Kaip veikia #blockchain?

Kaip veikia „Bitcoin Blockchain“

Skaičiuoklės analogija

Įsivaizduokite „blockchain“ kaip skaičiuoklę. Kiekvienas turi prieigą prie kiekvienos ląstelės duomenų ir kopiją išsaugo savo asmeniniame kompiuteryje. Skaičiuoklės duomenimis dalijasi keli žmonės. Tačiau niekas negali pakeisti atskiros langelio ar pakeisti esamos informacijos. „Blockchain“ pasaulyje tai vadiname „nekintama“ – nesugebėjimu bėgant laikui kažko pakeisti ar modifikuoti. 

Įsivaizduokite, kad norite į skaičiuoklę pridėti naują langelį. Tam reikės patvirtinimo iš narių, kurie turi prieigą prie skaičiuoklės duomenų. Kai dauguma skaičiuoklės savininkų patvirtins naują langelį, duomenys bus pridėti prie pagrindinės skaičiuoklės. 

Atgal į „Bitcoin“

Nepaisant to, pastebėsite, kad mes naudojame „Bitcoin“ su didžiosiomis raidėmis B, norėdami nurodyti bendrą „blockchain“, o „bitcoin“ – su mažąja „b“, kad nurodytumėte „Bitcoin“ tinklo kriptovaliutą.. 

Toliau pritaikykime aukščiau pateiktas sąvokas, kad geriau suprastume, kaip veikia „Bitcoin“ blokų grandinė. Jei Alisa iškeistų Bobą į vieną bitkoiną, ši operacija būtų įrašyta į „Bitcoin blockchain“ knygą. Peržiūrėdami knygą, parodysite, kiek bitino buvo iškeista įvykus operacijai, ir atitinkamus Alice ir Bobo Bitcoin adresus, kurie siuntė ir gavo operacijas.. 

Bitcoin Miners

Atlikus sandorį, jį turi patikrinti žmonės, vadinami kalnakasiais. Kai įvyksta sandoris, pvz., Alisos sandoris su Bobu, jis sugrupuojamas į matematiškai apsaugotą „bloką“ su kitomis operacijomis, įvykusiomis per tą patį laikotarpį. Tada kalnakasiai naudoja kompiuterius su neįtikėtina skaičiavimo galia, kad matematiškai išspręstų bloką. Pirmieji kalnakasiai, išsprendę bloką ir patvirtinę operacijas, apdovanojami bitkoinais. Tik taip galima sukurti bitkoiną. Galiausiai kiekvienas blokas yra sujungtas su anksčiau patikrintu bloku, sukuriant blokų grandinę, taigi ir pavadinimą „blockchain“ (mes žinome, labai kūrybingi). 

Dar vienas dalykas, kurį turite suprasti apie „blockchain“, yra tai, kad jis yra nekintamas, o tai reiškia, kad kai duomenys bus įtraukti į bloką, jų niekada (kaip niekada) negalima pakeisti. Praktiškai, kai Alisa prekiauja savo bitkoinais ir patikrina sandorį, ji negali jo susigrąžinti ar atšaukti prekybos. Tai dingo. Tačiau verta paminėti, kad tai naudinga asmenims ir įmonėms, užsiimančioms kreditinių kortelių operacijomis, kurios nėra apmokamos iki vėlesnių datų. Kenkėjiškas asmuo, naudodamasis kreditine kortele, galėjo įsigyti daiktą ir tada atšaukti operaciją, palikdamas asmeniui ar įmonei negautas pajamas.   

Sutarimo algoritmas 

Kai Alisa prekiauja savo bitkoinais Bobui, sandoris pateikiamas kaip blokas, kurį reikia transliuoti į „blockchain“ tinklą. „Blockchain“ tinklą sudaro tinklo mazgai ar dalyviai, kurie patvirtina ir perduoda operacijas informacijai perduoti.  

