Blockchaini õpetus: õppige plokiahela tehnoloogiat (näited)

Mis on Blockchain?

plokk Chain saab määratleda kui plokkide ahelat, mis sisaldab teavet. See meetod on mõeldud digitaaldokumentide ajatempli tegemiseks, et neid ei oleks võimalik tagasi anda ega muuta. Plokiahela eesmärk on lahendada topeltkirjete probleem, ilma et oleks vaja keskserverit.

. blockchain kasutatakse selliste esemete nagu raha, vara, lepingute jms turvaliseks ülekandmiseks, ilma et selleks oleks vaja kolmandast osapoolest vahendajat, nagu pank või valitsus. Kui andmed on plokiahelasse salvestatud, on neid väga raske muuta.

Plokiahel on tarkvaraprotokoll (nagu SMTP on meili jaoks). Blockchaine ei saaks aga ilma Internetita käivitada. Seda nimetatakse ka metatehnoloogiaks, kuna see mõjutab teisi tehnoloogiaid. See koosneb mitmest osast: andmebaasist, tarkvararakendusest, mõnest ühendatud arvutist jne.

Mõnikord kasutatakse seda terminit Bitcoin Blockchain või The Ethereum Blockchain ja mõnikord ka muud virtuaalsed valuutad või digitaalsed märgid. Enamik neist räägib aga hajutatud pearaamatutest.

Selles algajatele mõeldud Blockchaini õpetuses saate teada plokiahela põhitõdesid, näiteks:

Mis Blockchain EI OLE!

Mis Blockchain EI OLE

  • Blockchain ei ole Bitcoin, kuid selle taga on tehnoloogia Bitcoin
  • Bitcoin on digitaalne token ja plokiahel on pearaamat, et jälgida, kellele digitaalsed märgid kuuluvad
  • Sa ei saa Bitcoin ilma plokiahelata, kuid plokiahela võib olla ka ilma Bitcoin.

plokk Chain Architektuur

Nüüd selles plokiahela tehnoloogia õpetuses uurime Blockchaini arhitektuuri, mõistes selle erinevaid komponente:

Mis on plokk?

Blokeerima ArchiBlockchaini struktuur

Blockchain on plokkide ahel, mis sisaldab teavet. Plokis salvestatavad andmed sõltuvad plokiahela tüübist.

Näiteks A Bitcoin Plokk sisaldab teavet saatja, vastuvõtja, ülekantavate bitcoinide arvu kohta.

Bitcoin Blokeerima

Bitcoin Blokeerima

Ahela esimest plokki nimetatakse Genesis blokeerib. Iga uus plokk ahelas on seotud eelmise plokiga.

SHA256 – räsi mõistmine

Plokis on ka räsi. A võib mõista kui sõrmejälge, mis on iga ploki jaoks ainulaadne. See tuvastab ploki ja kogu selle sisu ning on alati ainulaadne, täpselt nagu sõrmejälg. Nii et kui plokk on loodud, põhjustab igasugune muudatus ploki sees räsi muutumise.

Mis on SHA256 räsi

Mis on SHA256 räsi

Seetõttu on räsi väga kasulik, kui soovite tuvastada muutusi ristmikel. Kui ploki sõrmejälg muutub, ei jää see samaks.

Igal plokil on

  1. kuupäev
  2. Hash
  3. Eelmise ploki räsi

Vaatleme järgmist näidet, kus meil on 3 plokist koosnev ahel. 1st plokil pole eelkäijat. Seega ei sisalda see eelmist plokki. Plokk 2 sisaldab ploki 1 räsi. Plokk 3 sisaldab ploki 2 räsi.

Blokeerima ArchiBlockchaini struktuur

Seega sisaldavad kõik plokid eelmiste plokkide räsi. See on tehnika, mis muudab plokiahela nii turvaliseks. Vaatame, kuidas see töötab -

Oletame, et ründaja saab muuta plokis 2 olevaid andmeid. Vastavalt muutub ka ploki räsi. Kuid plokk 3 sisaldab endiselt ploki 2 vana räsi. See muudab ploki 3 ja kõik järgnevad plokid kehtetuks, kuna neil ei ole eelmise ploki õiget räsi.

Blokeerima ArchiBlockchaini struktuur

Seetõttu võib ühe ploki muutmine kiiresti kõik järgmised plokid kehtetuks muuta.

