Mis on Blockchaini tehnoloogia? Kuidas Blockchain töötab

See Blockchaini ajaveeb aitab teil mõista, kuidas blockchain töötab. Blockchain Technology on muutumatute kirjete detsentraliseeritud hajutatud andmebaas, kus tehinguid kaitsevad krüptograafilised algoritmid ja võrgu olekut hoiab Consensus algoritm.

Kas plokiahel on uus Internet? Noh, see on kindlasti nii!

Blockchaini tehnoloogia on Internet 3.0 või protokollide Internet. See, mis algas evolutsioonina, on järk-järgult muutumas revolutsiooniks. Sellel on potentsiaali muuta äri nii, nagu me seda praegu tunneme, kuid selle mõistmine pole nii lihtne. Niisiis Siin on voldik, et saaksite tajuda, kuidas Blockchain töötab.



  1. Mis on Blockchaini tehnoloogia?
  2. Kuidas Blockchain töötab?
    2.1 Tehingute sõltumatu kontrollimine
    2.2 Kontrollitud tehingute liitmine
    2.3 Ploki kaevandamine
  3. Mis siis, kui keegi proovib süsteemi häkkida?



Mis on Blockchaini tehnoloogia?

Blockchain on detsentraliseeritud hajutatud andmebaas muutumatute dokumentide arv, kus tehinguid kaitseb tugev krüptograafilised algoritmid ja võrgu olekut hoiab Konsensusalgoritm .

digitaalne ajatempel - kuidas plokiahel töötab-edureka

Digitaalsed ajatemplid



Lihtsamalt öeldes on Blockchain plokkide ahel, mis sisaldab teavet.

Seda tehnoloogiat kirjeldati algselt 1991. aastal ja see oli mõeldud selleks ajatempli digitaalsed dokumendid et vältida ükskõik millise dokumendi tagasikuupäeva või karastamist.

Ükskõik kui suurepärane tehnoloogia see ka ei olnud, realiseeriti selle tegelik potentsiaal alles siis, kui Satoshi Nakamoto kasutas seda digitaalse krüptoraha loomiseks ' Bitcoins '.



Blockchaini tehnoloogia | Blockchaini õpetus algajatele | Edureka

Vaatame nüüd, kuidas Blockchain töötab.

Kuidas Blockchain töötab?

Proovime mõista, kuidas blockchain toimib lihtsa tehinguga üle Blockchaini võrgu.

Oletame, et James tahab saata 5 BTC oma sõbrale Kevinile. Nüüd edastatakse see tehing a kujul digitaalne sõnum.

Digitaalsõnumil on ainulaadne allkiri. Nii nagu teie allkiri annab dokumendi omandiõiguse tõendi, samamoodi digitaalne allkiri esitab tõendi, et tehing on ehtne.

Nüüd edastatakse see loodud tehing võrku, kus see levib peer to peer.

Tehing levitab võrgus peer-to-peer

Oletame, et ülaltoodud tehingu saab esimesena kätte sõlm A võrgus.

Tehingute sõltumatu kontrollimine

Enne tehingute saatmist naabritele kontrollib iga tehingu saanud bitcoini sõlm tehingu algselt.See tagab, et süsteemis levitatakse ainult kehtivaid tehinguid, samas kui kehtetud tehingud kõrvaldatakse esimeses sõlmes, mis need vastu võtab. Iga sõlm kinnitab iga tehingu pika kriteeriumide alusel.

Kontrollitud tehingute liitmine

Nende tehingute sõltumatu liitmine uuteks plokkideks kaevandussõlmede ja eksponeeritud arvutusega läbi töökindla algoritmi.

