Mis on plokiahel ja kuidas see töötab?
Avaleht
Artiklid
Mis on plokiahel ja kuidas see töötab?

Mis on plokiahel ja kuidas see töötab?

Algaja
Avaldatud May 15, 2023VĂ€rskendatud Dec 11, 2023
11m

TL;DR

  • Plokiahel on detsentraliseeritud digitaalne tehinguraamat, mis salvestab turvaliselt tehinguandmeid paljudes vĂ”rgus olevates spetsiaalsetes arvutites.

  • Plokiahel tagab andmete terviklikkuse oma muutumatu olemuse kaudu krĂŒptograafia ja konsensusmehhanismide abil, mis tĂ€hendab, et pĂ€rast teabe salvestamist ei saa seda tagasiulatuvalt muuta.

  • Plokiahel moodustab krĂŒptovaluutade, nagu Bitcoin ja Ethereum, selgroo ning aitab edendada lĂ€bipaistvust, turvalisust ja usaldust erinevates sektorites vĂ€ljaspool tavapĂ€rast rahandust. 

Mis on plokiahel?

Plokiahel on spetsiaalne andmebaas, mida nimetatakse ka detsentraliseeritud digitaalseks tehinguraamatuks ja mida haldavad arvukad arvutid ĂŒle maailma. Plokiahela andmed on jaotatud plokkideks, mis on kronoloogiliselt jĂ€rjestatud ja kaitstud krĂŒptograafia abil.

Varaseim plokiahela mudel loodi 1990. aastate alguses, kui arvutiteadlane Stuart Haber ja fĂŒĂŒsik W. Scott Stornetta kasutasid krĂŒptograafilisi tehnikaid plokkide ahelas, et kaitsta digitaalseid dokumente andmete muutmise eest.

Haberi ja Stornetta tööd inspireerisid paljusid teisi arvutiteadlasi ja krĂŒptograafiahuvilisi, mis viis lĂ”puks esimese plokiahela tehnoloogial töötava krĂŒptovaluuta ehk bitcoini loomiseni. Sellest ajast alates on plokiahela tehnoloogia kasutuselevĂ”tt jĂ€rk-jĂ€rgult laienenud ja krĂŒptovaluutasid kasutab kogu maailmas ĂŒha rohkem inimesi.

Kuigi plokiahela tehnoloogiat kasutatakse sageli krĂŒptovaluuta tehingute salvestamiseks, sobib see ka paljude muud tĂŒĂŒpi digitaalsete andmete salvestamiseks ja sellel on palju kasutusvĂ”imalusi.

Mis on detsentraliseerimine plokiahelas?

Detsentraliseerimine plokiahelas tĂ€hendab seda, et vĂ”rgu juhtimis- ja otsustusĂ”igus on jaotatud kasutajate vahel ja seda ei kontrolli ĂŒksainus ĂŒksus, nĂ€iteks valitsus vĂ”i ettevĂ”te. See vĂ”ib olla abiks olukordades, kus inimestel on vaja vÔÔrastega tegevusi kooskĂ”lastada vĂ”i kui nad soovivad tagada oma andmete turvalisuse ja terviklikkuse.

Detsentraliseeritud plokiahela vÔrgus pole keskset juhtimist ega vahendajat, kes kontrolliks andmevoogu vÔi tehinguid. Selle asemel kontrollib ja registreerib tehinguid hajutatud arvutite vÔrk, mis vÔrgu terviklikkuse sÀilitamiseks peab koostööd tegema.

Kui rÀÀgitakse plokiahela tehnoloogiast, ei mĂ”elda sellega ainult andmebaase. Plokiahela tehnoloogia toetab selliseid rakendusi nagu krĂŒptovaluutad ja mittevahetatavad tokenid (NFT‑d), vĂ”imaldades inimestel teha koostööd ja tehinguid ilma keskse juhtimiseta.

Kuidas plokiahel toimib?

Oma pĂ”hiolemuselt on plokiahel digitaalne tehinguraamat, mis salvestab kahe osapoole vahelisi tehinguid turvaliselt ja vĂ”ltsimiskindlalt. Need tehinguandmed salvestatakse ĂŒlemaailmselt hajutatud vĂ”rgus, mille moodustavad spetsiaalsed arvutid ehk sĂ”lmed.

Kui kasutaja algatab tehingu, nĂ€iteks saadab teisele kasutajale teatud koguse krĂŒptovaluutat, edastatakse see tehing vĂ”rku. Iga sĂ”lm peab tehingu kinnitama, kontrollides digitaalallkirju ja muid tehinguandmeid.

