Tutorial Blockchain: Învață cu exemple

Ce este Blockchain?

Blockchain este un lanț de blocuri care conține informații. Tehnica este concepută pentru a marca temporal documentele digitale, astfel încât nimeni să nu le poată data sau modifica. Blockchain rezolvă problema înregistrării duble fără a se baza pe un server central, motiv pentru care stă la baza unei mari părți a economiei digitale moderne.

blockchain este utilizat pentru transferul securizat de articole precum bani, proprietăți și conturitracts, fără a necesita un intermediar terț, cum ar fi o bancă sau o agenție guvernamentală. Odată ce datele sunt înregistrate în interiorul unui blockchain, acestea devin extrem de dificil de modificat.

Blockchain este un protocol software similar cu modul în care funcționează SMTP pentru e-mail. Cu toate acestea, blockchain-urile nu pot funcționa fără internet și sunt uneori numite meta-tehnologie deoarece influențează alte tehnologii. Stiva completă include o bază de date, o aplicație software, o rețea de computere conectate și un mecanism de consens.

Uneori, termenul se referă în mod specific la Bitcoin Blockchain sau Ethereum Blockchain și, uneori, la alte monede virtuale, token-uri digitale sau registre distribuite ale întreprinderilor. În fiecare caz, ideea de bază este o înregistrare partajată, cu funcție de adăugare, care este replicată de mai mulți participanți.

Ce NU este Blockchain-ul

Înainte de a aprofunda subiectul, este util să clarificăm câteva concepții greșite persistente:

• Blockchain nu este Bitcoin, dar este tehnologia din spate Bitcoin.
• Bitcoin este tokenul digital, iar blockchain-ul este registrul care păstrează track dintre cine deține acele token-uri.
• Nu poți avea Bitcoin fără blockchain, dar poți avea un blockchain fără Bitcoin.
• Blockchain-ul nu este întotdeauna anonim. Majoritatea lanțurilor publice sunt pseudonime, ceea ce înseamnă că adresele sunt vizibile chiar și atunci când identitățile reale nu sunt.

Blockchain Architectură

Acum să studiem arhitectura blockchain, descompunând-o în componentele sale principale.

Ce este un bloc?

Un blockchain este un lanț de blocuri care conțin informații. Datele stocate în interiorul unui bloc depind de tipul de blockchain.

De exemplu, o Bitcoin Blocul conține informații despre expeditor, destinatar și numărul de bitcoini transferați.

Bitcoin Bloca

Primul bloc din lanț se numește Blocul GenesisFiecare bloc nou este legat de blocul anterior, formând lanțul.

Înțelegerea hash-ului SHA-256

Fiecare bloc are și un hash. Un hash poate fi înțeles ca o amprentă digitală unică pentru fiecare bloc. Acesta identifică un bloc și tot conținutul său și este întotdeauna unic, la fel ca o amprentă digitală. Odată ce un bloc este creat, orice modificare din interiorul blocului va determina modificarea hash-ului.

Ce este hash-ul SHA-256

Prin urmare, hash-ul este foarte util atunci când doriți să detectați modificări. Dacă amprenta unui bloc se schimbă, acesta nu mai reprezintă același bloc.

Fiecare bloc stochează:

1. Date
2. Hașiș CBD
3. Hash al blocului anterior

Să luăm în considerare exemplul de mai jos, unde avem un lanț de trei blocuri. Primul bloc nu are predecesor, deci nu stochează un hash al unui bloc anterior. Blocul 2 conține hash-ul blocului 1, iar blocul 3 conține hash-ul blocului 2.

Fiecare bloc conține hash-ul blocului anterior. Aceasta este tehnica care face un blockchain atât de sigur. Iată cum funcționează.

Să presupunem că un atacator modifică datele din blocul 2. Și hash-ul blocului 2 se modifică. Dar blocul 3 stochează în continuare vechiul hash al blocului 2, ceea ce face ca blocul 3 și fiecare bloc ulterior să fie invalide, deoarece hash-urile blocului anterior nu se mai potrivesc.

Prin urmare, modificarea unui singur bloc poate invalida rapid toate blocurile următoare.

Mecanisme de consens: Dovada muncii și Dovada mizei

Hash-urile sunt un mecanism excelent pentru a preveni manipularea, dar computerele moderne pot calcula sute de mii de hash-uri pe secundă. În câteva minute, un atacator ar putea modifica un bloc și apoi să recalculeze toate hash-urile altor blocuri pentru a face ca lanțul să pară din nou valid.

