Wat is Blockchain-technologie? Hoe Blockchain werkt



Deze Blockchain-blog zal je helpen begrijpen hoe blockchain werkt. Blockchain-technologie is een gedecentraliseerde gedistribueerde database met onveranderlijke records waarbij de transacties worden beschermd door cryptografische algoritmen en de netwerkstatus wordt bijgehouden door het consensus-algoritme.

Is Blockchain het nieuwe internet? Nou, dat is het zeker !!

Blockchain-technologie is het internet 3.0 of het internet van protocollen. Wat begon als een evolutie, wordt langzamerhand een revolutie. Het heeft het potentieel om het bedrijf te transformeren zoals we dat nu kennen, maar begrijpen hoe dat niet zo eenvoudig is. Zo Hier is een folder om te zien hoe Blockchain werkt.

  1. Wat is Blockchain-technologie?
  2. Hoe Blockchain werkt?
    2.1 Onafhankelijke verificatie van transacties
    2.2 Aggregatie van geverifieerde transacties
    2.3 Mijnbouw van een blok
  3. Wat als iemand het systeem probeert te hacken?





Wat is Blockchain-technologie?

Blockchain is een gedecentraliseerde gedistribueerde database van onveranderlijke records, waar transacties worden beschermd door sterk cryptografische algoritmen en de netwerkstatus wordt bijgehouden door de Consensus-algoritme .

digitale tijdstempel-hoe blockchain werkt-edureka

Digitale tijdstempels



In eenvoudige bewoordingen is Blockchain een reeks blokken die informatie bevatten.

De technologie werd oorspronkelijk beschreven in 1991 en was bedoeld voor tijdstempel digitale documenten om het verouderen of temperen van records te voorkomen.

Hoe geweldig de technologie ook was, het ware potentieel ervan werd pas gerealiseerd toen Satoshi Nakamoto het gebruikte om een ​​digitale cryptocurrency te creëren. ' de Bitcoins '.



Blockchain-technologie | Blockchain-zelfstudie voor beginners | Edureka

Laten we nu eens kijken hoe Blockchain werkt.

Hoe Blockchain werkt?

Laten we eens proberen te begrijpen hoe blockchain werkt met een eenvoudige transactie via een Blockchain-netwerk.

Stel dat James wil sturen 5 BTC aan zijn vriend Kevin. Nu wordt deze transactie uitgezonden in de vorm van een digitaal bericht.

Het digitale bericht heeft een unieke handtekening. Net zoals uw handtekening het bewijs van eigendom van het document levert, digitale handtekening levert het bewijs dat de transactie is echt.

Nu wordt deze gegenereerde transactie uitgezonden naar het netwerk waar deze zich voortplant Peer naar peer.

Transactie propageert peer-to-peer in het netwerk

Stel dat de bovenstaande transactie voor het eerst wordt ontvangen door knooppunt A in het netwerk.

is atoom goed voor python

Onafhankelijke verificatie van transacties

Voordat transacties naar zijn buren worden verzonden, zal elk bitcoin-knooppunt dat de transactie ontvangt, de transactie eerst verifiëren.Dit garandeert dat alleen geldige transacties over het systeem worden verspreid, terwijl ongeldige transacties worden verwijderd bij het eerste knooppunt dat ze ontvangt. Elk knooppunt bevestigt elke transactie aan de hand van een lange agenda van criteria.

Aggregatie van geverifieerde transacties

Onafhankelijke aggregatie van die transacties in nieuwe blokken door mining-knooppunten in combinatie met tentoongestelde berekeningen via een proof-of-work-algoritme.

  • Door autonoom elke transactie te bevestigen zoals deze wordt ontvangen en voordat deze wordt doorgegeven, fabriceert elk knooppunt een pool van geldige (hoe niet bevestigde) transacties bekend als de transactiepool, geheugenpool of mempool
  • Transactie bereikt M. ining knooppunten het verzamelt, valideert en geeft nieuwe transacties door, net als andere knooppunten
  • In tegenstelling tot andere knooppunten, zal de miner-knoop deze transacties vervolgens samenvoegen tot een kandidaatblok

Laten we dit beter begrijpen met een voorbeeld.