Kui tehing on kinnitatud, lisatakse see plokki koos teiste juba kinnitatud tehingutega. Plokid aheldatakse krĂŒptograafiliste meetodite abil kokku, moodustades plokiahela. Tehingute kontrollimise ja nende plokiahelasse lisamise protsess toimub konsensusmehhanismi kaudu, reeglite kogumi kaudu, mis reguleerivad seda, kuidas vĂ”rgu sĂ”lmed plokiahela oleku ja tehingute kehtivuse osas kokkuleppele jĂ”uavad.

KrĂŒptograafia on plokiahela jaoks vĂ”tmetĂ€htsusega, et sĂ€ilitada tehingu turvaline, lĂ€bipaistev ja rikkumiskindel kirje. NĂ€iteks on rĂ€simine oluline krĂŒptograafiline meetod, mida kasutatakse plokiahelates. See on krĂŒptograafiline protsess, mis teisendab mis tahes suurusega sisendi fikseeritud suurusega mĂ€rgijadaks.

Plokiahelates kasutatavad rĂ€sifunktsioonid on ĂŒldiselt kollisioonikindlad, mis tĂ€hendab, et tĂ”enĂ€osus leida kaks sama vĂ€ljundit andvat andmeĂŒksust on astronoomiliselt vĂ€ike. Teine plokiahela omadus nimega laviiniefekt on nĂ€htus, kus iga vĂ€ike muutus sisendandmetes tooks kaasa drastiliselt erineva vĂ€ljundi. 

Illustreerime eeltoodut funktsiooniga SHA256, mida kasutatakse laialdaselt bitcoini puhul. Nagu nĂ€ed, muudab suurtĂ€htede kasutamine vĂ€ljundi tĂ€ielikult teistsuguseks. RĂ€sifunktsioonid on samuti ĂŒhesuunalised funktsioonid, kuna arvutuslikult on vĂ”imatu jĂ”uda sisendandmeteni rĂ€sivĂ€ljundi pöördprojekteerimise teel. 

Sisendandmed

SHA256 vÀljund

Binance'i Akadeemia

886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3

Binance'i akadeemia

4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7

binance'i akadeemia

a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181

Iga plokk plokiahelas sisaldab turvaliselt eelmise ploki rĂ€si, luues tugeva plokkide ahela. IgaĂŒks, kes soovib ĂŒht plokki muuta, peab muutma kĂ”iki jĂ€rgnevaid plokke – see ĂŒlesanne pole mitte ainult tehniliselt keeruline, vaid ka ĂŒlemÀÀra kulukas. 

Teine plokiahelas laialdaselt kasutatav krĂŒptograafiameetod on avaliku vĂ”tmega krĂŒptograafia. Seda nimetatakse ka asĂŒmmeetriliseks krĂŒptograafiaks, see aitab luua kasutajate vahel turvalisi ja kontrollitavaid tehinguid.

See toimib jÀrgmiselt. Igal osalejal on kordumatu paar vÔtmeid: privaatne vÔti, mida ta hoiab salajas, ja avalik vÔti, mida avalikult jagatakse. Kui kasutaja algatab tehingu, allkirjastab ta selle oma privaatse vÔtmega, luues digitaalallkirja.

Teised vĂ”rgu kasutajad saavad seejĂ€rel kontrollida tehingu autentsust, rakendades digitaalallkirjale saatja avalikku vĂ”tit. Selline lĂ€henemine tagab turvalised tehingud, sest ainult privaatse vĂ”tme seaduslik omanik saab tehingut algatada, kuid igaĂŒks saab allkirju avaliku vĂ”tme abil kontrollida. 

Teine plokiahela omadus on lĂ€bipaistvus. IgaĂŒks saab ĂŒldiselt kontrollida plokiahela andmeid, sealhulgas kĂ”iki tehinguandmeid ja plokiandmeid, avalikel plokiahela saitidel.  NĂ€iteks vĂ”id nĂ€ha kĂ”iki tehinguid, mis on kunagi bitcoini vĂ”rku salvestatud, plokiahela teabesaitidel, sealhulgas saatja ja saaja identifikaatorit, ĂŒlekande summat ja kĂ”igi bitcoinide omanike loendit. Samuti saad jĂ€lgida plokke tĂ€nasest (29. mai 2023 kella 18:52:21 GMT seisuga plokis 788 995) kuni esimese plokini, mida nimetatakse geneesi- ehk algusplokiks.

Mis on konsensuse mehhanism?

