Урок за блокчейн: Учете с примери

- blockchain се използва за сигурно прехвърляне на артикули като пари, имущество, договори и т.н., без да се изисква посредник трета страна като банка или правителство. След като данните са записани в блокчейн, е много трудно да се променят.

Блокчейнът е софтуерен протокол (както SMTP е за имейл). Въпреки това, Blockchains не може да се управлява без интернет. Нарича се още метатехнология, тъй като засяга други технологии. Състои се от няколко части: база данни, софтуерно приложение, някои свързани компютри и др.

Понякога терминът се използва за Bitcoin Блокчейн или The Ethereum Блокчейн, а понякога и други виртуални валути или цифрови токени. Повечето от тях обаче говорят за разпределени счетоводни книги.

В този урок по Blockchain за начинаещи ще научите основите на Blockchain като:

• Какво е Blockchain?
• Какво НЕ Е Blockchain!
• Blockchain Archiтекстура
• Как работи блокчейн технологията?
• Защо се нуждаем от Blockchain?
• Блокчейн версии
• Варианти на блокчейн
• Случаи на използване на блокчейн
• Важни реални случаи на използване на блокчейн
• Bitcoin криптовалута: Най-популярното приложение на Blockchain
• Блокчейн срещу споделена база данни
• Митове за Blockchain
• Приложения на блокчейн технологията
• Ограничения на блокчейн технологията

Какво НЕ Е Blockchain!

• Блокчейн не е Bitcoin, но това е технологията зад него Bitcoin
• Bitcoin е цифровият токен, а блокчейнът е книгата, която да следи кой притежава цифровите токени
• Не можете да имате Bitcoin без блокчейн, но можете да имате блокчейн без Bitcoin.

Blockchain Archiтекстура

Сега в този урок по технологията на блокчейн, нека изучим архитектурата на блокчейн, като разберем различните й компоненти:

Какво е блок?

Blockchain е верига от блокове, които съдържат информация. Данните, които се съхраняват в блока, зависят от вида на блокчейна.

Например, А Bitcoin Блокът съдържа информация за подателя, получателя, броя биткойни за прехвърляне.

Bitcoin Блок

Първият блок във веригата се нарича Генезис блок. Всеки нов блок във веригата е свързан с предишния блок.

Разбиране на SHA256 – Хеш

Блокът също има хеш. А може да се разбира като пръстов отпечатък, който е уникален за всеки блок. Той идентифицира блок и цялото му съдържание и винаги е уникален, точно като пръстов отпечатък. Така че след като бъде създаден блок, всяка промяна вътре в блока ще доведе до промяна на хеша.

Какво е хеш SHA256

Следователно хешът е много полезен, когато искате да откриете промени в пресечки. Ако пръстовият отпечатък на блок се промени, той не остава същият блок.

Всеки блок има

1. Дата
2. Хашиш
3. Хеш на предишния блок

Помислете за следния пример, където имаме верига от 3 блока. 1^st блокът няма предшественик. Следователно, той не съдържа предишния блок. Блок 2 съдържа хеш на блок 1. Докато блок 3 съдържа хеш на блок 2.

Следователно всички блокове съдържат хешове на предишни блокове. Това е техниката, която прави блокчейн толкова сигурен. Да видим как работи –

Да приемем, че нападателят може да промени данните, присъстващи в блок 2. Съответно хешът на блока също се променя. Но блок 3 все още съдържа стария хеш на блок 2. Това прави блок 3 и всички следващи блокове невалидни, тъй като нямат правилния хеш на предишния блок.

Следователно промяната на един блок може бързо да направи всички следващи блокове невалидни.

Доказателство за работа

Хешовете са отличен механизъм за предотвратяване на темпериране, но компютрите в наши дни са високоскоростни и могат да изчисляват стотици хиляди хешове в секунда. В рамките на няколко минути нападателят може да подправи блок и след това да преизчисли всички хешове на други блокове, за да направи блокчейна отново валиден.

За да избегнат проблема, блокчейните използват концепцията за доказателство за работа. Това е механизъм, който забавя създаването на нови блокове.

Доказателството за работа е изчислителен проблем, чието разрешаване изисква определени усилия. Но времето, необходимо за проверка на резултатите от изчислителния проблем, е много по-малко в сравнение с усилията, необходими за решаването на самия изчислителен проблем.

