Blockchain-tutorial: leer Blockchain-technologie (voorbeelden)

De blockchain wordt gebruikt voor de veilige overdracht van zaken zoals geld, eigendommen, contracten, enz., zonder dat er een derde tussenpersoon zoals een bank of overheid nodig is. Zodra gegevens in een blockchain zijn vastgelegd, is het erg moeilijk om deze te wijzigen.

De blockchain is een softwareprotocol (zoals SMTP voor e-mail). Blockchains zouden echter niet kunnen draaien zonder internet. Het wordt ook wel metatechnologie genoemd omdat het andere technologieën beïnvloedt. Het bestaat uit verschillende onderdelen: een database, softwaretoepassing, een aantal verbonden computers, etc.

Soms wordt de term gebruikt voor Bitcoin Blockchain of de Ethereum Blockchain, en soms andere virtuele valuta of digitale tokens. De meesten praten echter over distributed ledgers.

In deze Blockchain-tutorial voor beginners leer je de basisprincipes van Blockchain, zoals:

• Wat is Blockchain?
• Wat Blockchain NIET is!
• Blockchain Architectuur
• Hoe werkt Blockchain-technologie?
• Waarom hebben we Blockchain nodig?
• Blockchain-versies
• Blockchain-varianten
• Blockchain-gebruiksscenario's
• Belangrijke praktijkvoorbeelden van Blockchain
• Bitcoin cryptocurrency: meest populaire toepassing van Blockchain
• Blockchain versus gedeelde database
• Mythes over Blockchain
• Toepassingen van Blockchain-technologie
• Beperkingen van Blockchain-technologie

Wat Blockchain NIET is!

• Blockchain is dat niet Bitcoin, maar het is de technologie erachter Bitcoin
• Bitcoin is het digitale token, en de blockchain is het grootboek om bij te houden wie de digitale tokens bezit
• Dat kun je niet hebben Bitcoin zonder blockchain, maar je kunt ook een blockchain hebben zonder Bitcoin.

Blockchain Architectuur

In deze tutorial over blockchaintechnologie bestuderen we de blockchainarchitectuur door de verschillende componenten ervan te begrijpen:

Wat is een blok?

Een Blockchain is een keten van blokken die informatie bevatten. De gegevens die in een blok worden opgeslagen, zijn afhankelijk van het type blockchain.

Bijvoorbeeld, A Bitcoin Het blok bevat informatie over de verzender, de ontvanger en het aantal bitcoins dat moet worden overgedragen.

Bitcoin Block

Het eerste blok in de keten wordt het Genesis blok. Elk nieuw blok in de keten is gekoppeld aan het vorige blok.

SHA256 begrijpen – Hash

Een blok heeft ook een hash. A kan worden opgevat als een vingerafdruk die uniek is voor elk blok. Het identificeert een blok en de gehele inhoud ervan, en is altijd uniek, net als een vingerafdruk. Dus zodra een blok is gemaakt, zal elke verandering binnen het blok ervoor zorgen dat de hash verandert.

Wat is SHA256-hash

Daarom is de Hash erg handig als u wijzigingen aan kruispunten wilt detecteren. Als de vingerafdruk van een blok verandert, blijft het niet hetzelfde blok.

Elk blok heeft

1. Data
2. Hachee
3. Hash van het vorige blok

Beschouw het volgende voorbeeld, waar we een keten van 3 blokken hebben. De 1^st blok heeft geen voorganger. Daarom bevat het niet het vorige blok. Blok 2 bevat een hash van blok 1. Terwijl blok 3 de hash van blok 2 bevat.

Daarom bevatten alle blokken hashes van eerdere blokken. Dit is de techniek die een blockchain zo veilig maakt. Laten we eens kijken hoe het werkt –

Stel dat een aanvaller de gegevens in Blok 2 kan wijzigen. Dienovereenkomstig verandert ook de Hash van het Blok. Maar Blok 3 bevat nog steeds de oude Hash van Blok 2. Dit maakt Blok 3 en alle daaropvolgende blokken ongeldig omdat ze niet de juiste Hash van het vorige blok hebben.