  • Kinnitades iga tehingu autonoomselt selle saabumisel ja enne selle levitamist, moodustab iga sõlm kehtivate (kuid kinnitamata) tehingute kogumi, mida nimetatakse tehingute kogum, mälupulk või mempool
  • Tehing jõuab M sisendavad sõlmed see kogub, kinnitab ja edastab uued tehingud nagu muud sõlmed
  • Erinevalt teistest sõlmedest koondab kaevandussõlm need tehingud a-ks kandidaatide blokeerimine

Saame sellest näitest paremini aru.

milleks nagiosid kasutatakse

Oletame, et Andy on kaevur. (Kaevandussõlm haldab plokiahela kohalikku koopiat, kõigi alates Bitcoin-süsteemi algusest 2009. aastal loodud plokkide loendit)

Pärast kõigi tehingute kogumist plokis peab Andy koostama ploki päise. Nüüd on see samm oluline mõista, kuidas plokiahel töötab

Ploki päise ehitamine

Ploki päise koostamiseks peab kaevandussõlm täitma kuus tabelis loetletud välja:

Suurus Väli Kirjeldus
4 baitiVersioonPloki päise koostamiseks peab kaevandussõlm täitma kuus välja, nagu loetletud
32 baitiEelmine Block HashViide ahela eelmise (vanema) ploki räsi
32 baitiMerkle juurSelle ploki tehingute Merkle puu juure räsi
4 baitiAjatempelSelle ploki ligikaudne loomisaeg (sekundid Unixi ajastust)
4 baitiRaskuste sihtmärkSelle ploki tööprobleemide algoritmi raskuste sihtmärk
4 baitiNuncioTöökindluse algoritmi jaoks kasutatud loendur

Kui Andy sõlmes on kõik väljad ploki päises täidetud, alustas Andy Kaevandamine plokk.

Ploki kaevandamine

  • Kui kõik muud väljad on täidetud, on ploki päis nüüd valmis ja kaevandamise protsess võib alata
  • Nüüd on eesmärk leida väärtus nuncio mille tulemuseks on ploki päise räsi, mis on väiksem kui raskustes olev sihtmärk
  • Kaevandussõlm peab testima miljardeid või triljoneid nonce väärtusi, enne kui leitakse nõuetele vastav nonce

Nüüd, kui Andy sõlme poolt on konstrueeritud kandidaatplokk, on Andy riistvara kaevandusseadmel aeg plokk 'kaevandada', et leida lahendus töökindluse algoritmile, mis muudab ploki kehtivaks.

Töö tõendamine on raskesti (kulukas, aeganõudev) esitatav, kuid teistel hõlpsasti kontrollitav andmekogum, mis vastab teatud nõuetele.

Mõistatuse leidmine - miks see on raske?

  • SHA-256 on ühesuunaline funktsioon, seega toores jõud on ainus viis konkreetse väljundväärtuseni
  • Keskmiselt kulub lahenduse leidmiseks palju juhuslikke oletusi ja seega on väljakutse raske
  • Keskmiselt kulub umbes 10 minutit, kuni keegi lahenduse spetsiaalse võtme leiab

Et müntide levitamine oleks ennustatav, on mõistatusi üha raskem lahendada, kui rohkem inimesi nende kallal töötab.

Nüüd, et kinnitada plokk vastavalt töö tõestamine algoritm, peab Andy kaevandussõlm jõudma raskustes oleva sihtmärgini.

Vaatame, kuidas raskus on esindatud.

Esindamise raskused

  • Plokk sisaldab raskustesihti tähistuses nimega “raskusbitid” või lihtsalt “bitid”
  • Oletame, et ploki raskusbitt on 0x1903a30c. See tähis väljendab raskuse sihtmärki koefitsiendi / eksponendi vormingus, kusjuures koefitsiendina esitatakse eksponendi kaks esimest kuueteistkümnendkohalist numbrit ja järgmised kuus kuuekohalist numbrit

Selle esituse raskusastme arvutamiseks on valem:

Niisiis, selline on raskuskoefitsient, mille Andy kaevandussõlm on raskuste sihtmärgi saavutamiseks kõvasti vaeva näinud. Vaatame, mis edasi saab.

