Blokkjedeopplæring: Lær med eksempler

Hva er Blockchain?

Blockchain er en kjede av blokker som inneholder informasjon. Teknikken er utviklet for å tidsstemple digitale dokumenter slik at ingen kan tilbakedatere eller tukle med dem. Blokkjede løser problemet med dobbel registrering uten å være avhengig av en sentral server, og det er derfor den ligger til grunn for så mye av den moderne digitale økonomien.

Ocuco blockchain brukes til sikker overføring av gjenstander som penger, eiendom og fornøyelsertracts, uten å kreve en tredjeparts mellommann som en bank eller et offentlig organ. Når data er registrert i en blokkjede, blir det ekstremt vanskelig å endre dem.

Blokkjede er en programvareprotokoll som ligner på hvordan SMTP fungerer for e-post. Blokkjeder kan imidlertid ikke kjøre uten internett, og de kalles noen ganger en metateknologi fordi de påvirker andre teknologier. Den komplette stakken inkluderer en database, et program, et nettverk av tilkoblede datamaskiner og en konsensusmekanisme.

Noen ganger refererer begrepet spesifikt til Bitcoin Blokkjede eller Ethereum Blokkjede, og noen ganger til andre virtuelle valutaer, digitale tokener eller distribuerte bedriftsledere. I alle tilfeller er den underliggende ideen en delt, kun tilføyelsesbasert post som replikeres på tvers av mange deltakere.

Hva Blockchain IKKE er

Før vi dykker dypere, hjelper det å oppklare noen vedvarende misforståelser:

• Blockchain er det ikke Bitcoin, men det er teknologien bak Bitcoin.
• Bitcoin er den digitale tokenen, og blokkjeden er hovedboken som holder styr på track av hvem som eier disse tokenene.
• Du kan ikke ha Bitcoin uten blokkjede, men du kan ha en blokkjede uten Bitcoin.
• Blokkjeder er ikke alltid anonyme. De fleste offentlige kjeder er pseudonyme, noe som betyr at adresser er synlige selv når virkelige identiteter ikke er det.

Blockchain Architecture

La oss nå studere blokkjedearkitekturen ved å dele den opp i kjernekomponentene.

Hva er en blokk?

En blokkjede er en kjede av blokker som inneholder informasjon. Dataene som er lagret i en blokk avhenger av typen blokkjede.

For eksempel kan en Bitcoin Blokken inneholder informasjon om avsender, mottaker og antall overførte bitcoins.

Bitcoin Blokker

Den første blokken i kjeden kalles Genesis-blokkHver ny blokk er knyttet til den forrige blokken, og danner kjeden.

Forstå SHA-256 Hash

Hver blokk har også en hash. En hash kan forstås som et fingeravtrykk som er unikt for hver blokk. Den identifiserer en blokk og alt innholdet, og den er alltid unik, akkurat som et fingeravtrykk. Når en blokk er opprettet, vil enhver endring i blokken føre til at hashen endres.

Hva er SHA-256-hash

Hashen er derfor svært nyttig når du vil oppdage endringer. Hvis fingeravtrykket til en blokk endres, representerer den ikke lenger den samme blokken.

Hver blokk lagrer:

1. Data
2. Hash CBD
3. Hash for forrige blokk

Tenk på eksemplet nedenfor, der vi har en kjede på tre blokker. Den første blokken har ingen forgjenger, så den lagrer ikke en hash fra en tidligere blokk. Blokk 2 inneholder hashen fra blokk 1, og blokk 3 inneholder hashen fra blokk 2.

Hver blokk inneholder hashen fra den forrige blokken. Dette er teknikken som gjør en blokkjede så sikker. Slik fungerer det.

Anta at en angriper endrer dataene i blokk 2. Hashen til blokk 2 endres også. Men blokk 3 lagrer fortsatt den gamle hashen til blokk 2, noe som gjør blokk 3 og hver blokk etter den ugyldig fordi hashene fra forrige blokk ikke lenger samsvarer.

Derfor kan det å endre en enkelt blokk raskt ugyldiggjøre alle påfølgende blokker.

Konsensusmekanismer: Bevis på arbeid og bevis på innsats

Hasher er en utmerket mekanisme for å forhindre manipulering, men moderne datamaskiner kan beregne hundretusenvis av hasher per sekund. I løpet av få minutter kan en angriper manipulere en blokk og deretter beregne alle hashene til andre blokker på nytt for å få kjeden til å se gyldig ut igjen.

