Ce este blockchain-ul? Ghid complet

Conţinut

1. Blockchain 101

2. Cum funcționează blockchain-ul?

3. Pentru ce este folosit blockchain-ul?

Capitolul 1 - Blockchain 101

Conţinut

• Ce este blockchain-ul?

• Cum sunt conectate blocurile?

• Blockchain și descentralizare

• Problema generalilor bizantini

• De ce ar trebui să fie descentralizate blockchain-urile?

• Ce este o rețea P2P?

• Ce sunt nodurile din blockchain?

• Blockchain public vs privat

• Cum se desfășoară tranzacțiile?

• Cum să faci tranzacții cu Bitcoin

  • Cum să retragi Bitcoin din Binance

  • Cum se trimite Bitcoin de la Trust Wallet la Electrum

• Cine a inventat blockchain-ul?

• Avantajele și dezavantajele tehnologiei blockchain

  • Plusuri

  • Contra

Ce este blockchain-ul?

Blockchain este un tip special de bază de date. Este posibil să fi auzit, de asemenea, termenul „tehnologie registru distribuit” (sau DLT). În multe cazuri, ele înseamnă același lucru.

Blockchain are anumite proprietăți unice. Există reguli pentru adăugarea datelor și odată ce datele sunt salvate, este aproape imposibil să le modificați sau să le ștergeți.

Datele sunt adăugate în timp structurilor numite blocuri. Fiecare bloc este construit deasupra celui precedent și include o informație legată de cel precedent. Un astfel de sistem a fost creat cu scopul ca orice utilizator, după vizualizarea blocului extrem, să poată verifica cu ușurință corectitudinea comenzii acestuia. Dacă mergem până la capăt de-a lungul „lanțului”, vom ajunge chiar la primul bloc numit blocul genezei.

Pentru o analogie, să presupunem că aveți o foaie de calcul cu două coloane. În prima celulă a primului rând, puneți toate datele pe care doriți să le salvați.

Datele din prima celulă sunt convertite într-un identificator de două litere, care va fi apoi utilizat ca parte a următoarei intrări. În acest exemplu, identificatorul de două litere KP trebuie utilizat pentru a completa următoarea celulă din al doilea rând (defKP). Aceasta înseamnă că dacă modificați prima intrare (abcAA), veți obține o combinație diferită de litere în toate celelalte celule.

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

Dacă te uiți la rândul 4, ultimul nostru ID este TH. Vă amintiți cum am spus că nu puteți reveni sau șterge intrări? Acest lucru se datorează faptului că într-un sistem mare de membri care partajează același set de date consecvente, puteți notifica pe toată lumea că ați făcut deja o modificare la un tabel, dar majoritatea pot pur și simplu să ignore încercarea dvs. de a schimba întreaga structură a datelor.

Să presupunem că modificați datele din prima celulă - veți obține un ID diferit, ceea ce înseamnă că al doilea bloc va avea date diferite, ducând la un ID diferit în rândul 2 și așa mai departe. TH este în esență produsul tuturor informațiilor anterioare.

Cum sunt conectate blocurile?

Ceea ce am discutat mai sus cu identificatorii noștri din două litere este o analogie simplificată a modului în care blockchain-ul folosește funcțiile hash. Hashing este lipiciul care ține blocurile împreună. Constă în faptul că luăm date de orice dimensiune și le trecem printr-o funcție matematică pentru a obține un rezultat (hash) care are întotdeauna aceeași lungime.

Hashe-urile folosite în blockchain-uri sunt interesante deoarece probabilitatea ca să găsiți două date care produc același rezultat este astronomic mică. La fel ca identificatorii noștri de mai sus, orice modificare mică la intrarea noastră va produce o ieșire complet diferită.

Să ilustrăm SHA256, o funcție utilizată pe scară largă în Bitcoin. După cum puteți vedea, chiar și schimbarea majusculelor este suficientă pentru a cripta complet rezultatul.

Faptul că nu există conflicte cunoscute cu SHA256 (adică două intrări diferite care ne oferă același rezultat) este incredibil de valoros în contextul blockchain-urilor. Aceasta înseamnă că fiecare bloc se poate referi la cel anterior, inclusiv hash-ul său, și orice încercare de a edita blocuri mai vechi va fi imediat evidentă.

Fiecare bloc conține o amprentă a celui precedent.

Blockchain și descentralizare

Am explicat structura de bază a blockchain-ului. Dar când auzi oameni vorbind despre tehnologia blockchain, cel mai probabil ei vorbesc nu doar despre baza de date în sine, ci și despre ecosistemele construite în jurul blockchain-urilor. 

Ca structuri de date autonome, blockchain-urile sunt cu adevărat utile doar în aplicații de nișă. Ceea ce devine interesant este când le folosim ca instrumente pentru a ne coordona unul cu celălalt. Combinat cu alte tehnologii și teoria jocurilor, blockchain poate acționa ca un registru distribuit care nu este controlat de nimeni.

Aceasta înseamnă că nimeni nu are dreptul de a edita înregistrări în afara regulilor sistemului (mai multe despre reguli mai târziu). În acest sens, se poate argumenta că registrul aparține tuturor în același timp: participanții vor fi de acord cu privire la cum arată în orice moment.

