Cum funcționează Bitcoin Blockchain

O analogie a foilor de calcul

Imaginați-vă un blockchain ca o foaie de calcul. Toată lumea are acces la datele din fiecare celulă și salvează o copie pe computerul personal. Datele din foaia de calcul sunt partajate între mai multe persoane. Cu toate acestea, nimeni nu poate modifica o celulă individuală sau modifica informațiile existente. În lumea blockchain, numim acest lucru „imuabil” – incapacitatea de a schimba sau modifica ceva în timp. 

Acum, imaginați-vă că doriți să adăugați o nouă celulă la foaia de calcul. Acest lucru ar necesita aprobarea membrilor care au acces la datele din foaia de calcul. Odată ce majoritatea proprietarilor de foi de calcul aprobă noua celulă, datele vor fi apoi adăugate la foaia de calcul principală. 

Înapoi la Bitcoin

Deoparte, veți observa că folosim „Bitcoin” cu majusculă B pentru a ne referi la blockchain-ul general și „bitcoin” cu minusculă b pentru a ne referi la criptomoneda rețelei Bitcoin.. 

În continuare, să aplicăm conceptele de mai sus pentru a înțelege în continuare modul în care funcționează blockchain-ul Bitcoin. Dacă Alice a tranzacționat un bitcoin către Bob, acea tranzacție ar fi înregistrată în registrul blockchain Bitcoin. Vizualizarea registrului va arăta cât de mult bitcoin s-a schimbat când a avut loc tranzacția și adresele bitcoin corespunzătoare ale lui Alice și Bob care au trimis și primit tranzacțiile.. 

Minerii Bitcoin

Odată ce a fost efectuată o tranzacție, aceasta trebuie verificată de persoanele numite mineri. Când are loc o tranzacție – cum ar fi tranzacția lui Alice cu Bob – aceasta este grupată într-un „bloc” protejat matematic cu alte tranzacții care au avut loc în același interval de timp. Minerii folosesc apoi computere cu o putere de calcul incredibilă pentru a rezolva blocul matematic. Primii mineri care rezolvă blocul și validează tranzacțiile sunt recompensați cu bitcoin. Acesta este singurul mod în care bitcoinul poate fi creat. În cele din urmă, fiecare bloc este conectat la blocul verificat anterior, creând un lanț de blocuri, de unde și numele blockchain (știm, super creativ). 

Încă un lucru pe care trebuie să îl înțelegeți despre blockchain este că este imuabil, ceea ce înseamnă că, odată ce datele au fost adăugate într-un bloc, acestea nu pot fi niciodată (ca niciodată) modificate. Într-o aplicație practică, odată ce Alice își tranzacționează bitcoinul și tranzacția este verificată, nu o poate recupera sau anula tranzacția. S-a dus. Cu toate acestea, este demn de remarcat faptul că acest lucru beneficiază persoanele fizice și companiile care se ocupă de tranzacțiile cu cardul de credit, care nu sunt decontate până la date ulterioare. Un individ rău intenționat, care utilizează un card de credit, ar putea cumpăra un articol și apoi poate anula tranzacția, lăsând o persoană fizică sau o companie cu venituri pierdute.   

Algoritmul de consens 

Când Alice își tranzacționează bitcoinul către Bob, tranzacția este reprezentată ca un bloc, care trebuie transmis la rețeaua blockchain. Rețeaua blockchain este alcătuită din noduri sau participanți la rețea care validează și transmit tranzacțiile pentru a transmite informații.  