Als u één enkel blok wijzigt, kunnen alle daaropvolgende blokken snel ongeldig worden.

Bewijs van het werk

Hashes zijn een uitstekend mechanisme om tempering te voorkomen, maar computers zijn tegenwoordig supersnel en kunnen honderdduizenden hashes per seconde berekenen. Binnen een paar minuten kan een aanvaller met een blok knoeien en vervolgens alle hashes van andere blokken opnieuw berekenen om de blockchain weer geldig te maken.

Om dit probleem te voorkomen, gebruiken blockchains het concept van Proof-of-Work. Het is een mechanisme dat de creatie van nieuwe blokken vertraagt.

Een proof-of-work is een rekenprobleem dat enige moeite kost om op te lossen. Maar de tijd die nodig is om de resultaten van het rekenprobleem te verifiëren, is veel korter dan de moeite die het kost om het rekenprobleem zelf op te lossen.

Bij Bitcoinduurt het bijna 10 minuten om de vereiste proof-of-work te berekenen om een ​​nieuw blok aan de keten toe te voegen. Als we ons voorbeeld bekijken: als een hacker gegevens in Blok 2 zou willen wijzigen, zou hij een proof of work moeten uitvoeren (wat 10 minuten zou duren) en pas daarna wijzigingen aanbrengen in Blok 3 en alle daaropvolgende blokken.

Dit soort mechanisme maakt het vrij lastig om met de blokken te knoeien, dus zelfs als je met maar één blok knoeit, zul je de proof-of-work voor alle volgende blokken opnieuw moeten berekenen. Hashing en proof-of-work mechanismen maken een blockchain dus veilig.

Gedistribueerd P2P-netwerk

Er is echter nog een methode die door blockchains wordt gebruikt om zichzelf te beveiligen, en dat is door te worden gedistribueerd. In plaats van een centrale entiteit te gebruiken om de keten te beheren, gebruiken Blockchains een gedistribueerd peer-peer netwerk, en iedereen mag meedoen. Wanneer iemand dit netwerk betreedt, krijgt hij de volledige kopie van de blockchain. Elke computer wordt een genoemd knooppunt.

Laten we eens kijken wat er gebeurt als een gebruiker een nieuw blok maakt. Dit nieuwe blok wordt naar alle gebruikers op het netwerk verzonden. Elk knooppunt moet het blok verifiëren om er zeker van te zijn dat het niet is gewijzigd. Na volledige controle voegt elk knooppunt dit blok toe aan zijn blockchain.

Al deze knooppunten in dit netwerk creëren een overeenstemming. Ze zijn het eens over welke blokken geldig zijn en welke niet. Knooppunten in het netwerk zullen blokken weigeren waarmee is geknoeid.

Dus om succesvol te knoeien met een blockchain

1. Je zult met alle blokken in de ketting moeten knoeien
2. Voer de proof-of-work voor elk blok opnieuw uit
3. Neem de controle over meer dan 50% van het peer-to-peer-netwerk.

Nadat je dit allemaal hebt gedaan, wordt je gemanipuleerde blok door alle anderen geaccepteerd. Dit is bijna een onmogelijke opgave. Daarom zijn Blockchains zo veilig. Vervolgens zullen we in deze Blockchain-ontwikkelingshandleiding voor beginners leren hoe een Blockchain-transactie werkt?

Hoe werkt Blockchain-technologie?

Blockchain-transactieproces

Stap 1) Iemand vraagt ​​om een ​​transactie. De transactie kan betrekking hebben op cryptocurrency, contracten, documenten of andere informatie.

Stap 2) De gevraagde transactie wordt met behulp van knooppunten naar een P2P-netwerk uitgezonden.

Stap 3) Het netwerk van knooppunten valideert de transactie en de status van de gebruiker met behulp van bekende algoritmen.

Stap 4) Zodra de transactie is voltooid, wordt het nieuwe blok toegevoegd aan de bestaande blockchain. Op een manier die permanent en onveranderlijk is.

Waarom hebben we Blockchain nodig?

Hier zijn enkele redenen waarom Blockchain-technologie zo populair is geworden.