Problema generalilor bizantini

Adevărata problemă care stă în calea unui sistem ca cel descris mai sus este așa-numita Problemă a generalilor bizantini. Inventat în anii 1980, descrie o dilemă în care actorii izolați trebuie să comunice pentru a-și coordona acțiunile. Această dilemă implică mai mulți generali de armată care înconjoară un oraș și 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 contează dacă atacă sau se retrag, principalul lucru este că toți generalii ajung la o singură decizie. Dacă decid să atace, vor reuși doar dacă se mișcă în același timp. Deci, cum ne putem asigura că ei pot face acest lucru să se întâmple? 

Desigur, ar putea comunica prin intermediul unui mesager. Dar dacă mesagerul a fost interceptat și mesajul s-ar schimba din „atacăm în zori” în „atacăm în seara asta”? Ce se întâmplă dacă unul dintre generali i-ar înșela în mod deliberat pe ceilalți, astfel încât să fie învinși?

Toți generalii atacă cu succes (stânga). Când unul se retrage, ceilalți atacă, sunt învinși (dreapta).

Avem nevoie de o strategie în care se poate ajunge la un consens chiar dacă participanții devin rău intenționați sau mesajele sunt interceptate. A nu putea menține o bază de date nu este o situație care pune viața în pericol, cum ar fi atacarea unui oraș fără întăriri, dar se aplică același principiu. Dacă nu există nimeni care să monitorizeze blockchain-ul și să ofere utilizatorilor informații „corecte”, atunci utilizatorii trebuie să poată comunica între ei.

Pentru a depăși potențialul eșec al unuia (sau mai multor) utilizatori, mecanismele blockchain trebuie proiectate cu atenție pentru a fi rezistente la astfel de eșecuri. Un sistem care poate realiza acest lucru se numește „Consens general bizantin”. După cum vom vedea în curând, algoritmii de consens sunt utilizați pentru a aplica regulile generale.

De ce ar trebui să fie descentralizate blockchain-urile?

Desigur, puteți gestiona singur blockchain-ul. Dar veți ajunge cu o bază de date care este greoaie în comparație cu alternative mai bune. Potențialul său real poate fi folosit într-un mediu descentralizat, adică într-unul în care toți utilizatorii sunt egali. Astfel, blockchain-ul nu poate fi șters sau deturnat de atacatori. Este singura sursă de adevăr pe care toată lumea o poate vedea.

Ce este o rețea P2P?

O rețea P2P (Peer-to-peer) este nivelul utilizatorilor (sau generalilor în exemplul nostru anterior). Nu există administrator, așa că în loc să sune un server central de fiecare dată când un utilizator dorește să facă schimb de informații cu un alt utilizator, le trimit direct colegilor. 

Luați în considerare graficul de mai jos. În stânga este o structură centralizată în care participantul A trebuie să trimită un mesaj prin server pentru a-l livra participantului F. Cu toate acestea, în dreapta toți participanții sunt conectați direct, fără niciun intermediar.

Rețea centralizată (stânga) și descentralizată (dreapta).

De obicei, serverul stochează toate informațiile necesare utilizatorilor. Când accesați Academia Binance, cereți serverelor sale să vă furnizeze toate articolele. Dacă site-ul web se defectează, nu le veți putea vedea. Cu toate acestea, dacă ați descărcat tot conținutul, l-ați putea accesa pe computer fără a trimite o solicitare către Academia Binance. 

În esență, asta face fiecare utilizator cu un blockchain: întreaga bază de date este stocată pe computerul său. Dacă cineva părăsește rețeaua, utilizatorii rămași vor putea în continuare să acceseze blockchain-ul și să facă schimb de informații între ei. Când un nou bloc este adăugat în lanț, datele sunt distribuite în rețea, astfel încât fiecare să își poată actualiza propria copie a registrului.

Asigurați-vă că consultați Explicarea rețelelor P2P pentru o privire mai detaliată asupra acestui tip de rețea.

Ce sunt nodurile din blockchain?

Nodurile sunt pur și simplu ceea ce numim mașini conectate la o rețea. Nodurile stochează copii ale blockchain-ului și fac schimb de informații cu alte mașini. Utilizatorii nu trebuie să gestioneze aceste procese manual. De obicei, tot ce trebuie să facă este să descarce și să ruleze software-ul blockchain, iar restul se va face automat.

Cele de mai sus descriu ce este un nod, dar această definiție se poate aplica și altor utilizatori care interacționează cu rețeaua în orice fel. De exemplu, în criptomoneda, o aplicație simplă de portofel de pe telefonul tău se numește un nod ușor. 

Blockchain public vs privat

După cum probabil știți, Bitcoin a pus bazele pentru ca industria blockchain să evolueze în ceea ce este astăzi. De când Bitcoin a început să se poziționeze ca un adevărat activ financiar, inovatorii au început să se gândească la potențialul tehnologiei de bază în alte domenii. Acest lucru a condus la explorarea blockchain-ului pentru nenumărate utilizări în afara finanțelor.

Bitcoin este ceea ce numim un blockchain public. Aceasta înseamnă că oricine poate vizualiza tranzacțiile pe acesta 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 participare, putem numi acest mediu un mediu incluziv (fără permisiune).

