Ce este tehnologia Blockchain? Ghid suprem

Secțiuni

1. Blockchain 101

2. Cum funcționează blockchain-ul?

3. Pentru ce este folosit blockchain-ul?

Secțiunea 1 - Blockchain 101

Conţinut

• Ce este blockchain-ul?

• Cum sunt conectate blocurile?

• Blockchain și descentralizare

• Problema generalilor bizantini

• De ce blockchain-urile trebuie descentralizate?

• Ce este rețeaua peer-to-peer?

• Care sunt nodurile unui blockchain?

• Blockchain-uri publice vs. publice blockchain-uri private

• Cum funcționează tranzacțiile?

• Cum să faci tranzacții cu Bitcoin

  • Cum să retragi bitcoini din Binance

  • Cum să trimiți bitcoini din Trust Wallet către Electrum

• Cine a inventat tehnologia blockchain?

• Avantajele și dezavantajele tehnologiei blockchain

  • Pro

  • Contra

Ce este blockchain-ul?

Un blockchain este un tip special de bază de date. Este posibil să fi auzit și de tehnologia registrului distribuit (DLT) – în multe cazuri, ambele concepte se referă la același lucru.

Un blockchain are anumite proprietăți unice. Există reguli care determină modul în care trebuie adăugate datele și, odată ce au fost stocate, este practic imposibil să le modifici sau să le ștergi.

Datele sunt adăugate, în timp, în structuri numite blocuri. Fiecare bloc este construit peste cel precedent și include o porțiune de informații care îl leagă de acesta. Privind cel mai recent bloc, putem verifica că a fost creat după cel anterior. Deci, dacă continuăm în „lanț”, vom ajunge la primul nostru bloc – cunoscut sub numele de blocul genezei.

Folosind o analogie, imaginați-vă că aveți o foaie de calcul cu două coloane. În prima celulă a primei coloane, introduceți orice informație pe care doriți să le păstrați.

Datele din această primă celulă vor fi convertite într-un identificator de două litere, care va fi apoi utilizat ca parte a următoarei intrări. În exemplul nostru, identificatorul de două litere KP ar trebui utilizat pentru a completa următoarea celulă din al doilea rând (defKP). Aceasta înseamnă că dacă modificați datele din prima intrare (abcAA), veți avea o combinație diferită de litere în toate celulele rămase.

O bază de date în care fiecare intrare este legată de ultima.

Dacă ne uităm acum la rândul 4, vedem că cel mai recent identificator al nostru este TH. Vă amintiți cum am menționat că nu puteți reveni și șterge sau șterge intrări? Motivul este că ar fi ușor pentru oricine să observe că acest lucru s-a întâmplat, iar încercarea ta de a te schimba ar fi pur și simplu ignorată.

Imaginați-vă că modificați datele din prima celulă - veți obține un identificator diferit, ceea ce înseamnă că al doilea bloc ar avea date diferite, rezultând un identificator diferit în rândul 2 și așa mai departe. TH este, în esență, un produs al tuturor informațiilor care îl precedă.

Cum sunt conectate blocurile?

Discuția de mai sus – cu identificatorii noștri din două litere – este o analogie simplă a modului în care un blockchain folosește funcțiile hash. Hashing este lipiciul care ține blocurile împreună. Constă în preluarea datelor de orice dimensiune pentru a produce o ieșire (un hash) care va avea întotdeauna aceeași lungime.

Hashe-urile folosite în blockchain-uri sunt interesante, deoarece probabilitatea de a găsi două informații care generează exact aceeași ieșire este astronomic scăzută. Ca și în cazul identificatorilor noștri de mai sus, orice modificare ușoară a datelor noastre de intrare va avea ca rezultat o ieșire complet diferită.

Putem ilustra acest lucru cu SHA256, o funcție utilizată pe scară largă în Bitcoin. După cum puteți vedea, chiar și utilizarea diferențială a literelor majuscule este suficientă pentru a modifica complet rezultatul.

Faptul că nu există „coliziuni” cunoscute (adică două intrări diferite care oferă aceeași ieșire) pentru SHA256 este incredibil de valoros în contextul blockchain-urilor. Înseamnă că fiecare bloc poate indica cel dinaintea lui, incluzând hash-ul său, iar orice încercare de a edita blocuri vechi va fi imediat evidentă.

Fiecare bloc conține o amprentă a celui precedent.

Blockchain și descentralizare

Am explicat structura de bază a unui blockchain. Dar când auzi oameni vorbind despre tehnologia blockchain, probabil că nu se referă la baza de date în sine, ci mai degrabă la ecosistemul construit în jurul ei.

Ca structuri de date independente, blockchain-urile sunt utile doar pentru aplicații foarte specifice. Unde lucrurile devin interesante este atunci când le folosim ca un instrument pentru ca străinii să se coordoneze între ei. Combinat cu alte tehnologii și o anumită teorie a jocurilor, un blockchain poate acționa ca un registru distribuit pe care nimeni nu îl controlează.

Acest lucru înseamnă că niciun actor nu are puterea de a edita intrarea în jurul regulilor sistemului (mai multe despre reguli în curând). În acest sens, am putea argumenta că toată lumea este în posesia registrului contabil simultan: participanții sunt de acord în orice moment asupra aspectului acestuia.

Problema generalilor bizantini

Adevărata provocare care stă în calea unui sistem ca cel descris mai sus este ceea ce știm ca problema generalilor bizantini. Conceput în anii 1980, descrie o dilemă în care participanții izolați trebuie să comunice pentru a-și coordona acțiunile. Dilema în cauză implică o serie de generali de armată care înconjoară un oraș, în timp ce decid dacă să-l atace. Generalii pot comunica doar prin intermediul unui mesager.