В случай че Bitcoin, отнема почти 10 минути, за да се изчисли необходимото доказателство за работа, за да се добави нов блок към веригата. Имайки предвид нашия пример, ако хакер иска да промени данните в Блок 2, той ще трябва да извърши доказателство за работа (което ще отнеме 10 минути) и едва след това да направи промени в Блок 3 и всички следващи блокове.

Този вид механизъм прави доста трудно манипулирането на блоковете, така че дори ако манипулирате дори един блок, ще трябва да преизчислите доказателството за работа за всички следващи блокове. По този начин механизмите за хеширане и доказателство за работа правят блокчейн защитен.

Разпределена P2P мрежа

Има обаче още един метод, който се използва от блокчейните, за да се защитят, и това е чрез разпространение. Вместо да използват централен субект за управление на веригата, Blockchains използват разпределена peer-peer мрежа и всеки има право да се присъедини. Когато някой влезе в тази мрежа, той ще получи пълното копие на блокчейна. Всеки компютър се нарича a възел.

Нека да видим какво се случва, когато някой потребител създаде нов блок. Този нов блок се изпраща до всички потребители в мрежата. Всеки възел трябва да провери блока, за да се увери, че не е променен. След пълна проверка всеки възел добавя този блок към своя блокчейн.

Всички тези възли в тази мрежа създават a консенсус. Те се съгласяват кои блокове са валидни и кои не. Възлите в мрежата ще отхвърлят блокове, които са подправени.

И така, за успешно манипулиране на блокчейн

1. Ще трябва да подправите всички блокове на веригата
2. Повторете доказателството за работа за всеки блок
3. Поемете контрол над повече от 50% от peer-to-peer мрежата.

След като направите всичко това, вашият подправен блок се приема от всички останали. Това е почти невъзможна задача. Следователно блокчейните са толкова сигурни. След това в този урок за разработка на Blockchain за начинаещи ще научим как работи Blockchain транзакция?

Как работи блокчейн технологията?

Процес на транзакция в блокчейн

Стъпка 1) Някой човек иска транзакция. Транзакцията може да включва криптовалута, договори, записи или друга информация.

Стъпка 2) Заявената транзакция се излъчва към P2P мрежа с помощта на възли.

Стъпка 3) Мрежата от възли валидира транзакцията и статуса на потребителя с помощта на известни алгоритми.

Стъпка 4) След като транзакцията приключи, новият блок се добавя към съществуващата блокова верига. По такъв начин, който е постоянен и непроменим.

Защо се нуждаем от Blockchain?

Ето някои причини, поради които технологията Blockchain стана толкова популярна.

Устойчивост: Блокчейните често са репликирана архитектура. Веригата все още се управлява от повечето възли в случай на масивна атака срещу системата.

Намаляване на времето: Във финансовата индустрия блокчейнът може да играе жизненоважна роля, като позволява по-бърз сетълмент на сделки, тъй като не се нуждае от дълъг процес на проверка, сетълмент и клиринг, тъй като една версия на съгласуваните данни на споделената книга е достъпна между всички държачи за стекове.

Надеждност: Blockchain удостоверява и проверява самоличността на заинтересованите страни. Това премахва двойните записи, намалява ставките и ускорява транзакциите.

Непроменими транзакции: Чрез регистриране на транзакции в хронологичен ред, Blockchain удостоверява непроменимостта на всички операции, което означава, че когато всеки нов блок е добавен към веригата от счетоводни книги, той не може да бъде премахнат или модифициран.

Предотвратяване на измами: Концепциите за споделена информация и консенсус предотвратяват възможни загуби поради измама или присвояване. В индустриите, базирани на логистика, блокчейнът като механизъм за наблюдение действа за намаляване на разходите.

Сигурност: Атаката срещу традиционна база данни е свалянето на конкретна цел. С помощта на Distributed Ledger Технология, всяка страна държи копие на оригиналната верига, така че системата остава оперативна, дори голям брой други възли падат.

Прозрачност: Промените в публичните блокчейни са публично достъпни за всички. Това предлага по-голяма прозрачност и всички транзакции са неизменни.