În schimb, există și alte tipuri de blockchain numite blockchain private. Aceste sisteme stabilesc reguli despre cine poate vedea și interacționa cu blockchain-ul. Astfel, le numim medii exclusive. Deși blockchain-urile private pot părea redundante la început, ele au mai multe aplicații importante – mai ales în setările de întreprindere.

Pentru mai multe informații despre acest subiect, puteți consulta acest articol „Care este diferența dintre blockchainurile publice, private și consorțiale?”

Doriți să începeți să tranzacționați criptomonede? Cumpărați Bitcoin pe Binance!

Cum se desfășoară tranzacțiile?

Dacă Alice vrea să-l plătească lui Bob prin transfer bancar, îi spune băncii. Pentru simplitate, să presupunem că ambele părți folosesc aceeași bancă. Banca verifică dacă Alice are fonduri pentru a finaliza tranzacția înainte de a-și actualiza baza de date (de ex. -50 USD pentru Alice, +50 USD pentru Bob).

Acest lucru nu este foarte diferit de ceea ce se întâmplă cu blockchain-ul. La urma urmei, aceasta este și o bază de date. Diferența cheie este că nu există o singură parte care să efectueze verificări și să actualizeze soldul. Toate nodurile ar trebui să facă asta. 

Dacă Alice dorește să-i trimită 5 BTC lui Bob, ea trimite un mesaj despre asta către rețea. Nu va fi adăugat imediat în blockchain - va fi văzut de noduri, dar trebuie întreprinse alte acțiuni pentru ca tranzacția să fie confirmată. Consultați articolul „Cum se adaugă blocurile în blockchain?”

Odată ce această tranzacție este adăugată în blockchain, toate nodurile vor vedea că a avut loc. Ei își vor actualiza copia blockchain-ului pentru a reflecta acest lucru. Acum Alice nu poate trimite aceleași 5 BTC lui Carol (cheltuială dublă) deoarece rețeaua știe că i-a cheltuit deja într-o tranzacție anterioară.

Nu există un concept de nume de utilizator și parole – criptografia cu cheie publică este folosită pentru a dovedi dreptul de proprietate asupra fondurilor. În primul rând, pentru a primi fonduri, Bob trebuie să genereze o cheie privată. Este doar un număr foarte lung aleatoriu de caractere care este practic imposibil de ghicit de oricine, chiar și cu sute de ani la dispoziție. Dar dacă îi spune cuiva cheia sa privată, atunci acești utilizatori vor putea dovedi că sunt proprietarul fondurilor sale (și, prin urmare, Bob le va cheltui). Prin urmare, este important să păstreze secretul.

Cu toate acestea, Bob poate obține cheia publică de la cheia sa privată. El poate da apoi cheia publică oricui, deoarece este practic imposibil să o reproiecteze pentru a obține cheia privată. În cele mai multe cazuri, va efectua o altă operațiune (cum ar fi hashing) pe cheia publică pentru a obține adresele publice.

El îi va da lui Alice o adresă publică, ca să știe unde să trimită banii. Se creează o tranzacție care spune: transferați aceste fonduri la această adresă publică. Apoi, pentru a dovedi rețelei că nu încearcă să cheltuiască fondurile altcuiva, Alice generează o semnătură digitală folosind cheia ei privată. Oricine poate lua mesajul semnat al Alicei, îl poate compara cu cheia ei publică și poate spune cu încredere că are dreptul să îi trimită acele fonduri lui Bob.

Cum să faci tranzacții cu Bitcoin

Pentru a ilustra cum puteți face tranzacții cu Bitcoin, să ne imaginăm două scenarii diferite. Primul este atunci când retrageți Bitcoin din Binance și al doilea este atunci când trimiteți fonduri din TrustWallet în portofelul Electrum.

Cum să retragi Bitcoin din Binance

1. Conectați-vă la contul dvs. Binance. Dacă nu aveți încă BTC, consultați ghidul nostru Cum să cumpărați BTC.

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

3. Faceți clic pe butonul „Eliminare” din bara laterală din stânga.

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

5. Copiați adresa la care doriți să vă retrageți Bitcoins și inserați adresa BTC a destinatarului.

6. Introduceți suma pe care doriți să o retrageți.

7. Faceți clic pe „Trimite”.

8. Veți primi în curând un e-mail de confirmare. Verificați cu atenție corectitudinea adresei. Dacă totul este corect, confirmați tranzacția în e-mail.

9. Așteptați ca tranzacția să treacă prin blockchain. Puteți urmări starea acestuia în fila Istoricul depunerilor și retragerilor sau utilizând Block Explorer.

Cum se trimite Bitcoin de la Trust Wallet la Electrum

În acest exemplu, vom trimite BTC de la Trust Wallet la Electrum.

1. Deschideți aplicația Trust Wallet.

2. Faceți clic pe contul dvs. Bitcoin.

3. Faceți clic pe „Trimite”.

4. Deschideți portofelul Electrum.

5. Accesați fila „Primire” din Electrum și copiați adresa.

Alternativ, puteți reveni la Trust Wallet și faceți clic pe pictograma [–] pentru a scana codul QR care duce la adresa dvs. Electrum.

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

7. Introduceți suma.

8. Dacă totul este corect, confirmați tranzacția.

9. Totul este gata! Așteptați până când tranzacția dvs. este confirmată pe blockchain. Puteți urmări starea acestuia prin copierea adresei dvs. în Block Explorer.