Tööprotokoll

Räsid on suurepärane mehhanism karastamise vältimiseks, kuid tänapäeval on arvutid kiired ja suudavad arvutada sadu tuhandeid räsi sekundis. Mõne minutiga saab ründaja plokki rikkuda ja seejärel kõik teiste plokkide räsid ümber arvutada, et plokiahel uuesti kehtiks.

Probleemi vältimiseks kasutavad plokiahelad töötõestamise kontseptsiooni. See on mehhanism, mis aeglustab uute plokkide loomist.

Töötõestus on arvutuslik probleem, mille lahendamiseks on vaja pingutada. Kuid arvutusülesande tulemuste kontrollimiseks kuluv aeg on väga väiksem kui arvutusprobleemi enda lahendamiseks kuluv aeg.

Juhul kui Bitcoin, kulub uue ploki ketti lisamiseks vajaliku töötõendi arvutamiseks peaaegu 10 minutit. Arvestades meie näidet, kui häkker peaks 2. plokis andmeid muutma, peaks ta sooritama töö tõendamise (mis võtaks aega 10 minutit) ja alles siis tegema muudatusi plokis 3 ja kõigis järgnevates plokkides.

Blokeerima ArchiBlockchaini struktuur

Selline mehhanism muudab plokkide võltsimise üsna raskeks, nii et isegi kui rikute kasvõi ühte plokki, peate kõigi järgmiste plokkide töötõendi ümber arvutama. Seega muudavad räsi- ja töötõestamise mehhanismid plokiahela turvaliseks.

Hajutatud P2P-võrk

Siiski on veel üks meetod, mida plokiahelad kasutavad enda turvamiseks, ja see on levitamine. Keti haldamiseks keskse üksuse kasutamise asemel kasutavad Blockchains hajutatud peer-peer võrku ja kõigil on lubatud liituda. Kui keegi sellesse võrku siseneb, saab ta plokiahela täieliku koopia. Iga arvutit nimetatakse a sõlme.

Hajutatud P2P-võrk

Vaatame, mis juhtub, kui mõni kasutaja loob uue ploki. See uus plokk saadetakse kõigile võrgu kasutajatele. Iga sõlm peab plokki kontrollima, et veenduda, et seda pole muudetud. Pärast täielikku kontrollimist lisab iga sõlm selle ploki oma plokiahelasse.

Hajutatud P2P-võrk

Kõik need sõlmed selles võrgus loovad a üksmeel. Nad lepivad kokku, millised plokid kehtivad ja millised mitte. Võrgusõlmed lükkavad rikutud plokid tagasi.

Niisiis, plokiahela edukaks muutmiseks

  1. Peate rikkuma kõik keti klotsid
  2. Tehke iga ploki töötõestus uuesti
  3. Võtke kontroll rohkem kui 50% võrdõigusvõrgu üle.

Pärast seda kõike aktsepteerivad kõik teised teie võltsitud blokki. See on võimatu ülesande kõrval. Seetõttu on plokiahelad nii turvalised. Järgmisena õpime selles algaja Blockchaini arendusõpetuses, kuidas plokiahela tehing toimib?

Kuidas plokiahela tehnoloogia töötab?

Plokiahela tehinguprotsess

Plokiahela tehinguprotsess

Step 1) Mõni inimene soovib tehingut. Tehing võib hõlmata krüptovaluutat, lepinguid, dokumente või muud teavet.

Step 2) Nõutud tehing edastatakse sõlmede abil P2P-võrku.

Step 3) Sõlmede võrk valideerib tehingu ja kasutaja staatuse tuntud algoritmide abil.

Step 4) Kui tehing on lõpule viidud, lisatakse uus plokk olemasolevasse plokiahelasse. Nii, et see on püsiv ja muutumatu.

Miks me vajame Blockchaini?

Siin on mõned põhjused, miks Blockchaini tehnoloogia on muutunud nii populaarseks.

Vastupidavus: Blockchains on sageli kopeeritud arhitektuur. Süsteemi vastu suunatud massilise rünnaku korral juhivad ketti endiselt enamik sõlmedest.