Veerkracht: Blockchains zijn vaak gerepliceerde architectuur. De keten wordt nog steeds bediend door de meeste nodes in het geval van een massale aanval op het systeem.

Tijdreductie: In de financiële sector kan blockchain een belangrijke rol spelen door een snellere afhandeling van transacties mogelijk te maken. Er is namelijk geen langdurig verificatie-, afhandelings- en goedkeuringsproces nodig, omdat alle stackhouders één versie van de overeengekomen gegevens van het gedeelde grootboek tot hun beschikking hebben.

Betrouwbaarheid: Blockchain certificeert en verifieert de identiteiten van de geïnteresseerde partijen. Dit verwijdert dubbele records, verlaagt tarieven en versnelt transacties.

Onveranderlijke transacties: Door transacties in chronologische volgorde te registreren, garandeert Blockchain de onveranderlijkheid van alle handelingen. Dit betekent dat wanneer een nieuw blok aan de keten van grootboeken is toegevoegd, het niet meer kan worden verwijderd of gewijzigd.

Fraudepreventie: De concepten van gedeelde informatie en consensus voorkomen mogelijke verliezen door fraude of verduistering. In op logistiek gebaseerde industrieën werkt blockchain als een controlemechanisme om kosten te verlagen.

Beveiliging: Het aanvallen van een traditionele database is het neerhalen van een specifiek doelwit. Met de hulp van Distributed Ledger Technologie: elke partij heeft een kopie van de originele keten, waardoor het systeem operationeel blijft, zelfs als een groot aantal andere knooppunten uitvalt.

Transparantie: Wijzigingen in openbare blockchains zijn voor iedereen openbaar zichtbaar. Dit biedt meer transparantie en alle transacties zijn onveranderlijk.

Samenwerking – Hiermee kunnen partijen rechtstreeks met elkaar transacties uitvoeren zonder tussenkomst van derden.

Gedecentraliseerd: Er zijn standaardregels over hoe elk knooppunt de blockchain-informatie uitwisselt. Deze methode zorgt ervoor dat alle transacties worden gevalideerd en alle geldige transacties één voor één worden toegevoegd.

Blockchain-versies

Laten we nu in deze Blockchain-ontwikkelingshandleiding meer te weten komen over Blockchain-versies.

Blockchain-versies

Blockchain 1.0: Valuta

De implementatie van DLT (distributed ledger technology) leidde tot de eerste en voor de hand liggende toepassing: cryptocurrencies. Dit maakt financiële transacties mogelijk op basis van blockchaintechnologie. Het wordt gebruikt in valuta en betalingen. Bitcoin is het meest prominente voorbeeld in dit segment.

Blockchain 2.0: slimme contracten

De nieuwe sleutelconcepten zijn Smart Contracts, kleine computerprogramma's die 'leven' in de blockchain. Het zijn gratis computerprogramma's die automatisch worden uitgevoerd en eerder gedefinieerde voorwaarden controleren, zoals facilitering, verificatie of handhaving. Het wordt gebruikt als vervanging voor traditionele contracten.

Blockchain 3.0: DApps:

DApps is een afkorting van gedecentraliseerde applicatie. De backend-code draait op een gedecentraliseerd peer-to-peer-netwerk. Een DApp kan frontend Blockchain-voorbeeldcode en gebruikersinterfaces hebben die in elke taal zijn geschreven en die naar de backend kunnen bellen, zoals bij een traditionele app.

Blockchain-varianten

Openbaar:

In dit type blockchain zijn grootboeken zichtbaar voor iedereen op het internet. Het stelt iedereen in staat om een ​​blok transacties te verifiëren en toe te voegen aan de blockchain. Openbare netwerken hebben prikkels voor mensen om lid te worden en zijn gratis te gebruiken. Iedereen kan een openbaar blockchainnetwerk gebruiken.

private:

De private blockchain bevindt zich binnen één organisatie. Hiermee kunnen alleen specifieke mensen van de organisatie transactieblokken verifiëren en toevoegen. Over het algemeen mag iedereen op internet het echter bekijken.

