Pagrindiniai pranašumai
Blokų grandinė yra skaitmeninis registras, saugiai fiksuojantis sandorių duomenis paskirstytame kompiuterių tinkle.
Dėl savo nekintamo pobūdžio blokų grandinė užtikrina duomenų vientisumą, naudodama kriptografiją ir sutarimo mechanizmus, o tai reiškia, kad įrašyta informacija negali būti pakeista atgaline data.
Blokų grandinė sudaro kriptovaliutų tinklus, tokius kaip bitkoinas ir Ethereum, ir padeda skatinti skaidrumą, saugumą ir pasitikėjimą įvairiuose sektoriuose, ne tik finansų.
Įvadas
Blokų grandinės technologija transformavo pramonės šakas, ypač finansus, pristatydama decentralizuotą, skaidrų ir saugų duomenų bei sandorių valdymo būdą. Nors ji prasidėjo kaip pagrindas tokioms kriptovaliutoms kaip bitkoinas, jos taikymo sritys išsiplėtė ir apima tiekimo grandinės valdymą, sveikatos priežiūrą, balsavimo sistemas ir dar daugiau.
Kas yra blokų grandinė?
Blokų grandinė – ypatinga duomenų bazės rūšis. Tai decentralizuotas skaitmeninis registras, kurį palaiko paskirstytas kompiuterių tinklas. Blokų grandinės duomenys suskirstyti į blokus, kurie išdėstyti chronologiškai ir apsaugoti kriptografija.
Ši struktūra užtikrina, kad duomenys būtų skaidrūs, saugūs ir nekintami. Patvirtinus bloką ir įtraukus jį į grandinę, bloke saugomų duomenų pakeisti praktiškai neįmanoma. Decentralizuota struktūra taip pat pašalina centrinės institucijos poreikį. Blokų grandinės sandoriai gali būti vykdomi tarp vartotojų be tarpininkų.
Yra skirtingų tipų blokų grandinių, turinčių įvairų decentralizacijos laipsnį. Vis dėlto terminas blokų grandinė paprastai reiškia decentralizuotą skaitmeninį registrą, naudojamą kriptovaliutų sandoriams registruoti.
Trumpa blokų grandinės istorija
Ankstyviausias blokų grandinės modelis sukurtas XX a. dešimtojo dešimtmečio pradžioje, kai kompiuterių mokslininkas Stuartas Haberis ir fizikas W. Scottas Stornetta, siekdami apsaugoti skaitmeninius dokumentus nuo duomenų klastojimo, panaudojo kriptografinius metodus blokų grandinėje.
Haberis ir Stornetta įkvėpė daugelį kitų kompiuterių mokslininkų ir kriptografijos entuziastų, galiausiai paskatindami sukurti pirmąją blokų grandinės technologija paremtą kriptovaliutą – bitkoiną. Nuo to laiko blokų grandinės naudojimas gerokai išaugo, o kriptovaliutos dabar yra pasaulinis fenomenas.
Blokų grandinės technologija dažniausiai naudojama kriptovaliutų sandoriams įrašyti, tačiau ji tinka daugeliui kitų skaitmeninių duomenų rūšių ir gali būti pritaikyta įvairiais tikslais.
Blokų grandinės pagrindinės savybės ir pranašumai
Decentralizacija: informacija saugoma per kompiuterių (mazgų) tinklą, o ne viename centriniame serveryje. Dideli decentralizuoti tinklai, pvz., bitkoino, yra labai atsparūs atakoms.
Skaidrumas: daugelis blokų grandinių yra viešos, tai reiškia, kad visi dalyviai turi prieigą prie tos pačios duomenų bazės. Sandoriai matomi visiems dalyviams.
Nekintamumas: kai duomenys pridedami prie blokų grandinės, jų negalima keisti be tinklo sutikimo.
Duomenų saugumas: kriptografija ir sutarimo mechanizmai užtikrina patikimą apsaugą nuo duomenų klastojimo.
Efektyvumas: blokų grandinė gali užtikrinti greitesnius ir pigesnius sandorius – nereikia tarpininkų. Sandoriai apdorojami beveik akimirksniu.
Kas yra decentralizacija blokų grandinės kontekste?
Decentralizacija blokų grandinės kontekste reiškia, kad tinklo kontrolė ir sprendimų priėmimo galia paskirstoma vartotojams, o ne kontroliuojama vieno subjekto, pvz., banko, vyriausybės ar korporacijos.