Konsensusalgoritm on mehhanism, mis vĂ”imaldab kasutajatel vĂ”i masinatel hajutatud vĂ”rgus koostööd teha. See peab tagama, et kĂ”ik sĂŒsteemi osalised saaksid kokku leppida ĂŒhises tĂ”es, isegi kui mĂ”ned osalised ebaĂ”nnestuvad. Algoritm tagab, et kĂ”igil vĂ”rgu sĂ”lmedel on sama tehinguraamatu koopia, mis sisaldab kĂ”igi tehingute kirjeid. Konsensusmehhanismid on plokiahelate jaoks vajalikud, kuna tehingute kontrollimiseks ja vĂ”rgu terviklikkuse sĂ€ilitamiseks puudub keskne juhtimine.

Kui kĂŒmned tuhanded sĂ”lmed hoiavad plokiahela andmete koopiaid, vĂ”ivad kiiresti tekkida probleemid, sealhulgas andmete jĂ€rjepidevuse ja pahatahtlike sĂ”lmede probleemid. Plokiahela terviklikkuse tagamiseks on olemas erinevad konsensusmehhanismid, mis reguleerivad seda, kuidas vĂ”rgusĂ”lmed kokkuleppele jĂ”uavad. Vaatame alljĂ€rgnevalt peamisi.

Konsensusmehhanismide tĂŒĂŒbid

Mis on töötÔendus?

TöötÔendus (PoW) on konsensusmehhanism, mida kasutatakse paljudes plokiahelavÔrkudes tehingute kontrollimiseks ja plokiahela terviklikkuse sÀilitamiseks. See on bitcoinis kasutatav algne konsensuse mehhanism.

PoW‑is vĂ”istlevad kaevandajad keeruka matemaatilise probleemi lahendamisel, et lisada plokiahelasse jĂ€rgmine plokk. Selles kaevandamisena tuntud protsessis premeeritakse probleemi esimesena lahendanud kaevandajat krĂŒptovaluutaga. 

Kaevandajad peavad uute mĂŒntide kaevandamiseks ja vĂ”rgu turvamiseks kasutama matemaatiliste ĂŒlesannete lahendamiseks vĂ”imsaid arvuteid. SeetĂ”ttu nĂ”uab kaevandamisprotsess mĂ€rkimisvÀÀrses koguses arvutusvĂ”imsust ja seega ka energiat. 

Mis on panuse tÔendus?

Panuse tĂ”endus (PoS) on konsensuse mehhanism, mis on loodud töötĂ”enduse (PoW) mĂ”ningate puuduste kĂ”rvaldamiseks. PoS-sĂŒsteemis, selle asemel, et kaevandajad konkureerivad keeruliste matemaatiliste probleemide lahendamise nimel, et tehinguid kinnitada ja plokiahelasse uusi plokke lisada, valitakse valideerijad selle pĂ”hjal, kui palju krĂŒptovaluutat nad vĂ”rgus panustavad.

Valideerijad hoiavad konsensusprotsessis osalemiseks tagatisena vĂ”i „panusena“ teatud kogust krĂŒptovaluutat. SeejĂ€rel valitakse nad juhuslikult uute plokkide loomiseks ja tehingute kinnitamiseks panuse suuruse alusel. Valideerijaid premeeritakse tehingutasudega uute plokkide loomise eest ja stiimulitega vĂ”rgu parimates huvides tegutsemise eest.

Muud populaarsed konsensusmehhanismid

KĂ”ige levinumad konsensusalgoritmid on töötĂ”endus ja panuse tĂ”endus, kuid on ka palju teisi. MĂ”ned neist on hĂŒbriidid, mis ĂŒhendavad mĂ”lema sĂŒsteemi elemente, samas kui teised on hoopis erinevad meetodid.

NĂ€iteks delegeeritud panuse tĂ”endus (DPoS) sarnaneb PoS‑iga, kuid selle asemel, et kĂ”ik valideerijad saaksid uusi plokke luua, valivad tokenite omanikud vĂ€iksema hulga delegaate, kes plokke nende nimel loovad.

Teisalt tuvastatakse volituste tĂ”enduse (PoA) valideerijad pigem nende maine vĂ”i identiteedi kui nende valduses oleva krĂŒptovaluuta hulga jĂ€rgi. Valideerijad valitakse nende usaldusvÀÀrsuse alusel ja neid saab pahatahtliku tegevuse korral vĂ”rgust eemaldada.