Consortium:

In deze Blockchain-variant kan alleen een groep organisaties transacties verifiëren en toevoegen. Hier kan het grootboek open zijn of beperkt tot geselecteerde groepen. Consortium blockchain wordt gebruikt door organisaties heen. Het wordt alleen beheerd door vooraf geautoriseerde nodes.

Blockchain-gebruiksscenario's

Blockchain-technologie wordt op grote schaal gebruikt in verschillende sectoren, zoals blijkt uit de onderstaande tabel.

Sector	Gebruik
Markten	Billing, monitoring en gegevensoverdracht Quotabeheer in het Supply Chain Netwerk
Overheidssector	Transnationale gepersonaliseerde bestuursdiensten Stemmen, voorstellen P2P-obligatie, Digitisatie van documenten/contracten en eigendomsbewijzen voor overdrachten Registreren en identificeren Tele-advocatendienst IP-registratie en uitwisseling Belastingontvangsten Notarisservice en documentenregistratie
IOT	Sensornetwerken voor landbouw en drones Slimme thuisnetwerken Geïntegreerde smartcity. Slimme huissensoren Zelfrijdende auto Gepersonaliseerde robots, robotcomponent Gepersonaliseerde drones Digital assistenten
Gezondheid	Gegevensbeheer Universele EMR Gezondheidsdatabanken QS Data Commons Grote gezondheidsgegevensstroomanalyten Digital gezondheidsportemonnee Slimme eigendom Gezondheidstoken Persoonlijke ontwikkelingscontracten
Wetenschap & Kunst	Supercomputing Menigte analyse P2P-bronnen Digital van mindfit-diensten
Financiën en boekhouding	Digibetaling in valuta Betalingen en overschrijvingen Kapitaalmarkten gedekarteliseerd met behulp van een netwerk van de computer op de Blockchain Interdivisieboekhouding Clearing & Handel & Derivaten Boekhouden

Belangrijke praktijkvoorbeelden van Blockchain

1.Dubai: de slimme stad

In het jaar 2016 introduceerde het slimme kantoor in Dubai de Blockchain-strategie. Met behulp van deze technologie kunnen ondernemers en ontwikkelaars in contact komen met investeerders en toonaangevende bedrijven. Het doel is om een ​​op blockchain gebaseerd systeem te implementeren dat de ontwikkeling van verschillende soorten industrieën bevordert om van Dubai 'de gelukkigste stad ter wereld' te maken. Als je geïnteresseerd bent om blockchain-ontwikkelaar te worden, kun je er meer over lezen op hoe je een blockchain-ontwikkelaar kunt worden en bijdragen aan de ontwikkeling van geavanceerde, op blockchain gebaseerde systemen.

2. Stimulans voor het behouden van klanten

Incent is CRaaS (Consumer retention as a service) gebaseerd op Blockchain-technologie. Het is een loyaliteitsprogramma dat is gebaseerd op het genereren van tokens voor bedrijven die zijn aangesloten bij het bijbehorende netwerk. In dit systeem wordt blockchain onmiddellijk uitgewisseld en kan het worden opgeslagen in digitale portefeuilles van telefoons van gebruikers of via de browser worden geopend.

3. Blockchain voor humanitaire hulp

In januari 2017 startte het Wereldvoedselprogramma van de Verenigde Naties een project genaamd humanitaire hulp. Het project werd ontwikkeld in plattelandsgebieden van de Sindh-regio van Pakistan. Door gebruik te maken van de Blockchain-technologie ontvangen begunstigden geld, voedsel en worden alle soorten transacties geregistreerd op een blockchain om de veiligheid en transparantie van dit proces te garanderen.

Bitcoin cryptocurrency: meest populaire toepassing van Blockchain

Wat is Cryptocurrency?

Een cryptocurrency is een ruilmiddel zoals traditionele valuta zoals de USD, maar is ontworpen om digitale informatie uit te wisselen via een proces dat mogelijk wordt gemaakt door bepaalde principes van cryptografie. Een cryptocurrency is een digitale valuta en wordt geclassificeerd als een subset van alternatieve valuta en virtuele valuta.

