Kapitler
Kapitel 1 – Blockchain for begyndere
Indhold
Hvad er blockchain?
En blockchain er en særlig type database. Du har måske også hørt udtrykket distributed ledger-teknologi (eller DLT) – i mange tilfælde henviser det til det samme.
En blockchain har visse unikke egenskaber. Der er regler for, hvordan data kan tilføjes, og når data først er gemt, er det næsten umuligt at ændre eller slette dem.
Data tilføjes over tid i strukturer kaldet blokke. Hver blok er bygget oven på den sidste og indeholder et stykke information, der linker tilbage til den forrige. Ved at se på den mest opdaterede blok kan vi kontrollere, at den er oprettet efter den sidste. Så hvis vi fortsætter hele vejen ned i "kæden", når vi vores allerførste blok – kendt som tilblivelsesblokken.
Til sammenligning, forestil dig, at du har et regneark med to kolonner. I den første celle i den første række placerer du de data, du vil holde.
Den første celles data konverteres til en identifikator på to bogstaver, som derefter bruges som en del af det næste input. I dette eksempel skal KP-id'et på to bogstaver bruges til at udfylde den næste celle i anden række (defKP). Det betyder, at hvis du ændrer de første inputdata (abcAA), får du en anden kombination af bogstaver i hver anden celle.
En database, hvor hver post er knyttet til den sidste.
Ser man på række 4 nu, er vores seneste identifikator TH. Kan du huske, hvordan vi sagde, at du ikke kan gå tilbage og fjerne eller slette poster? Det er fordi, det ville være let for enhver at fortælle, at det er blevet gjort, og de ville bare ignorere dit forsøg på forandring.
Lad os antage, at du ændrer data i den allerførste celle – du får en anden identifikator, hvilket ville betyde, at din anden blok ville have forskellige data, hvilket fører til en anden identifikator i række 2 osv. TH er i bund og grund et produkt af alle de oplysninger, der kommer før det.
Hvordan er blokke forbundet?
Det, vi har nævnt ovenfor – med vores identifikatorer på to bogstaver – er en forenklet sammenligning med, hvordan en blockchain bruger hash-funktioner. Hashing er limen, der holder blokke sammen. Den består i at tage data af enhver størrelse og føre dem gennem en matematisk funktion for at producere et output (en hash), der altid har den samme længde.
De hashes, der bruges i blockchains, er interessante, idet oddsene for, at du finder to stykker data, der giver nøjagtigt det samme output, er astronomisk lave. Ligesom vores identifikatorer ovenfor vil enhver lille ændring af vores inputdata give et helt andet output.
Lad os illustrere med SHA256 – en funktion, der bruges i vid udstrækning i bitcoin. Som du kan se, er selv ændring af store bogstaver nok til helt at forvrænge outputtet.
Inputdata | SHA256-output |
|---|---|
Binance Academy | 886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3 |
Binance Academy | 4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7 |
binance academy | a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181 |
Det faktum, at der ikke er nogen kendte SHA256-kollisioner (dvs. to forskellige input, der giver os det samme output), er utroligt værdifuldt i forbindelse med blockchains. Det betyder, at hver blok kan pege tilbage på den forrige ved at inkludere dens hash, og ethvert forsøg på at redigere ældre blokke vil straks blive tydeligt.
Hver blok indeholder et fingeraftryk af den foregående.
Blockchains og decentralisering
Vi har forklaret den grundlæggende struktur af en blockchain. Men når du hører folk tale om blockchain-teknologi, taler de sandsynligvis ikke kun om selve databasen, men økosystemerne bygget op omkring blockchains.
Som selvstændige datastrukturer er blockchains kun nyttige i nicheapplikationer. Der, hvor tingene bliver interessante, er, når vi bruger dem som redskaber hos fremmede mennesker, der koordinerer dem indbyrdes. Kombineret med andre teknologier og noget spilteori kan en blockchain fungere som en distribueret hovedbog, der ikke styres af nogen.
Dette betyder, at ingen har beføjelse til at redigere posterne uden for systemets regler (mere om reglerne snart). I den forstand kan du argumentere for, at hovedbogen samtidig ejes af alle: deltagerne når til enighed om, hvordan den ser ud på et givet tidspunkt.
Problemet med de byzantinske generaler
Den virkelige udfordring, der står i vejen for et system som det, der er beskrevet ovenfor, er noget, der kaldes Problemet med de byzantinske generaler. Det blev udtænkt i 1980'erne og beskriver et dilemma, hvor isolerede deltagere skal kommunikere for at koordinere deres handlinger. Det konkrete dilemma går ud på, at en håndfuld af hærens generaler omgiver en by og beslutter, om de vil angribe den. Generalerne kan kun kommunikere via en budbringer.
Hver enkelt skal beslutte, om de vil angribe eller trække sig tilbage. Det er ligegyldigt, om de angriber eller trækker sig tilbage, så længe alle generaler er enige om en fælles beslutning. Hvis de beslutter sig for at angribe, vil de kun få succes, hvis de rykker ind på samme tid. Så hvordan sikrer vi, at de kan gennemføre det?