Laten we zeggen dat Andy een mijnwerker is. (Een mining-node houdt een lokale kopie van de blockchain bij, de lijst met alle blokken die zijn gemaakt sinds het begin van het bitcoin-systeem in 2009)

Nu, na het verzamelen van alle transacties in een blok, moet Andy de blokheader construeren. Nu is deze stap belangrijk om te begrijpen hoe blockchain werkt

Een blokheader construeren

Om de blokheader te construeren, moet het mining-knooppunt zes velden invullen, zoals vermeld in de tabel:

Grootte Veld Omschrijving
4 bytesVersieOm de blokheader te construeren, moet het mining-knooppunt zes velden invullen, zoals vermeld
32 bytesVorige Block HashEen verwijzing naar de hash van het vorige (bovenliggende) blok in de keten
32 bytesMerkle RootEen hash van de root van de Merkle-structuur van de transacties van dit blok
4 bytesTijdstempelDe geschatte aanmaaktijd van dit blok (seconden vanaf Unix Epoch)
4 bytesMoeilijkheidsgraadDe moeilijkheidsgraad van het proof-of-work-algoritme voor dit blok
4 bytesNuntiusEen teller die wordt gebruikt voor het proof-of-work-algoritme

Zodra Andy's node alle velden had ingevuld in de blokheader, begon Andy Mijnbouw het blok.

Mijnbouw van een blok

  • Nu alle andere velden zijn ingevuld, is de blokheader nu voltooid en kan het mijnbouwproces beginnen
  • Het doel is nu om een ​​waarde te vinden voor de nuntius dat resulteert in een block header hash die kleiner is dan de moeilijkheidsgraad
  • Het mining-knooppunt zal miljarden of biljoenen nonce-waarden moeten testen voordat een nonce wordt gevonden die aan de vereiste voldoet

Nu een kandidaat-blok is geconstrueerd door Andy's node, wordt het tijd voor Andy's hardware mining-rig om het blok te 'minen', om een ​​oplossing te vinden voor het proof-of-work-algoritme dat het blok geldig maakt.

Bewijs van werk is een stukje data dat moeilijk (kostbaar, tijdrovend) te produceren is, maar voor anderen gemakkelijk te verifiëren is en dat aan bepaalde eisen voldoet.

De puzzel vinden - waarom is het moeilijk?

  • De SHA-256 is een eenrichtingsfunctie, dus brute kracht is de enige manier om een ​​bepaalde outputwaarde te bereiken
  • Gemiddeld zijn er veel willekeurige gissingen nodig om een ​​oplossing te vinden, en dus is de uitdaging moeilijk
  • Het duurt gemiddeld ongeveer 10 minuten voordat iemand de speciale sleutel tot de oplossing heeft gevonden

Om de muntverdeling voorspelbaar te houden, worden puzzels steeds moeilijker op te lossen naarmate er meer mensen aan werken.

Nu, om het blok te valideren volgens het proof-of-work algoritme, Andy's mining node moet het moeilijkheidsdoel bereiken.

Laten we eens kijken hoe de moeilijkheid wordt weergegeven.

Moeilijkheidsvertegenwoordiging

  • Het blok bevat het moeilijkheidsdoel, in een notatie genaamd 'moeilijkheidsgraad' of gewoon 'bits'
  • Stel dat een blok 0x1903a30c heeft als de moeilijkheidsgraad. Deze notatie geeft de moeilijkheidsgraad weer als een coëfficiënt / exponent-indeling, met de eerste twee hexadecimale cijfers voor de exponent en de volgende zes hexadecimale cijfers als de coëfficiënt

De formule om het moeilijkheidsdoel uit deze weergave te berekenen is:

De moeilijkheidsgraad is dusdanig dat Andy's mining-node heel hard heeft gewerkt om het moeilijkheidsdoel te bereiken. Laten we eens kijken wat er daarna gebeurt.