Visi mazgai valdomi savanoriškai ir naudojami norint patikrinti teisingas operacijas blokų grandinėje. Mazgai laikosi sutarimo taisyklių, kurios yra taisyklės, dėl kurių susitaria bendruomenė. Norint pakeisti bendro sutarimo taisykles, 95% bendruomenės turi patvirtinti, todėl vienai grupei yra nepaprastai sunku pakeisti „Bitcoin“ programinę įrangą. Kiti konsensuso algoritmai reikalauja mažesnio procento, kad pakeistų programinės įrangos protokolą. Mazgai perduoda blokavimo operacijas ir patvirtinimus kitiems mazgams, kad tinklas išliktų atnaujintas. Mazgai neina bitkoino. Tačiau visi kalnakasiai paprastai valdo visą mazgą, kad galėtų veiksmingai patvirtinti ir perduoti bitkoinų operacijas. Kadangi ir kalnakasiai, ir ne kalnakasiai atlieka patvirtinimą ir perduoda veikdami mazgais, jie visi dalyvauja bendro sutarimo procese. 

„Bitcoin Mining“ 

„Bitcoin“ kalnakasiai patikrina teisėtus sandorius ir sukuria naują bitkoiną kaip atlygį už savo darbą. 

Sandoris laikomas patikrintu, kai kalnakasis išsprendžia kriptografinį (matematinį) galvosūkį. „Bitcoin“ naudoja protokolą, vadinamą darbo įrodymu, kurio tikslas yra užkirsti kelią bet kokio subjekto ar grupės kibernetinėms atakoms. Tiksliau, „Bitcoin“ naudoja 256 bitų „Secure Hash“ algoritmą (SHA-256). Kompiuterių lustai gali paleisti SHA-256 algoritmą, kad sugeneruotų išvestį, kuri vadinama „maiša“. Maišymas – kelių maišų kūrimo procesas – naudojamas sprendžiant matematinę problemą, kurioje galutinis atsakymas yra žinoma ir laukiama maišos vertė. 


Supaprastintas pavyzdys 

  • Norėdami išspręsti problemą, maišos vertė turi prasidėti trimis nuliais: „000“
  • Tada įvestis skiriasi kiekvienu skaičiumi, ieškant „Sprendimo“ atitikties 
  • Reikia 6 518 bandymų rasti vertę, kurios pirmuose trijuose skaitmenyse būtų „000“. 

1 sprendimas——— 088djldkh2h5h3kjhk24gd5h2h5h3kjhk24gd5kh2h5h

2 sprendimas – 73485jfljroi5635h3kjhk24gd5we94ee356h2hkh2h5h

3 sprendimas——— d89sdf8sge9nxc894opl8qjroi5635h3kjhk24gd5we94

……

Sprendimas 6517 ——— 088djldkh2h5h3kjhk24gdjroi5635h3kjhk24gd5we

Sprendimas 6518 ——— 00088djldkh2h5h3kjhk24gdjhk24gd5h2hk24g4f4

Atsižvelgdamas į „Sprendimo 6518“ įvestį, bet kuris kalnakasis galėtų patikrinti, ar tai neabejotinai sukuria maišos su trimis nuliais pirmaisiais trim skaitmenimis. Pirmasis kalnakasis, išsprendęs šią problemą, transliuotų savo atsakymą į tinklą ir būtų apdovanotas bitkoinu. Tada blokas bus laikomas patikrintu, ir jis bus pridėtas prie blokų grandinės. Šis galvosūkis yra tokio tipo galvosūkis, kurį reikės išspręsti Bitcoin šachtininkui, o ne tikras galvosūkis. 

Patvirtinimo sunkumas

Įprastam „Bitcoin“ blokui reikalingi milijonai maišų, kad išspręstų galvosūkį. „Bitcoin“ blokų grandinėje galvosūkio sudėtingumas keičiasi kas 2 016 blokų, siekiant užtikrinti, kad vidutinis blokų patvirtinimo laikas užtruks dešimt minučių. Todėl įmanoma lengviau išspręsti problemą, jei patvirtinimai nuolat trunka ilgiau nei dešimt minučių. Nors paprastai problemos tampa sunkiau išsprendžiamos, todėl blokų patvirtinimas tapo labai brangus ir daug laiko reikalaujantis. 

Iš pradžių bitkoiną buvo galima išgauti naudojant vartotojui tinkamus skaičiavimo lustus. Tačiau dėl šio sunkumo padidėjimo bitkoinų gavybai šiuo metu reikia milžiniškos maišos galios, o pramonė naudoja konkrečios programos integruotų grandynų (ASIC) lustus. ASIC yra pritaikyti būtent bitkoinų gavybai, o ne bendros paskirties funkcijoms. Šie lustai taip pat yra nepaprastai brangūs, todėl pasirinkta kalnakasių grupė ar grupė valdo liūto dalį bitkoinų kasybos veikloje.. 