Toate nodurile sunt operate în mod voluntar și sunt utilizate pentru a verifica tranzacțiile corecte pe blockchain. Nodurile respectă reguli de consens, care sunt reguli agreate de comunitate. O modificare a regulilor de consens necesită aprobarea a 95% din comunitate, ceea ce face incredibil de dificil pentru un grup să schimbe software-ul Bitcoin. Alți algoritmi de consens necesită un procent mai mic pentru a schimba protocolul software. Transmiterea de noduri blochează tranzacțiile și validările către alte noduri, astfel încât rețeaua să rămână actualizată. Nodurile nu exploatează bitcoin. Cu toate acestea, toți minerii rulează de obicei un nod complet pentru a valida și retransmite tranzacțiile bitcoin în mod eficient. Deoarece atât minerii, cât și non-minerii execută validarea și retransmisia prin operarea nodurilor, toți participă la procesul de consens. 

Bitcoin Mining 

Minerii de Bitcoin verifică tranzacțiile legitime și creează bitcoin nou ca recompensă pentru munca lor. 

O tranzacție este considerată verificată odată ce minerul rezolvă un puzzle criptografic (matematic). Bitcoin folosește un protocol numit dovadă a muncii, care are un obiectiv larg de a preveni atacurile cibernetice de la o singură entitate sau grup. Mai precis, Bitcoin folosește algoritmul securizat Hash 256 bit (SHA-256). Cipurile de computer pot rula algoritmul SHA-256 pentru a genera o ieșire, denumită „hash”. Hashing, procesul de creare a hashurilor multiple, este utilizat pentru a rezolva problema matematică, în care răspunsul final este valoarea hash cunoscută și așteptată. 

Un exemplu simplificat 

  • Pentru a rezolva problema, valoarea hash trebuie să înceapă cu trei zerouri: „000”
  • Intrarea variază apoi fiecare număr găsind o potrivire pentru o „Soluție” 
  • Este nevoie de 6.518 încercări pentru a găsi o valoare care are „000” în primele trei cifre. 

Soluția 1 ——— 088djldkh2h5h3kjhk24gd5h2h5h3kjhk24gd5kh2h5h

Soluția 2 ——— 73485jfljroi5635h3kjhk24gd5we94ee356h2hkh2h5h

Soluția 3 ——— d89sdf8sge9nxc894opl8qjroi5635h3kjhk24gd5we94

……

Soluția 6517 ——— 088djldkh2h5h3kjhk24gdjroi5635h3kjhk24gd5we

Soluția 6518 ——— 00088djldkh2h5h3kjhk24gdjhk24gd5h2hk24g4f4

Având în vedere intrarea „Soluției 6518”, orice miner ar putea verifica dacă acest lucru creează fără îndoială un hash cu trei zerouri în primele trei cifre. Primul miner care a rezolvat această problemă și-ar transmite răspunsul către rețea și ar fi recompensat cu bitcoin. Blocul va fi apoi considerat verificat și ar fi adăugat la blockchain. Acest puzzle este o reprezentare a tipului de puzzle pe care un miner Bitcoin ar trebui să îl rezolve și nu un puzzle real. 

Dificultate de confirmare

Un bloc Bitcoin standard necesită milioane de hash-uri pentru a rezolva puzzle-ul. În blockchain-ul Bitcoin, complexitatea puzzle-ului se schimbă la fiecare 2.016 blocuri pentru a se asigura că timpul mediu de confirmare a blocului durează zece minute. Prin urmare, este posibil ca problema să devină mai ușor de rezolvat dacă confirmările durează în mod constant mai mult de zece minute. Deși, de obicei, problemele devin mai dificile de rezolvat, ceea ce a făcut foarte costisitoare și foarte intensă în timp confirmarea blocurilor. 

Inițial, bitcoinul ar putea fi exploatat folosind cipuri de calcul destinate consumatorilor. Cu toate acestea, datorită acestei creșteri a dificultății, exploatarea bitcoin necesită în prezent o putere de hashing enormă, iar industria utilizează cipuri de circuit integrat specifice aplicației (ASIC). ASIC-urile sunt personalizate în mod special pentru mineritul bitcoin, mai degrabă decât funcțiile de uz general. Aceste cipuri sunt, de asemenea, incredibil de scumpe, ceea ce a dus la un grup select sau un grup de mineri care domină cea mai mare parte a activității miniere bitcoin.. 