Decentralizuotame blokų grandinės tinkle nėra jokios centrinės institucijos ar tarpininko, kuris kontroliuotų duomenų srautą ar sandorius. Operacijas tvirtina ir registruoja paskirstytas kompiuterių, kartu palaikančių tinklo vientisumą, tinklas.
Kaip veikia blokų grandinė?
Iš esmės blokų grandinė – tai skaitmeninis registras, saugiai registruojantis sandorius tarp dviejų šalių ir apsaugotas nuo klastojimo. Šiuos sandorių duomenis registruoja pasauliniu mastu paskirstytas kompiuterių (mazgų) tinklas.
Kai Alisa siunčia Bobui šiek tiek bitkoinų, sandoris yra transliuojamas į tinklą. Kiekvienas mazgas autentifikuoja sandorį patvirtindamas skaitmeninius parašus ir kitus sandorio duomenis. Patvirtintas sandoris pridedamas prie bloko kartu su kitais jau patvirtintais sandoriais. Galime galvoti apie kiekvieną bloką kaip apie skaitmeninio registro lapą.
Blokai sujungiami grandinėmis naudojant kriptografinius metodus ir suformuojama blokų grandinė. Sandorių tvirtinimo ir įtraukimo į blokų grandinę procesas atliekamas naudojant sutarimo mechanizmą – taisyklių rinkinį, reguliuojantį, kaip tinklo mazgai susitaria dėl blokų grandinės būsenos ir sandorių galiojimo.
Blokų grandinė trumpai
1. Sandorio įrašymas
Kai sandoris yra inicijuojamas (pvz., pervedant kriptovaliutą), jis yra transliuojamas į mazgų tinklą. Kiekvienas mazgas patvirtina sandorį naudodamas iš anksto nustatytas taisykles.
2. Bloko kūrimas
Patvirtinti sandoriai grupuojami į bloką. Kiekviename bloke yra:
duomenys (pvz., išsami sandorio informacija);
laiko žyma;
kriptografinė maiša: unikalus identifikatorius, sukurtas apdorojant bloko duomenis per maišos algoritmą;
ankstesnio bloko maiša: ji sujungia blokus kartu suformuodama grandinę.
3. Sutarimo mechanizmas
Norint pridėti bloką prie grandinės, tinklo dalyviai turi sutikti dėl jo galiojimo. Šis procesas pasiekiamas naudojant sutarimo algoritmą, pvz., Proof-of-Work (PoW) ir statymo įrodymą (PoS). Apie tai netrukus padiskutuosime išsamiau, o čia pateikiame trumpą santrauką:
Proof-of-Work (PoW): PoW, naudojamas bitkoino tinkle, reikalauja, kad blokų tvirtintojai naudotų skaičiavimo išteklių galią sudėtingoms problemoms spręsti;
statymo įrodymas (PoS): naudojamas naujesnėse blokų grandinėse, tokiose kaip Ethereum, kur blokų tvirtintojai pasirenkami remiantis jų deleguota suma tinkle.
4. Grandinės sujungimas
Kai blokas patvirtinamas, jis pridedamas prie blokų grandinės. Kiekvienas vėlesnis blokas nurodo ankstesnį, užtikrindamas nuo klastojimo apsaugotą struktūrą. Kitaip tariant, kad naujas blokas būtų patvirtintas, jis turi naudoti ankstesnio bloko identifikatorių.
5. Skaidrumas
Kitas blokų grandinės bruožas – skaidrumas. Kiekvienas gali patikrinti blokų grandinės duomenis, įskaitant visus sandorių duomenis ir blokų duomenis, viešosiose svetainėse, vadinamose blokų grandinės naršyklėmis.
Pavyzdžiui, galite matyti kiekvieną sandorį, kuris kada nors buvo užfiksuotas bitkoino tinkle, įskaitant siuntėjo ir gavėjo piniginės adresą, pervedimo sumą ir dar daugiau. Taip pat galite sekti visus bitkoino blokus iki pat pirmojo bloko, vadinamo genezės bloku.
Blokų grandinės kriptografija
Kriptografija labai svarbi blokų grandinėje, kad būtų galima išlaikyti saugų, skaidrų ir apsaugotą nuo klastojimo sandorių registrą. Pavyzdžiui, maiša yra labai svarbus kriptografinis metodas, naudojamas blokų grandinėse. Tai kriptografinis procesas, kuris bet kokio dydžio įvestį paverčia fiksuoto dydžio simbolių eilute.