Plokiahela eelised

1. Detsentraliseeritus

Plokiahela detsentraliseeritud olemus tĂ€hendab, et sel puudub konkreetne juhtimine vĂ”i nĂ”rk koht ja selletĂ”ttu on plokiahel turvalisem ja rĂŒnnakute vĂ”i andmetega seotud rikkumiste suhtes vastupidavam.

2. LĂ€bipaistvus

Plokiahelas tehtud tehingud on nÀhtavad kÔigile osalejatele, mis teeb tehingute jÀlgimise ja kontrollimise ning nende tÀpsuse tagamise lihtsamaks.

3. Muutumatus

Kui tehing on plokiahelasse salvestatud, ei saa seda muuta ega kustutada. See loob pĂŒsiva teabe kĂ”igi tehingute kohta, mida saab kontrollida igaĂŒks, kellel on juurdepÀÀs plokiahela vĂ”rgule. See on oluliselt erinev traditsioonilistest sĂŒsteemidest, kus tehingud on tagasipööratavad.

4. TÔhusus

Plokiahel vÔimaldab teha kiiremaid ja tÔhusamaid tehinguid, kuna see ei vaja vahendajaid, nÀiteks panku.

5. Madalamad tehingutasud

TÀnu vahendajate puudumisele ja protsesside automatiseerimisele saab plokiahel vÀhendada tehingukulusid ja muuta teatud Àritegevused efektiivsemaks.

6. Usalduse vajaduse puudumine

Plokiahela tehnoloogia vÔimaldab lÀbipaistvaid tehinguid, mille kontrollivad ja kinnitavad vÔrgus osalejad ise ilma vahendajateta.

Millised on erinevad plokiahela vĂ”rkude tĂŒĂŒbid?

Avalik plokiahel

Avalik plokiahel on detsentraliseeritud vĂ”rk, mis on avatud kĂ”igile, kes soovivad osaleda. Need vĂ”rgud on tavaliselt avatud lĂ€htekoodiga, lĂ€bipaistvad ja piiranguteta, mis tĂ€hendab, et igaĂŒks saab neile juurde pÀÀseda ja neid kasutada. Bitcoin ja ethereum on nĂ€ited avalikest plokiahelatest.

Privaatne plokiahel

Privaatne plokiahel, nagu nimigi ĂŒtleb, on plokiahela vĂ”rk, mis pole avalikkusele avatud. Privaatseid plokiahelaid haldab tavaliselt mĂ”ni ĂŒksus, nĂ€iteks ettevĂ”te, ning neid kasutatakse sisemistel eesmĂ€rkidel ja vajadustel.

Privaatsed plokiahelad on piiratud Ă”igustega keskkonnad, milles on kehtestatud reeglid, mis mÀÀravad, kes saab plokiahela teavet nĂ€ha ja sellesse teavet lisada. Need ei ole detsentraliseeritud sĂŒsteemid, sest juhtimise jaoks on olemas selge hierarhia. Need on siiski hajutatud vĂ”rgud, kus paljud sĂ”lmed sĂ€ilitavad oma masinates ahela koopia.

Konsortsiumi plokiahelad

Konsortsiumi plokiahel on avaliku ja privaatse plokiahela hĂŒbriid. Konsortsiumi plokiahel ĂŒhendab mitut organisatsiooni, mis jagavad plokiahela vĂ”rku ning haldavad ja juhivad seda ĂŒhiselt. Need vĂ”rgud vĂ”ivad olenevalt konsortsiumi liikmete vajadustest olla avatud vĂ”i suletud.

Avatud sĂŒsteemi asemel, kus igaĂŒks saab plokke kinnitada, vĂ”i suletud sĂŒsteemi asemel, kus ainult ĂŒks ĂŒksus mÀÀrab plokkide tootjad, on konsortsiumi ahelas kĂ€putĂ€is vĂ”rdselt vĂ”imsaid osapooli, kes tegutsevad valideerijatena. 

SĂŒsteemi reeglid on paindlikud: ahel vĂ”ib olla nĂ€htav vaid valideerijatele, volitatud isikutele vĂ”i kĂ”igile. Eeldusel, et valideerijad jĂ”uavad ĂŒksmeelele, saab muudatusi hĂ”lpsasti kasutusele vĂ”tta. Mis puutub plokiahela toimimisse, siis kui teatud kogus osapooltest kĂ€itub ausalt, ei teki sĂŒsteemis probleeme.

Milleks plokiahelat kasutatakse?