Сътрудничество – Позволява на страните да извършват сделки директно помежду си, без да е необходимо посредничеството на трети страни.

Децентрализирано: Има стандартни правила за това как всеки възел обменя информация за блокчейн. Този метод гарантира, че всички транзакции са валидирани и всички валидни транзакции се добавят една по една.

Блокчейн версии

Сега в този урок за разработка на Blockchain, нека научим за версиите на Blockchain.

Версии на блокчейн

Блокчейн 1.0: Валута

Внедряването на DLT (технология за разпределена книга) доведе до нейното първо и очевидно приложение: криптовалути. Това позволява финансови транзакции, базирани на блокчейн технология. Използва се във валута и плащания. Bitcoin е най-яркият пример в този сегмент.

Блокчейн 2.0: Интелигентни договори

Новите ключови концепции са интелигентни договори, малки компютърни програми, които „живеят“ в блокчейна. Те са безплатни компютърни програми, които се изпълняват автоматично и проверяват условия, определени по-рано, като улесняване, проверка или прилагане. Използва се като заместител на традиционните договори.

Блокчейн 3.0: DApps:

DApps е съкращение от децентрализирано приложение. Той има своя бекенд код, работещ в децентрализирана peer-to-peer мрежа. DApp може да има интерфейсен примерен код на Blockchain и потребителски интерфейси, написани на всеки език, който може да направи повикване към неговия бекенд, като традиционно приложение.

Варианти на блокчейн

Публично:

В този тип блокчейн счетоводните книги са видими за всички в интернет. Тя позволява на всеки да провери и добави блок от транзакции към блокчейна. Обществените мрежи имат стимули хората да се присъединяват и са безплатни за използване. Всеки може да използва публична блокчейн мрежа.

Платен:

Частният блокчейн е в рамките на една организация. Той позволява само на конкретни хора от организацията да проверяват и добавят транзакционни блокове. Въпреки това, всеки в интернет обикновено има право да го гледа.

Консорциум:

В този вариант на Blockchain само група организации могат да проверяват и добавят транзакции. Тук счетоводната книга може да бъде отворена или ограничена до избрани групи. Блокчейнът на консорциума се използва между организации. Той се контролира само от предварително оторизирани възли.

Случаи на използване на блокчейн

Блокчейн технологията се използва широко в различните сектори, както е показано в следващата таблица.

Сектор	употреба
пазари	Billинж., мониторинг и трансфер на данни Управление на квоти в мрежата на веригата за доставки
Правителствен сектор	Транснационални персонализирани услуги за управление Гласуване, предложения P2P връзка, Digiзаверка на документи/договори и доказателство за собственост при прехвърляне Регистър и идентифициране Телеадвокатска услуга IP регистрация и обмен Данъчни бележки Нотариално обслужване и регистър на документи
IOT	Селскостопански и дронове сензорни мрежи Интелигентни домашни мрежи Интегриран интелигентен град. Сензори за интелигентен дом Самоуправляваща се кола Персонализирани роботи, роботизиран компонент Персонализирани дронове Digiтал асистенти
3драве	Управление на данни Универсални здравни банки с данни за EMR QS Data Commons Големи анализи на потоци от здравни данни Digital здравен портфейл Smart property Токен за здраве Договори за личностно развитие
Наука и изкуство	Суперкомпютри Анализ на тълпата P2P ресурси Digiтал ум годни услуги
Финансово счетоводство	DigiВалутно плащане Плащания и парични преводи Декартелизирани капиталови пазари, използващи мрежа от компютър в блокчейн Междуотделно счетоводство Клиринг и търговия и деривати счетоводство

Важни реални случаи на използване на блокчейн

1.Дубай: Умният град

През 2016 г. интелигентният офис в Дубай въведе блокчейн стратегия. Използвайки тази технология, предприемачите и разработчиците ще могат да се свързват с инвеститори и водещи компании. Целта е да се приложи базирана на блокчейн система, която благоприятства развитието на различни видове индустрии, за да превърне Дубай в „най-щастливия град в света“. Ако се интересувате да станете разработчик на блокчейн, можете да научите повече за това на как да станете разработчик на блокчейн и допринасят за развитието на авангардни системи, базирани на блокчейн.