Bloc cu bloc

Un alt aspect important este că fiecare bloc conține hash-ul rezolvat de la blocul părinte sau anterior. Fiecare bloc nou necesită hash-ul blocului părinte, asigurând o ordine cronologică a blocului. De exemplu, hash-ul blocului 30 este necesar pentru blocul 31. Blocul 31 nu poate exista până când blocul 30 nu a fost verificat și adăugat la blockchain. Acest lucru garantează că fiecare bloc este conectat tot drumul înapoi până la primul bloc, care este denumit în mod obișnuit „blocul genezei”. Pentru a schimba orice bloc, ar fi necesară schimbarea simultană a fiecărui bloc precedent. În sfârșit, fiecare bloc este imuabil, ceea ce înseamnă, din nou, că odată ce are loc o tranzacție, nu poate fi inversată. Acest lucru asigură în plus că odată adăugate blocurile din cadrul blockchain nu pot fi modificate. 

Livra

Aprovizionarea cu Bitcoin este limitată la 21 de milioane de bitcoin, care se estimează că va avea loc în jurul anului 2140. Cantitatea de bitcoin recompensată pentru mineri este redusă la jumătate la fiecare 210.000 de blocuri. Prin urmare, recompensa va continua să se împartă până când se creează cel de-al douăzeci și unu milion de bitcoin, moment în care minerii vor primi doar taxe de tranzacție. 

De ce nu Minerii trișează? 

Bitcoin este adânc înrădăcinat în criptografie, informatică, economie și diverse alte discipline. Una dintre aceste discipline se întâmplă să fie teoria jocurilor, care folosește modele matematice pentru a prezice modul în care jucătorii raționali vor reacționa atunci când li se oferă alegeri sau situații individuale. Bitcoin utilizează concepte ale teoriei jocurilor pentru a stimula acțiunea dorită a minerilor și a utilizatorilor.

Cum diferă Ethereum de Bitcoin

Blockchain explicat de Joe Lubin

Cum diferă Ethereum de Bitcoin

Urmăriți videoclipul

Cum funcționează Ethereum Blockchain

Blockchain-ul Ethereum funcționează similar cu blockchain-ul Bitcoin, dar cu câteva diferențe importante. 

Conturi: Adrese de portofel

Există două tipuri de conturi Ethereum:

  • Conturi de contract
  • Conturi deținute extern (EOA)

Conturile deținute extern sunt similare adreselor Bitcoin și sunt controlate de chei private. Conturile Ethereum au, de asemenea, adrese publice și private pentru ca utilizatorii să interacționeze pentru a transfera eter. Conturile contractuale, care sunt utilizate pentru a comunica cu contracte inteligente, sunt controlate de codul lor de contract și sunt activate printr-un EOA. Ether este necesar pentru fiecare tranzacție din rețea (conturi de contract și EOA) pentru a preveni atacurile rău intenționate, cum ar fi spamul în rețea. 

Tranzacții

Rețeaua Ethereum cere utilizatorilor să plătească o taxă de tranzacție atunci când utilizează blockchain-ul. Aceasta protejează blockchain-ul Ethereum de sarcini de calcul frivole sau rău intenționate, cum ar fi utilizatorii care trimit spam în rețea cu o supraîncărcare de tranzacții inutile. Cu cât tranzacția este mai complexă (mai multe linii de cod), cu atât taxele sunt mai scumpe. Aceste taxe sunt plătite în eter (ETH) și sunt denumite „prețul gazului”. 