De kan naturligvis kommunikere via budbringer. Men hvad nu hvis budbringeren opfanges med en besked, der siger "vi angriber ved daggry", og den besked erstattes med "vi angriber i aften"? Hvad hvis én af generalerne er ondsindet og bevidst vildleder de andre for at sikre, at de bliver besejret?
Alle generaler har succes, når de angriber (venstre). Når nogle trækker sig tilbage, mens andre angriber, vil de blive besejret (højre).
Vi har brug for en strategi, hvor der kan opnås konsensus, selv om deltagerne bliver ondsindede, eller meddelelser bliver opfanget. Hvis man ikke er i stand til at vedligeholde en database, er det ikke et spørgsmål om liv og død sådan som det at angribe en by uden forstærkninger er, men det samme princip gælder. Hvis der ikke er nogen til at føre tilsyn med blockchainen og give brugerne "korrekte" oplysninger, skal brugerne være i stand til at kommunikere indbyrdes.
For at overvinde én (eller flere) brugeres potentielle fiasko skal blockchain-mekanismerne omhyggeligt konstrueres til at være modstandsdygtige over for sådanne tilbageslag. Et system, der kan opnå dette, kaldes byzantinsk fejltolerance. Som det snart vil vise sig, bruges konsensusalgoritmer til at håndhæve robuste regler.
Hvorfor skal blockchains decentraliseres?
Du kan selvfølgelig selv drive en blockchain. Men du ender med en database, der er klodset i forhold til overlegne alternativer. Dens reelle potentiale kan udnyttes i et decentraliseret miljø – det vil sige et, hvor alle brugere er lige. På den måde kan blockchainen ikke slettes eller overtages af ondsindede. Det er en enkelt sandhedskilde, som enhver kan se.
Hvad er peer to peer-netværket?
Peer to peer-netværket (P2P) er vores lag af brugere (eller generalerne i vores tidligere eksempel). Der er ingen administrator, så i stedet for at ringe til en central server, når de vil udveksle oplysninger med en anden bruger, sender brugeren dem direkte til de andre brugere.
Betragt grafikken nedenfor. Til venstre skal A dirigere sin besked gennem serveren for at få den til F. På højre side er de dog forbundet uden en mellemmand.
Et centraliseret netværk (venstre) vs. et decentraliseret netværk (højre).
Normalt indeholder serveren alle de oplysninger, som brugerne har brug for. Når du får adgang til Binance Academy, beder du dets servere om at fodre dig med alle artiklerne. Hvis webstedet går offline, kan du ikke se dem. Men hvis du downloadede alt indholdet, kunne du indlæse det på din computer uden at spørge Binance Academy.
I bund og grund er det det, som hver peer gør med blockchainen: hele databasen er gemt på deres computer. Hvis nogen forlader netværket, vil de resterende brugere stadig kunne få adgang til blockchainen og dele oplysninger med hinanden. Når der føjes en ny blok til kæden, overføres data på tværs af netværket, så alle kan opdatere deres egen kopi af hovedbogen.
Sørg for at se Peer to Peer-netværk forklaret for en mere detaljeret beskrivelse af denne type netværk.
Hvad er blockchain-noder?
Noder er simpelthen det, vi kalder de maskiner, der er forbundet til netværket – det er dem, der gemmer kopier af blockchainen og deler oplysninger med andre maskiner. Brugere behøver ikke manuelt at håndtere disse processer. Generelt er alt, hvad de skal gøre, at downloade og køre blockchainens software, og resten bliver der taget hånd om automatisk.
Ovenstående beskriver, hvad en node er i den reneste forstand, men definitionen kan også omfatte andre brugere, der interagerer med netværket på enhver måde. F.eks. i kryptovaluta er en simpel tegnebogsapplikation på din telefon det, der er kendt som en let node.
Offentlige vs. private blockchains
Som du måske ved, lagde Bitcoin grundlaget for, at blockchain-industrien kunne vokse til det, den er i dag. Lige siden bitcoin er begyndt at bevise sig selv som et legitimt finansielt aktiv, har innovatører tænkt på potentialet i den underliggende teknologi til andre områder. Dette har resulteret i udforskningen af blockchain for utallige use cases uden for finansbranchen.
Bitcoin er det, vi kalder en offentlig blockchain. Det betyder, at alle kan se transaktionerne på den, og alt, hvad der kræves for at deltage, er en internetforbindelse og den nødvendige software. Eftersom der ikke er andre krav til deltagelse, kan vi henvise til dette som et miljø uden krav om tilladelse.
I modsætning hertil er der andre typer blockchains derude kaldet private blockchains. Disse systemer fastlægger regler for, hvem der kan se og interagere med blockchainen. Som sådan henviser vi til dem som miljøer med krav om tilladelse. Mens private blockchains kan virke overflødige i starten, har de nogle vigtige anvendelsesområder – hovedsageligt i virksomhedsindstillinger.
For mere om emnet kan du læse Offentlige og private blockchains samt konsortium-blockchains – Hvad er forskellen?
Ønsker du at komme i gang med kryptovaluta? Køb bitcoin på Binance!
Hvordan fungerer transaktioner?
Hvis Alice vil betale Bob via bankoverførsel, giver hun sin bank besked. Lad os antage, at de to parter bruger den samme bank for enkelthedens skyld. Banken kontrollerer, at Alice har midlerne til at udføre transaktionen, før den opdaterer sin database (f.eks. - 50 USD til Alice + 50 USD til Bob).