For å stoppe dette bruker blokkjeder en konsensusmekanisme. De to vanligste familiene er Proof of Work og Proof of Stake.

Bevis for arbeid (PoW) er et beregningspuslespill som krever betydelig innsats å løse, men resultatet er raskt å verifisere. I tilfelle av Bitcoin, tar det omtrent 10 minutter i gjennomsnitt å beregne det nødvendige beviset for å legge til en ny blokk i kjeden. Hvis en hacker ville endre blokk 2, måtte de gjøre beviset for den blokken og hver blokk som fulgte på nytt.

Bevis for innsats (PoS) er den nyere tilnærmingen som brukes av Ethereum, Solana, Cardano, og de fleste moderne lag 1-kjeder. Validatorer låser opp, eller staker, native tokens for å oppnå retten til å foreslå og validere blokker. Ethereum fullførte The Merge i september 2022, og erstattet Proof of Work med Proof of Stake og reduserte nettverkets energiforbruk med omtrent 99.95 prosent.

Enten en kjede bruker PoW eller PoS, er kombinasjonen av hashing og konsensus det som holder en blokkjede sikker.

Distribuert P2P-nettverk

Blokkjeder sikrer seg også ved å være distribuert. I stedet for å bruke en sentral enhet til å administrere kjeden, bruker blokkjeder et distribuert peer-to-peer-nettverk som alle kan bli med i. Når en deltaker går inn i nettverket, mottar de en fullstendig kopi av blokkjeden, og hver datamaskin kalles en node.

Når en bruker oppretter en ny blokk, sendes den blokken til alle noder på nettverket. Hver node verifiserer blokken for å sikre at den ikke har blitt endret. Etter verifisering legger hver node blokken til i sin egen kopi av kjeden.

Nodene i nettverket lager en konsensusDe er enige om hvilke blokker som er gyldige og hvilke som ikke er det. Noder vil avvise blokker som ser ut til å være tuklet med.

For å kunne tukle med en blokkjede, må en angriper:

1. Tukle med hver blokk på kjedet.
2. Gjør beviset på arbeidet på nytt, eller ta den nødvendige valideringsandelen på nytt for hver blokk.
3. Ta kontroll over mer enn 50 prosent av peer-to-peer-nettverket.

Den kombinasjonen er så godt som umulig på en stor offentlig kjede, og det er derfor blokkjeder anses som så sikre.

Hvordan fungerer Blockchain-teknologi?

Blockchain-transaksjonsprosess

En typisk blokkjedetransaksjon følger fire overordnede trinn.

Trinn 1) En bruker ber om en transaksjon. Transaksjonen kan involvere kryptovaluta, smarte svindelnumretracts, registre eller annen informasjon.

Trinn 2) Den forespurte transaksjonen kringkastes til et peer-to-peer-nettverk av noder.

Trinn 3) Nettverket av noder validerer transaksjonen og brukerstatusen ved hjelp av kjente konsensusalgoritmer som Proof of Work eller Proof of Stake.

Trinn 4) Når transaksjonen er validert, samles den sammen med andre i en ny blokk, som deretter legges til den eksisterende kjeden på en måte som er permanent og uendret.

Hvorfor trenger vi blokkjede?

Her er noen av de viktigste grunnene til at blokkjedeteknologi har blitt så populært.

Motstandsdyktighet: Blokkjeder bruker en replikert arkitektur. Kjeden fortsetter å kjøre selv når mange noder går offline eller blir angrepet, fordi de fleste noder fortsatt har en gyldig kopi.

Tidsreduksjon: I finansbransjen muliggjør blokkjede raskere oppgjør av handler fordi den fjerner den lange verifiserings-, oppgjørs- og klareringsprosessen. En enkelt avtalt hovedbok deles mellom alle interessenter.

Pålitelighet: Blokkjedeteknologi sertifiserer og verifiserer identiteten til de interesserte partene. Dette fjerner dupliserte poster, reduserer driftskostnader og fremskynder transaksjoner.

Uendrede transaksjoner: Ved å registrere transaksjoner i kronologisk rekkefølge, sertifiserer blokkjeden at alle operasjoner er uforanderlige. Når en blokk er lagt til i kjeden, kan den ikke fjernes eller endres i stillhet.

Forebygging av svindel: Delt informasjon og nettverkskonsensus forhindrer tap forårsaket av svindel eller underslag. I logistikkbaserte bransjer fungerer blokkjede som et sanntidsovervåkingssystem som reduserer kostnader.

