Mis teeb plokiahela turvaliseks?
Avaleht
Artiklid
Mis teeb plokiahela turvaliseks?

Mis teeb plokiahela turvaliseks?

Algaja
Avaldatud Mar 4, 2019VĂ€rskendatud Jan 31, 2023
6m

Plokiahelaid kaitsevad mitmesugused mehhanismid, mille hulka kuuluvad tĂ€iustatud krĂŒptotehnikad ning kĂ€itumise ja otsuste tegemise matemaatilised mudelid. Plokiahela tehnoloogia on enamiku krĂŒptorahasĂŒsteemide alusstruktuur ja see takistab seda tĂŒĂŒpi digitaalset raha dubleerimist vĂ”i hĂ€vitamist.

Plokiahela tehnoloogia kasutamist uuritakse ka muudes kontekstides, kus andmete muutumatus ja turvalisus on vÀga olulised. MÔnede nÀidete hulka kuuluvad heategevusannetuste, meditsiiniliste andmebaaside ning tarneahela haldamise registreerimine ja jÀlgimine.

Plokiahela turvalisus pole aga kaugeltki lihtne teema. SeetĂ”ttu on oluline mĂ”ista pĂ”hikontseptsioone ja mehhanisme, mis tagavad neile uuenduslikele sĂŒsteemidele tugeva kaitse.


Muutumatuse ja konsensuse mÔisted

Kuigi plokiahelaga seotud turvalisuses mÀngivad rolli paljud funktsioonid, on kaks kÔige olulisemat konsensuse ja muutumatuse mÔisted. Konsensus viitab hajutatud plokiahela vÔrgu sÔlmede vÔimele leppida kokku vÔrgu tegelikus olekus ja tehingute kehtivuses. Tavaliselt sÔltub konsensuse saavutamise protsess niinimetatud konsensusalgoritmidest.

Muutumatus viitab seevastu plokiahelate vĂ”imele takistada juba kinnitatud tehingute muutmist. Kuigi need tehingud on sageli seotud krĂŒptorahade ĂŒlekandmisega, vĂ”ivad need viidata ka muudele mitterahalistele digitaalsete andmete vormidele.

Konsensus ja muutumatus loovad ĂŒheskoos plokiahelavĂ”rkude andmeturbe raamistiku. Kui konsensusalgoritmid tagavad, et sĂŒsteemi reegleid jĂ€rgitakse ja kĂ”ik asjaosalised nĂ”ustuvad vĂ”rgu hetkeseisuga, siis muutumatus tagab andmete ja tehingukirjete terviklikkuse pĂ€rast iga uue ploki andmete kehtivuse kinnitamist.


KrĂŒptograafia roll plokiahela turvalisuses

Plokiahelad sĂ”ltuvad oma andmete turvalisuse saavutamisel suuresti krĂŒptograafiast. Selles kontekstis on nn krĂŒptograafilised rĂ€sifunktsioonid pĂ”himĂ”ttelise tĂ€htsusega. RĂ€simine on protsess, mille kĂ€igus algoritm (rĂ€sifunktsioon) vĂ”tab vastu mis tahes suurusega sisendandmed ja tagastab vĂ€ljundi (rĂ€si), mis sisaldab prognoositavat ja fikseeritud suurust (vĂ”i pikkust).

SÔltumata sisendi suurusest on vÀljund alati sama pikkusega. Ent kui sisend muutub, on vÀljund tÀiesti erinev. Kui aga sisend ei muutu, on tulemuseks olev rÀsi alati sama, olenemata sellest, mitu korda rÀsifunktsiooni kÀivitatakse.

Plokiahelates kasutatakse neid vÀljundi vÀÀrtusi, mida nimetatakse rÀsideks, andmeplokkide kordumatute identifikaatoritena. Iga ploki rÀsi genereeritakse eelmise ploki rÀsi suhtes ja see loob seotud plokkide ahela. Ploki rÀsi sÔltub selles plokis sisalduvatest andmetest, mis tÀhendab, et mis tahes andmetes tehtud muudatuse puhul on vaja ploki rÀsi muutmist.

