Vodič za blockchain: Učite s primjerima

Što je Blockchain?

Blockchain je lanac blokova koji sadrži informacije. Tehnika je osmišljena za označavanje digitalnih dokumenata vremenskim žigom tako da nitko ne može retroaktivno ih datirati ili mijenjati. Blockchain rješava problem dvostrukog zapisa bez oslanjanja na središnji poslužitelj, zbog čega je temelj velikog dijela modernog digitalnog gospodarstva.

The blockchain koristi se za siguran prijenos predmeta poput novca, imovine itracts, bez potrebe za posrednikom treće strane poput banke ili vladine agencije. Nakon što se podaci zabilježe unutar blockchaina, izuzetno ih je teško promijeniti.

Blockchain je softverski protokol sličan načinu na koji SMTP funkcionira za e-poštu. Međutim, blockchaini ne mogu raditi bez interneta i ponekad se nazivaju metatehnologijom jer utječu na druge tehnologije. Puni paket uključuje bazu podataka, softversku aplikaciju, mrežu povezanih računala i mehanizam konsenzusa.

Ponekad se izraz odnosi konkretno na Bitcoin Blockchain ili Ethereum Blockchain, a ponekad i na druge virtualne valute, digitalne tokene ili distribuirane glavne knjige poduzeća. U svakom slučaju, temeljna ideja je zajednički zapis koji se može samo dodati i koji se replicira na mnoge sudionike.

Što Blockchain NIJE

Prije nego što dublje zaronimo, korisno je razjasniti nekoliko upornih zabluda:

• Blockchain nije Bitcoin, ali iza toga stoji tehnologija Bitcoin.
• Bitcoin je digitalni token, a blockchain je knjiga koja čuva track tko posjeduje te tokene.
• Ne možeš imati Bitcoin bez blockchaina, ali možete imati blockchain bez Bitcoin.
• Blockchain nije uvijek anoniman. Većina javnih lanaca je pseudonimna, što znači da su adrese vidljive čak i kada pravi identiteti nisu.

Blockchain Architektura

Sada proučimo arhitekturu blockchaina raščlanjujući je na njezine ključne komponente.

Što je blok?

Blockchain je lanac blokova koji sadrže informacije. Podaci pohranjeni unutar bloka ovise o vrsti blockchaina.

Na primjer, Bitcoin Blok sadrži informacije o pošiljatelju, primatelju i broju prenesenih bitcoina.

Bitcoin Blokirati

Prvi blok u lancu naziva se Blok GenezeSvaki novi blok je povezan s prethodnim blokom, tvoreći lanac.

Razumijevanje SHA-256 hasha

Svaki blok također ima hash. Hash se može shvatiti kao otisak prsta koji je jedinstven za svaki blok. On identificira blok i sav njegov sadržaj i uvijek je jedinstven, baš kao i otisak prsta. Nakon što je blok kreiran, svaka promjena unutar bloka uzrokovat će promjenu hash-a.

Što je SHA-256 hash

Hash je stoga vrlo koristan kada želite otkriti promjene. Ako se otisak bloka promijeni, on više ne predstavlja isti blok.

Svaki blok pohranjuje:

1. Datum
2. Smjesa
3. Hash prethodnog bloka

Razmotrimo primjer u nastavku, gdje imamo lanac od tri bloka. Prvi blok nema prethodnika, pa ne pohranjuje hash prethodnog bloka. Blok 2 sadrži hash bloka 1, a blok 3 sadrži hash bloka 2.

Svaki blok sadrži hash prethodnog bloka. To je tehnika koja čini blockchain tako sigurnim. Evo kako funkcionira.

Pretpostavimo da napadač mijenja podatke unutar bloka 2. Hash bloka 2 se također mijenja. Ali blok 3 i dalje pohranjuje stari hash bloka 2, što čini blok 3 i svaki blok nakon njega nevažećim jer se hashovi prethodnog bloka više ne podudaraju.

Stoga, promjena jednog bloka može brzo poništiti svaki sljedeći blok.

Mehanizmi konsenzusa: Dokaz rada i Dokaz udjela

Hashevi su izvrstan mehanizam za sprječavanje neovlaštenih promjena, ali moderna računala mogu izračunati stotine tisuća hasheva u sekundi. U nekoliko minuta napadač bi mogao neovlašteno mijenjati blok, a zatim ponovno izračunati sve hasheve ostalih blokova kako bi lanac ponovno izgledao valjano.

Kako bi se to zaustavilo, blockchaini koriste mehanizam konsenzusa. Dvije najčešće obitelji su Proof of Work i Proof of Stake.