2. Насърчаване на задържането на клиенти

Incent е CRaaS (Задържане на потребителите като услуга), базиран на технологията Blockchain. Това е програма за лоялност, която се основава на генериране на токени за бизнеси, свързани със свързаната мрежа. В тази система блокчейн се обменя мигновено и може да се съхранява в цифрови портфолиа на телефоните на потребителите или да се осъществява достъп през браузъра.

3. Блокчейн за хуманитарна помощ

През януари 2017 г. Световната хранителна програма на ООН започна проект, наречен хуманитарна помощ. Проектът е разработен в селските райони на региона Синд в Пакистан. Чрез използването на технологията Blockchain бенефициентите, получени пари, храна и всички видове транзакции се регистрират в блокчейн, за да се гарантира сигурността и прозрачността на този процес.

Bitcoin криптовалута: Най-популярното приложение на Blockchain

Какво е Cryptocurrency?

Криптовалутата е средство за обмен като традиционните валути като USD, но е предназначена да обменя цифрова информация чрез процес, възможен благодарение на определени принципи на криптографията. Криптовалутата е цифрова валута и се класифицира като подмножество от алтернативни валути и виртуални валути.

Криптовалутата е инструмент на носител, базиран на цифрова криптография. При този вид криптовалута притежателят на валутата има собственост. Няма други записи за самоличността на собственика. През 1998 г. Wei Dai публикува “B-Money,” анонимна, разпределена система за електронни пари.

Какво е Bitcoin?

Bitcoin стартира през 2009 г. от неизвестно лице на име Сатоши Накамото. Bitcoin е технология Peer-to-Peer, която не се управлява от централен орган или банки. В момента се издава Bitcoinи управлението на транзакциите се извършват колективно в мрежата. В момента това е доминиращата криптовалута в света. Той е с отворен код и е предназначен за широката общественост, което означава, че никой не притежава контрола върху Bitcoin. Всъщност има само 21 милиона Bitcoins издадени. в момента, Bitcoin има пазарна капитализация от 12 милиарда долара.

Всеки може да използва биткойн, без да плаща никакви такси за процеса. Ако боравите Bitcoin, подателят и получателят извършват транзакция директно, без да използват трета страна.

Блокчейн и Bitcoin:

Блокчейнът е технологията зад нея Bitcoin. Bitcoin е цифровият токен, а блокчейнът е счетоводната книга, която следи кой притежава цифровите токени. Не можеш да имаш Bitcoin без блокчейн, но можете да имате блокчейн без Bitcoin.

Други известни криптовалути

• Ethereum
• Bitcoin Пари в брой
• Ripple
• Litecoin

Блокчейн срещу споделена база данни

Блокчейн срещу споделена база данни

параметри	Blockchain	Споделена база данни
Operaции	Поставете	Създаване/ Четене/ Актуализиране и Изтриване
копиране	Пълна репликация на всеки партньор	Господар-роб Мулти-майстор
консенсус	Повечето от връстниците са съгласни относно резултата от транзакциите.	Разпределени транзакции, които се провеждат в две фази, ангажират и Paxos.
Утвърждаване	Глобалните правила се прилагат върху цялата блокчейн система.	Предлага само локални ограничения за цялост
посредничеството	Разрешено е с блокчейн.	Не е позволено.
Поверителност	Напълно поверително	Не е напълно поверително
здравина	Напълно здрава технология.	Не е напълно здрав.

Митове за Blockchain

Мит	Реалност
Решава всеки проблем	Не, това е просто база данни
Безнадеждна технология	Може да промени доверието и също да разпространи доверие
Закрепете	Той се фокусира върху почтеността, а не върху поверителността
Интелигентните договори винаги са законни	Той изпълнява само части от някои правни договори
неизменен	Предлага само вероятностна неизменност
Трябва да се хаби електричество	Нововъзникващите блокчейни са ефективни
По своята същност е непродаваем	Нововъзникващите блокчейни са мащабируеми

Приложения на блокчейн технологията

Ето някои често срещани приложения на Blockchain:

• Използва се за създаване на сигурна и прозрачна цифрова книга на всички транзакции.
• Тя ви позволява да създадете защитен от подправяне запис на академичните постижения, който е достъпен за всички ученици и учители.
• Използва се за създаване на по-ефективна система за търговия с ценни книжа.
• Кредиторите използват блокчейн за изпълнение на обезпечени заеми чрез интелигентни договори
• Използването на блокчейн технология за записване на транзакции с недвижими имоти може да осигури по-сигурно и достъпно средство за проверка и прехвърляне на собственост.
• Използвайте за съхраняване на данни като номер на социално осигуряване, дата на раждане и друга идентифицираща информация в публична книга.
• Блокчейн технологията се използва и в логистичната индустрия, тъй като помага за проследяване на артикулите, докато се движат през логистична или верига за доставки.