Met succes het blok ontginnen

  • Andy heeft verschillende hardware mining-installaties, die elk de SHA256 algoritme parallel met ongelooflijke snelheden
  • Het mining-knooppunt dat op Andy's desktop draait, verzendt de block-header naar zijn mining-hardware, die biljoenen nonces per seconde begint te testen
  • Bijna 11 minuten nadat het mijnbouwblok is begonnen, vindt een van de hardware-mijnmachines een oplossing en stuurt deze terug naar het mijnbouwknooppunt
  • Andy's mining-node verstuurt het blok onmiddellijk naar al zijn collega's
  • Ze ontvangen, valideren en verspreiden het nieuwe blok. Terwijl het blok over het netwerk rimpelt

NOmdat dat blok zich voortplant in het netwerk, verifieert elk volledig knooppunt onafhankelijk het blok

Onafhankelijke bevestiging van elk blok

  • In het consensusmechanisme van bitcoin wordt elk nieuw blok onafhankelijk gevalideerd door elk knooppunt op het netwerk
  • Dit zorgt ervoor dat alleen geldige blokken op het netwerk worden gepropageerd
  • Knooppunten valideren het blok door het te vergelijken met een lange lijst met criteria waaraan allemaal moet worden voldaan

Kettingen van blokken samenstellen en selecteren

Zodra een knooppunt een nieuw blok heeft gevalideerd, zal het proberen een ketting samen te stellen door het blok te verbinden met de bestaande blockchain

In het hierboven getoonde netwerk, zodra het knooppunt (in oranje) het blok valideert, assembleert het de ketting door het blok te verbinden met de bestaande blockchain

Zodra het blok door het netwerk is geverifieerd, wordt het het onderdeel van de blockchain en voor het succesvol oplossen van de blokpuzzel wordt de mijnwerker beloond.

Mijnwerkers belonen

  • Omdat mijnwerkers hun waardevolle bronnen gebruiken om het blok te valideren, krijgen ze een geldelijke beloning
  • In het geval van Bitcoin krijgen ze als beloning een aantal nieuw gemaakte Bitcoins

Nu rijst de vraag: wat gebeurt er in het geval dat meer dan één blok tegelijkertijd wordt opgelost?

Ja, dit is inderdaad mogelijk! In dat geval zijn er meerdere takken.

Meerdere vestigingen

  • Hoewel het probleem moeilijk is, bestaat de kans dat er meer dan één blok tegelijk wordt opgelost
  • Meerdere vestigingen in de blockchain zijn in dergelijke gevallen mogelijk
  • Iedereen zou gewoon de blokken moeten bouwen bovenop het eerste blok dat ze ontvangen
  • Andere knooppunten hebben de blokken mogelijk in een andere volgorde ontvangen
  • Ze bouwen voort op het blok dat ze als eerste ontvangen

  • De gelijkspel wordt verbroken wanneer iemand het volgende blok oplost, omdat het zeer zeldzaam is dat deze situatie meerdere keren achter elkaar voorkomt

  • Blockchain stabiliseert zich snel in deze situatie
  • De algemene regel is om over te schakelen naar de langste beschikbare ketting

De Blockchain stabiliseert snel. Elk knooppunt is in overeenstemming met de huidige status van het grootboek.

Oké, dus consensusregels redden het blockchain-netwerk van dergelijke dubbelzinnigheid.

Nu rijst hier een andere vraag: wat als iemand probeert een transactie of records in het systeem te wijzigen?

Wat als iemand het systeem probeert te hacken?

Zodra een blok is opgelost, wordt de cryptografische hash-uitvoer de identificatie van dat blok.

Omdat Blockchain een teruggekoppelde gedistribueerde database met records is. Wanneer een blok wordt gevormd, wordt de cryptografische hash-uitvoer de identificatie van dat blok, dat aansluit op het volgende blok, waardoor een reeks blokken ontstaat.

zout vs chef vs pop

Daarom wordt de blockchain beveiligd door het sterke cryptografische algoritme en is er geen manier om een ​​record te wijzigen.

Als iemand een transactie in een van de blokken probeert te wijzigen, verandert de hash van het blok en als gevolg daarvan verandert de hash van alle voorgaande blokken. De knooppunten komen niet aan de consensus en dus de fraude kan gemakkelijk worden opgespoord

Dus dit is het. Wees trots, want nu onderscheid je je van de massa nadat je deze knappe technologie kent.

ik hoop dat dit Hoe Blockchain werkt blog was informatief voor jou.

Heeft u een vraag voor ons? Vermeld het in het opmerkingengedeelte en we nemen zo spoedig mogelijk contact met u op.

Als je meer wilt weten over Blockchain-technologie en de concepten Cryptography, Blockchain Networks, Smart Contracts, Ethereum en de Hyperledger onder de knie wilt krijgen, bekijk dan onze interactieve, live-online hier, dat wordt geleverd met 24 * 7 ondersteuning om u tijdens uw leerperiode te begeleiden.