Dette er ikke så forskelligt fra, hvad der foregår med en blockchain. Det er jo trods alt også en database. Hovedforskellen er, at der ikke er én eneste part, der udfører kontrollerne og opdaterer saldiene. Alle noderne skal gøre det.
Hvis Alice ønsker at sende fem bitcoins til Bob, sender hun en besked, der siger dette til netværket. Den føjes ikke til blockchainen med det samme – noder vil se den, men andre handlinger skal gennemføres, for at transaktionen kan bekræftes. Se Hvordan føjes blokke til blockchainen?
Når denne transaktion er føjet til blockchainen, kan alle noderne se, at den er foretaget. De opdaterer deres kopi af blockchainen for at afspejle den. Alice kan ikke sende de samme fem enheder til Carol (altså dobbeltforbrug), fordi netværket ved, at hun allerede har brugt dem i en tidligere transaktion.
Der er ikke noget begreb om brugernavne og adgangskoder – offentlig nøglekryptografi bruges til at bevise ejerskab af midler. For at modtage midler i første omgang skal Bob generere en privat nøgle. Det er bare et meget langt tilfældigt tal, der ville være næsten umuligt for nogen at gætte, selv med hundreder af år til deres rådighed. Men hvis han røber sin private nøgle til nogen, vil de være i stand til at bevise ejerskab over (og derfor bruge) hans midler. Så det er vigtigt, at han holder den hemmelig.
Hvad Bob imidlertid kan gøre, er at udlede en offentlig nøgle fra sin private nøgle. Han kan derefter give den offentlige nøgle til enhver, fordi det er næsten umuligt for dem at dekompilere den for at få den private nøgle. I de fleste tilfælde udfører han en anden operation (såsom hashing) på den offentlige nøgle for at få en offentlig adresse.
Han vil give Alice den offentlige adresse, så hun ved, hvor hun skal sende penge hen. Hun konstruerer en transaktion, der siger, betal disse midler til denne offentlige adresse. For at bevise over for netværket, at hun ikke forsøger at bruge midler, der ikke er hendes, genererer hun en digital signatur ved hjælp af sin egen private nøgle. Enhver kan tage Alices underskrevne besked og sammenligne den med hendes offentlige nøgle og med sikkerhed sige, at hun har ret til at sende disse midler til Bob.
Sådan foretages Bitcoin-transaktioner
For at illustrere, hvordan du kan foretage bitcoin-transaktioner, så lad os forestille os to forskellige scenarier. Den første består i, at du hæver bitcoins fra Binance, og den anden af at sende penge fra din TrustWallet til din Electrum-tegnebog.
Sådan hæver du bitcoins fra Binance
1. Log ind på din Binance-konto. Hvis du endnu ikke har nogen bitcoins, så se vores vejledning til, hvordan du køber nogle.
2. Hold markøren over Wallet, og vælg Spot Wallet.
3. Klik på Hæv i sidepanelet til venstre.
4. Vælg den mønt, du gerne vil hæve – i dette tilfælde BTC.
5. Kopiér den adresse, hvortil du gerne vil overføre dine bitcoins, og indsæt den i modtagerens BTC-adresse.
6. Angiv det beløb, du vil hæve.
7. Klik på Indsend.
8. Du modtager snart en e-mailbekræftelse. Kontrollér omhyggeligt, om adressen er korrekt. Hvis den er korrekt, skal du bekræfte transaktionen i e-mailen.
9. Vent på, at din transaktion går igennem på blockchainen. Du kan overvåge dens status under fanen Indsætnings- og hævningshistorik eller ved hjælp af en blokudforsker.
Sådan sender du bitcoins fra Trust Wallet til Electrum
I dette eksempel sender vi nogle bitcoins fra Trust Wallet til Electrum.
1. Åbn appen Trust Wallet.
2. Tryk på din Bitcoin-konto.
3. Tryk på Send.
4. Åbn din Electrum-tegnebog.
5. Klik på fanen Modtag i Electrum, og kopiér adressen.,
Alternativt kan du gå tilbage til Trust Wallet og trykke på ikonet [–] for at scanne QR-koden, der henviser til din Electrum-adresse.
6. Kopier og indsæt din Bitcoin-adresse i modtageradressen i Trust Wallet.
7. Angiv beløbet.
8. Hvis alt virker korrekt, skal du bekræfte transaktionen.
9. Du er færdig! 9. Vent på, at din transaktion går igennem på blockchainen. Du kan overvåge dens status ved at kopiere din adresse til en blokudforsker.
Ønsker du at komme i gang med kryptovaluta? Køb bitcoin på Binance!
Hvem opfandt blockchain-teknologien?
Blockchain-teknologi blev formaliseret i 2009 med udgivelsen af Bitcoin – den første og mest populære blockchain. Den pseudonyme skaber Satoshi Nakamoto blev dog inspireret af tidligere teknologier og forslag.
Blockchains gør stor brug af hash-funktioner og kryptografi, som eksisterede i årtier før udgivelsen af Bitcoin. Interessant nok kunne blockchainens struktur spores tilbage til begyndelsen af 1990'erne, selvom den kun blev brugt til tidsstempling af dokumenter, så de ikke kunne ændres senere.