Aja vähendamine: Finantssektoris võib plokiahel mängida ülitähtsat rolli, võimaldades tehingute kiiremat arveldamist, kuna see ei vaja pikka kontrolli-, arveldus- ja kliirimisprotsessi, kuna jagatud pearaamatu kokkulepitud andmete üks versioon on saadaval kõigi vahel. virnahoidjad.

Usaldusväärsus: Blockchain sertifitseerib ja kontrollib huvitatud isikute identiteeti. See eemaldab topeltkirjed, vähendab hindu ja kiirendab tehinguid.

Muutumatud tehingud: Registreerides tehinguid kronoloogilises järjekorras, kinnitab Blockchain kõigi toimingute muutmatust, mis tähendab, et kui pearaamatute ahelasse on lisatud mõni uus plokk, ei saa seda eemaldada ega muuta.

Pettuste ennetamine: Jagatud teabe ja konsensuse kontseptsioonid hoiavad ära võimalikud kahjud pettuse või omastamise tõttu. Logistikapõhistes tööstusharudes vähendab plokiahel seiremehhanismina kulusid.

Turvalisus: Traditsioonilise andmebaasi ründamine on konkreetse sihtmärgi langetamine. Distributedi abiga Ledger Tehnoloogia, igal osapoolel on originaalahela koopia, nii et süsteem jääb tööle, isegi suur hulk muid sõlme langeb.

Läbipaistvus: Avalike plokiahelate muudatused on kõigile avalikult nähtavad. See pakub suuremat läbipaistvust ja kõik tehingud on muutumatud.

Koostöö – Võimaldab osapooltel omavahel otse tehinguid teha, ilma et oleks vaja vahendada kolmandaid isikuid.

Detsentraliseeritud: On olemas standardreeglid selle kohta, kuidas iga sõlm plokiahela teavet vahetab. See meetod tagab, et kõik tehingud on valideeritud ja kõik kehtivad tehingud lisatakse ükshaaval.

Blockchaini versioonid

Nüüd selles Blockchaini arendusõpetuses tutvume Blockchaini versioonidega.

Plokiahela versioonid

Plokiahela versioonid

Blockchain 1.0: valuuta

DLT (distributed ledger technology) juurutamine viis selle esimese ja ilmse rakenduseni: krüptovaluutad. See võimaldab teha plokiahela tehnoloogial põhinevaid finantstehinguid. Seda kasutatakse valuutas ja maksetes. Bitcoin on selle segmendi silmapaistvaim näide.

Blockchain 2.0: nutikad lepingud

Uued võtmekontseptsioonid on nutikad lepingud, väikesed arvutiprogrammid, mis "elavad" plokiahelas. Need on tasuta arvutiprogrammid, mis käivituvad automaatselt ja kontrollivad varem määratletud tingimusi, nagu hõlbustamine, kontrollimine või jõustamine. Seda kasutatakse traditsiooniliste lepingute asendajana.

Blockchain 3.0: DApps:

DApps on detsentraliseeritud rakenduse lühend. Selle taustakood töötab detsentraliseeritud peer-to-peer võrgus. DA-rakendusel võib olla esiosa plokiahela näidiskood ja kasutajaliidesed, mis on kirjutatud mis tahes keeles, mis suudab selle taustaprogrammi helistada, nagu traditsiooniline rakendus.

Plokiahela variandid

Avalik:

Seda tüüpi plokiahelas on pearaamatud Internetis kõigile nähtavad. See võimaldab kõigil kontrollida ja plokiahelasse tehinguplokki lisada. Avalikel võrkudel on inimestel stiimulid liitumiseks ja nende kasutamine on tasuta. Igaüks võib kasutada avalikku plokiahela võrku.

Private:

Privaatne plokiahel on ühes organisatsioonis. See võimaldab tehinguplokke kontrollida ja lisada ainult organisatsiooni konkreetsetel inimestel. Kuid üldiselt on kõigil Interneti-kasutajatel lubatud seda vaadata.

Privaatne Blockchain

Konsortsium:

Selles Blockchaini variandis saab tehinguid kontrollida ja lisada ainult rühm organisatsioone. Siin saab pearaamatu olla avatud või piiratud valitud rühmadega. Konsortsiumi plokiahelat kasutatakse organisatsioonideüleselt. Seda juhivad ainult eelvolitatud sõlmed.