Ограничения на блокчейн технологията

Сега в този урок по блокчейн за начинаещи ще научим за ограниченията на технологията блокчейн:

По-високи разходи: Възлите търсят по-високи награди за извършване на транзакции в бизнес, който работи на принципа на търсене и предлагане

По-бавни транзакции: Възлите приоритизират транзакции с по-високи възнаграждения, натрупване на натрупване на натрупани транзакции
По-малка книга: Не е възможно пълно копие на Blockchain, което потенциално може да повлияе на неизменността, консенсуса и т.н.

Транзакционни разходи, скорост на мрежата: Цената на транзакцията на Bitcoin е доста висока, след като беше рекламирана като „почти безплатна“ през първите няколко години.

Риск от грешка: Риск от грешка винаги има, стига да е намесен човешкият фактор. В случай, че блокчейн служи като база данни, всички входящи данни трябва да бъдат с високо качество. Човешкото участие обаче може бързо да разреши грешката.

Разточително: Всеки възел, който управлява блокчейна, трябва да поддържа консенсус в блокчейна. Това предлага много малко време на престой и прави данните, съхранявани в блокчейна, непроменими завинаги. Всичко това обаче е разточително, защото всеки възел повтаря задача, за да постигне консенсус.

Съвет Blockchain

Съвет Blockchain предоставя сертификат за блокчейн, който е специално създаден за хората, които искат да направят кариера в областта на блокчейн. Това сертифициране изисква задълбочено познаване на основната концепция на блокчейн. Той се фокусира върху приложенията Corda, Smart Contracts, Hyperledger, Quorum

Сертифицирането на Blockchain Council може да бъде полезно за работа в индустрии като дигитален маркетинг, здравеопазване, верига за доставки и др. Обучението и сертифицирането, предоставени от тази организация, са полезни за различни предприятия, бизнеси и разработчици. Това води до използването на технологията Blockchain в бизнеса с централизирана и традиционна работеща система.

Следват сертификатите, предоставени от Blockchain Council:

• Сертифициран експерт по блокчейн
• Сертифициран експерт по Corda
• Сертифицирана Corda Archiвор
• Сертифициран разработчик на блокчейн
• Сертифициран специалист по сигурността на блокчейн
• Сертифициран разработчик на интелигентни договори
• Сертифицирана Bitcoin Експерт
• Сертифицирана Ethereum Експерт

Ако искате да научите как да създадете своя собствена криптовалута, ето безплатен урок, който ще искате да разгледате: Как да създадете своя собствена криптовалута?

Oбобщение

• Blockchain е верига от блокове, които съдържат информация
• Блокчейнът не е такъв Bitcoin, но това е технологията зад него Bitcoin
• Всеки блок съдържа хеш.
• Всеки блок има хеш на предишния блок
• Blockchain изисква доказателство за работа, преди да се добави нов блок
• Блокчейн базата данни е разпределена между множество партньори и не е централизирана.
• Технологията на блоковата верига е устойчива, децентрализирана, намаляваща времето, надеждна и предлага непроменими преходи
• Три версии на Blockchain са Blockchain 1.0: Валута, Blockchain 2.0: Интелигентни договори и Blockchain 3.0: DApps
• Блокчейнът се предлага в три различни варианта 1) публичен 2) частен 3) консорциум
• По-високата цена, по-бавните транзакции, малката счетоводна книга, рискът от грешка са някои от недостатъците на използването на тази технология
• Дубай – Интелигентният град, задържането на насърчени клиенти и блокчейн за хуманитарна помощ са реалните случаи на използване на блокчейн
• Bitcoin използва блокчейн технология, която не се управлява от централен орган или банки