Blokų grandinėse naudojamos maišos funkcijos paprastai yra atsparios kolizijoms, o tai reiškia, kad tikimybė rasti duomenis, sukuriančius tą pačią išvestį, yra labai maža. Kita funkcija, vadinama lavinos efektu, nurodo reiškinį, kai bet koks nedidelis įvesties duomenų pakeitimas drastiškai keičia išvestį.
Pavaizduokite tai su SHA256, bitkoino naudojama funkcija. Kaip matote, pakeitus didžiąsias raides mažosiomis arba atvirkščiai, išvestis labai skiriasi. Maišos funkcijos taip pat yra vienpusės, nes skaičiavimo požiūriu neįmanoma gauti įvesties duomenų maišos išvestį pakeičiant apgrąžos inžinerijos būdu.
Į kiekvieną blokų grandinės bloką saugiai įtraukta ankstesnio bloko maiša, taip sukuriama tvirta blokų grandinė. Kiekvienas, norintis pakeisti vieną bloką, turės pakeisti visus tolesnius blokus, o tai yra ne tik techniškai sudėtinga, bet ir pernelyg brangi užduotis.
Kitas kriptografinis metodas, plačiai naudojamas blokų grandinėje, yra viešojo rakto kriptografija. Taip pat vadinamas asimetrine kriptografija, šis metodas padeda nustatyti saugius ir patvirtinamus sandorius tarp vartotojų.
Štai kaip jis veikia: kiekvienas dalyvis turi unikalią raktų porą: privatų raktą, kurį laiko paslaptyje, ir viešąjį raktą, kuriuo atvirai dalijasi. Inicijavęs sandorį, vartotojas pasirašo jį naudodamas savo privatų raktą ir sukuria skaitmeninį parašą.
Tada kiti tinklo vartotojai gali patikrinti sandorio autentiškumą, skaitmeniniam parašui taikydami viešąjį siuntėjo raktą. Šis metodas užtikrina saugius sandorius, nes įgalioti sandorį gali tik teisėtas privačiojo rakto savininkas, tačiau parašus naudodami viešąjį raktą gali patvirtinti visi.
Kas yra sutarimo mechanizmas?
Sutarimo algoritmas – mechanizmas, leidžiantis vartotojams ar įrenginiams bendradarbiauti paskirstytoje aplinkoje. Jis turi užtikrinti, kad visi sistemos agentai galėtų susitarti dėl vienos tiesos, net jei kai kurie veikia netinkamai.
Sutarimo mechanizmas užtikrina, kad visi tinklo mazgai turėtų tą pačią registro kopiją, kurioje yra visų sandorių įrašai.
Jei dešimtys tūkstančių mazgų saugo blokų grandinės duomenų kopijas, gali kilti įvairių problemų, pavyzdžiui, duomenų nenuoseklumo ir kenkėjiškų mazgų. Siekiant užtikrinti blokų grandinės vientisumą, įvairūs sutarimo mechanizmai reguliuoja, kaip tinklo mazgai pasiekia susitarimą. Panagrinėkime išsamiau pagrindinius sutarimo mechanizmus.
Sutarimo mechanizmų tipai
Kas yra „Proof of Work“?
Proof-of-Work (PoW) – tai sutarimo mechanizmas, naudojamas daugelyje blokų grandinių tinklų, siekiant patvirtinti sandorius ir išlaikyti blokų grandinės vientisumą. Tai originalus bitkoino tinkle naudojamas sutarimo mechanizmas.
PoW kontekse kasėjai varžosi, spręsdami sudėtingą matematinę problemą, kad į blokų grandinę įtrauktų kitą bloką. Kasybos procese pirmajam kasėjui, išsprendusiam problemą, atlyginama kriptovaliuta.
Kasėjai turi naudoti galingus kompiuterius, kad išspręstų matematines problemas, iškastų naujas virtualiąsias monetas ir apsaugotų tinklą. Štai kodėl kasybos procesui reikalingi dideli ištekliai (kompiuterinė galia ir energija).
Kas yra „Proof of Stake“?
Statymo įrodymas (PoS) – tai sutarimo mechanizmas, skirtas kai kuriems Proof-of-Work (PoW) trūkumams pašalinti. PoS sistemoje kasėjai nekonkuruoja dėl sudėtingų matematinių problemų sprendimo, kad patvirtintų sandorius ir įtrauktų naujų blokų į blokų grandinę, bet tikrintojai parenkami pagal kriptovaliutos, kurią jie „delegavo“ tinkle, sumą.