SeetÔttu genereeritakse iga ploki rÀsi nii selles plokis sisalduvate andmete kui ka eelmise ploki rÀsi pÔhjal. Need rÀsi identifikaatorid mÀngivad olulist rolli plokiahela turvalisuse ja muutumatuse tagamisel.

RÀsimist kasutatakse ka tehingute valideerimiseks kasutatavates konsensusalgoritmides. NÀiteks Bitcoini plokiahelas kasutab töötÔenduse (PoW) algoritm rÀsifunktsiooni nimega SHA-256. Nagu nimigi viitab, vÔtab SHA-256 sisendandmed ja tagastab rÀsi, mis on 256 bitti vÔi 64 tÀhemÀrki pikk.

Lisaks pearaamatute tehingukirjete kaitsele mĂ€ngib krĂŒptograafia rolli ka krĂŒptoraha hoidmiseks kasutatavate rahakottide turvalisuse tagamisel. Ühendatud avalikud ja privaatvĂ”tmed, mis vĂ”imaldavad kasutajatel vastavalt makseid vastu vĂ”tta ja saata, luuakse asĂŒmmeetrilise vĂ”i avaliku vĂ”tmega krĂŒptograafiat kasutades. PrivaatvĂ”tmeid kasutatakse tehingutele digiallkirjade genereerimiseks, mis vĂ”imaldab tĂ”estada saadetavate mĂŒntide omandiĂ”igust.

Kuigi ĂŒksikasjad ei kuulu selle artikli ulatusse, takistab asĂŒmmeetrilise krĂŒptograafia olemus kellelgi teisel peale privaatvĂ”tme omaniku juurdepÀÀsu krĂŒptoraha rahakotis hoitavatele rahalistele vahenditele, hoides neid kaitstuna seni, kuni omanik otsustab need kulutada (nii kaua kui privaatvĂ”tit ei jagata ega ohustata).


KrĂŒptoökonoomika

PlokiahelavĂ”rkude turvalisuse tagamisel mĂ€ngib lisaks krĂŒptograafiale olulist rolli ka suhteliselt uus kontseptsioon, mida tuntakse krĂŒptoökonoomika nime all. See on seotud mĂ€nguteooriana tuntud uurimisvaldkonnana, mis modelleerib matemaatiliselt ratsionaalsete osalejate otsustusprotsessi ettemÀÀratud reeglite ja hĂŒvedega olukordades. Kui traditsioonilist mĂ€nguteooriat saab laialdaselt kasutada mitmesugustel juhtudel, siis krĂŒptoökonoomika modelleerib ja kirjeldab konkreetselt sĂ”lmede kĂ€itumist hajutatud plokiahelasĂŒsteemides.

LĂŒhidalt öeldes on krĂŒptoökonoomika uurimus plokiahela protokollide majandusest ja vĂ”imalikest tulemustest, mida nende mudel vĂ”ib osalejate kĂ€itumise pĂ”hjal esitada. KrĂŒptoökonoomika kaudne turvalisus pĂ”hineb arusaamal, et plokiahelasĂŒsteemid pakuvad sĂ”lmedele suuremat stiimulit ausalt tegutsemiseks kui pahatahtliku vĂ”i vigase kĂ€itumise omaksvĂ”tmiseks. Bitcoini kaevandamisel kasutatav töötĂ”enduse konsensusalgoritm on taas hea nĂ€ide sellest stiimulite struktuurist.

Kui Satoshi Nakamoto lĂ”i Bitcoini kaevandamise raamistiku, kujundati see tahtlikult kulukaks ja ressursimahukaks protsessiks. TĂ€nu oma keerukusele ja arvutuslikele nĂ”udmistele on töötĂ”endusega kaevandamise puhul vaja mĂ€rkimisvÀÀrset raha- ja ajainvesteeringut – olenemata sellest, kus ja kes kaevandussĂ”lm on. SeetĂ”ttu takistab selline struktuur jĂ”uliselt pahatahtlikku tegevust ja soodustab ausat kaevandamist. Ebaausad vĂ”i ebatĂ”husad sĂ”lmed visatakse plokiahela vĂ”rgust kiiresti vĂ€lja, samas kui ausatel ja tĂ”husatel kaevandajatel on potentsiaal saada mĂ€rkimisvÀÀrseid plokitasusid.