Plokiahela kasutusjuhtumid

Plokiahela tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt erinevates sektorites, nagu on näidatud järgmises tabelis.

Sektor Kasutus
turud
  • Billseire ja andmeedastus
  • Kvootide haldamine tarneahela võrgus
Valitsussektor
  • Rahvusvahelised isikupärastatud juhtimisteenused
  • Hääletamine, P2P võlakirja ettepanekud,
  • Digidokumentide/lepingute vormistamine ja omandiõiguse tõendamine üleandmisel
  • Registreeri ja tuvasta
  • Teleadvokaadi teenus
  • IP registreerimine ja vahetus
  • Maksulaekumised Notariteenus ja dokumendiregister
IOT
  • Põllumajandus- ja drooniandurite võrgud
  • Nutikad koduvõrgud
  • Integreeritud nutikus.
  • Targa kodu andurid
  • Isejuhtiv auto
  • Isikupärastatud robotid, robotkomponent
  • Isikupärastatud droonid
  • Digital Assistendid
Tervis
  • Andmehaldus
  • Universaalsed EMR Healthi andmepangad
  • QS Data Commons
  • Suured terviseandmete voo analüüdid
  • Digital tervise rahakott Nutikas vara
  • Tervisemärk
  • Isikliku arengu lepingud
Teadus ja kunst
  • Üliarvutus
  • Rahvahulga analüüs
  • P2P ressursid
  • Digital meele sobivad teenused
Rahandus ja raamatupidamine
  • Digital Valuutamakse
  • Maksed ja rahaülekanne
  • Dekartelliseeritud kapitaliturud, kasutades Blockchaini arvutivõrku
  • Osakondadevaheline raamatupidamine
  • Kliiring ja kauplemine ja tuletisväärtpaberid
  • raamatupidamine

Blockchaini olulised kasutusjuhtumid päriselus

1.Dubai: tark linn

2016. aastal tutvustas nutikas Dubai kontor Blockchaini strateegiat. Seda tehnoloogiat kasutades saavad ettevõtjad ja arendajad ühendust investorite ja juhtivate ettevõtetega. Eesmärk on rakendada plokiahelal põhinevat süsteemi, mis soodustab erinevate tööstusharude arengut, et muuta Dubai "maailma õnnelikumaks linnaks". Kui olete huvitatud plokiahela arendajaks saamisest, saate selle kohta lisateavet aadressilt kuidas saada plokiahela arendajaks ja aidata kaasa tipptasemel plokiahelapõhiste süsteemide arendamisele.

2. Incent Klientide hoidmine

Incent on Blockchaini tehnoloogial põhinev CRaaS (Consumer Retention as a Service). See on lojaalsusprogramm, mis põhineb žetoonide genereerimisel seotud võrgustikuga seotud ettevõtetele. Selles süsteemis vahetatakse plokiahelat koheselt ja seda saab salvestada kasutaja telefonide digitaalsesse portfelli või pääseda juurde brauseri kaudu.

3. Humanitaarabi plokiahel

2017. aasta jaanuaris alustas Ameerika Ühendriikide maailma toiduprogramm humanitaarabi projektiga. Projekt töötati välja Pakistani Sindhi piirkonna maapiirkondades. Blockchaini tehnoloogiat kasutades said kasusaajad raha, toitu ja kõik tehingutüübid registreeritakse plokiahelas, et tagada selle protsessi turvalisus ja läbipaistvus.

Bitcoin Krüptovaluuta: Blockchaini kõige populaarsem rakendus

Blockchain sisse Bitcoin Cryptocurrency

Mis on Cryptocurrency?

Krüptovaluuta on üks vahetusvahend nagu traditsioonilised valuutad, näiteks USD, kuid see on loodud digitaalse teabe vahetamiseks protsessi kaudu, mis on võimalik tänu teatud krüptograafia põhimõtetele. Krüptovaluuta on digitaalne valuuta ja see klassifitseeritakse alternatiivsete valuutade ja virtuaalsete valuutade alamhulgaks.

Krüptovaluuta on digitaalsel krüptograafial põhinev kandeinstrument. Seda tüüpi krüptovaluuta puhul on valuuta omanikul omandiõigus. Muid andmeid omaniku isiku kohta ei peeta. 1998. aastal avaldas Wei Dai anonüümse jaotatud elektroonilise sularahasüsteemi "B-Money".

