ブロックチェーン チュートリアル: ブロックチェーン テクノロジーを学ぶ (例)

Blockchainとは何ですか?

ブロックチェーン 情報を含むブロックのチェーンとして定義できます。この技術は、デジタル文書にタイムスタンプを付けて、文書を遡ったり改ざんしたりすることができないようにすることを目的としています。ブロックチェーンの目的は、 double 中央サーバーを必要とせずに記録の問題を解決します。

また, ブロックチェーン 銀行や政府などの第三者仲介業者を必要とせずに、お金、財産、契約書などのアイテムを安全に転送するために使用されます。 データがブロックチェーン内に記録されると、それを変更することは非常に困難です。

ブロックチェーンはソフトウェア プロトコルです (SMTP が電子メールで使用されるのと同じです)。mail)。 ただし、ブロックチェーンはインターネットなしでは実行できません。 他のテクノロジーに影響を与えるため、メタテクノロジーとも呼ばれます。 これは、データベース、ソフトウェア アプリケーション、接続されたコンピューターなど、いくつかの部分で構成されています。

この用語は、ビットコイン ブロックチェーンやイーサリアム ブロックチェーンに対して使用されることもあれば、他の仮想通貨やデジタル トークンに対して使用されることもあります。 ただし、そのほとんどは分散型台帳について話しています。

この初心者向けのブロックチェーン チュートリアルでは、次のようなブロックチェーンの基本を学びます。

ブロックチェーンではないもの!

ブロックチェーンではないもの

  • ブロックチェーンはビットコインではありませんが、ビットコインの背後にあるテクノロジーです
  • ビットコインはデジタル トークンであり、ブロックチェーンはデジタル トークンの所有者を追跡するための台帳です。
  • ブロックチェーンなしではビットコインを持つことはできませんが、ビットコインなしでもブロックチェーンを持つことはできます。

ブロックチェーン Archi構造

このブロックチェーン技術チュートリアルでは、ブロックチェーンについて学びましょう archiさまざまなコンポーネントを理解して構造を構築します。

ブロックとは?

ブロック Archiブロックチェーンの構造

ブロックチェーンは、情報を含むブロックのチェーンです。 ブロック内に保存されるデータは、ブロックチェーンの種類によって異なります。

たとえば、ビットコイン ブロックには、送信者、受信者、転送されるビットコインの数に関する情報が含まれています。

ビットコイン ブロック

ビットコイン ブロック

チェーンの最初のブロックは、 ジェネシスブロック。 チェーン内の新しいブロックはそれぞれ、前のブロックにリンクされます。

SHA256 – ハッシュについて

ブロックにはハッシュもあります。 A は、各ブロックに固有のフィンガープリントとして理解できます。 これはブロックとそのすべての内容を識別し、指紋と同様に常に一意です。 したがって、ブロックが作成されると、ブロック内で変更が加えられると、ハッシュも変更されます。

SHA256ハッシュとは何ですか

SHA256ハッシュとは何ですか

したがって、ハッシュは交差点の変更を検出する場合に非常に役立ちます。 ブロックのフィンガープリントが変更されると、それは同じブロックのままではなくなります。

各ブロックには、

  1. 且つ
  2. ハッシュ
  3. 前のブロックのハッシュ

以下を検討してくださいwing たとえば、3 つのブロックのチェーンがあるとします。 1st ブロックには先行要素がありません。 したがって、前のブロックは含まれません。 ブロック 2 にはブロック 1 のハッシュが含まれています。一方、ブロック 3 にはブロック 2 のハッシュが含まれています。

ブロック Archiブロックチェーンの構造

したがって、すべてのブロックには前のブロックのハッシュが含まれています。 これはブロックチェーンを非常に安全にする技術です。 それがどのように機能するかを見てみましょう –