Sikkerhet: Å angripe en tradisjonell database betyr å felle et spesifikt mål. Med distribuert Ledger Teknologi, hver part har en kopi av den opprinnelige kjeden, slik at systemet forblir operativt selv om mange noder feiler.

Åpenhet: Endringer i offentlige blokkjeder er synlige for alle, noe som skaper sterk åpenhet og gjør transaksjoner reviderbare.

Samarbeid: Blokkjedeteknologi lar parter handle direkte med hverandre uten behov for å formidle tredjeparter.

desentralisering: Standardregler styrer hvordan hver node utveksler blokkjedeinformasjon, slik at alle transaksjoner valideres og legges til i en konsistent rekkefølge.

Blockchain-versjoner

La oss gå gjennom de viktigste epokene innen blokkjedeutvikling.

Blockchain-versjoner

Blockchain 1.0: Valuta

Implementeringen av distribuert Ledger Teknologi førte til den første åpenbare bruken, som var kryptovaluta. Dette tillot finansielle transaksjoner basert på blokkjedeteknologi, først og fremst for valuta og betalinger. Bitcoin er det mest fremtredende eksemplet i dette segmentet.

Blokkjede 2.0: Smart svindeltracts

Den neste bølgen introduserte smart contracts, små programmer som ligger på blokkjeden. De kjøres automatisk og verifiserer betingelser som er definert på forhånd, for eksempel tilrettelegging, verifisering eller håndheving av en avtale. Smart contracerstatter ofte, eller i det minste automatiserer deler av, tradisjonelle systemer.tracts.

Blokkjede 3.0: DApper

DApp er en forkortelse for desentralisert applikasjon. Backend-logikken til en DApp kjører på et desentralisert peer-to-peer-nettverk. En DApp kan ha et frontend skrevet i et hvilket som helst standardspråk som kaller inn i den blokkjedebaserte backend-en, noe som ligner i konsept på en tradisjonell nett- eller mobilapplikasjon.

Blockchain 4.0: Integrasjon av bedrifter og AI

Den nyeste bølgen fokuserer på skalerbarhet i bedriftsklassen, interoperabilitet mellom kjeder og integrasjon med kunstig intelligens. Eksempler inkluderer tokeniserte virkelige eiendeler, lag 2-opprullinger på Ethereum, digitale valutaer fra sentralbanker og bruk av blokkjeder for å registrere verifiserbar opprinnelse for AI-opplæringsdata og modellutdata.

Blokkkjedevarianter

offentlig

I en offentlig blokkjede er regnskapsbøker synlige for alle på internett. Hvem som helst kan bekrefte og legge til en blokk med transaksjoner, og nettverket tilbyr vanligvis tokeninsentiver til deltakerne. Bitcoin og Ethereum er offentlige kjeder.

Privat

En privat blokkjede befinner seg innenfor én enkelt organisasjon. Den tillater bare bestemte personer i den organisasjonen å verifisere og legge til transaksjonsblokker, mens lesetilgang kan begrenses etter behov.

Consortium

I en konsortium-blokkjede kan bare en gruppe autoriserte organisasjoner verifisere og legge til transaksjoner. Ledgeren kan være åpen eller begrenset til utvalgte grupper. Konsortium-blokkjeder er vanlige på tvers av bransjer som bank, skipsfartping, og helsetjenester.

Blockchain Use Cases

Blokkjedeteknologi brukes nå i en rekke sektorer, som vist i tabellen nedenfor.

Sektor	bruk
Markeder	Billing, overvåking og dataoverføring Kvotehåndtering i forsyningskjedenettverk Tokeniserte eiendeler i den virkelige verden
Regjeringen	Transnasjonale personlig tilpassede styringstjenester Stemmegivning og utstedelse av peer-to-peer-obligasjoner Digitisering av kontracts og bevis på eierskap for overføringer Register og identitet Teleadvokattjeneste IP registrering og utveksling Skattekvitteringer, notartjenester og dokumentregister
Internet of Things (IOT)	Jordbruks- og dronesensornettverk Smarte hjemmenettverk Integrert smartbyinfrastruktur Selvkjørende kjøretøy Personlige roboter og droner Digitalassistenter
Helse	Dataledelse Universelle elektroniske pasientjournaler Kvantifiserte selvdata-fellesskap Analyse av store helsedatastrømmer DigiTal helselommebok og smart eiendom Helsetokens og personlig utviklingskonkurransetracts
Vitenskap og kunst	super~~POS=TRUNC Publikumsanalyse Peer-to-peer-ressurser Digial proveniens for kunst og samleobjekter
Finans og regnskap	Digibetaling i total valuta Betalinger og remittering Desentraliserte kapitalmarkeder Interdivisjonelt regnskap Clearing, handel og derivater Bokholderping