For mere om emnet kan du læse Blockchainens historie.
Fordele og ulemper ved blockchain-teknologien
Blockchains, der er korrekt konstruerede, løser et problem, der plager interessenter i en række brancher, lige fra finansiering til landbrug. Et distribueret netværk giver mange fordele i forhold til den traditionelle klient-server-model, men det kommer også med nogle afvejninger.
Fordele
Én af de umiddelbare fordele, der er nævnt i Bitcoin-hvidbogen, er, at betalinger kan overføres uden at involvere en mellemmand. Efterfølgende blockchains har taget dette et skridt videre, så brugerne kan sende alle former for oplysninger. Eliminering af modparter betyder, at der er mindre risiko for involverede brugere og resulterer i lavere gebyrer, da der ikke er nogen mellemled, der tager en andel.
Som vi nævnte tidligere, har et offentligt blockchain-netværk ingen krav om tilladelse – der er ingen adgangsbarriere, eftersom der ikke er nogen ansvarlig. Hvis en potentiel bruger kan oprette forbindelse til internettet, kan vedkommende interagere med andre brugere på netværket.
Mange vil hævde, at den vigtigste kvalitet ved blockchains er, at de har en høj grad af censurmodstand. For at lamme en centraliseret tjeneste er alt, hvad en ondsindet aktør skal gøre, at målrette mod en server. Men i et peer-to-peer-netværk fungerer hver node som sin egen server.
Et system som Bitcoin har over 10.000 synlige noder spredt rundt om i verden, hvilket gør det næsten umuligt for selv en velfinansieret angriber at kompromittere netværket. Det skal bemærkes, at der også er mange skjulte noder, som ikke er synlige for det bredere netværk.
Disse er nogle generelle fordele. Der er mange specifikke use cases, som blockchains kan imødekomme, som du vil se i Hvad bruges blockchain til?
Ulemper
Blockchains er ikke en trylleformular til ethvert problem. Mens de er optimale hvad angår fordelene i det foregående afsnit, ender de med at omfatte mangler på andre områder. Den mest åbenlyse hindring for masseadoption af blockchains er, at de ikke skaleres særlig godt.
Dette gælder for ethvert distribueret netværk. Eftersom alle deltagere skal være synkroniserede, kan nye oplysninger ikke tilføjes for hurtigt, da noder ikke ville være i stand til at følge med. Derfor har udviklere en tendens til med vilje at begrænse den hastighed, hvormed blockchainen kan opdatere for at sikre, at systemet forbliver decentraliseret.
For brugere af et netværk kan dette manifestere sig i lange ventetider, hvis for mange mennesker forsøger at foretage transaktioner. Blokke kan kun indeholde et vist antal data, og de føjes ikke til kæden med det samme. Hvis der er flere transaktioner, end der er plads til i blokken, skal yderligere transaktioner vente på den næste blok.
En anden mulig ulempe ved decentrale blockchain-systemer er, at de ikke let kan opgraderes. Hvis du bygger din egen software, kan du tilføje nye funktioner, som du vil. Du behøver ikke at arbejde sammen med andre eller bede om tilladelse til at foretage ændringer.
I et miljø med potentielt millioner af brugere er det betydeligt vanskeligere at foretage ændringer. Du kan ændre nogle af parametrene i din nodesoftware, men i sidste ende vil du dog blive adskilt fra netværket. Hvis den ændrede software er uforenelig med andre noder, genkender de dette og nægter at interagere med din node.
Las os antage, at du vil ændre en regel om, hvor store blokke kan være (fra 1 MB til 2 MB). Du kan prøve at sende denne blok til noder, du har forbindelse til, men de har en regel, der siger "accepter ikke blokke over 1 MB". Hvis de modtager noget større, inkluderer de det ikke i deres kopi af blockchainen.
Den eneste måde at skubbe til ændringer på er at få størstedelen af økosystemet til at acceptere dem. Med store blockchains kan der være måneder – eller endda år – med intensiv diskussion i fora, før ændringer kan koordineres. Se Hard forks og soft forks for nærmere om dette.
Kapitel 2 – Hvordan fungerer blockchain?
Indhold
Hvordan føjes blokke til blockchainen?
Vi har dækket meget indtil videre. Vi ved, at noder er sammenkoblet, og at de gemmer kopier af blockchainen. De kommunikerer oplysninger om transaktioner og nye blokke til hinanden. Vi har allerede beskrevet, hvad noder er, men du undrer dig måske: hvordan føjes nye blokke til blockchainen?
Der er ikke en enkelt kilde til at fortælle brugerne, hvad der skal gøres. Eftersom alle noder har lige stor magt, skal der være en mekanisme til retfærdigt at beslutte, hvem der kan føje blokke til blockchainen. Der er brug for et system, der gør det dyrt for brugerne at snyde, men som belønner dem for at handle ærligt. Enhver rationel bruger vil gerne handle på en måde, der er økonomisk fordelagtig for dem.
Eftersom netværket ikke har nogen krav om tilladelse, skal blokoprettelse være tilgængelig for alle. Protokoller sikrer ofte dette ved at kræve, at brugeren sætter noget "hud i spillet" – de skal sætte deres egne penge i fare. Ved at gøre dette kan de deltage i blokoprettelse, og hvis de genererer en gyldig blok, får de udbetalt en belønning.