Blokuoti pagal bloką

Kitas svarbus aspektas yra tas, kad kiekviename bloke yra išspręstas maišos iš pirminio ar ankstesnio bloko. Kiekvienam naujam blokui reikalingas pagrindinio bloko maišos, užtikrinant chronologinę blokų tvarką. Pvz., 30 blokas turi būti naudojamas 31 bloke. 31 blokas negali egzistuoti, kol 30 blokas nebus patikrintas ir pridėtas prie blokų grandinės. Tai garantuoja, kad kiekvienas blokas yra sujungtas atgal iki pirmojo bloko, kuris paprastai vadinamas „genezės bloku“. Norint pakeisti bet kurį atskirą bloką, reikės pakeisti kiekvieną ankstesnį bloką vienu metu. Galiausiai, kiekvienas blokas yra nekintamas, o tai vėlgi reiškia, kad įvykus sandoriui jo negalima pakeisti. Tai dar labiau užtikrina, kad pridėjus blokus, esančius blokų grandinėje, negalima pakeisti. 

Tiekimas

Bitcoin pasiūla ribojama iki 21 milijono bitkoinų, kurie, kaip manoma, įvyksta maždaug 2140 metais. Kasėjams skiriama bitkoinų suma perpus kas 210 000 blokų. Todėl atlygis bus dalijamas tol, kol bus sukurtas dvidešimt vienas milijonas bitkoinų, tuo metu kalnakasiai gaus tik sandorio mokesčius. 

Kodėl kalnakasiai neapgaudinėja? 

Bitcoin yra giliai įsišaknijęs kriptografijoje, informatikoje, ekonomikoje ir įvairiose kitose disciplinose. Viena iš tų disciplinų būna žaidimų teorija, kuri matematiniais modeliais nuspėja, kaip racionalūs žaidėjai reaguos, kai jiems duos individualius pasirinkimus ar situacijas. „Bitcoin“ naudoja žaidimų teorijos koncepcijas, kad paskatintų norimą kalnakasių ir vartotojų veiklą.

Kaip Ethereum skiriasi nuo Bitcoin

„Blockchain“ paaiškino Joe Lubinas

Kaip Ethereum skiriasi nuo Bitcoin

Žiūrėti video

Kaip veikia „Ethereum Blockchain“

„Ethereum“ blokų grandinė veikia panašiai kaip „Bitcoin“ blokinė grandinė, tačiau turi keletą svarbių skirtumų. 

Sąskaitos: Piniginės adresai

Yra dviejų tipų „Ethereum“ paskyros:

  • Sutarties sąskaitos
  • Išoriškai priklausančios sąskaitos (EOA)

Išoriškai priklausančios sąskaitos yra panašios į „Bitcoin“ adresus ir yra valdomos privačiais raktais. „Ethereum“ paskyrose taip pat yra viešų ir privačių adresų, kuriais vartotojai gali bendrauti perduodami eterį. Sutarčių sąskaitos, naudojamos bendraujant su išmaniosiomis sutartimis, yra kontroliuojamos pagal jų sutarties kodą ir yra aktyvuojamos per EOA. Eteris reikalingas kiekvienai tinklo operacijai (sutarties sąskaitoms ir EOA), kad būtų išvengta kenkėjiškų atakų, pavyzdžiui, tinklo šlamšto.. 

Sandoriai

„Ethereum“ tinklas reikalauja, kad vartotojai sumokėtų operacijos mokestį, kai naudojasi „blockchain“. Tai apsaugo „Ethereum“ blokų grandinę nuo lengvabūdiškų ar kenkėjiškų skaičiavimo užduočių, tokių kaip vartotojai šlamšto tinkle per daug nenaudingų operacijų. Kuo sudėtingesnis sandoris (daugiau kodo eilučių), tuo brangesni mokesčiai. Šie mokesčiai mokami eteryje (ETH) ir vadinami „dujų kaina“. 

„Ethereum“ tinklas

Kaip ir bitkoinas, „Ethereum“ naudoja savanoriškai valdomus mazgus, kad patikrintų teisingas operacijas „blockchain“. Mazgai turi tokią informaciją: 

  • visą „Ethereum“ sandorių istoriją
  • naujausią informaciją apie pažangių sutarčių būklę
  • sąskaitų likučius
  • ir daug daugiau

Yra dviejų tipų mazgai

  • A pilnas mazgas sinchronizuoja blokų grandinę, atsisiųsdamas visą grandinę, nuo genezės bloko (pirmojo bloko) iki dabartinio bloko. 
  • A lengvas mazgas neatsisiunčia visos grandinės, tačiau vis tiek gali efektyviai patikrinti operacijas. 