Fiecare trebuie să decidă dacă să atace sau să se retragă. Nu va conta dacă fac una sau alta, atâta timp cât toți generalii împărtășesc aceeași decizie. Dacă decid să atace, vor avea succes doar dacă se mișcă la unison. Deci, cum ne putem asigura că reușesc acest lucru?

Desigur, ei puteau comunica prin intermediul mesagerului. Dar ce s-ar întâmpla dacă mesagerul este interceptat cu un mesaj care spune „vom ataca în zori”, iar mesajul respectiv este înlocuit cu altul care spune „vom ataca în seara asta”? Ce se întâmplă dacă unul dintre generali este un actor rău intenționat care înșală în mod deliberat pe ceilalți pentru a le asigura înfrângerea?

Generalii reușesc când toată lumea atacă (stânga). Când unii se retrag în timp ce alții atacă, vor fi învinși (dreapta).

Avem nevoie de o strategie prin care se poate ajunge la un consens, chiar și în cazul în care participanții se dovedesc a fi rău intenționați sau mesajele sunt interceptate. Eșecul în menținerea unei baze de date nu este o situație de viață sau de moarte echivalentă cu atacarea unui oraș fără întăriri, dar același principiu este valabil. Dacă nu există nimeni responsabil să supravegheze blockchain-ul și să ofere utilizatorilor informații „corecte”, atunci utilizatorii vor fi cei care trebuie să poată comunica între ei.

Pentru a depăși potențialul eșec al unuia (sau mai multor) utilizatori, mecanismele blockchain trebuie să fi fost proiectate cu atenție pentru a rezista la astfel de eșecuri. Numim sisteme capabile să realizeze această eroare bizantină tolerante. După cum vom vedea în curând, algoritmii de consens sunt utilizați pentru a aplica reguli ferme.

De ce blockchain-urile trebuie descentralizate?

Desigur, s-ar putea opera un blockchain singur. Dar ai ajunge să ai o bază de date greoaie, în comparație cu alte alternative superioare. Și adevăratul său potențial poate fi valorificat doar într-un mediu descentralizat, adică unul în care există egalitate între toți utilizatorii. În acest fel, blockchain-ul nu poate fi eliminat sau dominat cu răutate. Va fi o singură sursă de adevăr care va fi vizibilă tuturor.

Ce este rețeaua peer-to-peer?

Rețeaua peer-to-peer (P2P) este nivelul nostru de utilizator (sau stratul general, în exemplul nostru anterior). Nu există administrator, așa că în loc să se conecteze la un server central de fiecare dată când cineva dorește să facă schimb de informații cu un alt utilizator, ceea ce face este să le trimită direct colegilor săi.

Să ne uităm la graficul de mai jos. În stânga, A trebuie să-și trimită mesajul prin server pentru a-l trimite la F. În partea dreaptă, totuși, cei doi sunt conectați fără intermediar.

O rețea centralizată (stânga) vs. o rețea descentralizată (dreapta).

De obicei, serverul stochează toate informațiile de care au nevoie utilizatorii. Când accesați Academia Binance, cereți serverelor lor să vă furnizeze toate articolele lor. Dacă pagina web este „offline”, nu le veți putea vedea. Cu toate acestea, dacă ați descărcat tot conținutul, l-ați putea încărca pe computer fără a fi nevoie să interogați Academia Binance.

Practic, asta face fiecare peer din rețea cu blockchain-ul: stochează întreaga bază de date pe computerul lor. Dacă cineva părăsește rețeaua, utilizatorii care rămân pe ea vor putea în continuare să acceseze blockchain-ul și să partajeze informații între ei. Când un nou bloc este adăugat în lanț, datele sunt propagate în rețea, astfel încât fiecare să își poată actualiza propria copie a registrului.

Nu uitați să citiți Introducerea noastră în rețelele peer-to-peer pentru o analiză mai detaliată a acestui tip de rețele.

Care sunt nodurile unui blockchain?

Nodurile sunt, pur și simplu, mașinile care sunt conectate la rețea – ele sunt responsabile pentru stocarea de copii ale blockchain-ului și partajarea informațiilor cu restul unităților. Utilizatorii nu trebuie să gestioneze manual aceste procese. În general, tot ce trebuie să facă este să descarce și să ruleze software-ul blockchain, iar restul va funcționa automat.

Mai sus am descris ce este un nod în sensul său cel mai pur, dar definiția poate include și alți utilizatori care interacționează cu rețeaua într-un fel. În cazul criptomonedelor, de exemplu, o aplicație simplă de tip portofel pe telefonul tău ar fi ceea ce numim un nod ușor.

Public vs. Public Blockchains blockchain-uri private

După cum probabil știți, Bitcoin a pus bazele pentru ca industria blockchain să devină ceea ce este astăzi. De îndată ce Bitcoin a început să se dovedească ca un activ financiar legitim, jucătorii inovatori au început să se gândească la potențialul tehnologiei de bază pentru alte domenii. Acest lucru a condus la explorarea blockchain-ului pentru nenumărate cazuri de utilizare în afara finanțelor.

Bitcoin este ceea ce numim un „blockchain public”. Aceasta înseamnă că oricine poate vizualiza tranzacțiile pe care le conține și tot ceea ce este necesar pentru a se alătura este o conexiune la Internet și software-ul necesar. Deoarece nu există alte cerințe pentru a participa, ne putem referi la aceste tipuri de medii drept fără permisiune.

În schimb, există și un alt tip de blockchain pe care îl numim „blockchain privat”. Aceste sisteme stabilesc reguli care determină cine poate vedea și interacționa cu blockchain-ul. Din acest motiv, ne referim la ele ca fiind medii permise. Deși blockchain-urile private pot părea redundante la început, ele prezintă anumite aplicații importante – în principal în scenarii corporative.

Dacă doriți să aflați mai multe despre acest subiect, aruncați o privire la Blockchains privat, public și consorțial - Cum sunt acestea diferite?