Pentru a opri acest lucru, blockchain-urile folosesc un mecanism de consens. Cele două familii cele mai comune sunt Proof of Work și Proof of Stake.

Dovada muncii (PoW) este un puzzle computațional a cărui rezolvare necesită un efort semnificativ, dar rezultatul este rapid de verificat. În cazul Bitcoin, durează în medie aproximativ 10 minute pentru a calcula dovada de lucru necesară pentru a adăuga un bloc nou în lanț. Dacă un hacker ar dori să modifice blocul 2, ar trebui să refacă dovada de lucru pentru acel bloc și pentru fiecare bloc care urmează.

Dovada mizei (PoS) este cea mai nouă abordare utilizată de Ethereum, Solana, Cardanoși majoritatea lanțurilor moderne de Layer 1. Validatorii blochează sau dețin token-uri native pentru a câștiga dreptul de a propune și valida blocuri. Ethereum a finalizat The Merge în septembrie 2022, înlocuind Proof of Work cu Proof of Stake și reducând amprenta energetică a rețelei cu aproximativ 99.95%.

Indiferent dacă un lanț folosește PoW sau PoS, combinația de hashing și consens este cea care menține un blockchain în siguranță.

Rețea P2P distribuită

Blockchain-urile se securizează și prin distribuire. În loc să utilizeze o entitate centrală pentru a gestiona lanțul, blockchain-urile utilizează o rețea distribuită peer-to-peer la care se poate alătura oricine. Când un participant intră în rețea, primește o copie completă a blockchain-ului, iar fiecare computer este numit... nod.

Când orice utilizator creează un bloc nou, acel bloc este transmis către fiecare nod din rețea. Fiecare nod verifică blocul pentru a se asigura că nu a fost modificat. După verificare, fiecare nod adaugă blocul la propria copie a lanțului.

Nodurile din rețea creează o consensEi se pun de acord asupra blocurilor valide și a celor care nu. Nodurile vor respinge blocurile care par a fi modificate.

Pentru a modifica cu succes un blockchain, un atacator ar trebui să:

1. Manipulați fiecare bloc de pe lanț.
2. Refă proof-of-work sau reia partajarea de validator necesară pentru fiecare bloc.
3. Preia controlul a peste 50% din rețeaua peer-to-peer.

Această combinație este practic imposibilă pe un lanț public mare, motiv pentru care blockchain-urile sunt considerate atât de sigure.

Cum funcționează tehnologia Blockchain?

Procesul de tranzacție Blockchain

O tranzacție tipică pe blockchain urmează patru pași de nivel înalt.

Pas 1) Un utilizator solicită o tranzacție. Tranzacția poate implica criptomonede, conturi inteligentetracînregistrări sau alte informații.

Pas 2) Tranzacția solicitată este transmisă către o rețea peer-to-peer de noduri.

Pas 3) Rețeaua de noduri validează tranzacția și starea utilizatorului folosind algoritmi de consens cunoscuți, cum ar fi Proof of Work sau Proof of Stake.

Pas 4) Odată validată, tranzacția este grupată împreună cu altele într-un bloc nou, care este apoi adăugat la lanțul existent într-un mod permanent și nealterabil.

De ce avem nevoie de Blockchain?

Iată câteva dintre cele mai importante motive pentru care tehnologia blockchain a devenit atât de populară.

Reziliență: Blockchain-urile folosesc o arhitectură replicată. Lanțul continuă să funcționeze chiar și atunci când multe noduri se deconectează sau sunt atacate, deoarece majoritatea nodurilor dețin încă o copie validă.

Reducerea timpului: În industria financiară, blockchain-ul permite o decontare mai rapidă a tranzacțiilor, deoarece elimină procesul îndelungat de verificare, decontare și compensare. Un singur registru convenit este partajat între toate părțile interesate.

Fiabilitate: Blockchain-ul certifică și verifică identitățile părților interesate. Acest lucru elimină înregistrările duplicate, reduce costurile operaționale și accelerează tranzacțiile.

Tranzacții neschimbabile: Prin înregistrarea tranzacțiilor în ordine cronologică, blockchain-ul certifică inalterabilitatea tuturor operațiunilor. Odată ce un bloc este adăugat în lanț, acesta nu poate fi eliminat sau modificat silențios.

Prevenirea fraudei: Informațiile partajate și consensul în rețea previn pierderile cauzate de fraudă sau delapidare. În industriile bazate pe logistică, blockchain-ul funcționează ca un sistem de monitorizare în timp real care reduce costurile.

De securitate: Atacarea unei baze de date tradiționale înseamnă distrugerea unei ținte specifice. Cu Distributed Ledger Tehnologie, fiecare parte deține o copie a lanțului original, astfel încât sistemul rămâne operațional chiar dacă multe noduri eșuează.