Kuigi plokiahela tehnoloogia on alles lapsekingades, on sellel juba kasutusvÔimalusi paljudes erinevates tööstusharudes. MÔned plokiahela tehnoloogia kÔige levinumad praegused rakendused on jÀrgmised:

1. KrĂŒptovaluutad

Plokiahela tehnoloogia töötati vĂ€lja krĂŒptovaluutade loomise toetamiseks, et kasutada plokiahelat turvalises ja detsentraliseeritud tehinguraamatus tehingute salvestamiseks.

2. Digitaalne identiteet

Plokiahelat saab kasutada turvalise ja vĂ”ltsimiskindla digitaalse identiteedi loomiseks, mida omakorda saab kasutada isikuandmete ja muude tundlike andmete kontrollimiseks. See vĂ”ib muutuda ĂŒha olulisemaks, mida rohkem meie isiklikku teavet ja vara liigub vĂ”rku.

3. HÀÀletamine

Pakkudes detsentraliseeritud, vĂ”ltsimiskindlat tehinguraamatut kĂ”igi antud hÀÀlte kohta, saab plokiahela tehnoloogiat kasutada turvalise ja lĂ€bipaistva hÀÀletussĂŒsteemi loomiseks, mis vĂ€listab valijapettuste vĂ”imaluse ja tagab hÀÀletusprotsessi terviklikkuse.

4. Tarneahela juhtimine

Plokiahela tehnoloogiat saab kasutada kÔigi tarneahela tehingute tehinguraamatu loomiseks. Iga tehingu saab salvestada plokina plokiahelas, luues muutumatu ja lÀbipaistva kirje kogu tarneahela protsessist.

5. Nutilepingud

Nutilepingud on isekĂ€ivituvad lepingud, mida saab programmeerida automaatselt kĂ€ivituma, kui teatud tingimused on tĂ€idetud. Plokiahela tehnoloogia vĂ”imaldab luua ja kĂ€ivitada nutilepinguid turvalisel ja detsentraliseeritud viisil. Nutilepingute ĂŒks paljutĂ”otavamaid rakendusvaldkondi on detsentraliseeritud rakendused (dApps) ja organisatsioonid (DAO).

LÔppmÀrkused

Plokiahela tehnoloogia pakub turvalist ja lÀbipaistvat viisi tehingute ja andmete salvestamiseks. Sellel on potentsiaal muuta tööstusharusid, tuues digitaalmaailma usalduse ja turvalisuse uue taseme.

ÜkskĂ”ik, kas see vĂ”imaldab vĂ”rdĂ”igusvĂ”rgu tehinguid, loob uusi digitaalsete varade vorme vĂ”i hĂ”lbustab detsentraliseeritud rakenduste kasutamist, plokiahel avab ukse tehnoloogia vĂ”imaluste maailma. Kuna tehnoloogia areneb ja seda vĂ”etakse ĂŒha laiemalt kasutusele, vĂ”ime lĂ€hiaastatel oodata uuenduslikke ja ĂŒmberkujundavaid kasutusjuhtumeid.

Lisalugemist


LahtiĂŒtlus ja riskihoiatus: seda sisu esitatakse sellisel kujul, nagu see on, ainult ĂŒldiseks teabeks ning hariduslikel eesmĂ€rkidel, ilma igasuguse esinduse vĂ”i garantiita. Seda ei tohiks tĂ”lgendada kui finants-, juriidilist vĂ”i muud professionaalset nĂ”ustamist ega kui soovitust konkreetse toote vĂ”i teenuse ostmiseks. Peaksid kĂŒsima nĂ”u asjakohastelt professionaalsetelt nĂ”ustajatelt. Kui artiklit on koostanud kolmandast osapoolest kaastööline, pane tĂ€hele, et vĂ€ljendatud seisukohad kuuluvad kolmandast osapoolest kaastöölisele ja ei pruugi kajastada Binance'i Akadeemia omasid. Lisateabe saamiseks lugege meie tĂ€ielikku lahtiĂŒtlust siit. Digitaalsete varade hinnad vĂ”ivad olla kĂ”ikuvad. Sinu investeeringu vÀÀrtus vĂ”ib langeda vĂ”i tĂ”usta ning sa ei pruugi investeeritud summat tagasi saada. Sina vastutad ainuisikuliselt oma investeerimisotsuste eest ja Binance'i Akadeemia ei vastuta vĂ”imalike kahjude eest. Seda materjali ei tohiks tĂ”lgendada finants-, juriidilise vĂ”i muu professionaalse nĂ”ustamisena. Lisateabe saamiseks loe meie kasutustingimusi ja riskihoiatust.