Men hvis de forsøger at snyde, vil resten af netværket finde ud af det. Uanset hvilken stake de har fremlagt, vil den gå tabt. Vi kalder disse mekanismer konsensusalgoritmer, fordi de giver netværksdeltagere mulighed for at nå til enighed om, hvilken blok der skal tilføjes efterfølgende.
Mining (Proof of Work)
Mining er den hidtil mest almindeligt anvendte konsensusalgoritme. I mining anvendes en Proof of Work-algoritme (PoW). Dette indebærer, at brugerne ofrer computerkraft for at forsøge at løse et puslespil, der er fastsat af protokollen.
Puslespillet kræver at brugerne hasher transaktioner og anden information, der er inkluderet i blokken. Men for at hashen skal betragtes som gyldig, skal den være under et bestemt antal. Eftersom der ikke er nogen måde at forudsige, hvad et givent resultat vil være, er minere nødt til at fortsætte med at hashe nogle moderat ændrede data, indtil de finder en gyldig løsning.
Det er selvsagt dyrt beregningsteknisk at hashe data gentagne gange. I Proof of Work-blockchains er den "stake", som brugerne fremsætter, de penge, der investeres i miningcomputere og den elektricitet, der bruges til at drive dem. Dette gør de i håb om at få en blokbelønning.
Husk hvad vi sagde tidligere, at det er praktisk talt umuligt at vende en hash, men det er let at kontrollere den? Når en miner sender en ny blok til resten af netværket, bruger alle de andre noder den som input i en hash-funktion. De skal blot køre den én gang for at kontrollere, at blokken er gyldig i henhold til reglerne i blockchainen. Hvis den ikke er det, modtager mineren ikke belønningen, og de vil have brugt elektricitet til ingen verdens nytte.
Den første Proof of Work-blockchain var Bitcoins. Siden oprettelsen har mange andre blockchains vedtaget PoW-mekanismen.
Fordele ved Proof of Work
Afprøvet og testet – Proof of Work er til dato den mest modne konsensusalgoritme og har sikret en værdi på hundreder milliarder dollar.
Uden krav om tilladelse – enhver kan deltage i miningkonkurrencen eller blot køre en validerende node.
Decentralisering – minere konkurrerer mod hinanden om at producere blokke, hvilket betyder, at hash-magten aldrig kontrolleres af en enkelt part.
Ulemper ved Proof of Work
Spild – mining bruger en enorm mængde elektricitet.
Stadig større adgangsbarrierer – efterhånden som flere minere slutter sig til netværket, øger protokoller vanskeligheden ved mining-puslespillet. For at forblive konkurrencedygtige skal brugerne investere i bedre udstyr. Dette kan være dyrt for mange minere.
51 % angreb – selvom mining fremmer decentralisering, er der mulighed for, at en miner erhverver størstedelen af hash-kraften. Hvis de gør det, kan de teoretisk fortryde transaktioner og underminere blockchainens sikkerhed.
Staking (Proof of Stake)
I Proof of Work-systemer er det, der tilskynder dig til at handle ærligt, de penge, du har betalt for mining af computere og elektricitet. Du får ikke et afkast af din investering, hvis du ikke miner blokke korrekt.
Med Proof of Stake (PoS) er der ingen eksterne omkostninger. I stedet for minere har vi validatorer, der foreslår (eller "smeder") blokke. De kan bruge en almindelig computer til at generere nye blokke, men de skal sætte en betydelig del af deres midler på spil for privilegiet. Staking udføres med en foruddefineret mængde af blockchains oprindelige kryptovaluta i henhold til reglerne for hver protokol.
Forskellige implementeringer har forskellige variationer, men når en validator har satset sine enheder, kan de tilfældigt vælges af protokollen for at annoncere den næste blok. Når det gøres korrekt modtager de en belønning. Alternativt kan der være flere validatorer, der er enige om den næste blok, og en belønning fordeles forholdsmæssigt i forhold til den indsats, hver har fremsat.
"Rene" PoS-blockchains er mindre almindelige end DPoS (Delegated Proof of Stake), som kræver, at brugerne stemmer på noder (vidner) for at validere blokke til hele netværket.
Ethereum, der er den førende blockchain for intelligente kontrakter, vil snart overgå til Proof of Stake i sin migrering til ETH 2.0.
Fordele ved Proof of Stake
Miljøvenlig – CO2-fodaftrykket af en PoS er en brøkdel af den for PoW-mining. Staking fjerner behovet for ressourceintensive hashing-operationer.
Hurtigere transaktioner – eftersom der ikke er behov for at bruge yderligere computerkraft på vilkårlige puslespil, der er fastsat af protokollen, hævder nogle fortalere af PoS, at det kan øge transaktionsgennemstrømningen.
Staking-belønninger og -renter – i stedet for at gå til minere betales belønninger direkte til tokenindehavere for at sikre netværket. I nogle tilfælde giver PoS brugerne mulighed for at tjene passiv indkomst i form af airdrops eller renter ved blot at stake deres midler.