Dokaz o radu (PoW) je računalna zagonetka čije rješavanje zahtijeva značajan napor, ali rezultat se brzo provjerava. U slučaju Bitcoin, u prosjeku je potrebno oko 10 minuta za izračun potrebnog dokaza rada za dodavanje novog bloka u lanac. Ako bi haker želio izmijeniti blok 2, morao bi ponoviti dokaz rada za taj blok i svaki blok koji slijedi.

Dokaz o ulozi (PoS) je noviji pristup koji koristi Ethereum, Solana, Cardanoi većinu modernih lanaca 1. sloja. Validatori zaključavaju ili ulažu izvorne tokene kako bi stekli pravo predlaganja i validacije blokova. Ethereum dovršio je Spajanje u rujnu 2022., zamijenivši Dokaz o radu s Dokazom o udjelu i smanjivši energetski otisak mreže za otprilike 99.95 posto.

Bez obzira koristi li lanac PoW ili PoS, kombinacija hashiranja i konsenzusa je ono što održava blockchain sigurnim.

Distribuirana P2P mreža

Blockchain se također osigurava distribuiranošću. Umjesto korištenja središnjeg entiteta za upravljanje lancem, blockchain koristi distribuiranu peer-to-peer mrežu kojoj se svatko može pridružiti. Kada sudionik uđe u mrežu, prima punu kopiju blockchaina, a svako računalo se naziva čvor.

Kada bilo koji korisnik stvori novi blok, taj se blok emitira svakom čvoru na mreži. Svaki čvor provjerava blok kako bi se uvjerio da nije izmijenjen. Nakon provjere, svaki čvor dodaje blok svojoj kopiji lanca.

Čvorovi u mreži stvaraju konsenzusDogovaraju se koji su blokovi valjani, a koji nisu. Čvorovi će odbaciti blokove koji izgledaju izmijenjeno.

Da bi uspješno manipulirao blockchainom, napadač bi trebao:

1. Petljajte sa svakim blokom na lancu.
2. Ponovite dokaz rada ili ponovno zauzmite potreban udio validatora za svaki blok.
3. Preuzmite kontrolu nad više od 50 posto peer-to-peer mreže.

Ta kombinacija je praktički nemoguća na velikom javnom lancu, zbog čega se blockchaini smatraju toliko sigurnima.

Kako funkcionira Blockchain tehnologija?

Proces Blockchain transakcije

Tipična blockchain transakcija slijedi četiri glavna koraka.

Korak 1) Korisnik zahtijeva transakciju. Transakcija može uključivati ​​kriptovalutu, pametne prevaretracts, zapise ili druge informacije.

Korak 2) Zatražena transakcija se emitira peer-to-peer mreži čvorova.

Korak 3) Mreža čvorova potvrđuje transakciju i status korisnika koristeći poznate algoritme konsenzusa kao što su Proof of Work ili Proof of Stake.

Korak 4) Nakon što je validirana, transakcija se spaja s drugima u novi blok, koji se zatim dodaje postojećem lancu na način koji je trajan i nepromjenjiv.

Zašto nam je potreban blockchain?

Evo nekih od najvažnijih razloga zašto je blockchain tehnologija postala toliko popularna.

Elastičnost: Blockchain koristi repliciranu arhitekturu. Lanac nastavlja raditi čak i kada mnogi čvorovi prestanu s radom ili su napadnuti, jer većina čvorova i dalje ima valjanu kopiju.

Smanjenje vremena: U financijskoj industriji, blockchain omogućuje brže poravnanje transakcija jer uklanja dugotrajan proces provjere, poravnanja i odobravanja. Svi dionici dijele jednu dogovorenu knjigu.

Pouzdanost: Blockchain certificira i provjerava identitete zainteresiranih strana. To uklanja duplicirane zapise, smanjuje operativne troškove i ubrzava transakcije.

Nepromjenjive transakcije: Registriranjem transakcija kronološkim redoslijedom, blockchain certificira nepromjenjivost svih operacija. Nakon što se blok doda u lanac, ne može se ukloniti ili tiho modificirati.

Prevencija prijevara: Zajedničke informacije i mrežni konsenzus sprječavaju gubitke uzrokovane prijevarom ili pronevjerom. U industrijama temeljenim na logistici, blockchain funkcionira kao sustav praćenja u stvarnom vremenu koji smanjuje troškove.

Sigurnost: Napad na tradicionalnu bazu podataka znači rušenje određene mete. S distribuiranim Ledger Tehnologija, svaka strana posjeduje kopiju originalnog lanca, tako da sustav ostaje operativan čak i ako mnogi čvorovi zakažu.