Mazgai neišminuoja „Ethereum“ blokų grandinės. Tačiau visi kalnakasiai paprastai paleidžia visą mazgą, kad efektyviai patvirtintų ir perduotų „Ethereum“ operacijas. Kadangi ir kalnakasiai, ir ne kalnakasiai atlieka patvirtinimą ir perduoda veikdami mazgais, jie visi dalyvauja bendro sutarimo procese. 

„Ethereum“ virtuali mašina

Šių programuojamų programų pagrindas yra „Ethereum Virtual Machine“ (EVM), kuri yra vykdoma ir patikima aplinka išmanioms sutartims sudaryti. EVM vykdo sutartį su bet kokiomis taisyklėmis, kurias kūrėjas programavo iš pradžių, pavyzdžiui, siuntė pinigus iš Alisos Bobui. Tinklą sudaro tūkstančiai kompiuterių, apdorojančių programų vykdymą. Todėl kiekvienas „Ethereum“ tinklo mazgas iš tikrųjų veikia EVM, todėl kiekvienas mazgas vykdo tą patį kodą. EVM gali vykdyti šias programas naudodamas baito kodo kalbą. Tačiau kūrėjai taip pat gali naudoti „Ethereum“ programavimo kalbą „Solidity“, norėdami rašyti išmaniąsias sutartis ir kitas pažangesnes programas. 

Kaip veikia „Ethereum“ kasyba?

Ethereum kalnakasiai patikrina teisėtus sandorius ir sukuria naują eterį kaip atlygį už savo darbą. 

Sandoris laikomas patikrintu, kai kalnakasis išsprendžia kriptografinį (matematinį) galvosūkį. Panašiai kaip „Bitcoin“, „Ethereum“ naudoja darbo įrodymo (PoW) protokolą, kurio tikslas yra užkirsti kelią bet kokio subjekto ar grupės kibernetinėms atakoms. Vienas pastebimas skirtumas tarp Bitcoin kasybos ir Ethereum kasybos yra bloko patvirtinimo laikas. Nors „Bitcoin“ blokavimo patvirtinimas reikalauja vidutiniškai 10 minučių, „Ethereum“ blokavimas patvirtinamas maždaug per 14 sekundžių. Kaip ir „Bitcoin“, algoritmas automatiškai sureguliuoja kriptografijos problemų sunkumą taip, kad vidutinis blokavimo laikas būtų 14 sekundžių. 

Naudodamiesi „Bitcoin“, kalnakasiai dažnai stengiasi išgauti tą patį bloką ir kartais tie blokai patvirtinami labai panašiu metu, tokiu atveju pirmasis yra atlygis ir pridedamas prie esamos grandinės, o antrasis patvirtintas blokas vadinamas „našlaite“. 

Be Bitcoin, našlaičiai blokai dažniausiai nenaudingi ir nėra pagrindinės grandinės dalis. „Ethereum“ veikia naudojant panašią koncepciją, vadinamą „GHOST“ („Greedy Heavyest Observed Subtree“), kuris iš esmės reiškia grandinę, kurioje atliekama daugiausiai skaičiavimų (nebūtinai ilgiausia) yra pagrindinė „Ethereum“ blokų grandinė. 

Dėl greito „Ethereum“ blokavimo laiko padidėja našlaičių blokų, kurie „Ethereum“ blokų grandinėje vadinami „dėdėmis“, skaičius. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad „Ethereum“ skatina kasybos dėdes ir teikia atlygį, o ne „Bitcoin“, kuris apdovanoja tik pirmą patvirtintą bloką.

Kasybos dėdės duoda du reikšmingus privalumus

  • Tai sumažina centralizaciją, skatindama pavienius kalnakasius naikinti našlaičių blokus, o tai reiškia, kad jie neturi būti didelio kasybos baseino dalimi, nes vis tiek gali gauti atlygį. 
  • Tai padidina grandinės saugumą, nes visi blokai, įskaitant dėdes, turi laikytis to paties kasybos protokolo, o tai padidina pagrindinės (sunkiausios) grandinės darbo apimtis.. 