Ulemper ved Proof of Stake
Relativt uprøvet – PoS-protokoller skal endnu ikke testes i stor skala. Der kan være nogle uopdagede sårbarheder i implementeringen eller kryptoøkonomien.
Plutokrati – der er bekymring for, at PoS tilskynder til et "rig bliver rigere"-økosystem, eftersom validatorer med en stor indsats har tendens til at tjene flere belønninger.
Intet på spil-problem – i PoW kan brugerne kun "stake" på én kæde – de miner på den kæde, de mener vil have den bedste chance for at lykkes. Under en hård forgrening kan de ikke satse på flere med samme hash-effekt. Validatorer i PoS kan dog arbejde på flere kæder med få ekstra omkostninger, hvilket kan forårsage økonomiske problemer.
Andre konsensusalgoritmer
Proof of Work og Proof of Stake er de mest almindelige konsensusalgoritmer, men der er mange flere. Nogle er hybrider, der kombinerer elementer fra begge systemer, mens andre er helt forskellige metoder.
Vi kommer ikke ind på dem her, men hvis du er interesseret, så kan du læse følgende artikler:
Kan jeg tilbageføre blockchain-transaktioner?
Blockchains er designet til at være meget robuste databaser. Deres iboende egenskaber gør det ekstremt vanskeligt at fjerne eller ændre blockchain-data, når først de er blevet registreret. Når det kommer til Bitcoin og andre store netværk, er det næsten umuligt. Så når du foretager en transaktion på en blockchain, er det bedst at betragte den som en handling, der ikke kan omgøres.
Når det er sagt, findes der mange forskellige implementeringer af blockchain, og den mest grundlæggende forskel mellem dem er, hvordan de når til konsensus inden for netværket. Det betyder, at en relativt lille gruppe deltagere i nogle implementeringer kan få tilstrækkelig magt inden for netværket til på effektiv vis at tilbageføre transaktioner. Dette er især bekymrende for altcoins, der kører på små netværk (med lave hash-hastigheder på grund af lav mining-konkurrence).
Hvad er blockchain-skalerbarhed?
Blockchain-skalerbarhed bruges typisk som et paraplyudtryk til at henvise til et blockchain-systems evne til at imødekomme stigende efterspørgsel. Mens blockchains har ønskelige egenskaber (såsom decentralisering, censurmodstand, uforanderlighed), har disse en pris.
I modsætning til decentrale systemer kan en centraliseret database arbejde med betydeligt højere hastighed og gennemstrømning. Dette giver mening, da der ikke er behov for tusindvis af noder spredt rundt om i verden for at synkronisere med netværket, hver gang dets indhold ændres. Men dette er ikke tilfældet med blockchains. Som et resultat har skalerbarhed været et meget debatteret emne blandt blockchain-udviklere i årevis.
En række forskellige løsninger er enten blevet foreslået eller implementeret for at afbøde nogle af præstationsulemperne ved blockchains. På nuværende tidspunkt er der dog ikke en åbenlys tilgang, der er bedst. Det er sandsynligt, at mange forskellige løsninger skal afprøves, indtil der er mere ligetil svar på skalerbarhedsproblemet.
På et bredere niveau er der et grundlæggende spørgsmål vedrørende skalerbarhed: Skal vi forbedre ydeevnen for selve blockchainen (skalering på blockchain), eller skal vi tillade, at transaktioner udføres uden at oppuste den vigtigste blockchain (skalering uden for blockchain)?
Der kan være klare fordele ved begge dele. Skaleringsløsninger på blockchain kan reducere størrelsen på transaktioner eller endda bare optimere, hvordan data gemmes i blokke. På den anden side involverer løsninger uden for blockchain batching af transaktioner fra hoved-blockchainen og tilføjer dem først senere. Nogle af de mest bemærkelsesværdige løsninger uden for blockchains kaldes sidekæder og betalingskanaler.
Hvis du gerne vil dykke dybere ned i dette emne, kan du læse Blockchain-skalerbarhed – Sidekæder og betalingskanaler.
Hvorfor skal blockchain skaleres?
Hvis blockchain-systemer skal konkurrere med deres centraliserede modparter, skal de være mindst lige så effektive som dem. Realistisk set bliver de dog nok nødt til at klare sig endnu bedre for at tilskynde udviklere og brugere til at skifte over til blockchain-baserede platforme og applikationer.
Dette betyder, at sammenlignet med centraliserede systemer, så skal brugen af blockchains være hurtigere, billigere og lettere både for udviklere og brugere. Dette er ikke en let bedrift at opnå, samtidig med at de definerende egenskaber ved blockchains, som vi har nævnt tidligere, opretholdes.
Hvad er en blockchain-forgrening (fork)?
Som med enhver software har blockchains brug for opgraderinger for at løse problemer, tilføje nye regler eller fjerne gamle. Eftersom det meste blockchain-software er open source, kan enhver person i teorien foreslå nye opdateringer, der skal føjes til det software, der styrer netværket.
Husk, at blockchains er distribuerede netværk. Når softwaret er opgraderet, skal tusindvis af noder spredt rundt om i verden være i stand til at kommunikere og implementere den nye version. Men hvad sker der, hvis deltagerne ikke kan blive enige om, hvilken opgradering der skal implementeres? Typisk er der ikke en organisation med en etableret beslutningsproces. Dette fører os til soft forks og hard forks.