攻撃者がブロック 2 に存在するデータを変更できると仮定します。これに応じて、ブロックのハッシュも変更されます。 しかし、ブロック 3 にはブロック 2 の古いハッシュがまだ含まれています。これにより、ブロック 3 と後続のすべてのブロックは、前のブロックの正しいハッシュを持たないため無効になります。

ブロック Archiブロックチェーンの構造

したがって、単一のブロックを変更するだけで、すべてのブロックをすぐに変更できます。wing ブロックは無効です。

仕事の証明

ハッシュはテンパリングを防ぐ優れたメカニズムですが、最近のコンピューターは高速であり、XNUMX秒間に数十万のハッシュを計算できます。 数分以内に、攻撃者はブロックを改ざんし、他のブロックのすべてのハッシュを再計算してブロックチェーンを再び有効にすることができます。

この問題を回避するために、ブロックチェーンでは Proof-of-Work の概念が使用されます。 これは、新しいブロックの作成を遅くするメカニズムです。

プルーフ・オブ・ワークは、解決するのにある程度の労力を必要とする計算問題です。 ただし、計算問題の結果を検証するのに必要な時間は、計算問題自体を解くのにかかる時間に比べれば非常に短いです。

ビットコインの場合、チェーンに新しいブロックを追加するために必要なプルーフ・オブ・ワークの計算にほぼ 10 分かかります。 この例を考慮すると、ハッカーがブロック 2 のデータを変更する場合、プルーフ・オブ・ワーク (これには 10 分かかります) を実行してから、ブロック 3 とそれに続くすべてのブロックを変更する必要があります。

ブロック Archiブロックチェーンの構造

このような仕組みにより、ブロックの改ざんは非常に困難になるため、たとえ XNUMX つのブロックでも改ざんされた場合は、すべてのブロックの Proof-of-Work を再計算する必要があります。wing ブロック。 したがって、ハッシュとプルーフ・オブ・ワークのメカニズムにより、ブロックチェーンは安全になります。

分散型P2Pネットワーク

ただし、ブロックチェーン自体を保護するためにブロックチェーンが使用するもう XNUMX つの方法があり、それは分散することです。 チェーンを管理するために中央エンティティを使用する代わりに、ブロックチェーンは分散型ピアツーピア ネットワークを使用し、誰もが参加することができます。 誰かがこのネットワークに入ると、ブロックチェーンの完全なコピーを取得します。 各コンピュータは と呼ばれます .

分散型P2Pネットワーク

ユーザーが新しいブロックを作成すると何が起こるかを見てみましょう。 この新しいブロックはネットワーク上のすべてのユーザーに送信されます。 各ノードはブロックを検証して、変更されていないことを確認する必要があります。 チェックが完了した後、各ノードはこのブロックをブロックチェーンに追加します。

分散型P2Pネットワーク

このネットワーク内のこれらすべてのノードは、 コンセンサス。 彼らは、どのブロックが有効でどのブロックが無効であるかについて同意します。 ネットワーク内のノードは、改ざんされたブロックを拒否します。

したがって、ブロックチェーンの改ざんを成功させるには

  1. チェーン上のすべてのブロックを改ざんする必要があります
  2. 各ブロックのproof-of-workをやり直す
  3. ピアツーピア ネットワークの 50% 以上を制御します。

これらすべてを行うと、改ざんされたブロックが他のすべての人に受け入れられるようになります。 これは不可能に近い仕事です。 したがって、ブロックチェーンは非常に安全です。 次に、この初心者向けブロックチェーン開発チュートリアルでは、ブロックチェーン トランザクションがどのように機能するかを学びます。

ブロックチェーンテクノロジはどのように機能しますか?

ブロックチェーンのトランザクションプロセス

ブロックチェーンのトランザクションプロセス

ステップ1) 取引を要求する人がいます。 トランザクションには、暗号通貨、契約、記録、またはその他の情報が含まれる可能性があります。

ステップ2) 要求されたトランザクションは、ノードの助けを借りて P2P ネットワークにブロードキャストされます。

ステップ3) ノードのネットワークは、既知のアルゴリズムを利用してトランザクションとユーザーのステータスを検証します。

ステップ4) トランザクションが完了すると、新しいブロックが既存のブロックチェーンに追加されます。 このようにして、それは永続的で変更不可能です。

なぜブロックチェーンが必要なのでしょうか?