Samamoodi pakub see riskide ja hĂŒvede tasakaal kaitset vĂ”imalike rĂŒnnakute eest, mis vĂ”ivad konsensust ÔÔnestada, andes enamiku plokiahela vĂ”rgu rĂ€simÀÀrast ĂŒhele rĂŒhmale vĂ”i ĂŒksusele. Sellised rĂŒnnakud, mida nimetatakse 51-protsendi rĂŒnnakuteks, mis vĂ”ivad eduka teostuse korral olla ÀÀrmiselt kahjulikud. Seoses töötĂ”enduse kaevandamise konkurentsivĂ”ime ja Bitcoini vĂ”rgustiku ulatuse tĂ”ttu, on tĂ”enĂ€osus, et pahatahtlik tegutseja saavutab kontrolli enamiku sĂ”lmede ĂŒle, ÀÀrmiselt minimaalne.

Lisaks oleks tohutu plokiahelavĂ”rgu 51-protsendilise kontrolli saavutamiseks vajalikud arvutusvĂ”imsuse kulud astronoomilised, mis muudab ebatĂ”enĂ€oliseks suhteliselt vĂ€ikese vĂ”imaliku tasu eest nii suure investeeringu tegemise. See asjaolu vĂ”imendab BĂŒtsantsi tĂ”rketaluvusena (BFT) tuntud plokiahelate omadust, mis on sisuliselt hajutatud sĂŒsteemi vĂ”ime jĂ€tkata normaalset tööd isegi siis, kui mĂ”ned sĂ”lmed satuvad ohtu vĂ”i tegutsevad pahatahtlikult. 

SĂŒsteem suudab ilma oluliste hĂ€ireteta areneda niikaua kui enamiku pahatahtlike sĂ”lmede loomise kulud jÀÀvad liiga kĂ”rgeks ja ausa tegevuse stiimulid on paremad. Siiski vÀÀrib mĂ€rkimist, et vĂ€ikesed plokiahela vĂ”rgud on kindlasti vastuvĂ”tlikud enamuse rĂŒnnakutele, kuna nendele sĂŒsteemidele pĂŒhendatud kogu rĂ€simÀÀr on tunduvalt vĂ€iksem kui Bitcoini oma.


LÔppmÀrkused

Plokiahelad suudavad mĂ€nguteooriat ja krĂŒptograafiat kombineeritult kasutades saavutada hajutatud sĂŒsteemidena kĂ”rge turvalisuse. Nagu peaaegu kĂ”igi sĂŒsteemide puhul, on siiski oluline, et neid kahte teadmiste valdkonda Ă”igesti rakendataks. UsaldusvÀÀrse ja tĂ”husa krĂŒptorahavĂ”rgu ĂŒlesehitamiseks on hoolikas tasakaal detsentraliseerimise ning turvalisuse vahel ĂŒlioluline.

Kuna plokiahela kasutusvaldkonnad arenevad edasi, muutuvad ka nende turvasĂŒsteemid, et vastata erinevate rakenduste vajadustele. ÄriettevĂ”tete jaoks vĂ€ljatöötatavad privaatsed plokiahelad toetuvad nĂ€iteks palju rohkem turvalisusele, kasutades juurdepÀÀsukontrolli kui mĂ€nguteooria mehhanisme (vĂ”i krĂŒptoökonoomikat), mis on enamiku avalike plokiahelate ohutusega seoses hĂ€davajalikud.

Jaga postitusi
Registreeri konto
Kasuta oma teadmisi, avades juba tÀna Binance'i konto.