Blockchain-handledning: Lär dig Blockchain-teknik (exempel)
Eliza Thornton
Vad är Blockchain?
Blockchain kan definieras som en kedja av block som innehåller information. Tekniken är avsedd att tidsstämpla digitala dokument så att det inte är möjligt att bakåtdatera dem eller temperera dem. Syftet med blockchain är att lösa problemet med dubbla poster utan behov av en central server.
Din blockchain används för säker överföring av saker som pengar, egendom, kontrakt, etc, utan att det krävs en tredje parts mellanhand som en bank eller regering. När data väl har registrerats i en blockkedja är det mycket svårt att ändra det.
Blockkedjan är ett mjukvaruprotokoll (som SMTP är för e-post). Blockchains kunde dock inte köras utan internet. Det kallas också för metateknik eftersom det påverkar andra teknologier. Den består av flera delar: en databas, programvara, några anslutna datorer, etc.
Ibland används termen för Bitcoin Blockchain eller The Ethereum Blockchain, och ibland är det andra virtuella valutor eller digitala tokens. Men de flesta av dem talar om distribuerade reskontra.
I denna Blockchain-handledning för nybörjare kommer du att lära dig grunderna i Blockchain som:
- Vad är Blockchain?
- Vad Blockchain INTE är!
- Blockchain Architecture
- Hur fungerar Blockchain-teknik?
- Varför behöver vi Blockchain?
- Blockchain-versioner
- Blockchain-varianter
- Blockchain användningsfall
- Viktiga användningsfall av blockchain i verkliga livet
- Bitcoin kryptovaluta: Mest populära tillämpningen av blockchain
- Blockchain vs. delad databas
- Myter om Blockchain
- Tillämpningar av blockchain-teknik
- Begränsningar för Blockchain-teknik
Vad Blockchain INTE är!
- Blockchain är det inte Bitcoin, men det är tekniken bakom Bitcoin
- Bitcoin är den digitala token, och blockchain är huvudboken för att hålla reda på vem som äger de digitala tokens
- Du kan inte ha Bitcoin utan blockchain, men du kan ha en blockchain utan Bitcoin.
Blockchain Architecture
Nu i denna Blockchain Technology-handledning, låt oss studera Blockchain-arkitekturen genom att förstå dess olika komponenter:
Vad är ett block?
En blockkedja är en kedja av block som innehåller information. Den data som lagras i ett block beror på typen av blockkedja.
Till exempel, A Bitcoin Blocket innehåller information om avsändaren, mottagaren, antalet bitcoins som ska överföras.
Bitcoin Blockera
Det första blocket i kedjan kallas Genesis-blocket. Varje nytt block i kedjan är kopplat till det föregående blocket.
Förstå SHA256 – Hash
Ett block har också en hash. A kan förstås som ett fingeravtryck som är unikt för varje block. Den identifierar ett block och allt dess innehåll, och det är alltid unikt, precis som ett fingeravtryck. Så när ett block har skapats kommer alla ändringar inuti blocket att göra att Hash ändras.
Vad är SHA256 Hash
Därför är Hash mycket användbar när du vill upptäcka förändringar i korsningar. Om fingeravtrycket för ett block ändras förblir det inte samma block.
Varje block har
- Data
- Hash
- Hash för föregående block
Betrakta följande exempel, där vi har en kedja av 3 block. Den 1st blocket har ingen föregångare. Därför innehåller den inte har föregående block. Block 2 innehåller en hash av block 1. Medan block 3 innehåller en hash av block 2.
Därför innehåller alla block hash från tidigare block. Detta är tekniken som gör en blockchain så säker. Låt oss se hur det fungerar –
Antag att en angripare kan ändra data som finns i block 2. På motsvarande sätt ändras också blockets hash. Men block 3 innehåller fortfarande den gamla hashen från block 2. Detta gör block 3 och alla efterföljande block ogiltiga eftersom de inte har rätt hash för det föregående blocket.
Därför kan en ändring av ett enda block snabbt göra alla följande block ogiltiga.
Bevis på arbete
Hashes är en utmärkt mekanism för att förhindra temperering, men datorer är idag höghastighetshastigheter och kan beräkna hundratusentals hash per sekund. På några minuter kan en angripare manipulera ett block och sedan räkna om alla hash för andra block för att göra blockkedjan giltig igen.