Transparentnost: Promjene javnih blockchaina vidljive su svima, što stvara snažnu transparentnost i omogućuje reviziju transakcija.

suradnja: Blockchain omogućuje strankama da izravno transakcije obavljaju jedna s drugom bez potrebe za posredovanjem trećih strana.

Decentralizacija: Standardna pravila reguliraju način na koji svaki čvor razmjenjuje informacije o blockchainu, tako da se sve transakcije validiraju i dodaju dosljednim redoslijedom.

Verzije blockchaina

Prođimo kroz glavna razdoblja razvoja blockchaina.

Verzije blockchaina

Blockchain 1.0: Valuta

Implementacija distribuiranih Ledger Tehnologija je dovela do prve očite primjene, a to je bila kriptovaluta. To je omogućilo financijske transakcije temeljene na blockchain tehnologiji, prvenstveno za valutu i plaćanja. Bitcoin je najistaknutiji primjer u ovom segmentu.

Blockchain 2.0: Pametna prevaratracts

Sljedeći val je uveo pametne uređajetracts, mali programi koji žive na blockchainu. Oni se izvršavaju automatski i provjeravaju unaprijed definirane uvjete, kao što su olakšavanje, provjera ili provedba sporazuma. Pametni kontracčesto zamjenjuju ili barem automatiziraju dijelove tradicionalnih sustava.tracts.

Blockchain 3.0: DApps

DApp je kratica za decentraliziranu aplikaciju. Backend logika DApp-a radi na decentraliziranoj peer-to-peer mreži. DApp može imati frontend napisan u bilo kojem standardnom jeziku koji poziva njegov backend temeljen na blockchainu, slično konceptu tradicionalnoj web ili mobilnoj aplikaciji.

Blockchain 4.0: Integracija poduzeća i umjetne inteligencije

Najnoviji val usmjeren je na skalabilnost na razini poduzeća, interoperabilnost između lanaca i integraciju s umjetnom inteligencijom. Primjeri uključuju tokeniziranu imovinu iz stvarnog svijeta, rollupove 2. sloja na Ethereum, digitalne valute središnjih banaka i korištenje blockchaina za bilježenje provjerljivog podrijetla podataka za obuku umjetne inteligencije i izlaznih modela.

Varijante blockchaina

javnost

U javnom blockchainu, glavne knjige su vidljive svima na internetu. Svatko može provjeriti i dodati blok transakcija, a mreža obično nudi poticaje u obliku tokena sudionicima. Bitcoin i Ethereum su javni lanci.

Privatni

Privatni blockchain nalazi se unutar jedne organizacije. Omogućuje samo određenim ljudima u toj organizaciji provjeru i dodavanje blokova transakcija, dok se pristup za čitanje može ograničiti po potrebi.

konzorcijum

U konzorcijskom blockchainu, samo grupa ovlaštenih organizacija može provjeravati i dodavati transakcije. Knjiga može biti otvorena ili ograničena na odabrane grupe. Konzorcijski blockchaini uobičajeni su u industrijama kao što su bankarstvo, brodarstvoping, i zdravstvo.

Slučajevi korištenja Blockchaina

Blockchain tehnologija se sada koristi u širokom rasponu sektora, kao što je prikazano u donjoj tablici.

Sektor	Upotreba
tržišta	Billing, praćenje i prijenos podataka Upravljanje kvotama u mrežama opskrbnog lanca Tokenizirana imovina iz stvarnog svijeta
Vlada	Transnacionalne personalizirane usluge upravljanja Glasanje i izdavanje obveznica među vršnjacima Digitizacija kontraci dokaz o vlasništvu za prijenose Registar i identitet Tele-odvjetničke usluge IP registracija i razmjena Porezne potvrde, javnobilježničke usluge i registracija dokumenata
Internet stvari (IOT)	Poljoprivredne i dronske senzorske mreže Pametne kućne mreže Integrirana infrastruktura pametnog grada Samovozeća vozila Personalizirani roboti i dronovi Digiasistenti
Zdravlje	Upravljanje podatcima Univerzalni elektronički medicinski kartoni Kvantificirani zajednički podaci o sebi Analitika toka velikih zdravstvenih podataka Diginovčanik za zdravlje i pametna imovina Zdravstveni tokeni i osobni razvojtracts
Znanost i umjetnost	Superračunalo Analiza gomile Resursi za vršnjačku suradnju Digiizvorno porijeklo umjetnina i kolekcionarskih predmeta
Financije i računovodstvo	Digiplaćanje u valuti Plaćanja i doznake Decentralizirana tržišta kapitala Međusektorsko računovodstvo Kliring, trgovanje i derivati Knjigovodjaping