Deleguotas užstatas atspindi kriptovaliutos, kurią tvirtintojai laiko kaip užstatą, sumą. Paprastai PoS tvirtintojai atsitiktinai atrenkami sukurti naujus blokus ir patvirtinti sandorius pagal jų deleguotos sumos dydį. Jiems už naujų blokų sukūrimą atlyginama sandorių mokesčiais. Tai – paskata veikti tinklo labui. Jei jie veikia kenkėjiškai, jie rizikuoja prarasti savo deleguotą kriptovaliutą.
Kiti populiarūs sutarimo mechanizmai
Proof-of-Work ir statymo įrodymas yra labiausiai paplitę sutarimo algoritmai, tačiau jų yra daug daugiau. Kai kurie yra hibridai ir sujungia abiejų sistemų elementus, o kiti – visiškai kitokie metodai.
Pavyzdžiui, deleguotasis Proof of Stake (DPoS) yra panašus į PoS, tačiau ne suteikiama galimybė visiems tvirtintojams kurti naujus blokus, bet žetonų savininkai pasirenka mažesnį delegatų, kurie tai darys jų vardu, skaičių.
O įgaliojimo įrodyme (PoA) tvirtintojai identifikuojami pagal reputaciją ar tapatybę, o ne pagal turimos kriptovaliutos kiekį. Tvirtintojai parenkami atsižvelgiant į jų patikimumą ir gali būti pašalinti iš tinklo, jei elgiasi kenkėjiškai.
Kokie yra skirtingi blokų grandinės tinklų tipai?
Viešosios blokų grandinės
Vieša blokų grandinė – tai decentralizuotas tinklas, atviras visiems, norintiems dalyvauti. Šie tinklai paprastai yra atvirojo kodo, skaidrūs ir veikiantys be leidimo, o tai reiškia, kad juos pasiekti ir naudoti gali visi. Bitkoinas ir Ethereum yra viešųjų blokų grandinių pavyzdžiai.
Privačiosios blokų grandinės
Privačioji blokų grandinė, kaip ir nusako pavadinimas, – blokų grandinės tinklas, kuris nėra atviras visuomenei. Privačiąsias blokų grandines paprastai valdo vienas subjektas, pavyzdžiui, įmonė, ir jos naudojamos vidiniams tikslams ir naudojimo atvejams.
Privačiosios blokų grandinės yra leidžiama aplinka su nustatytomis taisyklėmis, kurios diktuoja, kas gali matyti grandinę ir joje įrašyti. Tai nėra decentralizuotos sistemos, nes yra aiški valdymo hierarchija. Tačiau jos yra platinamos, nes daugelis mazgų vis dar išlaiko grandinės kopiją savo įrenginiuose.
Konsorciumo blokų grandinė
Konsorciumo blokų grandinė – viešųjų ir privačiųjų blokų grandinių hibridas. Konsorciumo blokų grandinėje kelios organizacijos kartu sukuria bendrai valdomą blokų grandinės tinklą. Šie tinklai gali būti atviri arba uždari, priklausomai nuo konsorciumo narių poreikių.
Vietoje atviros sistemos, kurioje kiekvienas gali patvirtinti blokus, arba uždaros sistemos, kurioje blokų gamintojus skiria tik vienas subjektas, konsorciumo grandinė tvirtintojais laiko saujelę vienodą galią turinčių šalių.
Sistemos taisyklės yra lanksčios: grandinė gali būti matoma tik tvirtintojams, įgaliotiems asmenims arba visiems. Jei tvirtintojai gali pasiekti bendrą sutarimą, pakeitimus galima lengvai įgyvendinti. Kalbant apie blokų grandinės veikimą, jei tam tikra šių šalių dalis elgiasi sąžiningai, sistema nesusidurs su jokiomis problemomis.
Kam naudojama blokų grandinė?
Nors blokų grandinės technologija dar tik pradeda vystytis, ji jau turi panaudojimo atvejų daugelyje skirtingų pramonės šakų. Kai kurie iš labiausiai paplitusių dabartinių blokų grandinės technologijos pritaikymų yra:
1. Kriptovaliutos
Blokų grandinės technologija sukurta siekiant padėti kurti kriptovaliutas, kurios naudoja blokų grandinę kaip saugų ir decentralizuotą sandorių registrą.
Tradiciniams tarptautiniams pervedimams įvykdyti reikalingi tarpininkai ir už juos mokami dideli mokesčiai, o blokų grandinė leidžia tarptautinius pervedimus atlikti greičiau, pigiau ir skaidriau. Be bitkoino ir kitų kriptovaliutų vertės kaupimo savybės, daugelis naudoja jas pasauliniams pervedimams.
