοια ασάφεια.

Τώρα, προκύπτει ένα άλλο ερώτημα, τι γίνεται αν κάποιος προσπαθήσει να αλλάξει οποιαδήποτε συναλλαγή ή εγγραφή στο σύστημα;

php μετατρέψτε τη συμβολοσειρά σε πίνακα

Τι γίνεται αν κάποιος προσπαθήσει να χαράξει το σύστημα;

Μόλις επιλυθεί ένα μπλοκ, η κρυπτογραφική έξοδος κατακερματισμού γίνεται το αναγνωριστικό αυτού του μπλοκ.

Δεδομένου ότι το Blockchain είναι μια συνδεδεμένη βάση δεδομένων κατανεμημένων βάσεων δεδομένων. Όταν σχηματίζεται ένα μπλοκ, η έξοδος κρυπτογραφικού κατακερματισμού γίνεται το αναγνωριστικό αυτού του μπλοκ, το οποίο συνδέεται με το επόμενο μπλοκ, δημιουργώντας μια αλυσίδα μπλοκ.

Ως εκ τούτου, το blockchain προστατεύεται από τον ισχυρό αλγόριθμο κρυπτογράφησης και δεν υπάρχει τρόπος να αλλάξετε οποιαδήποτε εγγραφή.

Εάν κάποιος προσπαθήσει να αλλάξει οποιαδήποτε συναλλαγή σε οποιοδήποτε από τα μπλοκ, το hash του μπλοκ αλλάζει και κατά συνέπεια το hash όλων των προηγούμενων μπλοκ θα αλλάξει. Οι κόμβοι δεν θα φτάσουν στο η συναίνεση και ως εκ τούτου, η απάτη μπορεί εύκολα να εντοπιστεί

Λοιπόν, αυτό είναι. Να είστε υπερήφανοι, γιατί τώρα ξεχωρίζετε από το πλήθος αφού γνωρίζετε αυτή την όμορφη τεχνολογία.

το ελπίζω Πώς λειτουργεί το Blockchain το blog ήταν ενημερωτικό για εσάς.

Έχετε μια ερώτηση για εμάς; Παρακαλώ αναφέρετέ το στην ενότητα σχολίων και θα επικοινωνήσουμε μαζί σας το νωρίτερο.

Αν θέλετε να μάθετε για την Τεχνολογία Blockchain και να μάθετε τις έννοιες της Κρυπτογραφίας, των Δικτύων Blockchain, των Έξυπνων Συμβολαίων, του Ethereum και του Hyperledger, ρίξτε μια ματιά στο διαδραστικό, live-online εδώ, συνοδεύεται από υποστήριξη 24 * 7 για να σας καθοδηγήσει καθ 'όλη τη διάρκεια της μαθησιακής σας περιόδου.