Soft forks
Hvis der er en generel enighed om, hvordan en opgradering skal se ud, er det en relativt simpel sag. I et scenarie som dette opdateres softwaren med en bagudrettet kompatibel ændring, hvilket betyder, at noder, der opdateres, stadig kan interagere med noder, der ikke er det. I virkeligheden forventes det dog, at næsten alle noder vil opgradere over tid. Dette kaldes en soft fork.
Hard forks
En hard fork er mere kompliceret. Når de nye regler er implementeret, vil de være uforenelige med de gamle regler. Så hvis en node, der kører de nye regler, forsøger at interagere med en node, der kører de gamle regler, kan de ikke kommunikere. Dette resulterer i, at blockchainen opdeles i to – i den ene kører den gamle software, i den anden implementeres de nye regler.
Efter en hard fork er der i bund og grund to forskellige netværk, der kører to forskellige protokoller parallelt. Det er værd at bemærke, at saldiene for blokchainens tilhørende enhed på tidspunktet for forgreningen klones fra det gamle netværk. Så hvis du havde en saldo på den gamle kæde på tidspunktet for forgreningen, har du også en saldo på den nye.
Se Hard forks og soft forks for nærmere om dette.
Kapitel 3 – Hvad bruges blockchain til?
Indhold
Blockchain-teknologi kan bruges til en lang række forskellige use cases. Lad os gennemgå dem.
Blockchain til forsyningskæder
Effektive forsyningskæder er kernen i mange succesrige virksomheder og beskæftiger sig med håndteringen af varer fra leverandøren til forbrugeren. Koordineringen af flere interessenter i en given branche har traditionelt vist sig vanskelig. Blockchain-teknologi kan dog give mulighed for nye niveauer af gennemsigtighed i mange brancher. Et interoperabelt økosystem for forsyningskæde, der drejer sig om en uforanderlig database, er netop, hvad mange industrier har brug for for at blive mere robuste og pålidelige.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Forsyningskæde.
Blockchain og spilindustrien
Spilindustrien er blevet én af de største underholdningsindustrier i verden, og den kunne i høj grad drage fordel af blockchain-teknologi. Typisk har spillere en tendens til at være prisgivet spiludviklere. I de fleste onlinespil er spillere tvunget til at stole på udviklerens serverplads og følge dennes stadigt skiftende regelsæt. I denne sammenhæng kan blockchain hjælpe med at decentralisere ejerskab, styring og vedligeholdelse af onlinespil.
Det, der kan være det største problem er dog, at spilgenstande ikke kan eksistere uden for titlerne, hvilket eliminerer chancerne for reelt ejerskab og sekundære markeder. Ved at gå efter en blockchain-baseret tilgang kan spil blive mere bæredygtige på lang sigt, og genstande i spillet, der udstedes som kryptosamleobjekter, kan opnå værdi i den virkelige verden.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Spil.
Blockchain til sundhedsvæsenet
Opbevaring af lægejournaler på en pålidelig måde er afgørende for ethvert sundhedssystem, og afhængigheden af centraliserede servere efterlader følsomme oplysninger i en sårbar position. Gennemsigtigheden og sikkerheden ved blockchain-teknologi gør den til en ideel platform, hvorpå man kan lagre lægejournaler.
Ved kryptografisk sikring af optegnelser på en blockchain kan patienterne bevare deres privatliv, samtidig med at de kan dele deres medicinske oplysninger med enhver sundhedsinstitution. Hvis alle deltagere i sundhedssystemet, der i øjeblikket er fragmenteret, kunne udnytte en sikker, global database, ville informationsstrømmen være meget hurtigere mellem dem.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Sundhedsvæsen.
Blockchain til pengeoverførsel
At sende penge internationalt er besværligt med traditionel bankvirksomhed. Overvejende på grund af et indviklet netværk af formidlere gør gebyrerne og afviklingstiderne brugen af traditionelle banker både dyr og upålidelig til hastetransaktioner.
Kryptovalutaer og blockchains eliminerer dette økosystem af mellemmænd og kan give mulighed for billige, hurtige overførsler rundt om i verden. Mens blockchains utvivlsomt ofrer ydeevne for nogle af deres ønskelige egenskaber, udnytter en række projekter teknologien til at muliggøre billige og nærmest øjeblikkelige transaktioner.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Pengeoverførsel.
Ønsker du at komme i gang med kryptovaluta? Køb bitcoin på Binance!
Blockchain og digital identitet
Sikker styring af identitet på internettet har et stort behov for en hurtig løsning. En ekstraordinær mængde af vores personlige data gemmes på centraliserede servere og analyseres af maskinlæringsalgoritmer uden vores viden eller samtykke.
Blockchain-teknologi giver brugerne mulighed for at tage ejerskab af deres data og selektivt afsløre oplysninger til tredjeparter, når det er nødvendigt. Denne type kryptografisk magi kan give mulighed for en mere gnidningsfri oplevelse online uden at ofre privatlivets fred.
Hvis du vil se mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Digital identitet.