Te gândești să începi în lumea criptomonedelor? Cumpărați Bitcoin pe Binance!

Cum funcționează tranzacțiile?

Dacă Alice dorește să-l plătească lui Bob prin transfer bancar, va trebui să notifice banca. Pentru simplitate, să presupunem că ambele părți folosesc aceeași bancă. Acesta din urmă va verifica dacă Alice are fondurile necesare pentru a efectua tranzacția, înainte de a-și actualiza baza de date (adică, notând -50$ pentru Alice și +50$ pentru Bob).

Nu este ceva foarte diferit de ceea ce se întâmplă într-un blockchain. La urma urmei, este și o bază de date. Principala diferență este că nu există un singur actor care să se ocupe de controale și să actualizeze soldurile, ci mai degrabă toate nodurile trebuie să facă acest lucru.

Dacă Alice dorește să-i trimită cinci bitcoini lui Bob, ea va difuza un mesaj care îl anunță în rețea. Acesta nu va fi adăugat imediat la blockchain – nodurile îl vor vedea, dar vor trebui finalizate alte acțiuni pentru ca tranzacția să fie confirmată. Vedeți Cum se adaugă blocurile în blockchain?

Odată ce tranzacția este adăugată în blockchain, toate nodurile vor putea vedea că a fost executată. În continuare, ceea ce vor face este să își actualizeze copia blockchain-ului pentru a reflecta acest lucru. De atunci, Alice nu va mai putea trimite aceleași cinci unități lui Carol (care ar însemna o „cheltuială dublă”), deoarece rețeaua va ști că le-a cheltuit deja într-o tranzacție anterioară.

Nu există concepte de „nume de utilizator” și „parolă” – criptografia cu cheie publică este folosită pentru a dovedi dreptul de proprietate asupra fondurilor. Deci, mai întâi, pentru a primi fonduri, Bob va trebui să genereze o cheie privată. Acesta este pur și simplu un număr aleatoriu foarte lung, care este practic imposibil de ghicit pentru oricine - chiar dacă au sute de ani de încercat. Dar dacă Bob dezvăluie cuiva cheia sa privată, acesta poate acționa ca proprietar al fondurilor sale (și, prin urmare, le poate cheltui). Deci este important să păstrați secretul.

Ceea ce poate face Bob, totuși, este să obțină o cheie publică din cheia sa privată. Puteți apoi să dați oricui această cheie publică, deoarece este practic imposibil pentru oricine să efectueze inginerie inversă a cheii private din ea. În cele mai multe cazuri, Bob va efectua o altă operație asupra cheii publice (cum ar fi hashing-o) pentru a obține o adresă publică.

Bob îi va da lui Alice adresa publică, ca să știe unde să trimită fondurile. Ea va genera o tranzacție care spune că plătiți aceste fonduri la această adresă publică. În continuare, pentru a dovedi rețelei că nu încearcă să cheltuiască fonduri care nu sunt ale ei, Alice va genera o semnătură digitală folosind propria cheie privată. Oricine poate pune mâna pe mesajul semnat al Alicei și îl poate compara cu cheia ei publică pentru a determina cu certitudine dacă are dreptul de a trimite acele fonduri lui Bob.

Cum să faci tranzacții cu Bitcoin

Pentru a ilustra modul în care puteți tranzacționa Bitcoin, să ne imaginăm două scenarii. În prima plănuiți să retrageți bitcoini din Binance, în timp ce în a doua plănuiți să trimiteți fonduri din TrustWallet către portofelul Electrum.

Cum să retragi bitcoini din Binance

1. Conectați-vă la contul dvs. Binance. Dacă nu aveți încă bitcoini, consultați ghidul nostru Bitcoin despre cum să le cumpărați.

2. Plasați cursorul peste „Portofel” și selectați „Portofel local”.

3. Faceți clic pe „Retragere” în bara laterală din stânga.

4. Alegeți moneda pe care doriți să o retrageți – în acest caz, BTC.

5. Copiați adresa la care doriți să trimiteți bitcoinii pe care îi retrageți și inserați-o în Adresa BTC a Destinatarului.

6. Specificați suma pe care doriți să o retrageți.

7. Faceți clic pe „Trimite”.

8. Veți primi un e-mail de confirmare la scurt timp după. Vă rugăm să verificați cu atenție dacă adresa este corectă. Dacă este, confirmați tranzacția în același e-mail.

9. Așteptați ca tranzacția dvs. să treacă prin blockchain. Puteți monitoriza starea acestuia în fila Istoricul depunerilor și retragerilor sau folosind un explorator de blocuri.

Cum să trimiți bitcoini din Trust Wallet către Electrum

În acest exemplu, vom trimite niște bitcoini de la Trust Wallet către Electrum.

1. Deschideți aplicația Trust Wallet.

2. Faceți clic pe contul dvs. Bitcoin.

3. Faceți clic pe „Trimite”.

4. Deschideți portofelul Electrum.

5. Faceți clic pe fila Electrum „Receive” și copiați adresa.

Alternativ, puteți reveni la Trust Wallet și atingeți pictograma [–] pentru a scana codul QR care indică adresa dvs. Electrum.

6. Lipiți adresa dvs. Bitcoin în „Adresa destinatarului” în Trust Wallet.

7. Specificați cantitatea.

8. Dacă totul pare corect, confirmați tranzacția.

9. Ai terminat! Așteptați ca tranzacția să fie confirmată pe blockchain. Puteți monitoriza starea acestuia introducând adresa dvs. într-un explorator de blocuri.

Te gândești să începi în lumea criptomonedelor? Cumpărați Bitcoin pe Binance!

Cine a inventat tehnologia blockchain?

Tehnologia Blockchain a fost oficializată în 2009 odată cu lansarea Bitcoin – primul și cel mai popular blockchain. Cu toate acestea, pseudonimul său creator, Satoshi Nakamoto, ar fi inspirat din tehnologiile și propunerile anterioare.