Važni slučajevi upotrebe blockchaina u stvarnom životu

1. Dubai: Pametni grad

Ured Smart Dubai uveo je 2016. godine strategiju blockchaina. Koristeći ovu tehnologiju, poduzetnici i programeri mogu se povezati s investitorima i vodećim tvrtkama. Cilj je implementirati sustav temeljen na blockchainu koji podržava mnoge industrije i pomaže Dubaiju da postane najsretniji grad na svijetu. Ako želite izgraditi karijeru u ovom području, možete saznati više o kako postati blockchain programer.

2. Poticanje zadržavanja kupaca

Incent je program zadržavanja potrošača kao usluga (Consumer Retention as a Service) koji se temelji na blockchain tehnologiji. To je program vjernosti koji generira tokene za tvrtke unutar povezane mreže. Tokeni se razmjenjuju trenutačno i mogu se pohraniti u digitalne novčanike na telefonu ili im se može pristupiti putem preglednika.

3. Blockchain za humanitarnu pomoć

U siječnju 2017. godine, Svjetski program za hranu Ujedinjenih naroda pokrenuo je projekt pod nazivom Building Blocks u regiji Sindh u Pakistanu. Korištenjem blockchain tehnologije, korisnici su primali novac i hranu, a svaka transakcija je registrirana na blockchainu kako bi se osigurala sigurnost i transparentnost.

4. Središnja banka Digivaluta

Zemlje uključujući Kinu, Brazil i Europsku uniju provode pilot projekte digitalnih valuta središnjih banaka na blockchainu ili infrastrukturi inspiriranoj blockchainom. Cilj ovih projekata je modernizirati plaćanja uz očuvanje kontrole nad politikama središnje banke.

Bitcoin Kriptovaluta: Najpopularnija primjena blockchaina

Što je kriptovaluta?

Kriptovaluta je sredstvo razmjene slično tradicionalnim valutama poput USD-a, ali je osmišljena za razmjenu digitalnih informacija putem principa kriptografije. Kriptovaluta je digitalna valuta i klasificirana je kao podskup alternativnih i virtualnih valuta.

Kriptovaluta je instrument koji se glasi na donositelja, a temelji se na digitalnoj kriptografiji. Vlasnik valute ima vlasništvo i ne vodi se nikakav drugi zapis o identitetu vlasnika. Godine 1998. Wei Dai objavio je B-Money, anonimni distribuirani elektronički sustav gotovine koji je inspirirao kasnije dizajne.

Što je Bitcoin?

Bitcoin pokrenula je 2009. godine nepoznata osoba ili grupa pod imenom Satoshi Nakamoto. Bitcoin je peer-to-peer tehnologija kojom ne upravlja nijedno središnje tijelo ili banka. Izdavanje i upravljanje transakcijama provodi se zajednički putem mreže.

Trenutno je dominantna kriptovaluta na svijetu. Bitcoin otvorenog je koda i dizajniran za širu javnost, što znači da ga nitko ne posjeduje niti kontrolira. Ukupna ponuda ograničena je na 21 milijun coina. Bitcoin ostaje najveća kriptovaluta po tržišnoj kapitalizaciji u 2026. godini.

Svatko može koristiti Bitcoin bez plaćanja visokih naknada za obradu, a pošiljatelj i primatelj obavljaju transakciju izravno bez korištenja treće strane.

Blockchain i Bitcoin

Blockchain je tehnologija koja stoji iza Bitcoin. Bitcoin je digitalni token, a blockchain je knjiga koja čuva track tko je vlasnik tih tokena. Ne možete imati Bitcoin bez blockchaina, ali možete imati blockchain bez Bitcoin.

Druge istaknute kriptovalute uključuju:

• Ethereum (sada Dokaz o udjelu)
• Solana
• Cardano
• XRP
• Bitcoin Unovčiti
• Litecoin

Blockchain naspram zajedničke baze podataka

Blockchain naspram zajedničke baze podataka

Parametri	Blockchain	Zajednička baza podataka
Operama	Samo umetni	Stvaranje, čitanje, ažuriranje i brisanje
odgovor	Potpuna replikacija na svakom ravnopravnom uređaju	Glavni-podređeni ili višestruki glavni
Konsenzus	Većina suradnika mora se složiti oko ishoda transakcija	Distribuirane transakcije korištenjem dvofaznog potvrđivanja ili Paxosa
Potvrđivanje	Globalna pravila se provode na cijelom blockchainu	Samo lokalna ograničenja integriteta
disintermedijacija	dopušteno	Nije dozvoljeno
Tajnost	Konfigurabilno, često pseudonimno	Nije potpuno povjerljivo
robusnost	Vrlo robustan	Less robustan