Cryptovaluta is een toonderinstrument gebaseerd op digitale cryptografie. Bij dit soort cryptocurrency heeft de houder van de valuta het eigendom. Er wordt geen ander verslag bijgehouden over de identiteit van de eigenaar. In het jaar 1998 publiceerde Wei Dai "B-Money", een anoniem, gedistribueerd elektronisch geldsysteem.

Wat is Bitcoin?

Bitcoin werd in 2009 gelanceerd door een onbekende persoon genaamd Satoshi Nakamoto. Bitcoin is een peer-to-peer-technologie die niet wordt beheerd door een centrale autoriteit of banken. Momenteel uitgifte Bitcoins en het beheren van transacties worden gezamenlijk in het netwerk uitgevoerd. Het is momenteel de dominante cryptocurrency ter wereld. Het is open source en ontworpen voor het grote publiek, wat betekent dat niemand de controle heeft over de Bitcoin. In werkelijkheid zijn het er maar 21 miljoen Bitcoins uitgegeven. Momenteel, Bitcoin heeft een marktkapitalisatie van $12 miljard.

Iedereen kan bitcoin gebruiken zonder enige proceskosten te betalen. Als u Bitcoin, de afzender en de ontvanger voeren rechtstreeks transacties uit zonder tussenkomst van een derde partij.

Blockchain en Bitcoin:

De blockchain is de technologie erachter Bitcoin. Bitcoin is het digitale token, en blockchain is het grootboek dat bijhoudt wie de digitale tokens bezit. Je kunt niet Bitcoin zonder blockchain, maar je kunt ook blockchain hebben zonder Bitcoin.

Andere prominente cryptocurrencies

• Ethereum
• Bitcoin Cash
• Ripple
• Litecoin

Blockchain versus gedeelde database

Blockchain versus gedeelde database

parameters	Blockchain	Gedeelde database
Operations	Invoegen	Maken/Lezen/Bijwerken en Verwijderen
kopiëren	Volledige replicatie op elke peer	Meester-slaaf Multimaster
Overeenstemming	De meeste peers zijn het eens over de uitkomst van transacties.	Gedistribueerde transacties die in twee fasen werden gehouden, committen en Paxos.
Validatie	Mondiale regels worden afgedwongen op het hele blockchain-systeem.	Biedt alleen lokale integriteitsbeperkingen
disintermediation	Met blockchain is het toegestaan.	Niet toegestaan.
Vertrouwelijkheid	Volledig vertrouwelijk	Niet geheel vertrouwelijk
robuustheid	Volledig robuuste technologie.	Niet geheel robuust.

Mythes over Blockchain

Mythe	Realiteit
Het lost elk probleem op	Nee, het is gewoon een database
Betrouwbare technologie	Het kan vertrouwen veranderen en ook vertrouwen verspreiden
Beveilig	Het richt zich op integriteit en niet op vertrouwelijkheid
Slimme contracten zijn altijd legaal	Het voert slechts delen van sommige juridische contracten uit
Onveranderlijk	Het biedt alleen probabilistische onveranderlijkheid
Er moet elektriciteit worden verspild	Opkomende blockchains zijn efficiënt
Het is per definitie onverkoopbaar	Opkomende blockchains zijn schaalbaar

Toepassingen van Blockchain-technologie

Hier zijn enkele veelvoorkomende toepassingen van Blockchain:

• Het wordt gebruikt om een ​​veilig en transparant digitaal grootboek van alle transacties te creëren.
• Hiermee kunt u een fraudebestendig overzicht van academische prestaties creëren dat toegankelijk is voor alle studenten en docenten.
• Het wordt gebruikt voor het creëren van een efficiënter systeem voor het verhandelen van effecten.
• Geldverstrekkers gebruiken blockchain om onderpandleningen uit te voeren via slimme contracten
• Het gebruik van blockchain-technologie om vastgoedtransacties vast te leggen kan een veiliger en toegankelijker middel bieden om eigendom te verifiëren en over te dragen.
• Wordt gebruikt om gegevens zoals het burgerservicenummer, de geboortedatum en andere identificerende informatie in een openbaar grootboek te bewaren.
• Blockchain-technologie wordt ook gebruikt in de logistieke sector, omdat het helpt bij het volgen van artikelen terwijl ze door een logistiek of supply chain-netwerk bewegen.