Blockchain-urile folosesc pe scară largă funcțiile hash și criptografia – elemente care, atunci când a fost lansat Bitcoin, existau deja de zeci de ani. În mod interesant, originea structurii blockchain poate fi urmărită încă de la începutul anilor 1990, totuși, la acea vreme era doar obișnuită doar cu „stampilarea temporală” a documentelor - astfel încât acestea să nu poată fi modificate ulterior.

Pentru a afla mai multe despre acest subiect, consultați Istoria Blockchain-ului.

Avantajele și dezavantajele tehnologiei blockchain

Blockchain-urile care sunt proiectate corespunzător rezolvă o problemă care afectează părțile interesate din diverse sectoare - de la finanțe la agricultură. O rețea distribuită are numeroase avantaje față de modelul tradițional client-server, dar are și anumite dezavantaje.

Pro

Unul dintre beneficiile imediate menționate în cartea albă Bitcoin este posibilitatea de a efectua plăți fără participarea unui intermediar. Blockchain-urile ulterioare au făcut un pas mai departe, permițând utilizatorilor să trimită toate tipurile de informații. Eliminarea contrapartidelor se traduce printr-un risc mai mic pentru utilizatorii implicati si are ca rezultat comisioane mai scazute - deoarece nu exista niciun intermediar care preia reducerea.

După cum am menționat anterior, o rețea publică blockchain este, de asemenea, „fără permisiune” – nu există nicio barieră la intrare, deoarece nimeni nu este responsabil de ea. Dacă un potențial utilizator se poate conecta la Internet, atunci va putea interacționa cu alți colegi din rețea.

Mulți vor argumenta că cea mai importantă calitate a blockchain-urilor este că au un grad ridicat de rezistență la cenzură. Pentru a dezactiva un serviciu centralizat, tot ce ar trebui să facă un actor rău intenționat este să vizeze un server. Dar într-o rețea peer-to-peer, fiecare nod acționează ca un server pe cont propriu.

Un sistem precum Bitcoin are peste 10.000 de noduri vizibile răspândite în întreaga lume, ceea ce face practic imposibil chiar și pentru un atacator cu resurse bune să compromită rețeaua. Este necesar să rețineți că există și multe noduri ascunse - care nu sunt vizibile pentru rețea în general.

Acestea sunt câteva dintre avantajele generale. Există multe cazuri de utilizare specifice pe care blockchain-urile le pot satisface, așa cum veți vedea în Pentru ce este folosit un blockchain?

Contra

Blockchain-urile nu sunt un glonț de argint pentru toate problemele. Deoarece sunt optimizați pentru punctele lor forte, menționate în secțiunea anterioară, ajung să aibă deficiențe în alte domenii. Cel mai evident obstacol în calea adoptării în masă a blockchain-urilor este faptul că acestea nu se scalează foarte bine.

Acest lucru este valabil pentru orice rețea distribuită. Deoarece toți participanții trebuie să rămână sincronizați, informații noi nu pot fi adăugate prea repede, altfel nodurile nu vor putea ține pasul. Prin urmare, dezvoltatorii tind să limiteze în mod deliberat viteza cu care blockchain-ul poate fi actualizat, pentru a se asigura că sistemul rămâne descentralizat.

Pentru utilizatorii unei rețele, acest lucru se poate manifesta sub forma unor perioade lungi de așteptare dacă prea mulți oameni încearcă să facă tranzacții. Blocurile pot deține doar o anumită cantitate de date și nu sunt adăugate instantaneu în lanț. Dacă există mai multe tranzacții decât poate reține un bloc, cele suplimentare vor trebui să aștepte următorul bloc.

Un alt posibil dezavantaj al sistemelor blockchain descentralizate este că nu pot fi actualizate cu ușurință. Dacă vă creați propriul software, puteți adăuga funcționalități noi după cum credeți de cuviință - nu trebuie să colaborați cu alții sau să le cereți permisiunea pentru a face modificări.

Într-un mediu cu milioane de utilizatori potențiali, efectuarea modificărilor este considerabil mai dificilă. Vei putea modifica anumiți parametri ai software-ului nodului tău, dar în cele din urmă vei ajunge să fii izolat de rețea. Dacă software-ul modificat este incompatibil cu alte noduri, acestea îl vor detecta și vor respinge interacțiunea cu acesta.

Să presupunem că doriți să schimbați regula care determină dimensiunea maximă a blocului (de la 1MB la 2MB). Ați putea încerca să trimiteți blocul menționat la nodurile la care sunteți conectat, dar acestea au o regulă care spune „nu acceptați blocuri mai mari de 1 MB”. Dacă primesc ceva mai mare, nu îl vor include în copia lor a blockchain-ului.

Singura modalitate de implementare a schimbărilor este de a face ca majoritatea ecosistemului să le accepte. În cazul blockchain-urilor majore, poate dura luni – sau chiar ani – de discuții intense pe forum înainte ca schimbările să poată fi coordonate. Pentru a afla mai multe despre acest subiect, consultați Furcile tari și Furcile moi.

Secțiunea 2 - Cum funcționează blockchain-ul?

Conţinut

• Cum se adaugă blocurile în blockchain?

• Exploatare (dovada muncii)

  • Avantajele Proof of Work

  • Contras de Proof of Work

• Miza (dovada mizei)

  • Avantajele Proof of Stake

  • Contras de Proof of Stake

• Alți algoritmi de consens

• Pot inversa tranzacțiile blockchain?

• Ce este scalabilitatea blockchain?

• De ce blockchain-ul trebuie să se extindă?

• Ce este o furcă blockchain?

  • Furculițe moi

  • Furci tari

Cum se adaugă blocurile în blockchain?