Transparență: Modificările aduse blockchain-urilor publice sunt vizibile pentru toată lumea, ceea ce creează o transparență puternică și face ca tranzacțiile să fie auditabile.

Colaborare: Blockchain-ul permite părților să efectueze tranzacții directe între ele, fără a fi nevoie de intermedierea unor terțe părți.

Descentralizare: Regulile standard guvernează modul în care fiecare nod schimbă informații blockchain, astfel încât toate tranzacțiile sunt validate și adăugate într-o ordine consecventă.

Versiuni Blockchain

Să parcurgem principalele ere ale dezvoltării blockchain-ului.

Versiuni Blockchain

Blockchain 1.0: Moneda

Implementarea Distributed Ledger Tehnologia a condus la prima aplicație evidentă, care a fost criptomoneda. Aceasta a permis tranzacții financiare bazate pe tehnologia blockchain, în principal pentru valută și plăți. Bitcoin este cel mai proeminent exemplu din acest segment.

Blockchain 2.0: Escrocherie inteligentătracts

Următorul val a introdus escrocheria inteligentătracts, programe mici care se află pe blockchain. Se execută automat și verifică condițiile definite în prealabil, cum ar fi facilitarea, verificarea sau aplicarea unui acord. Smart contracînlocuiesc adesea sau cel puțin automatizează părți ale sistemelor tradiționaletracts.

Blockchain 3.0: DApps

DApp este o abreviere a de la „descentralized application” (aplicație descentralizată). Logica backend a unei DApp rulează pe o rețea descentralizată peer-to-peer. O DApp poate avea un frontend scris în orice limbaj standard care apelează la backend-ul său bazat pe blockchain, similar ca concept cu o aplicație web sau mobilă tradițională.

Blockchain 4.0: Integrare între întreprinderi și inteligență artificială

Cel mai nou val se concentrează pe scalabilitatea la nivel de întreprindere, interoperabilitatea dintre lanțuri și integrarea cu inteligența artificială. Exemplele includ active tokenizate din lumea reală, cumulări de nivel 2 pe Ethereum, monede digitale ale băncilor centrale și utilizarea blockchain-urilor pentru a înregistra proveniența verificabilă a datelor de antrenament și a rezultatelor modelului de inteligență artificială.

Variante blockchain

Public

Într-un blockchain public, registrele sunt vizibile pentru toți utilizatorii de internet. Oricine poate verifica și adăuga un bloc de tranzacții, iar rețeaua oferă de obicei stimulente tokenice participanților. Bitcoin și Ethereum sunt lanțuri publice.

Privat

Un blockchain privat se află în cadrul unei singure organizații. Permite doar anumitor persoane din acea organizație să verifice și să adauge blocuri de tranzacții, în timp ce accesul la citire poate fi restricționat după cum este necesar.

Consorţiu

Într-un blockchain de consorțiu, doar un grup de organizații autorizate poate verifica și adăuga tranzacții. Registrul poate fi deschis sau restricționat la anumite grupuri. Blockchain-urile de consorțiu sunt comune în industrii precum cele bancare, navale.ping, și asistență medicală.

Cazuri de utilizare Blockchain

Tehnologia Blockchain este utilizată acum într-o gamă largă de sectoare, așa cum se arată în tabelul de mai jos.

Sector activitate	Folosire
pieţe	Billmonitorizare și transfer de date Gestionarea cotelor în rețelele lanțului de aprovizionare Active din lumea reală tokenizate
Guvern	Servicii de guvernanță personalizate transnaționale Vot și emisiune de obligațiuni peer-to-peer Digitizarea contracși dovada dreptului de proprietate pentru transferuri Registrul și identitatea Serviciu de tele-avocat Înregistrarea și schimbul IP Chitanțe fiscale, servicii notariale și registru de documente
Internetul obiectelor (IoT)	Rețele de senzori agricoli și de drone Rețele inteligente de acasă Infrastructură integrată pentru orașe inteligente Vehicule cu conducere autonomă Roboți și drone personalizate Digital asistenţi
Sănătate	Management de date Dosare medicale electronice universale Date comune despre auto-cantificare Analiza fluxurilor mari de date medicale Digiportofelul medical și proprietățile inteligente Jetoane de sănătate și concurență pentru dezvoltare personalătracts
Știință și Artă	Supercomputing Analiza mulțimii Resurse peer-to-peer Digiproveniență naturală pentru artă și obiecte de colecție
Finante si Contabilitate	Digiplată în monedă fixă Plăți și remitențe Piețele de capital descentralizate Contabilitate interdivizială Compensare, tranzacționare și instrumente derivate Bookkeeping