Viktige tilfeller av blokkjedebruk i det virkelige liv

1. Dubai: Den smarte byen

I 2016 introduserte Smart Dubai-kontoret en blokkjedestrategi. Ved hjelp av denne teknologien kan gründere og utviklere komme i kontakt med investorer og ledende selskaper. Målet er å implementere et blokkjedebasert system som støtter mange bransjer og bidrar til å gjøre Dubai til verdens lykkeligste by. Hvis du ønsker å bygge en karriere innen dette området, kan du lære mer om hvordan bli en blokkjedeutvikler.

2. Insentiver til kundebevaring

Incent er et forbrukerretensjonstilbud basert på blokkjedeteknologi. Det er et lojalitetsprogram som genererer tokens for bedrifter innenfor et tilknyttet nettverk. Tokens utveksles umiddelbart og kan lagres i digitale lommebøker på en telefon eller nås via nettleseren.

3. Blockchain for humanitær bistand

I januar 2017 startet FNs matvareprogram (WFP) et prosjekt kalt Building Blocks i Sindh-regionen i Pakistan. Ved å bruke blokkjedeteknologi mottok mottakerne penger og mat, og hver transaksjon ble registrert på en blokkjede for å sikre sikkerhet og åpenhet.

4. Sentralbanken Digitotale valutaer

Land som Kina, Brasil og EU kjører pilotprosjekter med digitale sentralbankvalutaer på blokkjede eller blokkjedeinspirert infrastruktur. Disse prosjektene tar sikte på å modernisere betalinger samtidig som sentralbankens kontroll over politikk bevares.

Bitcoin Kryptovaluta: Den mest populære bruken av blokkjede

Hva er Cryptocurrency?

En kryptovaluta er et byttemiddel som ligner på tradisjonelle valutaer som USD, men den er utformet for å utveksle digital informasjon gjennom kryptografiske prinsipper. En kryptovaluta er en digital valuta og klassifiseres som en delmengde av alternative og virtuelle valutaer.

Kryptovaluta er et bærerinstrument basert på digital kryptografi. Innehaveren av valutaen har eierskapet, og det føres ingen annen registrering av eierens identitet. I 1998 publiserte Wei Dai B-Money, et anonymt distribuert elektronisk kontantsystem som inspirerte senere design.

Hva er Bitcoin?

Bitcoin ble lansert i 2009 av en ukjent person eller gruppe som brukte navnet Satoshi Nakamoto. Bitcoin er en peer-to-peer-teknologi som ikke styres av noen sentral myndighet eller bank. Utstedelses- og transaksjonshåndtering utføres kollektivt av nettverket.

Det er for tiden den dominerende kryptovalutaen i verden. Bitcoin er åpen kildekode og designet for allmennheten, noe som betyr at ingen eier eller kontrollerer den. Den totale mengden mynter er begrenset til 21 millioner. Bitcoin fortsatt den største kryptovalutaen etter markedsverdi i 2026.

Alle kan bruke Bitcoin uten å betale høye behandlingsgebyrer, og avsender og mottaker foretar transaksjoner direkte uten å bruke en tredjepart.

Blockchain og Bitcoin

Blokkjeden er teknologien bak Bitcoin. Bitcoin er den digitale tokenen, og blokkjeden er hovedboken som holder styr på track av hvem som eier disse tokenene. Du kan ikke ha Bitcoin uten blockchain, men du kan ha blockchain uten Bitcoin.