Doriți să începeți să tranzacționați criptomonede? Cumpărați Bitcoin pe Binance!

Cine a inventat blockchain-ul?

Tehnologia Blockchain a fost creată în 2009 odată cu lansarea Bitcoin, primul și cel mai popular blockchain. Cu toate acestea, creatorul său, sub pseudonimul Satoshi Nakamoto, s-a inspirat din tehnologiile și propunerile anterioare.

Blockchain-urile folosesc pe scară largă funcțiile hash și criptografia care au existat cu decenii înainte de Bitcoin. Interesant este că structura blockchain poate fi urmărită încă de la începutul anilor 1990, deși a fost pur și simplu folosită pentru marcarea temporală a documentelor, astfel încât acestea să nu poată fi modificate mai târziu.

Pentru informații detaliate, vă rugăm să consultați articolul „Istoria Blockchain”.

Avantajele și dezavantajele tehnologiei blockchain

Blockchain-urile proiectate corect rezolvă o problemă cu care se confruntă părțile interesate dintr-o serie de industrii, de la finanțe la agricultură. O rețea distribuită are multe avantaje față de modelul tradițional client-server. Dar există și unele dezavantaje.

Plusuri

Unul dintre beneficiile imediate prezentate în „Cartea albă Bitcoin” este că plățile pot fi transferate fără un intermediar. Blockchain-urile ulterioare au mers și mai departe, permițând utilizatorilor să trimită tot felul de informații. Eliminarea contrapărților înseamnă mai puțin risc pentru utilizatorii implicați și are ca rezultat comisioane mai mici, deoarece intermediarul nu primește o cotă.

După cum am menționat mai devreme, o rețea publică blockchain este, de asemenea, incluzivă – nu există nicio barieră la intrare, deoarece nu există un organism de reglementare. Dacă un potențial utilizator se poate conecta la Internet, el va putea interacționa cu alte noduri din rețea.

Mulți susțin că cea mai importantă calitate a blockchain-urilor este nivelul lor ridicat de rezistență la cenzură. Pentru a bloca un serviciu centralizat, tot ce trebuie să facă un atacator este să atace serverul. Dar într-o rețea P2P, fiecare nod funcționează ca un server separat. 

Un sistem precum Bitcoin are peste 10.000 de noduri vizibile împrăștiate în întreaga lume, ceea ce face imposibil chiar și pentru un atacator bine dotat să compromită rețeaua. Trebuie remarcat faptul că există multe noduri ascunse care nu sunt vizibile pentru rețeaua mai largă.

Dar există câteva avantaje superficiale. Există multe cazuri de utilizare specifice care pot fi implementate în blockchains. Puteți afla mai multe despre acest lucru în acest articol „Cum este folosit blockchain-ul?”

Contra

Blockchain-urile nu sunt un panaceu pentru toate problemele. Optimizate pentru beneficiile descrise în secțiunea anterioară, le lipsește dezvoltarea în alte domenii. Cea mai evidentă barieră în calea adoptării în masă a blockchain-urilor este că acestea nu se scalează foarte bine.

Acest lucru este valabil pentru orice rețea distribuită. Deoarece toți participanții trebuie să se sincronizeze, informațiile noi nu pot fi adăugate suficient de rapid, deoarece nodurile nu pot ține pasul cu acestea. Prin urmare, dezvoltatorii limitează de obicei în mod deliberat rata actualizărilor blockchain pentru a menține sistemul descentralizat.

Pentru utilizatorii de rețea, acest lucru se poate manifesta în perioade lungi de așteptare dacă prea mulți oameni încearcă să finalizeze tranzacțiile. Blocurile pot conține o cantitate limitată de date și nu sunt adăugate în lanț instantaneu. Dacă există mai multe tranzacții decât pot încadra într-un bloc, orice alte tranzacții suplimentare trebuie să aștepte pentru următorul bloc.

Un alt posibil dezavantaj al sistemelor blockchain descentralizate este că nu sunt ușor de actualizat. Dacă vă creați propriul software, puteți adăuga noi funcții după cum credeți de cuviință. Nu trebuie să lucrați cu alții sau să cereți permisiunea pentru a face modificări.

Într-un mediu cu milioane de utilizatori, efectuarea modificărilor este mult mai dificilă. Puteți modifica unele dintre setările software-ului nodului dvs., dar veți ajunge să fiți deconectat de la rețea. Dacă software-ul modificat este incompatibil cu alte noduri, acestea vor recunoaște acest lucru și vor refuza să interacționeze cu nodul dvs.

Să presupunem că doriți să schimbați regula despre cât de mari pot fi blocurile (de la 1 MB la 2 MB). Puteți încerca să trimiteți acest bloc către nodurile la care sunteți conectat, dar acestea au o regulă „nu acceptați blocuri mai mari de 1MB”. Dacă primesc un bloc mai mare, nu îl vor include în copia lor a blockchain-ului.

Singura modalitate de a trece prin schimbare este de a face ca majoritatea ecosistemului să o accepte. Poate dura luni sau chiar ani de discuții intense pe forumuri înainte ca modificările să poată fi coordonate pe blockchain-urile subiacente. Consultați articolul „Furci tari și furci moi” pentru detalii.

Capitolul 2 - Cum funcționează blockchain-ul?