Rețeaua Ethereum

La fel ca bitcoin, Ethereum utilizează noduri care sunt operate în mod voluntar pentru a verifica tranzacțiile corecte pe blockchain. Nodurile conțin informații precum: 

  • întregul istoric al tranzacțiilor Ethereum
  • cele mai recente informații despre starea contractelor inteligente
  • soldurile conturilor
  • și mult mai mult

Există două tipuri de noduri

  • A nod complet sincronizează blockchain-ul prin descărcarea întregului lanț, de la blocul Genesis (primul bloc) la blocul curent. 
  • A nod luminos nu descarcă întregul lanț, dar poate verifica în mod eficient tranzacțiile. 

Nodurile nu exploatează blockchain-ul Ethereum. Cu toate acestea, toți minerii rulează de obicei un nod complet pentru a valida și retransmite tranzacțiile Ethereum în mod eficient. Deoarece atât minerii, cât și non-minerii execută validarea și retransmisia prin operarea nodurilor, toți participă la procesul de consens. 

Mașina virtuală Ethereum

La baza acestor aplicații programabile se află mașina virtuală Ethereum (EVM), care este mediul executabil și de încredere pentru contractele inteligente. EVM execută un contract cu orice reguli programate inițial de dezvoltator, cum ar fi trimiterea de bani de la Alice la Bob. Rețeaua este alcătuită din mii de computere care procesează execuția programelor. Prin urmare, fiecare nod din rețeaua Ethereum rulează de fapt EVM și, în consecință, fiecare nod execută același cod. EVM poate executa aceste programe printr-un limbaj bytecode. Cu toate acestea, dezvoltatorii pot utiliza, de asemenea, limbajul de programare Ethereum Solidity pentru a scrie contracte inteligente și alte aplicații mai avansate. 

Cum funcționează mineritul Ethereum?

Minerii Ethereum verifică tranzacțiile legitime și creează eter nou ca recompensă pentru munca lor. 

O tranzacție este considerată verificată odată ce minerul rezolvă un puzzle criptografic (matematic). Similar Bitcoin, Ethereum folosește un protocol de dovadă a muncii (PoW), care are un obiectiv larg de a preveni atacurile cibernetice de la o singură entitate sau grup. O diferență notabilă între mineritul Bitcoin și mineria Ethereum este timpul de confirmare a blocului. În timp ce o confirmare a blocului Bitcoin necesită în medie 10 minute, un bloc Ethereum este confirmat în aproximativ 14 secunde. Și la fel ca Bitcoin, algoritmul ajustează automat dificultatea problemelor criptografice astfel încât timpul mediu de blocare să fie de 14 secunde. 

Cu Bitcoin, minerii lucrează adesea pentru a extrage același bloc și uneori aceste blocuri sunt confirmate în momente foarte similare, caz în care primul este o recompensă și se adaugă lanțului existent, în timp ce al doilea bloc confirmat este numit „orfan”. 

În Bitcoin, blocurile orfane sunt în mare parte inutile și nu fac parte din lanțul principal. Ethereum funcționează utilizând un concept similar numit protocol GHOST (Greedy Heaviest Observed Subtree), ceea ce înseamnă în esență că lanțul cu cele mai multe calcule efectuate (nu neapărat cel mai lung) este principalul blockchain Ethereum. 

Timpul rapid de blocare al Ethereum are ca rezultat o creștere a numărului de blocuri orfane, care sunt denumiți „unchi” pe blockchain-ul Ethereum. Principala diferență este că Ethereum stimulează unchii minieri și oferă o recompensă, spre deosebire de Bitcoin, care recompensează doar primul bloc confirmat.

Unchii minieri oferă două beneficii semnificative

  • Scade centralizarea, stimulând minerii individuali să exploateze blocuri orfane, ceea ce înseamnă că nu trebuie să facă parte dintr-un fond minier mare, deoarece pot primi în continuare o recompensă. 
  • Crește securitatea lanțului, deoarece toate blocurile, inclusiv unchii, trebuie să urmeze același protocol de exploatare, ceea ce crește cantitatea de muncă pe lanțul principal (cel mai greu). 