För att undvika problemet använder blockkedjor konceptet Proof-of-Work. Det är en mekanism som bromsar skapandet av de nya blocken.
Ett proof-of-work är ett beräkningsproblem som kräver en viss ansträngning för att lösa. Men tiden som krävs för att verifiera resultaten av beräkningsproblemet är mycket mindre jämfört med den ansträngning det tar att lösa själva beräkningsproblemet.
I fallet med Bitcoin, tar det nästan 10 minuter att beräkna det nödvändiga arbetsbeviset för att lägga till ett nytt block i kedjan. Med tanke på vårt exempel, om en hackare skulle ändra data i Block 2, skulle han behöva utföra bevis på arbete (vilket skulle ta 10 minuter) och först därefter göra ändringar i Block 3 och alla efterföljande block.
Den här typen av mekanism gör det ganska svårt att manipulera blocken, så även om du manipulerar med ett enda block måste du räkna om arbetsbeviset för alla följande block. Således gör hash- och proof-of-work-mekanismer en blockchain säker.
Distribuerat P2P-nätverk
Det finns dock ytterligare en metod som används av blockkedjor för att säkra sig själva, och det är genom att distribueras. Istället för att använda en central enhet för att hantera kedjan använder Blockchains ett distribuerat peer-peer-nätverk, och alla får vara med. När någon går in i detta nätverk kommer han att få hela kopian av blockkedjan. Varje dator kallas a nod.
Låt oss se vad som händer när någon användare skapar ett nytt block. Detta nya block skickas till alla användare i nätverket. Varje nod måste verifiera blocket för att säkerställa att det inte har ändrats. Efter fullständig kontroll lägger varje nod till detta block till sin blockkedja.
Alla dessa noder i detta nätverk skapar en konsensus. De är överens om vilka block som är giltiga och vilka som inte är det. Noder i nätverket kommer att avvisa block som manipuleras.
Så att framgångsrikt manipulera en blockchain
- Du måste manipulera alla block på kedjan
- Gör om arbetsbeviset för varje block
- Ta kontroll över mer än 50 % av peer-to-peer-nätverket.
Efter att ha gjort alla dessa, blir ditt manipulerade block accepterat av alla andra. Detta är bredvid en omöjlig uppgift. Därför är blockkedjor så säkra. Därefter kommer vi att lära oss hur en Blockchain-transaktion fungerar?
Hur fungerar Blockchain-teknik?
Blockchain-transaktionsprocess
Steg 1) Någon person begär en transaktion. Transaktionen kan vara involverad kryptovaluta, kontrakt, register eller annan information.
Steg 2) Den begärda transaktionen sänds till ett P2P-nätverk med hjälp av noder.
Steg 3) Nätverket av noder validerar transaktionen och användarens status med hjälp av kända algoritmer.
Steg 4) När transaktionen är klar läggs det nya blocket till i den befintliga blockkedjan. På ett sådant sätt som är permanent och oföränderligt.
Varför behöver vi Blockchain?
Här är några anledningar till varför Blockchain-tekniken har blivit så populär.
Elasticitet: Blockkedjor är ofta replikerad arkitektur. Kedjan drivs fortfarande av de flesta noder i händelse av en massiv attack mot systemet.
Tidsminskning: I finansbranschen kan blockchain spela en viktig roll genom att tillåta en snabbare avveckling av affärer eftersom den inte behöver en lång process av verifiering, avveckling och godkännande eftersom en enda version av överenskommen data från den delade huvudboken är tillgänglig mellan alla stapelhållare.
Pålitlighet: Blockchain certifierar och verifierar de berörda parternas identiteter. Detta tar bort dubbla poster, minskar priserna och påskyndar transaktioner.
Oföränderliga transaktioner: Genom att registrera transaktioner i kronologisk ordning, certifierar Blockchain oföränderligheten av alla operationer, vilket innebär att när något nytt block har lagts till i reskontrakedjan kan det inte tas bort eller ändras.