Conţinut

• Cum se adaugă blocurile în blockchain?

• Exploatare (dovada muncii)

  • Avantajele dovezii de lucru

  • Dezavantajele dovezii de lucru

• Стейкінг (Dovada mizei)

  • Avantajele Proof of Stake

  • Dezavantajele dovezii de miză

• Alți algoritmi de consens

• Este posibil să anulați o tranzacție Bitcoin?

• Ce este scalabilitatea blockchain?

• De ce blockchain-ul trebuie să se extindă?

• Ce este o furcă blockchain?

  • Furcă moale

  • Furca tare

Cum se adaugă blocurile în blockchain?

Până acum am vorbit despre multe. Știm că nodurile sunt interconectate și păstrează copii ale blockchain-ului. Își transmit informații despre tranzacții și blocuri noi unul altuia. Am discutat deja ce sunt nodurile, dar s-ar putea să 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, este nevoie de un mecanism de decizie corectă cu privire la cine poate adăuga blocuri la blockchain. Avem nevoie de un sistem care să facă scumpă înșelarea utilizatorilor, dar să îi recompenseze pentru că sunt sinceri. Orice utilizator rezonabil va dori să acționeze avantajos din punct de vedere economic pentru el însuși.

Deoarece rețeaua este incluzivă, crearea de blocuri ar trebui să fie accesibilă tuturor. Protocoalele asigură adesea acest lucru solicitând utilizatorului să contribuie la joc, adică implică un anumit risc. Acest lucru le va permite să participe la crearea blocurilor și, dacă creează un bloc valid, vor fi recompensați.

Cu toate acestea, dacă încearcă să înșele sistemul, restul rețelei va ști despre asta. Orice miză pe care o contribuie un miner la rețea 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 popular algoritm de consens. Miningul folosește algoritmul Proof of Work (PoW). Aceasta presupune ca utilizatorii să sacrifice puterea de calcul pentru a încerca să rezolve problema prezentată în protocol.

Puzzle-ul cere utilizatorilor să trimită tranzacțiile și alte informații incluse în bloc. Dar pentru ca un hash să fie considerat valid, trebuie să fie mai mic decât o anumită cantitate. Deoarece este imposibil de prezis care va fi aceasta sau acea ieșire, minerii trebuie să trimită datele ușor modificate până când găsesc soluția corectă.

Evident, hashingul multiplu de date necesită resurse de calcul mari. În blockchain-urile Proof of Work, miza pe care utilizatorii o propun sunt banii investiți în achiziționarea de dispozitive miniere și energia electrică folosită pentru a le alimenta. Ei fac asta în speranța de a obține o recompensă bloc. 

Amintiți-vă cum am menționat că valoarea inițială din hash este aproape imposibil de obținut, dar este ușor să verificați corectitudinea acesteia? Când un miner trimite un nou bloc către restul rețelei, toate celelalte noduri îl folosesc ca intrare în funcția hash. Trebuie doar să-și treacă hash-ul printr-o funcție pentru a se asigura că blocul este valid și extras în conformitate cu toate regulile blockchain. Dacă nu este cazul, minerul nu este recompensat și va risipi electricitatea.

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

Avantajele dovezii de lucru

• Fiabilitate. Până în prezent, Proof of Work este cel mai matur algoritm de consens care asigură sute de miliarde de dolari.

• Inclusivitate. Oricine se poate alătura minării sau pur și simplu rula un nod de validare.

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

Dezavantajele dovezii de lucru

• Costul ridicat al serviciului. Mineritul consumă o cantitate imensă de energie electrică.

• Bariera mare la intrare. Pe măsură ce mai mulți mineri se alătură rețelei, protocoalele fac sarcina de minerit mai dificilă. Pentru a rămâne competitivi, utilizatorii trebuie să investească în hardware mai bun. Acest lucru poate opri mulți mineri.

• Atacul 51%. Deși mineritul promovează descentralizarea, există posibilitatea ca un singur miner să primească cea mai mare parte a puterii hash. Dacă o face, teoretic ar putea anula tranzacțiile și ar putea submina securitatea blockchain-ului.

Стейкінг (Dovada mizei)

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

Cu Proof of Stake (PoS), nu există costuri externe. În loc de mineri, avem validatoare care oferă blocuri. Ei pot folosi un computer normal pentru a crea blocuri noi, dar trebuie să pună în joc o mare parte din fondurile lor pentru a obține acest privilegiu. Staking-ul se face cu o cantitate predeterminată de criptomonedă nativă blockchain conform regulilor fiecărui protocol. 

Diferitele implementări au variații diferite, dar odată ce un validator începe să-și mizeze unitățile, poate fi un protocol ales aleatoriu pentru a anunța următorul bloc. Dacă este făcut corect, ei vor primi o recompensă. Alternativ, pot exista mai mulți validatori care să fie de acord asupra blocului următor, iar recompensa este distribuită proporțional cu fondurile de miză ale fiecăruia dintre ei.

Blockchain-urile PoS „pure” sunt mai puțin comune decât blockchain-urile DPoS (Delegated Proof of Stake), care impun utilizatorilor să voteze pentru noduri (martori) pentru a verifica blocurile întregii rețele.

Ethereum, principalul blockchain de contracte inteligente, va trece în curând la Proof of Stake în tranziția la ETH 2.0. 