ブロックチェーン技術がこれほど普及した理由をいくつか挙げます。

レジリアンス: ブロックチェーンは頻繁に複製される archi構造。システムに対する大規模な攻撃が発生した場合でも、チェーンはほとんどのノードによって引き続き運用されます。

時間の短縮: 金融業界では、ブロックチェーンが重要な役割を果たすことができます。wing すべてのスタック所有者間で共有台帳の合意されたデータの単一バージョンが利用できるため、検証、決済、およびクリアランスの長いプロセスが必要ないため、取引の決済が迅速になります。

信頼性: ブロックチェーンは、利害関係者の身元を認証および検証します。これにより削除されます double 記録し、料金を削減し、トランザクションを高速化します。

変更できないトランザクション: ブロックチェーンはトランザクションを時系列に登録することで、すべての操作の不変更性を証明します。つまり、台帳チェーンに新しいブロックが追加された場合、そのブロックを削除したり変更したりすることはできません。

不正防止: 共有情報とコンセンサスの概念により、詐欺や横領による損失の可能性を防ぎます。 物流ベースの産業では、監視メカニズムとしてのブロックチェーンがコスト削減に機能します。

セキュリティ: 従来のデータベースへの攻撃は、特定のターゲットを破壊することです。 分散台帳テクノロジーの助けを借りて、各当事者は元のチェーンのコピーを保持するため、他の多数のノードが停止した場合でもシステムは動作し続けます。

透明性: パブリック ブロックチェーンへの変更は誰でも公開されます。 これにより透明性が高まり、すべてのトランザクションは不変になります。

コラボレーション – 第三者を仲介することなく、当事者が直接取引できるようになります。

分散型: すべてのノードがブロックチェーン情報を交換する方法に関する標準ルールがあります。 この方法では、すべてのトランザクションが検証され、すべての有効なトランザクションが XNUMX つずつ追加されます。

ブロックチェーンのバージョン

このブロックチェーン開発チュートリアルでは、ブロックチェーンのバージョンについて学びましょう。

ブロックチェーンのバージョン

ブロックチェーンのバージョン

ブロックチェーン 1.0: 通貨

DLT (分散台帳テクノロジー) の実装により、その最初の明白なアプリケーションである暗号通貨が生まれました。 これにより、ブロックチェーン技術に基づいた金融取引が可能になります。 通貨や決済に使われます。 ビットコインはこの分野で最も顕著な例です。

ブロックチェーン 2.0: スマート コントラクト

新しい主要な概念は、ブロックチェーン内に「存在する」小さなコンピューター プログラムであるスマート コントラクトです。 これらは、自動的に実行され、促進、検証、強制など、以前に定義された条件をチェックする無料のコンピューター プログラムです。 従来の契約の代替として使用されます。

ブロックチェーン 3.0: DApps:

DAppsは分散型アプリケーションの略称です。 バックエンド コードは分散型ピアツーピア ネットワーク上で実行されます。 DApp には、従来のアプリと同様に、バックエンドを呼び出すことができる任意の言語で記述されたフロントエンド ブロックチェーンのサンプル コードとユーザー インターフェイスを含めることができます。

ブロックチェーンのバリアント

公衆:

このタイプのブロックチェーンでは、台帳はインターネット上の誰もが見ることができます。 これにより、誰でもトランザクションのブロックを検証してブロックチェーンに追加できるようになります。 パブリック ネットワークには、人々が参加するためのインセンティブがあり、無料で使用できます。 パブリック ブロックチェーン ネットワークは誰でも使用できます。

プライベート:

プライベート ブロックチェーンは単一の組織内にあります。 組織内の特定の人のみがトランザクション ブロックを確認して追加できるようになります。 ただし、通常はインターネット上の誰でも閲覧できます。

プライベートブロックチェーン

コンソーシアム:

このブロックチェーンのバリアントでは、組織のグループのみがトランザクションを検証して追加できます。 ここで、元帳を開くことも、選択したグループに制限することもできます。 コンソーシアム ブロックチェーンは組織を超えて使用されます。 これは、事前に承認されたノードによってのみ制御されます。

ブロックチェーンのユースケース

ブロックチェーン技術は、以下に示すようにさまざまな分野で広く使用されています。wing 列で番号の横にあるXをクリックします。

セクター 使用法
マーケット
  • Billモニタリング、データ転送
  • サプライチェーンネットワークにおけるクォータ管理
政府部門
  • 国境を越えたパーソナライズされたガバナンス サービス
  • 投票、提案 P2P ボンド、
  • 書類/契約書および譲渡時の所有権証明のデジタル化
  • レジストリと識別
  • 電話弁護士サービス
  • IPの登録と交換
  • 納税証明書 公証人サービスと文書登録
IoT
  • 農業およびドローンセンサーネットワーク
  • スマートホームネットワーク
  • 統合されたスマートシティ。
  • スマートホームセンサー
  • 自走車
  • パーソナライズされたロボット、ロボットコンポーネント
  • パーソナライズされたドローン
  • デジタルアシスタント
健康
  • データ管理
  • ユニバーサル EMR 健康データバンク
  • QSデータコモンズ
  • ビッグヘルスデータストリームの分析対象
  • デジタルヘルスウォレット スマートプロパティ
  • ヘルストークン
  • 個人開発契約
科学と芸術
  • スーパーコンピューティング
  • 群衆分析
  • P2P リソース
  • デジタルマインドフィットサービス
財務会計
  • デジタル通貨による支払い
  • 支払いと送金
  • ブロックチェーン上のコンピューターのネットワークを使用した非カルテル化資本市場
  • 部門間会計
  • 清算、トレーディング、デリバティブ
  • 簿記

ブロックチェーンの重要な実際の使用例

1.ドバイ: スマートシティ

2016年、スマートドバイオフィスはブロックチェーン戦略を導入しました。 このテクノロジーを使用すると、起業家や開発者は投資家や大手企業とつながることができます。 その目的は、ドバイを「世界で最も幸せな都市」にするために、さまざまな種類の産業の発展を促進するブロックチェーンベースのシステムを実装することです。 ブロックチェーン開発者になることに興味がある場合は、次のサイトで詳細を学ぶことができます。 ブロックチェーン開発者になる方法 最先端のブロックチェーンベースのシステムの開発に貢献します。

2. 顧客維持にインセンティブを与える

Incent は、ブロックチェーン技術をベースとした CRaaS (サービスとしての消費者維持) です。 これは、関連ネットワークに加盟する企業向けのトークンの生成に基づいたロイヤルティ プログラムです。 このシステムではブロックチェーンが瞬時に交換されますneoユーザーの携帯電話のデジタル ポートフォリオに保存したり、ブラウザ経由でアクセスしたりすることができます。

3. 人道支援のためのブロックチェーン

2017年XNUMX月、国連世界食糧計画は人道援助と呼ばれるプロジェクトを開始した。 このプロジェクトはパキスタンのシンド州の農村地域で開発されました。 ブロックチェーン技術を使用することで、受益者が受け取った金銭、食料、あらゆる種類の取引がブロックチェーンに登録され、このプロセスのセキュリティと透明性が確保されます。

ビットコイン暗号通貨: ブロックチェーンの最も人気のあるアプリケーション

ビットコイン暗号通貨のブロックチェーン

Cryptocurrencyとは何ですか?