Bedrägeri förhindring: Begreppen delad information och konsensus förhindrar eventuella förluster på grund av bedrägeri eller förskingring. I logistikbaserade industrier verkar blockchain som en övervakningsmekanism för att minska kostnaderna.
Säkerhet: Att attackera en traditionell databas är att ta ner ett specifikt mål. Med hjälp av Distributed Ledger Teknik, varje part har en kopia av den ursprungliga kedjan, så systemet förblir i drift, även ett stort antal andra noder faller.
Ej klickbar: Ändringar av offentliga blockkedjor är offentligt synliga för alla. Detta ger större transparens och alla transaktioner är oföränderliga.
Samarbete – Tillåter parter att handla direkt med varandra utan att behöva förmedla tredje part.
decentraliserad: Det finns standardregler för hur varje nod utbyter blockchain-information. Denna metod säkerställer att alla transaktioner valideras och alla giltiga transaktioner läggs till en efter en.
Blockchain-versioner
Låt oss nu lära oss mer om Blockchain-versioner i denna självstudie för Blockchain-utveckling.
Blockchain-versioner
Blockchain 1.0: Valuta
Implementeringen av DLT (distributed ledger technology) ledde till dess första och självklara tillämpning: kryptovalutor. Detta tillåter finansiella transaktioner baserade på blockchain-teknik. Det används i valuta och betalningar. Bitcoin är det mest framträdande exemplet i detta segment.
Blockchain 2.0: Smarta kontrakt
De nya nyckelbegreppen är Smart Contracts, små datorprogram som ”lever” i blockkedjan. De är gratis datorprogram som körs automatiskt och kontrollerar villkor som definierats tidigare som underlättande, verifiering eller verkställighet. Den används som ersättning för traditionella kontrakt.
Blockchain 3.0: DApps:
DApps är en förkortning av decentralized application. Den har sin backend-kod som körs på ett decentraliserat peer-to-peer-nätverk. En DApp kan ha frontend Blockchain-exempelkod och användargränssnitt skrivna på vilket språk som helst som kan ringa till dess backend, som en traditionell app.
Blockchain-varianter
Offentlig:
I den här typen av blockchain är redovisningar synliga för alla på internet. Det låter vem som helst verifiera och lägga till ett block av transaktioner till blockkedjan. Offentliga nätverk har incitament för människor att gå med och är gratis att använda. Vem som helst kan använda ett offentligt blockchain-nätverk.
Privat:
Den privata blockkedjan finns inom en enda organisation. Det tillåter endast specifika personer i organisationen att verifiera och lägga till transaktionsblock. Men alla på internet får i allmänhet se den.
Konsortium:
I denna Blockchain-variant kan endast en grupp organisationer verifiera och lägga till transaktioner. Här kan reskontran vara öppen eller begränsad till utvalda grupper. Consortium blockchain används över organisationer. Den styrs endast av förauktoriserade noder.
Blockchain användningsfall
Blockchain-teknik används i stor utsträckning inom de olika sektorerna enligt följande tabell.
| Bransch | Användning |
|---|---|
| Marknader |
|
| Regeringssektorn |
|
| IOT |
|
| Hälsa |
|
| Vetenskap & konst |
|
| Ekonomi & redovisning |
|
Viktiga användningsfall av blockchain i verkliga livet
1.Dubai: Den smarta staden
År 2016 introducerade smarta Dubai-kontor Blockchain-strategi. Genom att använda denna teknik kommer entreprenörer och utvecklare att kunna få kontakt med investerare och ledande företag. Målet är att implementera blockchain-baserat system som gynnar utvecklingen av olika typer av industrier för att göra Dubai till "världens lyckligaste stad." Om du är intresserad av att bli blockchain-utvecklare kan du lära dig mer om det på hur man blir en blockchain-utvecklare och bidra till utvecklingen av banbrytande blockkedjebaserade system.
2. Incent kundretention
Incent är CRaaS (Consumer Retention as a Service) baserat på Blockchain-teknologi. Det är ett lojalitetsprogram som bygger på att generera tokens för företag som är anslutna till dess relaterade nätverk. I det här systemet utbyts blockchain omedelbart, och det kan lagras i digitala portföljer av användarens telefoner eller komma åt via webbläsaren.