Avantajele Proof of Stake

• Verde – În comparație cu minerit PoW, amprenta de carbon a PoS este extrem de mică. Stakingul elimină necesitatea operațiunilor de hashing a datelor care necesită resurse mari.

• Tranzacții rapide. Deoarece nu este nevoie să cheltuiți putere de calcul suplimentară pentru sarcini arbitrare impuse de protocol, unii susținători PoS susțin că acest lucru poate crește debitul tranzacțiilor.

• Mizați recompense și interes. Recompensele pentru securitatea rețelei sunt plătite direct deținătorilor de token-uri, nu minerilor. În unele cazuri, PoS permite utilizatorilor să câștige venituri pasive sub formă de airdrops sau dobândă pur și simplu prin miza fondurilor lor.

Dezavantajele dovezii de miză

• Nu a fost testat complet. Protocoalele PoS nu au fost încă testate la scară largă. Pot exista unele vulnerabilități nedetectate în implementarea sa sau în cripto-economie.

• Plutocraţie. Există temeri că sistemele PoS sunt un ecosistem sub forma „bogaților care se îmbogățesc”, deoarece validatorii cu o cotă mai mare de active tind să primească mai multe recompense.

• Nu este nimic în joc. În cazul PoW, utilizatorii pot „pari” doar pe un lanț despre care cred că este cel mai de succes. În timpul unui hard fork, ei nu pot licita pentru mai multe monede cu aceeași putere hash. Cu toate acestea, validatorii din PoS pot lucra cu mai multe lanțuri cu o mică suprasarcină, ceea ce poate cauza probleme economice.

Alți algoritmi de consens

Proof of Work și Proof of Stake sunt cei mai comuni algoritmi de consens, dar există mult mai mulți. Unele dintre ele sunt hibride și combină elemente ale ambelor sisteme, în timp ce altele folosesc metode complet diferite. 

Nu le vom trata în detaliu, dar dacă sunteți interesat, consultați următoarele articole:

• Explicația dovezii de lucru întârziate

• Explicația consensului privind dovada mizei închiriate

• Explicația dovezii de autorizare

• Explicația dovezii de ardere

Este posibil să anulați o tranzacție Bitcoin?

Blockchain-urile sunt în mod inerent baze de date foarte sigure. Proprietățile lor inerente fac extrem de dificilă ștergerea sau modificarea datelor blockchain odată ce acestea au fost înregistrate. Când vine vorba de Bitcoin și alte rețele mari, acest lucru este aproape imposibil. Deci, odată ce faci o tranzacție pe blockchain, aceasta este ireversibilă.

Acestea fiind spuse, există multe implementări blockchain diferite, iar diferența fundamentală dintre ele este modul în care ajung la un consens în rețea. 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 valabil mai ales pentru altcoins care operează pe rețele mici (cu hashrate scăzute din cauza concurenței slabe în minerit).

Ce este scalabilitatea blockchain?

Scalabilitatea blockchain este folosită în mod obișnuit ca termen general pentru a se referi la capacitatea unui sistem blockchain de a satisface cererea în creștere. Deși 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 la viteză și lățime de bandă mai mare. Acest lucru are sens, deoarece nu este nevoie ca mii de noduri împrăștiate în întreaga lume să se sincronizeze cu rețeaua de fiecare dată când conținutul se schimbă. Dar acest lucru nu se aplică blockchain-urilor. Drept urmare, scalarea a fost subiectul unei dezbateri aprinse în rândul dezvoltatorilor de blockchain de mulți ani.

Au fost propuse sau implementate o serie de soluții diferite pentru a atenua unele dintre deficiențele de performanță ale blockchain-urilor. Cu toate acestea, în prezent, nu există o abordare clară cea mai bună. Probabil că vor trebui încercate multe soluții diferite până când se găsesc răspunsuri mai simple la problema scalabilității.

La un nivel mai larg, există o întrebare fundamentală cu privire la scalabilitate: ar trebui să îmbunătățim performanța blockchain-ului în sine (scalare în lanț) sau să permitem tranzacțiilor să aibă loc fără a umfla blockchain-ul de bază (scalare în afara lanțului)? 

Ambele pot avea avantaje evidente. Soluțiile pentru scalarea în lanț pot fi reducerea dimensiunii tranzacțiilor sau chiar optimizarea stocării datelor în blocuri. Pe de altă parte, soluțiile în afara lanțului implică gruparea tranzacțiilor în afara blockchain-ului principal și adăugarea lor mai târziu. Unele dintre cele mai cunoscute soluții off-chain sunt numite lanțuri laterale și canale de plată.

Dacă doriți să aprofundați acest subiect, citiți articolul „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, ele trebuie să fie cel puțin la fel de eficiente ca acestea din urmă. Cu toate acestea, în realitate, 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. Acest lucru nu este ușor de realizat menținând principalele caracteristici ale blockchain-urilor despre care am discutat mai devreme. 

Ce este o furcă blockchain?

Ca orice software, blockchain-urile au nevoie de actualizări pentru a remedia probleme, pentru a adăuga reguli noi sau pentru a le elimina pe cele vechi. Deoarece majoritatea software-ului blockchain este open source, în teorie oricine poate propune noi actualizări care să fie adăugate la software-ul care rulează rețeaua. 