Blockchain og Tingenes internet (IoT)
En ekstraordinær mængde fysiske enheder bliver forbundet til internettet, og dette antal vil kun stige. Nogle tænker, at kommunikation og samarbejde mellem disse enheder kunne forstærkes betydeligt af blockchain-teknologi. Automatiserede M2M-mikrobetalinger (maskine-til-maskine) kan skabe en ny økonomi, der er afhængig af en sikker databaseløsning med høj kapacitet.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Tingenes internet (IoT).
Blockchain til styring
Distribuerede netværk kan definere og håndhæve deres egne former for regulering i form af computerkode. Det er derfor ikke overraskende, at blockchain har en chance for at adskille forskellige styringsprocesser på lokalt, nationalt eller endda internationalt plan.
Desuden kan den løse ét af de største problemer, som open source-udviklingsmiljøer i øjeblikket står over for: mangel på en pålidelig mekanisme til fordeling af finansiering. Blockchain-styring sikrer, at alle deltagere kan inddrages i beslutningstagningen og giver et gennemsigtigt overblik over, hvilke politikker der implementeres.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Styring.
Blockchain til velgørenhed
Velgørenhedsorganisationer hæmmes ofte af begrænsningerne for, hvordan de kan acceptere midler. Endnu mere frustrerende er det, at den endelige destination for de donerede midler kan være svær at spore præcist, hvilket utvivlsomt afskrækker mange fra at støtte disse organisationer.
"Krypto-filantropi" beskæftiger sig med brugen af blockchain-teknologi til at omgå disse begrænsninger. Ved at stole på teknologiens iboende egenskaber for at sikre større gennemsigtighed, global deltagelse og reducerede udgifter søger det nye felt at maksimere virkningen af velgørende organisationer. En sådan organisation er Blockchain Charity Foundation.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Velgørenhed.
Blockchain til spekulation
Én af de mest populære anvendelser af blockchain-teknologien er uden tvivl spekulation. Friktionsløse overførsler mellem børser, ikke-depotbaserede handelsløsninger og et voksende økosystem af derivatprodukter gør det til et ideelt spilleområde for alle typer spekulanter.
På grund af dets iboende egenskaber er blockchain et glimrende instrument for dem, der er villige til at tage risikoen for at deltage i en sådan spirende aktivklasse. Nogle mener endda, at når teknologien og den omgivende regulering modnes, kan de globale spekulative markeder alle tokeniseres på blockchainen.
Hvis du vil vide mere, kan du læse Blockchain Use Cases: Forudsigelsesmarkeder.
Crowdfunding med blockchain
Online crowdfundingplatforme har lagt grunden til peer to peer-økonomien i næsten et årti nu. Succesen med disse websteder viser, at der er en reel interesse derude for crowdfundet produktudvikling. Eftersom disse platforme imidlertid fungerer som depotforvaltere af midlerne, kan de tage en betydelig del af dem som gebyrer. Derudover vil de hver især have deres eget regelsæt til at lette aftalen mellem de forskellige deltagere.
Blockchain-teknologi, og mere specifikt intelligente kontrakter, kunne give mulighed for mere sikker, automatiseret crowdfunding, hvor vilkårene i aftalerne står defineret i computerkode.
En anden anvendelse af crowdfunding ved hjælp af blockchain er Initial Coin Offerings (ICO'er) og Initial Exchange Offerings (IEO'er). I tokensalg som disse rejser investorer midler i håb om, at netværket vil få succes i fremtiden, og de får et afkast af deres investering.
Blockchain og distribuerede filsystemer
Distribution af fillagring på internettet har mange fordele sammenlignet med konventionelle centraliserede alternativer. Mange af de data, der er gemt i skyen, er afhængige af centraliserede servere og tjenesteudbydere, som har tendens til at være mere sårbare over for angreb og datatab. I nogle tilfælde kan brugerne også stå over for tilgængelighedsproblemer på grund af censur fra centraliserede servere.
Fra brugerperspektivet fungerer blockchain-fillagringsløsninger ligesom andre cloud storage-løsninger: du kan overføre, gemme og få adgang til filer. Hvad der foregår i baggrunden, er dog helt anderledes.
Når du overfører en fil til et blockchain-lager, distribueres og replikeres den på tværs af flere noder. I nogle tilfælde gemmer hver node en forskellig del af din fil. De kan ikke gøre meget med de delvise data, men du kan senere anmode noderne om at levere hver del, så du kan kombinere dem for at få den komplette fil tilbage.
Lagerpladsen stammer fra de deltagere, der leverer deres lagerplads og båndbredde til netværket. Typisk er disse deltagere økonomisk tilskyndet til at levere disse ressourcer, og de straffes økonomisk, hvis de ikke følger reglerne eller undlader at gemme og levere filer.
Du kan tænke på denne type netværk som et, der ligner Bitcoin. I dette tilfælde er hovedformålet med netværket imidlertid ikke at understøtte monetære værdioverførsler, men at muliggøre censurresistent, decentraliseret fillagring.
Andre open source-protokoller såsom InterPlanetary File System (IPFS) baner allerede vejen for dette nye, mere permanente og distribuerede web. Mens IPFS er en protokol og et peer to peer-netværk, er det ikke helt en blockchain. Men det anvender nogle principper for blockchain-teknologi for at forbedre sikkerheden og effektiviteten.