Până în acest moment am abordat multe subiecte. Știm că nodurile sunt interconectate și că stochează copii ale blockchain-ului. De asemenea, își transmit reciproc informații despre tranzacții și blocuri noi. Am analizat deja ce sunt nodurile, dar poate vă întrebați: cum sunt adăugate blocuri noi în blockchain?

Nu există o singură sursă care să le spună utilizatorilor ce să facă. Deoarece toate nodurile au putere egală, trebuie să existe un mecanism care să decidă în mod corect cine poate adăuga blocuri la blockchain. Avem nevoie de un sistem care să facă costisitoare pentru utilizatori să trișeze, dar să-i răsplătească atunci când acţionează cinstit. Orice utilizator rațional va dori să acționeze într-un mod care este benefic din punct de vedere economic.

Deoarece rețeaua nu are permisiuni, crearea blocurilor trebuie să fie accesibilă oricui. Protocoalele asigură adesea acest lucru solicitând utilizatorului să pună ceva „piele în joc”: trebuie să-și pună în pericol propriii bani. Acest lucru le va permite să participe la crearea blocurilor, iar dacă generează unul valid, li se va plăti o recompensă.

Cu toate acestea, dacă încearcă să trișeze, restul rețelei va ști. Orice miză pe care au depus-o va fi pierdută. Numim aceste mecanisme algoritmi de consens deoarece permit participanților la rețea să ajungă la un consens asupra blocului care trebuie adăugat în continuare.

Exploatare (dovada muncii)

Miningul este de departe cel mai utilizat algoritm de consens. În minerit, se folosește algoritmul Proof of Work (PoW). Acest lucru implică utilizatorii să sacrifice puterea de calcul pentru a încerca să rezolve un puzzle stabilit de protocol.

Puzzle-ul cere utilizatorilor să controleze tranzacțiile și alte informații incluse în bloc. Dar pentru ca hashul să fie considerat valid, trebuie să fie sub un anumit număr. Deoarece nu există nicio modalitate de a prezice care va fi rezultatul dat, minerii trebuie să continue să analizeze date ușor modificate până când vor găsi o soluție validă.

Evident, datele de hashing repetate sunt costisitoare din punct de vedere computațional. În blockchain-urile Proof of Work, „miza” pe care o depun utilizatorii este banii investiți în calculatoarele de minerit și energia electrică folosită pentru a le alimenta. Ei fac acest lucru în speranța de a obține o recompensă bloc.

Vă amintiți cum am spus mai devreme că este practic imposibil să inversați un hash, dar este ușor de verificat? Când un miner trimite un nou bloc către restul rețelei, toate celelalte noduri îl folosesc ca intrare pentru o funcție hash. Pur și simplu trebuie să-l ruleze o dată pentru a verifica dacă blocul este valid conform regulilor blockchain-ului. Dacă nu, minerul nu primește recompensa și va fi irosit energie electrică degeaba.

Primul blockchain Proof of Work a fost Bitcoin. De la crearea sa, multe alte blockchain-uri au adoptat mecanismul PoW.

Avantajele dovezii de muncă

• Încercat și testat: Până în prezent, Proof of Work este cel mai matur algoritm de consens și a asigurat o valoare de sute de miliarde de dolari.

• Fără permisiune: oricine se poate alătura competiției de minerit sau pur și simplu poate rula un nod de validare.

• Descentralizare: Minerii concurează între ei pentru a produce blocuri, ceea ce înseamnă că puterea de hashing nu este niciodată controlată de o singură parte.

Contras de Proof of work

• Risipitor: mineritul consumă o cantitate imensă de electricitate.

• Bariere din ce în ce mai mari la intrare: pe măsură ce mai mulți mineri se alătură rețelei, protocoalele cresc dificultatea puzzle-ului de minerit. Pentru a rămâne competitivi, utilizatorii trebuie să investească în echipamente mai bune. Acest lucru ar putea costa mulți mineri.

• 51% atacuri: deși mineritul promovează descentralizarea, există șansa ca un miner să obțină cea mai mare parte a puterii de hashing. Dacă o fac, teoretic pot anula tranzacțiile și pot submina securitatea blockchain-ului.

Miza (dovada mizei)

În sistemele Proof of Work, ceea ce te stimulează să acționezi cinstit sunt banii pe care i-ai plătit pentru calculatoare miniere și electricitate. Nu veți obține o rentabilitate a investiției dvs. dacă nu extrageți corect blocurile.

Cu Proof of Stake (PoS), nu există costuri externe. În loc de mineri, avem validatori care propun (sau „falsifică”) blocuri. Ei pot folosi un computer obișnuit pentru a genera blocuri noi, dar trebuie să pună în joc o parte semnificativă din fondurile lor pentru a obține privilegiul. Staking-ul se face cu o cantitate predefinită din criptomoneda nativă a blockchain-ului, conform regulilor fiecărui protocol.

Implementările diferite au variații diferite, dar odată ce un validator își pune în miză unitățile, protocolul le poate selecta aleatoriu pentru a anunța următorul bloc. Făcând-o corect, ei vor primi o recompensă. Alternativ, pot exista mai mulți validatori care sunt de acord cu următorul bloc și o recompensă este distribuită proporțional cu miza pe care fiecare a trimis-o.

Blockchain-urile PoS „pure” sunt mai puțin comune decât DPoS (Delegated Proof of Stake), care impun utilizatorilor să voteze pe noduri (martori) pentru a valida blocurile pentru întreaga rețea.

Ethereum, principalul blockchain de contracte inteligente, va trece în curând la Proof of Stake, pe măsură ce migrează la ETH 2.0.

Avantajele Proof of Stake

• Ecologic: amprenta de carbon a PoS este o fracțiune din minerit PoW. Stakingul elimină necesitatea operațiunilor de hashing care necesită mult resurse.

• Tranzacții mai rapide: Deoarece nu este nevoie să cheltuiți putere de calcul suplimentară pentru puzzle-uri arbitrare stabilite de protocol, unii susținători PoS susțin că ar putea crește debitul tranzacțiilor.