2. Išmanieji sandoriai
Išmanieji sandoriai yra savarankiškai vykdomi sandoriai, kuriuos galima nustatyti vykdyti automatiškai, kai atitinkamos tam tikros sąlygos. Blokų grandinės technologija leidžia saugiai ir decentralizuotai kurti ir vykdyti išmaniuosius sandorius.
Vienas populiariausių išmaniųjų sandorių taikymo būdų yra decentralizuotos programos (DApp) ir organizacijos (DAO), kurios sudaro didelę dalį decentralizuotų finansų (DeFi) platformų. DeFi platformos naudoja blokų grandinę, norėdamos teikti finansines paslaugas, tokias kaip skolinimasis, skolinimas ir prekyba, be tradicinių institucijų. Tai suteikia platesnę prieigą prie finansinių įrankių.
3. Keitimas į žetonus
Realiojo pasaulio ištekliai (RWA) pvz., nekilnojamasis turtas, akcijos ar meno kūriniai, gali būti iškeisti į žetonus (paversti skaitmeniniais žetonais blokų grandinėje). Tai gali pagerinti likvidumą ir išplėsti prieigą prie investavimo galimybių.
4. Skaitmeninė tapatybė
Blokų grandinė gali būti naudojama kuriant saugias ir nuo klastojimo apsaugotas skaitmenines tapatybes, kurios gali būti naudojamos asmeninei informacijai ir kitiems jautriems duomenims patvirtinti. Tai darosi vis svarbiau, nes vis daugiau mūsų asmeninės informacijos ir turto pasiekiama internete.
5. Balsavimas
Su decentralizuotu, nuo klastojimo apsaugotu visų atiduotų balsų registru blokų grandinės technologija gali būti naudojama kuriant saugią ir skaidrią balsavimo sistemą, pašalinančią rinkėjų sukčiavimo galimybę ir užtikrinančią balsavimo proceso vientisumą.
6. Tiekimo grandinės valdymas
Blokų grandinės technologija gali būti naudojama kuriant visų tiekimo grandinės sandorių registrą. Visi sandoriai gali būti užregistruoti blokų grandinėje kaip blokai, sukuriant nekintamą ir skaidrų viso tiekimo grandinės proceso įrašą.
Baigiamosios mintys
Blokų grandinės technologija siūlo saugų ir skaidrų būdą registruoti sandorius ir saugoti duomenis. Tai yra technologija, kuri iš esmės pakeičia pramonės šakas, suteikdama naują pasitikėjimo ir saugumo lygį skaitmeniniame pasaulyje.
Blokų grandinės technologija leidžia atlikti tarpusavio sandorius, kurti naujas skaitmeninio turto formas, palengvinti decentralizuotas programas ir apskritai atveria galimybių pasaulį. Technologijoms tobulėjant ir vis plačiau jas taikant, galime tikėtis, kad atsiras daugiau naujoviškų ir transformuojančių pritaikymo atvejų.
Papildoma literatūra
Atsakomybės atsisakymas: šis turinys jums pateikiamas „toks, koks yra“ tik bendro informavimo ir švietimo tikslais ir nesuteikia jokios garantijos bei nieko neteigia. Šis tekstas neturėtų būti suprantamas kaip finansinis patarimas, taip pat nesiekiama rekomenduoti įsigyti kokį nors konkretų produktą ar paslaugą. Turėtumėte kreiptis patarimo į atitinkamus profesionalius patarėjus. Jei straipsnį pateikė trečiosios šalies bendraautoris, atkreipkite dėmesį, kad išsakytos nuomonės priklauso trečiosios šalies bendraautoriui ir nebūtinai atspindi Binance Academy nuomonę. Daugiau informacijos rasite perskaitę visą atsakomybės atsisakymą čia. Skaitmeninių išteklių kainos gali būti nepastovios. Jūsų investicijos vertė gali sumažėti arba padidėti, o investuotos sumos galite ir neatgauti. Tik jūs esate atsakingi už savo investicinius sprendimus, o Binance Academy nėra atsakinga už jokius jūsų patirtus nuostolius. Ši medžiaga neturėtų būti suprantama kaip finansinis, teisinis ar profesionalo patarimas. Jei reikia daugiau informacijos, žr. mūsų naudojimo sąlygas ir įspėjimą apie riziką.