3. Blockchain för humanitärt bistånd
I januari 2017 startade FN:s världslivsmedelsprogram ett projekt som heter humanitärt bistånd. Projektet utvecklades på landsbygden i Sindh-regionen i Pakistan. Genom att använda Blockchain-tekniken registreras mottagare av pengar, mat och alla typer av transaktioner på en blockchain för att säkerställa säkerhet och transparens i denna process.
Bitcoin kryptovaluta: Mest populära tillämpningen av blockchain
Vad är Cryptocurrency?
En kryptovaluta är ett utbytesmedel som traditionella valutor som USD, men den är utformad för att utbyta digital information genom en process som möjliggörs av vissa kryptografiska principer. En kryptovaluta är en digital valuta och klassificeras som en undergrupp av alternativa valutor och virtuella valutor.
Kryptovaluta är ett bärarinstrument baserat på digital kryptografi. I denna typ av kryptovaluta har innehavaren av valutan äganderätt. Inga andra uppgifter fördes om ägarens identitet. År 1998 publicerade Wei Dai "B-Money", ett anonymt, distribuerat elektroniskt kontantsystem.
Vad är Bitcoin?
Bitcoin lanserades 2009 av en okänd person som heter Satoshi Nakamoto. Bitcoin är en peer-to-peer-teknik som inte styrs av någon central myndighet eller banker. För närvarande utfärdar Bitcoins och hantering av transaktioner utförs kollektivt i nätverket. Det är för närvarande den dominerande kryptovalutan i världen. Den är öppen källkod och designad för allmänheten innebär att ingen äger kontrollen över Bitcoin. I själva verket finns det bara 21 miljoner Bitcoins utfärdat. För närvarande, Bitcoin har ett börsvärde på 12 miljarder dollar.
Vem som helst kan använda bitcoin utan att betala några processavgifter. Om du hanterar Bitcoin, sändaren och mottagaren gör transaktioner direkt utan att använda en tredje part.
Blockchain och Bitcoin:
Blockkedjan är tekniken bakom Bitcoin. Bitcoin är den digitala token, och blockchain är huvudboken som håller reda på vem som äger de digitala tokens. Du kan inte ha Bitcoin utan blockchain, men du kan ha blockchain utan Bitcoin.
Andra framstående kryptovalutor
- Ethereum
- Bitcoin Kontanter
- Ripple
- Litecoin
Blockchain vs. delad databas
Blockchain vs delad databas
| parametrar | Blockchain | Delad databas |
|---|---|---|
| Operationer | Insert | Skapa/läs/uppdatera och ta bort |
| replikation | Full replikering på varje kamrat | Master-slav
Multi-master |
| Konsensus | De flesta kamrater är överens om resultatet av transaktioner. | Distribuerade transaktioner som hölls i två faser commit och Paxos. |
| Validering | Globala regler tillämpas på hela blockchain-systemet. | Erbjuder endast lokala integritetsbegränsningar |
| disintermediering | Det är tillåtet med blockchain. | Inte tillåtet. |
| Sekretess | Fullt konfidentiellt | Inte helt konfidentiellt |
| Robusthet | Helt robust teknik. | Inte helt robust. |
Myter om Blockchain
| Myt | Verkligheten |
|---|---|
| Det löser alla problem | Nej, det är bara en databas |
| Tillförlitlig teknik | Det kan flytta förtroende och även sprida förtroende |
| Säkra | Den fokuserar på integritet och inte sekretess |
| Smarta kontrakt är alltid lagliga | Den utför bara delar av vissa juridiska kontrakt |
| Oföränderlig | Det erbjuder bara probabilistisk oföränderlighet |
| Behöver slösa med el | Framväxande blockkedjor är effektiva |
| Det är i sig osäljbart | Framväxande blockkedjor är skalbara |
Tillämpningar av blockchain-teknik
Här är några vanliga tillämpningar av Blockchain:
- Den används för att skapa en säker och transparent digital reskontra över alla transaktioner.
- Det låter dig skapa en manipuleringssäker registrering av akademiska prestationer som är tillgänglig för alla elever och lärare.
- Det används för att skapa ett mer effektivt system för handel med värdepapper.