Bloki edukalt kaevandamine

  • Andyl on mitu riistvara kaevandusplatvormi, millest igaüks töötab SHA256 algoritm paralleelselt uskumatute kiirustega
  • Andy töölaual töötav kaevandussõlm edastab ploki päise oma kaevandamisriistvarale, mis hakkab triljoneid sekundeid testima
  • Peaaegu 11 minutit pärast miiniploki alustamist leiab üks riistvaraline kaevandusmasin lahenduse ja saadab selle tagasi kaevandussõlmesse
  • Kohe edastab Andy kaevandussõlm ploki kõigile oma eakaaslastele
  • Nad võtavad vastu, kinnitavad ja levitavad seejärel uut plokki. Kui plokk lainetab üle võrgu

NKuna seda plokki levitatakse võrgus, kontrollivad kõik täisõlmed plokki iseseisvalt

Iga ploki sõltumatu kinnitus

  • Bitcoini konsensusmehhanismis valideerib iga uue ploki iga võrgu sõlm iseseisvalt
  • See tagab, et võrgus levitatakse ainult kehtivaid plokke
  • Sõlmed valideerivad ploki, kontrollides seda pika loetelu kriteeriumidest, mis kõik peavad olema täidetud

Plokkide ahelate kokkupanek ja valimine

Kui sõlm on uue ploki valideerinud, üritab ta seejärel ketti kokku panna, ühendades ploki olemasoleva plokiahelaga

Eespool näidatud võrgus paneb sõlme (oranžina) ploki kinnitamise järel kokku ahela, ühendades ploki olemasoleva plokiahelaga

Kui võrk on ploki kinnitanud, saab sellest plokiahela osa ja plokimõistatuse eduka lahendamise eest premeeritakse kaevurit.

java väärtuse läbimine

Kaevurite preemia

  • Kuna kaevurid kasutavad ploki kinnitamiseks oma väärtuslikke ressursse, antakse neile see rahaline preemia
  • Bitcoini puhul saavad nad preemiaks mõned äsja loodud Bitcoinsid

Nüüd tekib küsimus, mis juhtub juhul, kui korraga lahendatakse mitu plokki?

Jah, see on tõepoolest võimalik! Sellisel juhul on mitu haru.

Mitu haru

  • Kuigi probleem on karm, on siiski võimalus, et korraga lahendatakse rohkem kui üks plokk
  • Mitu haru plokiahelas on sellistel juhtudel võimalikud
  • Igaüks peaks lihtsalt plokid ehitama esimese saadud ploki peale
  • Teised sõlmed võivad plokid vastu võtta teises järjekorras
  • Nad hakkavad ehitama plokile, mille nad kõigepealt saavad

  • Lips läheb katki, kui keegi järgmise bloki lahendab, sest on väga haruldane, kui selline olukord juhtub mitu korda järjest

  • Blockchain stabiliseerub selles olukorras kiiresti
  • Üldreegel on minna üle kõige pikemale kettale

Blockchain stabiliseerub kiiresti. Iga sõlm vastab pearaamatu hetkeseisuga.

Olgu, nii et konsensuseeskirjad säästavad plokiahela võrgu sellise ebaselguse eest.

Nüüd tekib siin veel üks küsimus, mis siis, kui keegi proovib süsteemis mõnda tehingut või kirjet muuta?

Mis siis, kui keegi üritab süsteemi häkkida?

Kui plokk on lahendatud, saab krüptograafilise räsiväljundi selle ploki identifikaatoriks.

Kuna Blockchain on tagasi lingitud kirjete hajutatud andmebaas. Ploki moodustamisel saab krüptograafilise räsiväljundi selle ploki identifikaatoriks, mis seob järgmise plokiga, luues plokkide ahela.

Seega on plokiahel turvatud tugeva krüptograafilise algoritmiga ja ühtegi kirjet pole võimalik muuta.

Kui keegi üritab mõnes plokis tehingut muuta, muutub ploki räsi ja sellest tulenevalt muutub kõigi eelmiste plokkide räsi. Sõlmed ei jõua kohale konsensus ja seega on pettus hõlpsasti tuvastatav

Nii see on. Olge uhked, sest nüüd paistate pärast selle nägusa tehnoloogia tundmist teiste seast silma.

ma loodan, et see Kuidas Blockchain töötab ajaveeb oli teie jaoks informatiivne.

Kas teil on meile küsimus? Palun mainige seda kommentaaride jaotises ja võtame teiega kõige varem ühendust.

Kui soovite õppida Blockchaini tehnoloogiat ja omandada krüptograafia, Blockchaini võrkude, nutikate lepingute, Ethereumi ja hüperkaardimõtete mõisted, vaadake meie interaktiivset otseülekannet veebis siin on kaasas 24 * 7 tugi, mis juhendab teid kogu õppeperioodi vältel.