• Mizați recompense și interes: în loc să mergeți la mineri, recompensele pentru securizarea rețelei sunt plătite direct deținătorilor de token-uri. În unele cazuri, PoS permite utilizatorilor să câștige venituri pasive sub formă de airdrops sau dobândă, pur și simplu prin miza fondurilor lor.

Contras de Proof of Stake

• Relativ netestate: protocoalele PoS nu au fost încă testate la scară largă. Pot exista unele vulnerabilități nedescoperite în implementarea sa sau în criptoeconomie.

• Plutocrația: Există îngrijorări că PoS încurajează un ecosistem „bogatul devine mai bogat”, deoarece validatorii cu mize mari tind să câștige mai multe recompense.

• Problemă „nimic în miză”: în PoW, utilizatorii pot „miza” doar un lanț: ei minează pe lanțul despre care cred că este cel mai probabil să reușească. În timpul unui hard fork, ei nu pot miza multipli cu aceeași putere hash. Cu toate acestea, validatorii din PoS pot lucra pe mai multe lanțuri cu costuri suplimentare mici, ceea ce poate cauza probleme economice.

Alți algoritmi de consensAlți algoritmi de consens

Dovada muncii și Dovada mizei sunt cei mai comuni algoritmi de consens, dar există mult mai mulți. Unele sunt hibrizi care combină elemente ale ambelor sisteme, în timp ce altele sunt metode complet diferite.

Nu le vom acoperi aici, dar dacă sunteți interesat, consultați următoarele articole:

• Dovada de lucru întârziată explicată

• Dovada închiriată a mizei Consens Explicado

• Dovada de autoritate explicată

• Dovada Arsurii Explicado

Pot inversa tranzacțiile blockchain?

Blockchain-urile sunt, prin proiectare, baze de date foarte robuste. Proprietățile sale inerente fac extrem de dificilă ștergerea sau modificarea datelor blockchain după ce au fost înregistrate. Când vine vorba de Bitcoin și alte rețele mari, este aproape imposibil. Prin urmare, atunci când faceți o tranzacție pe un blockchain, cel mai bine este să vă gândiți la ea ca fiind scrisă în piatră pentru totdeauna.

Acestea fiind spuse, există multe implementări diferite ale blockchain, iar diferența cea mai fundamentală dintre ele este modul în care ajung la consens în cadrul rețelei. Aceasta înseamnă că, în unele implementări, un grup relativ mic de participanți poate câștiga suficientă putere în rețea pentru a inversa efectiv tranzacțiile. Acest lucru este îngrijorător în special pentru altcoins care rulează pe rețele mici (cu rate de hash scăzute din cauza concurenței scăzute în minerit).

Ce este scalabilitatea blockchain?

Scalabilitatea blockchain este utilizată în general ca termen general pentru a se referi la capacitatea unui sistem blockchain de a satisface cererea în creștere. În timp ce blockchain-urile au proprietăți dezirabile (cum ar fi descentralizarea, rezistența la cenzură, imuabilitatea), acestea au un cost.

Spre deosebire de sistemele descentralizate, o bază de date centralizată poate funcționa cu viteză și performanță considerabil mai mari. Acest lucru are sens, deoarece mii de noduri împrăștiate în întreaga lume nu trebuie să se sincronizeze cu rețeaua de fiecare dată când conținutul lor este modificat. Dar nu este cazul blockchain-urilor. În consecință, scalabilitatea a fost un subiect dezbătut aprins în rândul dezvoltatorilor de blockchain de ani de zile.

Au fost propuse sau implementate mai multe soluții diferite pentru a atenua unele dintre dezavantajele de performanță ale blockchain-urilor. În acest moment, însă, nu există o abordare clară cea mai bună. Multe soluții diferite vor trebui probabil încercate până când există răspunsuri mai directe la problema scalabilității.

La un nivel mai larg, există o întrebare fundamentală despre scalabilitate: ar trebui să îmbunătățim performanța blockchain-ului în sine (scalare în lanț) sau ar trebui să permitem executarea tranzacțiilor fără a umfla blocul principal (scalare în afara lanțului)?

Pot exista avantaje clare pentru ambele. Soluțiile de scalabilitate în lanț ar putea fi reducerea dimensiunilor tranzacțiilor sau chiar optimizarea modului în care datele sunt stocate în blocuri. Pe de altă parte, soluțiile în afara lanțului implică tranzacții în lot în afara blockchain-ului principal și le adaugă doar mai târziu. Unele dintre cele mai notabile soluții off-chain sunt numite sidechain și canale de plată.

Dacă doriți să aprofundați acest subiect, citiți Scalabilitate blockchain: Sidechains și canale de plată.

De ce blockchain-ul trebuie să se extindă?

Dacă sistemele blockchain trebuie să concureze cu omologii lor centralizați, acestea trebuie să fie cel puțin la fel de eficiente ca acestea. Cu toate acestea, în mod realist, probabil că vor trebui să facă și mai bine pentru a stimula dezvoltatorii și utilizatorii să treacă la platforme și aplicații bazate pe blockchain.

Aceasta înseamnă că, în comparație cu sistemele centralizate, utilizarea blockchain-urilor ar trebui să fie mai rapidă, mai ieftină și mai ușoară atât pentru dezvoltatori, cât și pentru utilizatori. Nu este o sarcină ușor de realizat menținând în același timp caracteristicile definitorii ale blockchain-urilor pe care le-am discutat mai sus.

Ce este o furcă blockchain?

Ca și în cazul oricărui software, blockchain-urile au nevoie de actualizări pentru a rezolva probleme, pentru a adăuga reguli noi sau pentru a le elimina pe cele vechi. Deoarece majoritatea software-ului blockchain este open source, oricine poate propune teoretic noi actualizări pe care să le adauge la software-ul care guvernează rețeaua.