Dalies įrodymas

„Ethereum“ tinklas šiuo metu naudoja darbo algoritmo įrodymą ir pereis prie akcijų paketo algoritmo „Casper“ naudojimo. 

Dalies įrodymas (PoS) yra sutarimo algoritmas, reikalaujantis, kad kiekvienas kalnakasis turėtų savo akcijų gimtąja valiuta, šiuo atveju – eteriu. Verta paminėti, kad ne visi „PoS“ protokolai yra vienodi, tačiau yra panašūs pagal pagrindinę koncepciją. Darbo įrodymo (PoW) protokolai, tokie kaip „Bitcoin“, atlygina kasybos pastangas (patvirtinimus) atskirais bitkoinais. „Proof of Stake Casper“ algoritmas yra išmani sutartis, pagal kurią kalnakasiai – dabar vadinami „patvirtintojais“ – privalo išsiųsti užstatą arba „akcijų paketą“ į „Casper“ sutartį. Patvirtintojai ar suinteresuotieji asmenys pakaitomis siūlo ir balsuoja dėl kito bloko, kiekvienas turi po vieną balsą už bloką. Balsai taip pat įvertinami pagal akcijų sumą, taigi 100 ETH sumą turintis tvirtintojas turės prasmingesnį balsą nei 40 ETH turintis tvirtintojas. Jei šie tikrintojai pateikia ką nors, ką „Casper“ protokolas laiko negaliojančiu, patvirtintojai praranda savo dalį, o tai skatina tikrintojus laikytis sutarimo. 

Kas yra eteris?

Tarkime, kad norite nusipirkti eterio, kriptovaliutos, kurios gimtoji yra „Ethereum“ blokų grandinė. Paprasčiausias būdas tai padaryti būtų įsteigti sąskaitą vienoje iš daugelio plačiai naudojamų kriptovaliutų biržų, pavyzdžiui, „Coinbase“ ar „Kraken“. Šie mainai leidžia jums susikurti „Ethereum“ piniginę, kad galėtumėte pirkti, parduoti, siųsti ir gauti eterį iš bet kurio kito, kuris taip pat turi „blockchain“ piniginę, galinčią siųsti ir gauti eterį..

Pirkdami eterį, jūsų operacija tampa „Ethereum“ blokų grandinės dalimi. Šiame bloke yra įrašas apie naujausias „Ethereum“ operacijas, kurias įvykdė bet kurioje pasaulio vietoje visi, vykdantys „Ethereum“ protokolą. Jame taip pat yra kriptografinis maišos (matematinio algoritmo) įrašas apie naujausią patvirtintą „Ethereum“ blokų grandinės bloką.

Šis blokas su jūsų operacijų įrašu netaps „Ethereum“ blokų grandinės dalimi, kol vienas iš daugelio „Ethereum“ tinklą valdančių kompiuterių neišspręs arba neatras kriptografinės maišos, atitinkančios unikalų maišą, susietą su tuo bloku. Šis sprendimo procesas paprastai vadinamas „kasyba“. Kai maiša bus išspręsta arba atrasta, blokas su operacijų įrašu iškart bus pridėtas prie blokų grandinės pabaigos, kurią palaiko kiekvienas iš tų kompiuterių, ir jūsų operacija taps nuolatinio „Ethereum“ blokų grandinės dalimi..

Verta paminėti, kad „eteris“ ir „Ethereum“ dažnai vartojami pakaitomis, norint nurodyti kriptovaliutą, veikiančią „Ethereum“ blokų grandinėje. Tai nėra techniškai teisinga, nes eteris yra „Ethereum blockchain“ platformoje naudojamas kriptovaliutos žetono terminas. Jei mes atstovautume šiems santykiams pagal kompiuterinę programinę įrangą (kokia ji yra), „Ethereum“ būtų operacinė sistema, o eteris – programa. Pagal ne kompiuterio programinės įrangos analogiją „Ethereum“ yra panašus į transporto priemonę, o eteris veikia kaip kuras, leidžiantis mašinai efektyviai veikti.

Sužinokite daugiau apie „blockchain“ technologiją

  • Kas yra Ethereum?
  • Įmonės „EthereumBlockchain“ naudojimo atvejai ir pramonės taikymai
  • „ConsenSys AcademyBlockchain“ ir „Ethereum“ mokymai pradedantiesiems, kūrėjams ir įmonėms

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map