Rețineți că blockchain-urile sunt rețele distribuite. După o actualizare de software, mii de noduri împrăștiate în întreaga lume trebuie să poată face schimb de date și să implementeze noua versiune. Dar ce se întâmplă dacă participanții nu se pot pune de acord asupra actualizării să implementeze? De obicei, nu există o organizație cu o procedură de luare a deciziilor stabilită. Acest lucru duce la o furculiță moale și o furculiță tare.

Furcă moale

Dacă există un acord general cu privire la cum ar trebui să arate actualizarea, este o chestiune destul de simplă. Într-un astfel de scenariu, software-ul este actualizat cu modificări compatibile cu înapoi, ceea ce înseamnă că nodurile actualizate pot comunica în continuare cu nodurile care nu sunt actualizate. Cu toate acestea, în realitate, aproape toate nodurile sunt de așteptat să fie actualizate în cele din urmă. Aceasta se numește furculiță moale. 

Furca tare

Va fi mai dificil cu o furcă dură. Odată implementate, noile reguli vor fi incompatibile cu vechile reguli. Prin urmare, dacă nodurile care rulează noile reguli încearcă să comunice cu nodurile care rulează regulile vechi, va fi imposibil. Ca rezultat, blockchain-ul este împărțit în două părți - una care rulează software-ul vechi, cealaltă rulează noile reguli.

După un hard fork, există în esență două rețele diferite care rulează două protocoale diferite în paralel. În momentul bifurcării, soldurile unității native blockchain sunt clonate din vechea rețea. Astfel, dacă ai avut un sold pe vechea rețea în momentul bifurcării, vei avea și un sold pe noua rețea. 

Consultați articolul „Furci dure și furci moi” pentru detalii.

Capitolul 3. Cum se utilizează blockchain-ul?

Conţinut

• Blockchain pentru lanțuri de aprovizionare

• Blockchain și industria jocurilor de noroc

• Blockchain pentru asistența medicală

• Transferuri blockchain

• Blockchain și identitate digitală

• Blockchain și Internetul Lucrurilor (IoT)

• Blockchain pentru management

• Blockchain pentru caritate

• Blockchain pentru speculații

• Crowdfunding pe blockchain

• Blockchain și sisteme de fișiere distribuite

Tehnologia blockchain poate avea o gamă largă de utilizări. Să trecem prin câteva dintre ele. 

Blockchain pentru lanțuri de aprovizionare

Lanțurile de aprovizionare eficiente sunt în centrul multor afaceri de succes și implică mișcarea mărfurilor de la furnizor la consumator. Coordonarea mai multor părți interesate în acest domeniu a fost în mod tradițional o sarcină dificilă. Cu toate acestea, tehnologia blockchain poate oferi un nou nivel de transparență în multe industrii. Un ecosistem funcțional 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 fiabile.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul Blockchain Use Cases: Supply Chains.

Blockchain și industria jocurilor de noroc

Industria jocurilor de noroc a devenit una dintre cele mai mari industrii de divertisment din lume, iar tehnologia blockchain o poate beneficia foarte mult. De regulă, jucătorii sunt în puterea dezvoltatorilor de jocuri. În majoritatea jocurilor online, jucătorii sunt forțați să se bazeze pe spațiul de server al dezvoltatorilor și să-și urmeze seturile de reguli în continuă schimbare. În acest context, blockchain poate ajuta la descentralizarea puterii, gestionării și întreținerii jocurilor online.

Cu toate acestea, cea mai mare problemă poate fi că articolele din joc nu pot exista în afara jocurilor, eliminând șansa de proprietate reală și existența unor piețe secundare. Folosind o abordare bazată pe blockchain, jocurile ar putea deveni mai sustenabile pe termen lung, iar articolele din joc lansate ca cripto-colecție ar putea câștiga valoare reală.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul „Utilizări blockchain: jocuri”.

Blockchain pentru asistența medicală

Stocarea în siguranță a dosarelor medicale este vitală pentru orice sistem de asistență medicală, iar dependența de servere centralizate face informațiile sensibile vulnerabile. Transparența și securitatea tehnologiei blockchain o fac o platformă ideală pentru stocarea dosarelor medicale.

Prin securizarea criptografică a înregistrărilor pe blockchain, pacienții își pot păstra confidențialitatea, în timp ce pot partaja informațiile lor medicale cu orice unitate de asistență medicală. Dacă toți participanții la actualul sistem de asistență medicală fragmentat s-ar putea conecta la o bază de date globală sigură, fluxul de informații între ei ar fi mai rapid.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul „Blockchain Uses: Healthcare”.

Transferuri blockchain

Trimiterea de bani la nivel internațional este o provocare cu serviciile bancare tradiționale. În principal din cauza rețelei încurcate de intermediari, comisioanele și timpii de decontare fac ca utilizarea băncilor tradiționale să fie costisitoare și nesigură pentru tranzacții urgente.

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

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul „Opțiuni de utilizare Blockchain: Transferuri”.

Doriți să începeți să tranzacționați criptomonede? Cumpărați Bitcoin pe Binance!