Rețineți că blockchain-urile sunt rețele distribuite. Odată ce software-ul este actualizat, mii de noduri răspândite în întreaga lume trebuie să poată comunica și implementa noua versiune. Dar ce se întâmplă dacă participanții nu pot conveni asupra actualizării să implementeze? De obicei, nu există o organizație cu un flux de decizie stabilit pentru a decide. Acest lucru ne duce la furci moi și dure.

Furculițe moi

Dacă există un acord general cu privire la cum ar trebui să arate o actualizare, este o chestiune relativ simplă. Într-un scenariu ca acesta, software-ul este actualizat cu o modificare compatibilă cu înapoi, ceea ce înseamnă că nodurile care sunt actualizate pot interacționa în continuare cu nodurile care nu sunt. Cu toate acestea, în realitate, aproape toate nodurile sunt de așteptat să fie actualizate în timp. Aceasta se numește furculiță moale.

Furci tari

O furcă dură este mai complicată. Odată implementate, noile reguli vor fi incompatibile cu cele vechi. Prin urmare, dacă un nod care rulează noile reguli încearcă să interacționeze cu un nod care rulează regulile vechi, acesta nu va putea comunica. Astfel, blockchain-ul este împărțit în două: pe una, vechiul software rulează, pe de altă parte, noile reguli sunt implementate.

După hard fork, există în esență două rețele diferite care rulează două protocoale diferite în paralel. Este demn de remarcat faptul că, în momentul furcării, soldurile unității native a blockchain-ului sunt clonate din rețeaua anterioară. Prin urmare, dacă ai avut o balanță pe lanțul vechi în momentul furcii, vei avea o balanță și pe cel nou.

Consultați Furcile dure și Furcile moi pentru mai multe informații despre aceasta.

Capitolul 3 - Pentru ce este blockchain-ul?

Cuprins

• Blockchain pentru lanțuri de aprovizionare

• Blockchain și industria jocurilor de noroc

• Blockchain pentru asistența medicală

• Remitențe cu blockchain

• Blockchain și identitate digitală

• Blockchain și Internetul lucrurilor (IoT)

• Blockchain pentru guvernare

• Blockchain pentru caritate

• Blockchain pentru speculații

• Crowdfunding cu Blockchain

• Blockchain și sisteme de fișiere distribuite

Tehnologia Blockchain poate fi utilizată pentru o gamă largă de cazuri de utilizare. Să ne uităm la unele dintre ele.

Blockchain pentru lanțuri de aprovizionare

Lanțurile de aprovizionare eficiente se află în centrul multor afaceri de succes și se referă la manipularea mărfurilor de la furnizor la consumator. Coordonarea mai multor părți interesate dintr-o anumită industrie a fost în mod tradițional dificilă. Cu toate acestea, tehnologia blockchain ar putea permite noi niveluri de transparență în multe industrii. Un ecosistem interoperabil al lanțului de aprovizionare care se învârte în jurul unei baze de date imuabile este exact ceea ce multe industrii au nevoie pentru a deveni mai robuste și mai fiabile.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Supply Chain.

Blockchain și industria jocurilor de noroc

Industria jocurilor de noroc a devenit una dintre cele mai mari industrii de divertisment din lume și ar putea beneficia foarte mult de tehnologia blockchain. În general, jucătorii tind să fie la cheremul dezvoltatorilor de jocuri. În majoritatea jocurilor online, jucătorii sunt forțați să aibă încredere în spațiul de server al dezvoltatorilor și să-și urmeze seturile de reguli în continuă schimbare. În acest context, blockchain-ul ar putea ajuta la descentralizarea proprietății, gestionării și întreținerii jocurilor online.

Ceea ce ar putea fi cea mai mare problemă, totuși, este că elementele de joc nu pot exista în afara titlurilor, eliminând posibilitățile de proprietate reală și piețele secundare. Optând pentru o abordare bazată pe blockchain, jocurile ar putea deveni mai sustenabile pe termen lung, iar articolele din joc emise ca cripto-colecție ar putea câștiga valoare în lumea reală.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Gaming.

Blockchain pentru asistența medicală

Stocarea fiabilă a dosarelor medicale este vitală pentru orice sistem de sănătate, iar dependența de servere centralizate lasă informațiile sensibile vulnerabile. Transparența și securitatea tehnologiei blockchain o fac o platformă ideală pentru stocarea dosarelor medicale.

Prin securizarea criptografică a înregistrărilor lor pe un blockchain, pacienții își pot păstra confidențialitatea și pot partaja informațiile medicale cu orice instituție medicală. Dacă toți participanții la sistemul de sănătate fragmentat în prezent ar putea accesa o bază de date globală sigură, fluxul de informații între ei ar fi mult mai rapid.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Healthcare.

Remitențe cu blockchain

Trimiterea de bani la nivel internațional este o bătaie de cap cu banca tradițională. În principal datorită unei rețele complexe de intermediari, comisioanele și timpii de decontare fac ca utilizarea băncilor tradiționale să fie costisitoare și nesigură pentru tranzacțiile urgente.

Criptomonedele și blockchain-urile elimină acest ecosistem de intermediari și pot permite transferuri rapide și ieftine în întreaga lume. În timp ce blockchain-urile sacrifică fără îndoială performanța pentru unele dintre proprietățile lor dorite, o varietate de proiecte folosesc tehnologia pentru a permite tranzacții ieftine, aproape instantanee.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare Blockchain: remitențe.

Te gândești să începi în lumea criptomonedelor? Cumpărați Bitcoin pe Binance!

Blockchain și identitate digitală

Gestionarea securizată a identității pe Internet are nevoie urgent de o soluție rapidă. O cantitate extraordinară din datele noastre personale este stocată pe servere centralizate și analizată folosind algoritmi de învățare automată fără știrea sau acordul nostru.