暗号通貨は、米ドルなどの従来の通貨と同様に交換媒体の XNUMX つですが、暗号化の特定の原理によって可能になるプロセスを通じてデジタル情報を交換するように設計されています。 暗号通貨はデジタル通貨であり、代替通貨および仮想通貨のサブセットとして分類されます。

暗号通貨は、デジタル暗号化に基づいたベアラー手段です。 この種の暗号通貨では、通貨の所有者が所有権を持ちます。 所有者の身元に関する他の記録は保存されていません。 1998 年、Wei Dai は匿名の分散型電子マネー システム「B-Money」を公開しました。

ビットコインとは何ですか?

ビットコインは2009年にサトシ・ナカモトという未知の人物によって設立されました。ビットコインは、中央当局や銀行によって管理されないピアツーピア技術です。現在、ビットコインの発行や取引管理はネットワーク上で一括して行われています。現在、世界で支配的な暗号通貨です。オープンソースであり、一般向けに設計されているため、誰もビットコインを管理することができません。実際、ビットコインの発行枚数はわずか 21 万枚です。現在、ビットコインの時価総額は12ドルです billイオン。

誰でも手数料を支払うことなくビットコインを使用できます。 ビットコインを扱う場合、送信者と受信者は第三者を介さずに直接取引します。

ブロックチェーンとビットコイン:

ブロックチェーンはビットコインの背後にあるテクノロジーです。 ビットコインはデジタル トークンであり、ブロックチェーンはデジタル トークンの所有者を追跡する台帳です。 ブロックチェーンなしではビットコインを持つことはできませんが、ビットコインなしでもブロックチェーンを持つことはできます。

その他の著名な仮想通貨

  • Ethereum
  • Bitcoin Cash
  • Ripple
  • Litecoin

ブロックチェーンと共有データベース

ブロックチェーンと共有データベース

ブロックチェーンと共有データベース

計測パラメータ ブロックチェーン 共有データベース
業務執行統括 インセット 作成/読み取り/更新および削除
Replication すべてのピアでの完全なレプリケーション マスタースレーブ

マルチマスター

コンセンサス ほとんどのピアはトランザクションの結果について同意します。 commit と Paxos の XNUMX つのフェーズで保持される分散トランザクション。
検証 グローバル ルールはブロックチェーン システム全体に適用されます。 ローカル整合性制約のみを提供します
仲介機能の排除 ブロックチェーンではそれが許可されます。 禁止されている。
機密性 完全機密 完全に機密ではありません
堅牢性 完全に堅牢なテクノロジー。 完全に堅牢ではありません。

ブロックチェーンに関する神話

神話 現実
あらゆる問題を解決してくれる いいえ、それは単なるデータベースです
トラストレステクノロジー 信頼を変えることもできるし、信頼を広げることもできる
セキュアー 機密性ではなく誠実さに焦点を当てます
スマートコントラクトは常に合法です 一部の法的契約の一部のみを履行します
不変 確率的な不変性のみを提供します
電気を無駄に使う必要がある 新興のブロックチェーンは効率的です
本質的に売れないものである 新興ブロックチェーンはスケーラブルである

ブロックチェーン技術の応用

ブロックチェーンの一般的なアプリケーションをいくつか示します。

  • すべての取引の安全かつ透明性のあるデジタル台帳を作成するために使用されます。
  • すべての生徒と教師がアクセスできる、改ざん防止された学業成績の記録を作成できます。
  • 証券取引のためのより効率的なシステムを作成するために使用されます。
  • 貸し手はブロックチェーンを使用して融資を実行しますlaterスマートコントラクトを通じた融資の実現
  • ブロックチェーン技術を使用して不動産取引を記録すると、より安全でアクセスしやすい所有権の確認と譲渡の手段が提供されます。
  • 社会保障番号、生年月日、その他の識別情報などのデータを公開台帳に保管するために使用します。
  • ブロックチェーン技術は、物流やサプライチェーンのネットワーク内を移動する品目を追跡するのに役立つため、物流業界でも使用されています。