Mis on Bitcoin?

Bitcoin käivitas 2009. aastal tundmatu isik nimega Satoshi Nakamoto. Bitcoin on Peer-to-Peer tehnoloogia, mida ei juhi ükski keskasutus ega pangad. Hetkel väljastamine Bitcoins ja tehingute haldamine toimub võrgus kollektiivselt. See on praegu maailmas domineeriv krüptovaluuta. See on avatud lähtekoodiga ja mõeldud laiemale avalikkusele tähendab, et keegi ei oma kontrolli selle üle Bitcoin. Tegelikult on neid ainult 21 miljonit Bitcoins välja antud. Praegu Bitcoin mille turuväärtus on 12 miljardit dollarit.

Igaüks võib kasutada bitcoine ilma protsessitasusid maksmata. Kui tegelete Bitcoin, teevad saatja ja vastuvõtja tehingu otse ilma kolmandat osapoolt kasutamata.

Blockchain ja Bitcoin:

Plokiahel on tehnoloogia selle taga Bitcoin. Bitcoin on digitaalne token ja plokiahel on pearaamat, mis jälgib, kellele digitaalsed märgid kuuluvad. Sa ei saa Bitcoin ilma plokiahelata, kuid plokiahela võib olla ka ilma Bitcoin.

Muud silmapaistvad krüptovaluutad

  • Ethereum
  • Bitcoin Raha
  • Ripple
  • Litecoin

Blockchain vs. jagatud andmebaas

Blockchain vs jagatud andmebaas

Blockchain vs jagatud andmebaas

parameetrid plokk Chain Jagatud andmebaas
Operamine Sisesta Loo / loe / värskenda ja kustuta
replikatsioon Täielik replikatsioon igal partneril Peremees-ori

Multi-meister

üksmeel Enamik eakaaslastest nõustub tehingute tulemusega. Jaotatud tehingud, mis toimusid kahes faasis siduvad ja Paxos.
Kinnitamine Globaalsed reeglid on jõustatud kogu plokiahela süsteemis. Pakub ainult kohalikke terviklikkuse piiranguid
Disintermediatsioon See on plokiahelaga lubatud. Ei ole lubatud.
Konfidentsiaalsus Täiesti konfidentsiaalne Mitte täiesti konfidentsiaalne
Tugevus Täiesti vastupidav tehnoloogia. Mitte täiesti vastupidav.

Müüdid Blockchaini kohta

Müüt Reaalsus
See lahendab iga probleemi Ei, see on lihtsalt andmebaas
Usaldamatu tehnoloogia See võib muuta usaldust ja ka usaldust levitada
Kindlustage See keskendub terviklikkusele, mitte konfidentsiaalsusele
Targad lepingud on alati seaduslikud See täidab ainult osa juriidilistest lepingutest
Muutumatu See pakub ainult tõenäosuslikku muutumatust
Vaja elektrit raisata Tekkivad plokiahelad on tõhusad
See on oma olemuselt müügikõlbmatu Tekkivad plokiahelad on skaleeritavad

Plokiahela tehnoloogia rakendused

Siin on mõned Blockchaini levinumad rakendused:

  • Seda kasutatakse kõigi tehingute turvalise ja läbipaistva digitaalse pearaamatu loomiseks.
  • See võimaldab teil luua võltsimiskindla akadeemiliste saavutuste registri, mis on juurdepääsetav kõigile õpilastele ja õpetajatele.
  • Seda kasutatakse tõhusama väärtpaberitega kauplemise süsteemi loomiseks.
  • Laenuandjad kasutavad nutikate lepingute kaudu tagatisega laenude teostamiseks plokiahelat
  • Plokiahela tehnoloogia kasutamine kinnisvaratehingute salvestamiseks võib pakkuda turvalisemat ja juurdepääsetavamat vahendit omandiõiguse kontrollimiseks ja üleandmiseks.
  • Kasutage selliste andmete nagu sotsiaalkindlustuse number, sünnikuupäev ja muu identifitseeriva teabe hoidmiseks avalikus pearaamatus.
  • Plokiahela tehnoloogiat kasutatakse ka logistikatööstuses, kuna see aitab jälgida esemeid, kui need liiguvad läbi logistika või tarneahela võrgu.