Dovada mizei

Rețeaua Ethereum folosește în prezent algoritmul de dovadă a muncii și va trece la utilizarea unui algoritm de dovadă a mizei numit Casper. 

Dovada mizei (PoS) este un algoritm de consens care impune fiecărui miner să dețină o miză în moneda nativă, eter în acest caz. Este demn de remarcat faptul că nu toate protocoalele PoS sunt la fel, dar sunt similare în ceea ce privește conceptul de bază. Protocoalele de dovadă a muncii (PoW), cum ar fi Bitcoin, recompensează efortul de exploatare (validări) cu bitcoini individuali. Algoritmul Dovadă a mizei Casper este un contract inteligent, în care minerii – denumiți acum „validatori” – trebuie să trimită un depozit sau o „miză” la contractul Casper. Validatorii sau staker-urile propun și votează pe rând pe următorul bloc, fiecare având câte un vot pe bloc. Voturile sunt, de asemenea, ponderate cu valoarea mizei, astfel încât un validator care mizează 100 ETH va avea un vot mai semnificativ decât un validator care mizează 40 ETH. Dacă acești validatori produc ceva pe care protocolul Casper îl consideră invalid, atunci validatorii își pierd miza, ceea ce îi stimulează pe validatori să urmeze consensul. 

Ce este Eter?

Să presupunem că doriți să cumpărați eter, criptomoneda originară din blockchain-ul Ethereum. Cea mai simplă modalitate de a face acest lucru ar fi crearea unui cont pe unul dintre multele schimburi de criptomonede utilizate pe scară largă, cum ar fi Coinbase sau Kraken. Aceste schimburi vă permit să configurați un portofel Ethereum, astfel încât să puteți cumpăra, vinde, trimite și primi eter de la oricine altcineva care are, de asemenea, un portofel blockchain care poate trimite și primi eter.

Când achiziționați eter, tranzacția dvs. face parte dintr-un bloc pe blockchain-ul Ethereum. Acest bloc conține o înregistrare a celor mai recente tranzacții Ethereum care au avut loc oriunde în lume de către oricine rulează protocolul Ethereum. De asemenea, include o înregistrare hash criptografică (un algoritm matematic) al celui mai recent bloc validat pe blockchain-ul Ethereum.

Acest bloc cu înregistrarea tranzacțiilor dvs. nu va deveni parte a blockchain-ului Ethereum până când unul dintre multele computere care rulează rețeaua Ethereum nu rezolvă sau descoperă hash-ul criptografic care corespunde hash-ului unic legat de acel bloc. Acest proces de rezolvare este denumit în mod obișnuit „minerit”. Când hash-ul este rezolvat sau descoperit, blocul cu înregistrarea tranzacției dvs. este adăugat instantaneu la sfârșitul blockchain-ului menținut de fiecare dintre aceste computere, iar tranzacția dvs. face parte din înregistrarea permanentă a blockchain-ului Ethereum.

Este demn de remarcat faptul că „eter” și „Ethereum” sunt adesea folosite interschimbabil pentru a se referi la criptomoneda care funcționează pe blockchain-ul Ethereum. Acest lucru nu este corect din punct de vedere tehnic, deoarece eter este termenul pentru simbolul de criptocurrency utilizat pe platforma blockchain Ethereum. Dacă ar fi să reprezentăm această relație în termeni de software de calculator (care este), Ethereum ar fi sistemul de operare, iar eterul ar fi aplicația. Într-o analogie cu software non-computerizat, Ethereum este comparabil cu un vehicul, în timp ce eterul acționează ca combustibil care alimentează și permite mașinii să funcționeze eficient.

Aflați mai multe despre tehnologia blockchain

  • Baza de cunoștințe Ce este Ethereum?
  • Enterprise Ethereum: cazuri de utilizare și aplicații blockchain în funcție de industrie
  • ConsenSys Academy Instruire Blockchain și Ethereum pentru începători, dezvoltatori și întreprinderi

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me