Cazuri importante de utilizare a blockchain-ului în viața reală

1. Dubai: Orașul inteligent

În 2016, biroul Smart Dubai a introdus o strategie Blockchain. Folosind această tehnologie, antreprenorii și dezvoltatorii se pot conecta cu investitori și companii de top. Obiectivul este de a implementa un sistem bazat pe blockchain care să sprijine multe industrii și să contribuie la transformarea Dubaiului în cel mai fericit oraș din lume. Dacă doriți să vă construiți o carieră în acest domeniu, puteți afla mai multe despre cum să devii un dezvoltator blockchain.

2. Stimularea fidelizării clienților

Incent este o ofertă de fidelizare a clienților ca serviciu (Consumer Retention as a Service) bazată pe tehnologia blockchain. Este un program de fidelizare care generează token-uri pentru companiile din cadrul unei rețele afiliate. Token-urile sunt schimbate instantaneu și pot fi stocate în portofele digitale pe telefon sau accesate prin browser.

3. Blockchain pentru Ajutor Umanitar

În ianuarie 2017, Programul Alimentar Mondial al Națiunilor Unite a demarat un proiect numit Building Blocks în regiunea Sindh din Pakistan. Prin utilizarea tehnologiei blockchain, beneficiarii au primit bani și alimente, iar fiecare tranzacție a fost înregistrată pe un blockchain pentru a asigura securitatea și transparența.

4. Banca Centrală DigiValute totale

Țări precum China, Brazilia și Uniunea Europeană derulează proiecte pilot cu monede digitale ale băncilor centrale pe blockchain sau pe infrastructură inspirată de blockchain. Aceste proiecte vizează modernizarea plăților, păstrând în același timp controlul politicilor băncii centrale.

Bitcoin Criptomonedă: Cea mai populară aplicație a Blockchain-ului

Ce este Cryptocurrency?

O criptomonedă este un mediu de schimb similar monedelor tradiționale, cum ar fi dolarul american, dar este concepută pentru a schimba informații digitale prin principii de criptografie. O criptomonedă este o monedă digitală și este clasificată ca un subset al monedelor alternative și virtuale.

Criptomoneda este un instrument la purtător bazat pe criptografia digitală. Deținătorul monedei deține dreptul de proprietate asupra acesteia și nu se păstrează nicio altă evidență cu privire la identitatea proprietarului. În 1998, Wei Dai a publicat B-Money, un sistem electronic de numerar distribuit anonim care a inspirat proiecte ulterioare.

Ce Este Bitcoin?

Bitcoin a fost lansat în 2009 de o persoană sau un grup necunoscut folosind numele Satoshi Nakamoto. Bitcoin este o tehnologie peer-to-peer care nu este guvernată de nicio autoritate centrală sau bancă. Emiterea și gestionarea tranzacțiilor sunt efectuate colectiv de către rețea.

În prezent, este criptomoneda dominantă din lume. Bitcoin este open source și conceput pentru publicul larg, ceea ce înseamnă că nimeni nu îl deține sau nu îl controlează. Oferta totală este limitată la 21 de milioane de monede. Bitcoin rămâne cea mai mare criptomonedă după capitalizarea de piață în 2026.

Oricine poate folosi Bitcoin fără a plăti taxe de procesare mari, iar expeditorul și destinatarul tranzacționează direct fără a utiliza o terță parte.

Blockchain și Bitcoin

Blockchain-ul este tehnologia din spate Bitcoin. Bitcoin este tokenul digital, iar blockchain-ul este registrul care păstrează track din cine deține acele token-uri. Nu poți avea Bitcoin fără blockchain, dar poți avea blockchain fără Bitcoin.

Alte criptomonede proeminente includ:

• Ethereum (acum Dovadă de Miză)
• suntrap
• Cardano
• XRP
• Bitcoin Bani gheata
• Litecoin

Blockchain vs baza de date partajată

Blockchain vs baza de date partajată

parametrii	Blockchain	Baza de date partajată
Operații	Numai introduceți	Creați, citiți, actualizați și ștergeți
Replicarea	Replicare completă pe fiecare peer	Master-slave sau multi-master
Consens	Majoritatea colegilor trebuie să fie de acord asupra rezultatului tranzacțiilor	Tranzacții distribuite folosind commit în două faze sau Paxos
Validare	Regulile globale sunt aplicate pe întregul blockchain	Doar constrângeri locale de integritate
dezintermediere	Permis	Nu sunt permise
Confidențialitatea	Configurabil, adesea pseudonimizat	Nu este complet confidențial
Robusteţe	Foarte robust	Less robust