Blockchaini tehnoloogia piirangud

Nüüd selles algajatele mõeldud Blockchaini õpetuses õpime tundma Blockchaini tehnoloogia piiranguid:

Kõrgemad kulud: Sõlmed otsivad kõrgemat tasu tehingute sooritamise eest ettevõttes, mis töötab pakkumise ja nõudluse põhimõttel

Aeglasemad tehingud: Sõlmed seavad prioriteediks suurema tasuga tehingud, koguneb tehingute mahajäämus
Väiksem pearaamat: Plokiahela täielikku koopiat pole võimalik teha, mis võib mõjutada muutumatust, konsensust jne.

Tehingukulud, võrgu kiirus: Tehingu maksumus Bitcoin on üsna kõrge pärast seda, kui seda esimestel aastatel reklaamiti kui "peaaegu tasuta".

Veaoht: Eksimise oht on alati olemas, kui tegemist on inimfaktoriga. Kui plokiahel toimib andmebaasina, peavad kõik sissetulevad andmed olema kvaliteetsed. Inimese kaasamine võib aga vea kiiresti lahendada.

Raiskav: Iga sõlm, mis plokiahelat juhib, peab säilitama plokiahelas konsensuse. See pakub väga lühikest seisakuaega ja muudab plokiahelasse salvestatud andmed igavesti muutumatuks. See kõik on aga raiskamine, sest iga sõlm kordab konsensuse saavutamiseks ülesannet.

Blockchaini nõukogu

Blockchaini nõukogu

Blockchaini nõukogu pakub plokiahela sertifikaati, mis on spetsiaalselt loodud inimestele, kes soovivad plokiahela domeenis karjääri teha. See sertifikaat nõuab põhjalikke teadmisi plokiahela põhikontseptsioonist. See keskendub rakendustele Corda, Smart Contracts, Hyperledger, Quorum

Blockchain Councili sertifikaat võib olla kasulik töötamisel sellistes tööstusharudes nagu digitaalne turundus, tervishoid, tarneahel jne. Selle organisatsiooni koolitused ja sertifikaadid on kasulikud erinevatele ettevõtetele, ettevõtetele ja arendajatele. Selle tulemuseks on Blockchaini tehnoloogia kasutamine tsentraliseeritud ja traditsioonilistes töösüsteemide äris.

Järgmised on Blockchain Councili sertifikaadid:

  • Sertifitseeritud plokiahela ekspert
  • Sertifitseeritud Corda ekspert
  • Sertifitseeritud Corda Architect
  • Sertifitseeritud Blockchaini arendaja
  • Sertifitseeritud BlockChaini turvaprofessionaal
  • Sertifitseeritud nutika lepingu arendaja
  • atesteeritud Bitcoin ekspert
  • atesteeritud Ethereum ekspert

Blockchaini nõukogu

Kui soovite õppida oma krüptovaluuta loomise kohta, siis siin on tasuta õpetus, mida soovite vaadata: Kuidas luua oma krüptovaluutat?

kokkuvõte

  • Blockchain on plokkide ahel, mis sisaldab teavet
  • Plokiahel ei ole Bitcoin, kuid selle taga on tehnoloogia Bitcoin
  • Iga plokk sisaldab räsi.
  • Igal plokil on eelmise ploki räsi
  • Blockchain nõuab enne uue ploki lisamist töötõendit
  • Plokiahela andmebaas on häiritud mitme eakaaslase vahel ja pole tsentraliseeritud.
  • Plokiahela tehnoloogia on vastupidav, detsentraliseeriv, aega vähendav, usaldusväärne ja pakub muutumatuid üleminekuid
  • Kolm Blockchaini versiooni on Blockchain 1.0: Currency, Blockchain 2.0: Smart Contracts ja Blockchain 3.0: DApps
  • Plokiahel on saadaval kolmes erinevas variandis 1) avalik 2) privaatne 3) konsortsium
  • Kõrgemad kulud, aeglasemad tehingud, väike pearaamat, vearisk on selle tehnoloogia kasutamise mõned puudused
  • Dubai – Smart City, Incent Customer Retention ja Blockchain for Humanitaar Aid on Blockchaini tegelikud kasutusjuhtumid
  • Bitcoin kasutab plokiahela tehnoloogiat, mida ei reguleeri ükski keskasutus ega pangad