- Långivare använder blockchain för att utföra lån med säkerhet genom smarta kontrakt
- Att använda blockchain-teknik för att registrera fastighetstransaktioner kan ge ett säkrare och mer tillgängligt sätt att verifiera och överföra ägande.
- Använd för att lagra data som personnummer, födelsedatum och annan identifierande information i en offentlig reskontra.
- Blockchain-teknik används också inom logistikbranschen eftersom den hjälper till att spåra föremål när de rör sig genom ett logistik- eller supply chain-nätverk.
Begränsningar för Blockchain-teknik
Nu i denna blockchain-handledning för nybörjare kommer vi att lära oss om begränsningar av Blockchain-teknik:
Högre kostnader: Noder söker högre belöningar för att slutföra transaktioner i ett företag som arbetar enligt principen om utbud och efterfrågan
Långsammare transaktioner: Noder prioriterar transaktioner med högre belöningar, eftersläpningar av transaktioner byggs upp
Mindre huvudbok: Det är inte möjligt att få en fullständig kopia av Blockchain, vilket potentiellt kan påverka oföränderlighet, konsensus etc.
Transaktionskostnader, nätverkshastighet: Transaktionerna kostar Bitcoin är ganska hög efter att ha blivit utropad som "nästan gratis" under de första åren.
Risk för fel: Det finns alltid en risk för fel, så länge den mänskliga faktorn är inblandad. Om en blockchain fungerar som en databas måste all inkommande data vara av hög kvalitet. Men mänskligt engagemang kan snabbt lösa felet.
Slösaktig: Varje nod som driver blockkedjan måste upprätthålla konsensus över blockkedjan. Detta ger mycket låg driftstopp och gör data som lagras på blockkedjan för alltid oföränderlig. Allt detta är dock slösaktigt eftersom varje nod upprepar en uppgift för att nå konsensus.
Blockchain Council
Blockchain Council ger certifiering för blockchain, som är speciellt designad för de personer som vill göra karriär inom blockchain-domänen. Denna certifiering kräver djupgående kunskaper om kärnkonceptet blockchain. Den fokuserar på Corda, Smart Contracts, Hyperledger, Quorum-applikationer
Blockchain Council-certifiering kan vara till hjälp för att arbeta i branscher som digital marknadsföring, hälsovård, leveranskedja, etc. Utbildningen och certifieringen som ges av denna organisation är användbar för olika företag, företag och utvecklare. Det resulterar i användningen av Blockchain-teknik på den centraliserade och traditionella arbetssystemverksamheten.
Följande är certifikaten som tillhandahålls av Blockchain Council:
- En certifierad Blockchain-expert
- Certifierad Corda Expert
- Certifierad Corda Architect
- Certifierad Blockchain-utvecklare
- Certifierad BlockChain Security Professional
- Certifierad Smart Contract Developer
- Certifierad Bitcoin Expert
- Certifierad Ethereum Expert
Om du vill lära dig hur du skapar din egen kryptovaluta, här är en gratis handledning som du vill kolla in: Hur skapar man sin egen kryptovaluta?
Sammanfattning
- En blockkedja är en kedja av block som innehåller information
- Blockkedjan är det inte Bitcoin, men det är tekniken bakom Bitcoin
- Varje block innehåller hash.
- Varje block har en hash av föregående block
- Blockchain kräver Proof of Work innan ett nytt block läggs till
- Blockkedjedatabasen är distribuerad bland flera kamrater och är inte centraliserad.
- Blockkedjeteknologi är motståndskraftig, decentralisera, tidsreducerande, pålitlig och erbjuder oföränderliga övergångar
- Tre versioner av Blockchain är Blockchain 1.0: Currency, Blockchain 2.0: Smart Contracts och Blockchain 3.0: DApps
- Blockkedjan finns i tre olika varianter 1) Offentlig 2) Privat 3) Konsortium
- Högre kostnad, långsammare transaktioner, liten reskontra, risk för fel är en nackdel med att använda denna teknik
- Dubai - The Smart City, Incent Customer Retention och Blockchain for Humanitarian Aid är de verkliga användningsfallen av Blockchain
- Bitcoin använder blockkedjeteknik som inte styrs av någon central myndighet eller banker