Mituri despre Blockchain

Mit	Realitate
Rezolvă orice problemă	Nu, este un tip de bază de date cu compromisuri specifice.
Tehnologie fără încredere	Poate schimba încrederea și, de asemenea, poate distribui încrederea
Complet securizat	Se concentrează pe integritate, nu pe confidențialitate
Inteligent cutracTS-urile sunt întotdeauna legale	Ei execută doar porțiuni din unele escrocherii legale.tracts
Imuabil	Oferă o puternică imutabilitate probabilistică
Risipă mereu electricitate	Lanțuri Proof of Stake precum Ethereum consumă foarte puțină energie
Inerent nescalabil	Rețelele moderne de nivel 2 și lanțurile modulare se scalează la mii de tranzacții pe secundă

Aplicații ale tehnologiei Blockchain

Iată câteva aplicații comune ale blockchain-ului.

• Este folosit pentru a crea un registru digital sigur și transparent al tuturor tranzacțiilor.
• Permite instituțiilor să creeze o evidență inviolabilă a performanțelor academice, accesibilă studenților și profesorilor.
• Este folosit pentru crearea unui sistem mai eficient de tranzacționare a valorilor mobiliare.
• Creditorii folosesc blockchain pentru a executa împrumuturi garantate prin intermediul unor conturi inteligente.tracts.
• Utilizarea tehnologiei blockchain pentru înregistrarea tranzacțiilor imobiliare poate oferi o modalitate mai sigură de verificare și transfer a proprietății.
• Se folosește pentru keeping atribute de identitate verificabile, cum ar fi data nașterii într-un registru public.
• Blockchain este utilizat în logistică pentru track articole pe măsură ce se deplasează printr-o rețea de lanț de aprovizionare.
• Este din ce în ce mai utilizat pentru verificarea provenienței datelor de antrenament ale inteligenței artificiale și a autenticității rezultatelor modelului.

Limitările tehnologiei Blockchain

Blockchain-ul este puternic, dar nu este o soluție miraculoasă. Iată cele mai frecvente limitări de care trebuie să fii conștient.

Costuri mai mari: Nodurile caută recompense mai mari pentru finalizarea tranzacțiilor pe o piață care funcționează pe baza cererii și ofertei.

Tranzacții mai lente: Nodurile prioritizează tranzacțiile cu recompense mai mari, ceea ce poate duce la acumularea de restanțe în timpul cererii maxime.

Mai mic Ledgers: Nu este întotdeauna posibil să se mențină o copie completă a blockchain-ului, ceea ce poate afecta imutabilitatea și consensul asupra nodurilor ușoare.

Costuri de tranzacție și viteză de rețea: Costul tranzacției de Bitcoin este mult mai mare decât taxele aproape gratuite promovate în primii ani.

Risc de eroare: Există întotdeauna un risc de eroare atunci când sunt implicați oameni. Dacă un blockchain servește drept bază de date, toate datele primite trebuie să fie de înaltă calitate, deoarece erorile se propagă pe scară largă.

Utilizarea resurselor: Fiecare nod care rulează o blockchain Proof of Work trebuie să mențină un consensus, ceea ce consumă energie. Lanțurile Proof of Stake au redus semnificativ această amprentă.

Consiliul de blocare

Consiliul de blocare oferă certificări pentru blockchain, concepute pentru persoanele care își doresc o carieră în domeniul blockchain. Certificările necesită cunoștințe aprofundate ale conceptelor de bază ale blockchain și se concentrează pe Corda, smart contracaplicații ts, Hyperledger și Quorum.

Certificările Blockchain Council sunt utile în industrii precum marketingul digital, asistența medicală și lanțul de aprovizionare. Instruirea și certificările sunt valoroase pentru întreprinderi, companii și dezvoltatori individuali care doresc să aplice blockchain în sistemele de lucru tradiționale.

Certificările oferite de Blockchain Council includ:

• Expert certificat în blockchain
• Expert certificat Corda
• Certificat Corda Architect
• Dezvoltator certificat Blockchain
• Profesionist certificat în securitate Blockchain
• Con Certificat Smart ContracDezvoltator t
• Certificate Bitcoin Expert
• Certificate Ethereum Expert

Dacă vrei să înveți cum să-ți creezi propria criptomonedă, iată un tutorial gratuit pe care merită să-l vezi: Cum să-ți creezi propria criptomonedă.

Întrebări frecvente