Blockchain și identitate digitală

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

Tehnologia Blockchain permite utilizatorilor să-și asume responsabilitatea pentru datele lor și să dezvăluie selectiv informații către terți numai atunci când este necesar. Acest tip de magie criptografică poate asigura o experiență mai fluidă pe internet fără a compromite confidențialitatea.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul „Utilizări blockchain: identitate digitală”.

Blockchain și Internetul Lucrurilor (IoT)

Un număr incredibil de dispozitive fizice sunt conectate la Internet, iar acest număr nu va face decât să crească. Unii speculează că comunicarea și colaborarea dintre aceste dispozitive ar putea fi mult îmbunătățite cu ajutorul tehnologiei blockchain. Microplățile automate de la mașină la mașină (M2M) pot crea o nouă economie care depinde de o soluție de bază de date sigură și de mare capacitate.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul Blockchain Use Cases: The Internet of Things.

Blockchain pentru management

Rețelele distribuite își pot defini și aplica propriile forme de reglementare sub formă de cod informatic. Prin urmare, nu este de mirare că blockchain-ul poate avea șansa de a elimina intermediarii în diferite 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 distribuire a finanțării de încredere. Guvernarea blockchain asigură că toți participanții pot participa la luarea deciziilor și oferă o imagine de ansamblu transparentă a politicilor care sunt implementate.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul „Utilizări Blockchain: Guvernare”.

Blockchain pentru caritate

Organizațiile de caritate sunt adesea împiedicate de restricții privind modul în care pot accepta fonduri. De asemenea, este regretabil că destinația finală a fondurilor donate este greu de urmărit cu precizie, ceea ce, fără îndoială, îi descurajează pe mulți să susțină aceste organizații.

„Criptofilantropia” este angajată în utilizarea tehnologiei blockchain pentru a evita aceste limitări. Bazându-se pe proprietățile inerente ale tehnologiei pentru a permite o mai mare transparență, implicare globală și reducerea costurilor, noua industrie caută să maximizeze impactul organizațiilor caritabile. O astfel de organizație este Charitable Blockchain Foundation.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul Blockchain Uses: Charity.

Blockchain pentru speculații

Fără îndoială, una dintre cele mai populare aplicații ale tehnologiei blockchain este speculația. Transferurile fără probleme 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 speculatori.

Datorită proprietăților sale inerente, blockchain este un instrument excelent pentru cei care doresc să își asume riscuri folosind această clasă de active. Unii susținători cred chiar că, odată ce tehnologia și reglementarea adecvată ajung la maturitate, toate piețele speculative globale ar putea fi simbolizate pe blockchain.

Dacă doriți să aflați mai multe, citiți articolul „Utilizări blockchain: piețe de predicție”.

Crowdfunding pe blockchain

Platformele de crowdfunding online au pus bazele economiei P2P de aproape un deceniu. Succesul acestor site-uri arată că există un real interes pentru dezvoltarea produselor de crowdfunding. Cu toate acestea, aceste platforme acționează ca custozi ai fondurilor, putând primi o parte semnificativă din acestea sub formă de comisioane. În plus, fiecare dintre ele va avea propriul set de reguli pentru a facilita acordul între diferiții participanți.

Tehnologia blockchain, sau mai degrabă contractele inteligente, poate oferi o finanțare participativă automată mai sigură, în care condițiile tranzacțiilor sunt definiți în codul computerului. 

O altă aplicație a blockchain crowdfunding este Initial Coin Offering și Initial Exchange Offering (IEO). În aceste vânzări de simboluri, investitorii strâng fonduri în speranța că rețeaua va avea succes în viitor și vor primi o rentabilitate a investiției lor.

Blockchain și sisteme de fișiere distribuite

Stocarea distribuită de fișiere pe Internet are multe avantaje față de alternativele centralizate tradiționale. Majoritatea datelor stocate în cloud depind de serverele centralizate și furnizorii de servicii, care tind să fie mai vulnerabili la atacuri și pierderi de date. În unele cazuri, utilizatorii pot întâmpina probleme de accesibilitate din cauza cenzurii de către serverele centralizate.

Din perspectiva utilizatorului, soluțiile de stocare a fișierelor blockchain funcționează în același mod 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 duplicat între mai multe noduri. În unele cazuri, fiecare nod va stoca diferite părți ale fișierului dvs. La rândul lor, nodurile nu vor putea face nimic cu aceste bucăți de date, dar ulterior le puteți cere să vă dea fiecare dintre aceste bucăți pentru a le combina și a primi înapoi fișierul complet.

Spațiul de stocare vine de la membrii care își donează spațiul de stocare și lățimea de bandă a rețelei. De obicei, acești participanți sunt motivați din punct de vedere economic să furnizeze aceste resurse și sunt penalizați dacă nu respectă regulile sau nu întrețin și mențin fișierele.

Vă puteți gândi la acest tip de rețea ca fiind Bitcoin. Totuși, în acest caz, scopul principal al rețelei nu este acela de a sprijini transferurile de bani, ci de a oferi stocare descentralizată a fișierelor protejate de cenzură.

Alte protocoale open source, cum ar fi InterPlanetary File System (IPFS), deschid deja calea pentru această tehnologie web nouă, persistentă și distribuită. Deși IPFS este un protocol și o rețea P2P, nu este tocmai un blockchain. Dar aplică unele dintre principiile tehnologiei blockchain pentru a îmbunătăți securitatea și eficiența.