Tehnologia Blockchain permite utilizatorilor să preia proprietatea asupra datelor lor și să dezvăluie selectiv informații către terți numai atunci când este necesar. Acest tip de criptomagie ar putea permite o experiență online mai fluidă, fără a sacrifica confidențialitatea.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Digital Identity.

Blockchain și Internetul lucrurilor (IoT)

Un număr extraordinar de dispozitive fizice sunt conectate la Internet, iar acest număr nu va face decât să crească. Unii speculează că comunicarea și cooperarea dintre aceste dispozitive ar putea crește semnificativ cu tehnologia blockchain. Microplățile automate de la mașină la mașină (M2M) ar putea crea o nouă economie care depinde de o soluție de baze de date sigură și de înaltă performanță.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Internet of Things (IoT).

Blockchain pentru guvernare

Rețelele distribuite își pot defini și impune propriile forme de reglementare sub formă de cod informatic. Nu este de mirare că blockchain-ul are posibilitatea de a dezintermedia diverse procese de guvernare la nivel local, național sau chiar internațional.

Mai mult, ar putea rezolva una dintre cele mai mari probleme cu care se confruntă mediile de dezvoltare open source: lipsa unui mecanism de încredere pentru distribuirea fondurilor. Guvernarea blockchain asigură că toți participanții pot participa la luarea deciziilor și oferă o imagine de ansamblu transparentă a politicilor implementate.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Governance.

Blockchain pentru caritate

Organizațiile de caritate sunt adesea împiedicate de limitări privind modul în care pot accepta fonduri. Și mai frustrant, destinația finală a fondurilor donate poate fi dificil de urmărit cu exactitate, ceea ce, fără îndoială, îi descurajează pe mulți să susțină aceste organizații.

„Cripto-filantropia” se referă la utilizarea tehnologiei blockchain pentru a evita aceste limitări. Bazându-se pe proprietățile inerente ale tehnologiei pentru a asigura o mai mare transparență, participare globală și cheltuieli reduse, domeniul în curs de dezvoltare caută să maximizeze impactul organizațiilor de caritate. O astfel de organizație este Blockchain Charity Foundation.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Charity.

Blockchain pentru speculații

Fără îndoială, una dintre cele mai populare utilizări ale tehnologiei blockchain este speculația. Transferurile fără fricțiuni între burse, soluțiile de tranzacționare fără custodie și un ecosistem în creștere de produse derivate îl fac un teren de joc ideal pentru toate tipurile de scalpers.

Datorită proprietăților sale inerente, blockchain este un instrument excelent pentru cei care doresc să își asume riscul de a participa la o astfel de clasă de active. Unii chiar cred că, odată ce tehnologia și reglementările înconjurătoare ajung la maturitate, piețele speculative globale pot fi simbolizate pe blockchain.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Blockchain Use Cases: Prediction Markets.

Crowdfunding cu Blockchain

Platformele de crowdfunding online au pus bazele economiei peer to peer de aproape un deceniu. Succesul acestor site-uri arată că există un real interes pentru dezvoltarea produselor finanțate prin crowdfunding. Cu toate acestea, deoarece aceste platforme acționează ca custozi ai fondurilor, ele pot lua o parte considerabilă din acestea ca taxe. În plus, fiecare va avea propriul set de reguli pentru a facilita acordul între diferiți participanți.

Tehnologia blockchain și, mai precis, contractele inteligente, ar putea permite o finanțare participativă mai sigură și automată, în cazul în care termenii acordurilor sunt definiți în codul computerului.

O altă aplicație de crowdfunding care utilizează blockchain este Initial Coin Offerings (ICO) și Initial Exchange Offerings (IEO). În vânzările de simboluri ca acestea, investitorii strâng fonduri în speranța că rețeaua va avea succes în viitor și vor obține o rentabilitate a investiției lor.

Blockchain și sisteme de fișiere distribuite

Distribuirea stocării fișierelor pe Internet are multe beneficii în comparație cu alternativele centralizate convenționale. O mare parte din datele stocate în cloud se bazează pe servere centralizate și furnizori de servicii, care tind să fie mai vulnerabili la atacuri și pierderi de date. În unele cazuri, utilizatorii se pot confrunta și cu probleme de accesibilitate din cauza cenzurii de către serverele centralizate.

Din perspectiva utilizatorului, soluțiile de stocare a fișierelor blockchain funcționează la fel ca alte soluții de stocare în cloud: puteți încărca, stoca și accesa fișiere. Cu toate acestea, ceea ce se întâmplă în fundal este destul de diferit.

Când încărcați un fișier într-o stocare blockchain, acesta este distribuit și replicat pe mai multe noduri. În unele cazuri, fiecare nod va stoca o parte diferită a fișierului dvs. Nu pot face mare lucru cu datele parțiale, dar apoi puteți cere nodurilor să furnizeze fiecare parte, astfel încât să le puteți combina pentru a prelua întregul fișier

Spațiul de stocare este derivat de la participanții care oferă stocarea și lățimea de bandă rețelei. În mod obișnuit, acești participanți primesc stimulente financiare pentru a furniza acele resurse și sunt pedepsiți financiar dacă nu respectă regulile sau nu stochează și servesc fișiere.

Ai putea crede că acest tip de rețea este similar cu Bitcoin. În acest caz, totuși, scopul principal al rețelei nu este de a sprijini transferurile de valoare monetară, ci mai degrabă de a permite stocarea de fișiere descentralizată rezistentă la cenzură.

Alte protocoale open source, cum ar fi Interplanetary File System (IPFS), deschid deja calea pentru acest web nou, mai permanent și mai distribuit. Deși IPFS este un protocol și o rețea peer-to-peer, nu este tocmai un blockchain. Dar aplică unele principii ale tehnologiei blockchain pentru a îmbunătăți securitatea și eficiența.