ブロックチェーン技術の限界

この初心者向けブロックチェーン チュートリアルでは、ブロックチェーン テクノロジーの制限について学びます。

より高いコスト: ノードは、需要と供給の原則に基づいて機能するビジネスでトランザクションを完了することで、より高い報酬を求めます。

トランザクションが遅い場合: ノードはより高い報酬を持つトランザクションを優先し、トランザクションのバックログが蓄積します
より小さい元帳: ブロックチェーンの完全なコピーは不可能であり、不変性やコンセンサスなどに影響を与える可能性があります。

トランザクションコスト、ネットワーク速度: ビットコインの取引コストは、最初の数年間は「ほぼ無料」ともてはやされていたため、かなり高額になっている。

エラーのリスク: 人的要因が関与している限り、エラーのリスクは常に存在します。 ブロックチェーンがデータベースとして機能する場合、受信データはすべて高品質でなければなりません。 ただし、人間が関与することでエラーをすぐに解決できます。

無駄: ブロックチェーンを実行するすべてのノードは、ブロックチェーン全体でコンセンサスを維持する必要があります。 これによりダウンタイムが非常に短くなり、ブロックチェーンに保存されたデータは永久に変更できなくなります。 ただし、各ノードは合意に達するためにタスクを繰り返すため、これはすべて無駄です。

ブロックチェーン評議会

ブロックチェーン評議会

ブロックチェーン評議会 は、ブロックチェーン分野でキャリアを積みたい人のために特別に設計されたブロックチェーンの認定を提供します。 この認定には、ブロックチェーンの中核概念に関する深い知識が必要です。 Corda、スマート コントラクト、ハイパーレジャー、クォーラム アプリケーションに焦点を当てています。

Blockchain Council 認定は、デジタル マーケティング、ヘルスケア、サプライ チェーンなどの業界で働くのに役立ちます。この組織が提供するトレーニングと認定は、さまざまな企業、ビジネス、開発者にとって役立ちます。 その結果、集中型の従来の作業システム ビジネスでブロックチェーン テクノロジーが使用されます。

Following Blockchain Council によって提供される証明書は次のとおりです。

  • 認定ブロックチェーンエキスパート
  • 認定Cordaエキスパート
  • 認定コルダ ArchiTECT
  • 認定ブロックチェーン開発者
  • 認定ブロックチェーンセキュリティプロフェッショナル
  • 認定スマートコントラクト開発者
  • 認定ビットコインエキスパート
  • 認定イーサリアムエキスパート

ブロックチェーン評議会

独自の暗号通貨の作成について学びたい場合は、以下の無料チュートリアルをご覧ください。 独自の暗号通貨を作成するにはどうすればよいですか?

まとめ

  • ブロックチェーンは情報を含むブロックのチェーンです
  • ブロックチェーンはビットコインではありませんが、ビットコインの背後にあるテクノロジーです
  • すべてのブロックにはハッシュが含まれます。
  • 各ブロックには前のブロックのハッシュがあります
  • ブロックチェーンでは、新しいブロックを追加する前に Proof of Work が必要です
  • ブロックチェーン データベースは複数のピア間で分散されており、集中化されていません。
  • ブロックチェーンテクノロジーは復元力、分散性、時間短縮、信頼性が高く、不変の移行を提供します。
  • ブロックチェーンの 1.0 つのバージョンは、ブロックチェーン 2.0: 通貨、ブロックチェーン 3.0: スマート コントラクト、およびブロックチェーン XNUMX: DApps です。
  • ブロックチェーンは、1) パブリック、2) プライベート、3) コンソーシアムの XNUMX つの異なるバリアントで利用可能です。
  • このテクノロジーを使用する場合、コストが高く、トランザクションが遅く、台帳が小さく、エラーのリスクがいくつかあります。
  • ドバイ - スマートシティ、インセントの顧客維持、人道支援のためのブロックチェーンは、ブロックチェーンの実際の使用例です
  • ビットコインは中央当局や銀行によって管理されていないブロックチェーン技術を使用しています