Mitovi o blockchainu

Mit	Stvarnost
Rješava svaki problem	Ne, to je jedna vrsta baze podataka sa specifičnim kompromisima
Nepovjerljiva tehnologija	Može promijeniti povjerenje, a također i raspodijeliti povjerenje
Potpuno sigurno	Fokusira se na integritet, a ne na povjerljivost
Pametno satracts su uvijek legalni	Oni izvršavaju samo dijelove nekih pravnih ugovoratracts
nepromjenljiv	Nudi snažnu probabilističku nepromjenjivost
Uvijek troši struju	Lanci dokaza o udjelu poput Ethereum troše vrlo malo energije
Inherentno neskalabilno	Moderne mreže drugog sloja i modularni lanci skaliraju se na tisuće transakcija u sekundi

Primjena Blockchain tehnologije

Evo nekih uobičajenih primjena blockchaina.

• Koristi se za stvaranje sigurne i transparentne digitalne knjige svih transakcija.
• Omogućuje institucijama stvaranje nepromjenjive evidencije akademskih postignuća kojoj mogu pristupiti studenti i nastavnici.
• Koristi se za stvaranje učinkovitijeg sustava trgovanja vrijednosnim papirima.
• Zajmodavci koriste blockchain za izvršavanje kolateraliziranih zajmova putem pametnih prijevaratracts.
• Korištenje blockchain tehnologije za evidentiranje transakcija nekretninama može pružiti sigurniji način provjere i prijenosa vlasništva.
• Koristi se za keeping provjerljive atribute identiteta poput datuma rođenja u javnoj knjizi.
• Blockchain se koristi u logistici za track artikala dok se kreću kroz mrežu opskrbnog lanca.
• Sve se više koristi za provjeru podrijetla podataka za obuku umjetne inteligencije i autentičnosti izlaznih podataka modela.

Ograničenja blockchain tehnologije

Blockchain je moćan, ali nije čarobni štapić. Evo najčešćih ograničenja kojih treba biti svjestan.

Veći troškovi: Čvorovi traže veće nagrade za dovršetak transakcija na tržištu koje funkcionira na temelju ponude i potražnje.

Sporije transakcije: Čvorovi daju prioritet transakcijama s većim nagradama, što može uzrokovati nakupljanje zaostataka tijekom najveće potražnje.

Manji Ledgers: Nije uvijek moguće održavati potpunu kopiju blockchaina, što može utjecati na nepromjenjivost i konsenzus na laganim čvorovima.

Transakcijski troškovi i brzina mreže: Transakcijski trošak od Bitcoin je puno veća od gotovo besplatnih naknada koje su se promovirale u ranim godinama.

Rizik od pogreške: Uvijek postoji rizik od pogreške kada su uključeni ljudi. Ako blockchain služi kao baza podataka, svi ulazni podaci moraju biti visoke kvalitete jer se pogreške široko šire.

Korištenje resursa: Svaki čvor koji pokreće blockchain Proof of Work mora održavati konsenzus, što troši energiju. Lanci Proof of Stake značajno su smanjili taj utjecaj.

Blockchain Council

Blockchain Council pruža certifikate za blockchain koji su namijenjeni ljudima koji žele karijeru u blockchain domeni. Certifikati zahtijevaju dubinsko poznavanje temeljnih blockchain koncepata i fokus na Cordu, pametne kontrole...tracts, Hyperledger i Quorum aplikacije.

Certifikati Blockchain Councila korisni su u industrijama poput digitalnog marketinga, zdravstva i lanca opskrbe. Obuka i certifikati vrijedni su za poduzeća, tvrtke i pojedinačne programere koji žele primijeniti blockchain na tradicionalne radne sustave.

Certifikati koje nudi Blockchain Council uključuju:

• Certificirani stručnjak za blockchain
• Certificirani stručnjak za Corda
• Certificirana Corda Archizaötitili
• Certificirani Blockchain programer
• Certificirani stručnjak za sigurnost blockchaina
• Certificirani pametni uređajtract Razvojni programer
• Ovjerena Bitcoin Stručni paket
• Ovjerena Ethereum Stručni paket

Ako želite naučiti kako stvoriti vlastitu kriptovalutu, evo besplatnog vodiča koji vrijedi pogledati: Kako stvoriti vlastitu kriptovalutu.

Pitanja i odgovori