Beperkingen van Blockchain-technologie

In deze Blockchain-tutorial voor beginners leren we nu over de beperkingen van Blockchain-technologie:

Hogere kosten: Knooppunten streven naar hogere beloningen voor het voltooien van transacties in een bedrijf dat werkt volgens het principe van vraag en aanbod

Langzamere transacties: Knooppunten geven prioriteit aan transacties met hogere beloningen en het opbouwen van achterstanden in transacties
Kleiner grootboek: Het is niet mogelijk om een ​​volledige kopie van de Blockchain te maken, wat mogelijk de onveranderlijkheid, consensus, enz. kan beïnvloeden.

Transactiekosten, netwerksnelheid: De transactiekosten van Bitcoin is behoorlijk hoog nadat het de eerste paar jaar als 'bijna gratis' werd aangeprezen.

Foutrisico: Er bestaat altijd een risico op fouten, zolang de menselijke factor erbij betrokken is. Als een blockchain als database dient, moeten alle binnenkomende gegevens van hoge kwaliteit zijn. Menselijke tussenkomst kan de fout echter snel oplossen.

Verkwistend: Elk knooppunt dat de blockchain beheert, moet consensus over de blockchain behouden. Dit biedt een zeer lage downtime en maakt gegevens die op de blockchain zijn opgeslagen voor altijd onveranderlijk. Dit alles is echter verspillend omdat elk knooppunt een taak herhaalt om tot consensus te komen.

Blockchain Council

Blockchain Council biedt certificering voor blockchain, die speciaal is ontworpen voor mensen die carrière willen maken in het blockchaindomein. Deze certificering vereist diepgaande kennis van het kernconcept van blockchain. Het richt zich op Corda, Smart Contracts, Hyperledger, Quorum-applicaties

Blockchain Council-certificering kan nuttig zijn om te werken in sectoren zoals digitale marketing, gezondheidszorg, toeleveringsketen, enz. De training en certificering die door deze organisatie wordt gegeven, is nuttig voor verschillende ondernemingen, bedrijven en ontwikkelaars. Het resulteert in het gebruik van Blockchain-technologie op de gecentraliseerde en traditioneel werkende systeemactiviteiten.

Hieronder staan ​​de certificaten die door Blockchain Council worden verstrekt:

• Een gecertificeerde Blockchain-expert
• Gecertificeerd Corda-expert
• Gecertificeerd Corda ArchiTect
• Gecertificeerde blockchain-ontwikkelaar
• Gecertificeerde BlockChain-beveiligingsprofessional
• Gecertificeerde slimme contractontwikkelaar
• Certified Bitcoin Expert
• Certified Ethereum Expert

Als je meer wilt weten over het maken van je eigen cryptocurrency, is hier een gratis tutorial die je wilt bekijken: Hoe creëer je je eigen cryptocurrency?

Samenvatting

• Een Blockchain is een keten van blokken die informatie bevatten
• De blockchain is dat niet Bitcoin, maar het is de technologie erachter Bitcoin
• Elk blok bevat hash.
• Elk blok heeft een hash van het vorige blok
• Blockchain vereist Proof of Work voordat een nieuw blok wordt toegevoegd
• De blockchain-database is verdeeld over meerdere peers en is niet gecentraliseerd.
• Blockchain-technologie is veerkrachtig, decentraliseert, tijdbesparend, betrouwbaar en biedt onveranderlijke overgangen
• Drie versies van Blockchain zijn Blockchain 1.0: Valuta, Blockchain 2.0: Smart Contracts en Blockchain 3.0: DApps
• De blockchain is beschikbaar in drie verschillende varianten: 1) Publiek 2) Privé 3) Consortium
• Hogere kosten, tragere transacties, een klein grootboek en het risico op fouten zijn enkele nadelen van het gebruik van deze technologie.
• Dubai - The Smart City, Incent Customer retentie en Blockchain for Humanitarian Aid zijn de praktijkvoorbeelden van Blockchain
• Bitcoin maakt gebruik van blockchain-technologie die niet wordt beheerd door een centrale autoriteit of banken