Введение в технологию блокчейн | Комплект 2

В последнее время технология блокчейн вызвала большой ажиотаж. Он приобрел популярность после внедрения Биткойн в 2009 году человеком или группой людей под псевдонимом Сатоши Накамото. Многие путают и считают, что блокчейн - это биткойн. Но биткойн - это одно из приложений технологии блокчейн. Есть много других приложений и вариантов использования, которые можно решить с помощью блокчейна, помимо платежных систем.

A blockchain is defined as a peer to peer distributed ledger forged by consensus, combined with a system for smart contracts.

-Hyperledger, Linux Foundation

Теперь это определение может содержать много необычных терминов, поэтому давайте начнем с разбивки его на части и понимания каждого термина.

Одноранговая сеть -
Вы должны знать о BitTorrent и Tor. Оба они построены на одноранговой сети. Одноранговая сеть - это распределенная архитектура приложений, состоящая из вычислительных устройств, подключенных друг к другу, без центрального сервера.

В централизованных сетях безопасность зависит от одного объекта. Если этот центральный сервер атакован, безопасность всей сети будет поставлена под угрозу. Но одноранговая сеть более безопасна, поскольку здесь нет единой точки отказа.

Распределенная книга -
Реестр - это система, содержащая все записи о вводе и выводе процесса. Распределенный реестр - это структура данных, которая распределена по различным вычислительным устройствам. DLT (технология распределенной книги) - это технология, которая распределяет записи между всеми пользователями. DLT состоит из 3 компонентов - модели данных (текущее состояние реестра), языка транзакций (который изменяет состояние реестра) и протокола (используется для достижения консенсуса). Блокчейн - это разновидность DLT. Таким образом, данные распределяются между всеми пользователями, повышая прозрачность и предотвращая коррупцию.

Консенсус -
Консенсус - это процесс обеспечения того, чтобы все различные пользователи в цепочке блоков пришли к соглашению относительно текущего состояния цепочки блоков. Существует несколько механизмов консенсуса, которые используются разными блокчейнами для достижения консенсуса. Например, Биткойн использует Proof-of-Work, в то время как Ethereum переходит от Proof-of-Work к алгоритму Proof-of-Stake.

Смарт-контракты -
Забудьте на мгновение о смарт-контрактах и блокчейне. Подумайте о контрактах в целом. Они содержат некоторые условия, которые необходимо выполнить, чтобы произошла какая-либо транзакция (например, обмен денег). Например, если вы продаете мне ноутбук, в контракте будет указано, что я буду обязан платить вам только в том случае, если ноутбук работает должным образом. Точно так же смарт-контракты - это предварительные условия, которые необходимо выполнить, чтобы транзакции происходили в цепочке блоков.

Блокчейн - это цепочка блоков, связанных друг с другом. Блок состоит из четырех частей:

• Предыдущий хеш
• Отметка времени
• Nonce
• Корень дерева Меркла

Каждый блок содержит криптографический хеш данных предыдущего блока. Одноразовый номер вычисляется майнерами путем решения криптографической головоломки, чтобы предложить следующий блок в цепочке. Это известно как доказательство работы. Блокчейн считается неизменным из-за его криптографических свойств. Но это не значит, что изменение данных невозможно. Это означает, что данные очень сложно изменить, и любое изменение можно легко обнаружить. Дерево Меркла - это двоичное дерево с хеш-указателями. Дерево Меркла - это структура, которая позволяет эффективно и безопасно проверять содержимое большого объема данных. Преимущество использования деревьев Меркла заключается в том, что для подтверждения членства требуется O (logn) шагов. Кроме того, в отсортированном дереве Меркла непринадлежность также может быть доказана за O (logn) шагов. Первый блок известен как генезисный блок.

Преимущества блокчейна
Теперь, в чем необходимость использования блокчейнов. Ожидается, что блокчейны будут реализованы большинством предприятий из-за нескольких преимуществ, которые они предоставляют.

Блокчейн устраняет необходимость в третьей стороне между двумя объектами, которые готовы что-то обменивать. Это экономит время, поскольку обмены могут осуществляться без какого-либо внешнего вмешательства. Это экономит деньги, так как снижает накладные расходы и стоимость посредников. Он снижает риск взлома, мошенничества и киберпреступлений благодаря своей неизменной природе. Теперь нет необходимости доверять третьей стороне, поскольку записи хранятся в распределенных реестрах.
У него есть несколько других преимуществ, характерных для конкретного случая использования.

Типы блокчейна
В экосистеме возможны различные типы блокчейнов.

1. Публичный -
   Публичный блокчейн также известен как блокчейн без разрешений. Здесь каждый может быть частью этой цепочки блоков и может участвовать, работая как узел, добывая блок или совершая транзакции в цепочке блоков. Биткойн и Лайткойн являются примерами публичных блокчейнов.

2. Частный -
   Частный блокчейн также известен как разрешенный блокчейн. Здесь есть ограничения на участие, поскольку только избранные лица или член организации могут быть частью блокчейна. Проекты Multichain и Hyperledger (Fabric, Sawtooth) являются примерами частного блокчейна.

3. Консорциум -
   Считается, что блокчейн консорциума частично или частично децентрализован. Он контролируется группой организаций, в отличие от одной организации, как в частном блокчейне. Организации-члены имеют право участвовать, работая как полный узел, путем майнинга и т. Д. R3 и EWF (Energy Web Foundation) являются примерами блокчейна консорциума.