Andre fremtredende kryptovalutaer inkluderer:

• Ethereum (nå bevis på innsats)
• Solana
• Cardano
• XRP
• Bitcoin Kontanter
• Litecoin

Blockchain vs delt database

Blockchain vs delt database

Parametre	Blockchain	Delt database
	Bare sett inn	Opprett, les, oppdater og slett
Replication	Full replikering på hver jevnaldrende	Master-slave eller multimaster
Konsensus	De fleste likeverdige må være enige om resultatet av transaksjoner	Distribuerte transaksjoner ved bruk av tofase-commit eller Paxos
Validering	Globale regler håndheves på tvers av hele blokkjeden	Kun lokale integritetsbegrensninger
disintermediation	Lov	Ikke tillatt
Konfidensialitet	Konfigurerbar, ofte pseudonym	Ikke helt konfidensielt
Robusthet	Svært robust	Less robust

Myter om blokkjede

Myte	Reality
Det løser alle problemer	Nei, det er én type database med spesifikke avveininger
Tillitsløs teknologi	Det kan endre tillit og også fordele tillit
Helt sikkert	Fokuserer på integritet, ikke konfidensialitet
Smart medtracts er alltid lovlige	De utfører bare deler av noen juridiske handlingertracts
Uforanderlig	Den tilbyr sterk sannsynlighetsuforanderlighet
Sløser alltid med strøm	Proof of Stake-kjeder som Ethereum bruker svært lite energi
Iboende uskalerbar	Moderne lag 2-nettverk og modulære kjeder skalerer til tusenvis av transaksjoner per sekund

Anvendelser av blokkjedeteknologi

Her er noen vanlige bruksområder for blokkjede.

• Den brukes til å lage en sikker og gjennomsiktig digital hovedbok over alle transaksjoner.
• Det lar institusjoner opprette en manipulasjonssikker oversikt over akademiske prestasjoner som er tilgjengelig for studenter og lærere.
• Det brukes til å lage et mer effektivt system for handel med verdipapirer.
• Långivere bruker blokkjede for å utføre sikrede lån gjennom smart contracts.
• Bruk av blokkjedeteknologi til å registrere eiendomstransaksjoner kan gi en sikrere måte å verifisere og overføre eierskap på.
• Den brukes til keeping verifiserbare identitetsattributter som fødselsdato i en offentlig ledger.
• Blokkjede brukes i logistikk til track varer når de beveger seg gjennom et forsyningskjedenettverk.
• Det brukes i økende grad til å verifisere opprinnelsen til AI-treningsdata og autentisiteten til modellutdata.

Begrensninger ved blokkjedeteknologi

Blokkjedeteknologi er kraftig, men det er ingen mirakelkur. Her er de vanligste begrensningene du bør være klar over.

Høyere kostnader: Noder søker høyere belønninger for å fullføre transaksjoner i et marked som drives av tilbud og etterspørsel.

Langsommere transaksjoner: Noder prioriterer transaksjoner med høyere belønninger, noe som kan føre til at det bygger seg opp etterslep under toppetterspørsel.

Mindre Ledgers: Det er ikke alltid mulig å opprettholde en fullstendig kopi av blokkjeden, noe som kan påvirke uforanderlighet og konsensus om lette noder.

Transaksjonskostnader og nettverkshastighet: Transaksjonskostnaden for Bitcoin er mye høyere enn de nesten gratis avgiftene som ble promotert i de første årene.

Risiko for feil: Det er alltid en risiko for feil når mennesker er involvert. Hvis en blokkjede fungerer som en database, må alle innkommende data være av høy kvalitet, fordi feil sprer seg mye.

Ressursbruk: Hver node som kjører en Proof of Work-blokkjede må opprettholde konsensus, noe som bruker energi. Proof of Stake-kjeder har redusert dette fotavtrykket betydelig.

Blockchain Council

Blockchain Council tilbyr sertifiseringer for blokkjedeteknologi som er utviklet for folk som ønsker en karriere innen blokkjedeteknologi. Sertifiseringene krever inngående kunnskap om sentrale blokkjedekonsepter og fokuserer på Corda, smart contracts-, Hyperledger- og Quorum-applikasjoner.

Sertifiseringer fra Blockchain Council er nyttige i bransjer som digital markedsføring, helsevesen og forsyningskjede. Opplæringen og sertifiseringene er verdifulle for bedrifter, bedrifter og individuelle utviklere som ønsker å bruke blokkjedeteknologi i tradisjonelle arbeidssystemer.

Sertifiseringer som tilbys av Blockchain Council inkluderer:

• Sertifisert Blockchain-ekspert
• Sertifisert Corda Expert
• Sertifisert Corda Architect
• Sertifisert Blockchain Developer
• Sertifisert blokkjedesikkerhetsprofesjonell
• Sertifisert Smart Contract-utvikler
• Sertifisert Bitcoin Expert
• Sertifisert Ethereum Expert

Hvis du vil lære om å lage din egen kryptovaluta, er det en gratis veiledning som er verdt å sjekke ut: Hvordan lage din egen kryptovaluta.

Spørsmål og svar