Kas yra blokų grandinė ir kaip ji veikia?
Pradžia
Straipsniai
Kas yra blokų grandinė ir kaip ji veikia?

Kas yra blokų grandinė ir kaip ji veikia?

Paskelbta May 15, 2023Naujinta Dec 11, 2023
11m

Trumpai

  • Blokų grandinė – decentralizuotas skaitmeninis sandorių registras, kuris saugiai įraÅ¡o sandorių duomenis daugelyje specializuotų tinklo kompiuterių.

  • Dėl savo nekintamo pobÅ«džio blokų grandinė užtikrina duomenų vientisumą, naudodama kriptografiją ir sutarimo mechanizmus, o tai reiÅ¡kia, kad įraÅ¡yta informacija negali bÅ«ti pakeista atgaline data.

  • Blokų grandinė sudaro kriptovaliutų, tokių kaip bitkoinas ir eteris, pagrindą ir padeda skatinti skaidrumą, saugumą ir pasitikėjimą įvairiuose sektoriuose, ne tik finansų. 

Kas yra blokų grandinė?

Blokų grandinė – speciali duomenų bazė, veikianti kaip decentralizuotas skaitmeninis registras, palaikomas visame pasaulyje esančių įvairių kompiuterių. Blokų grandinės duomenys suskirstyti į blokus, kurie išdėstyti chronologiškai ir apsaugoti kriptografija.

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 tada blokų grandinės technologijos taikymas palaipsniui plėtojosi, o kriptovaliutas ėmė naudoti vis daugiau žmonių visame pasaulyje.

Blokų grandinės technologija dažniausiai naudojama kriptovaliutų sandoriams įrašyti, tačiau ji tinka daugeliui kitų skaitmeninių duomenų rūšių ir gali būti pritaikyta įvairiais tikslais.

Kas yra decentralizacija blokų grandinės kontekste?

Decentralizacija blokų grandinės kontekste reiškia, kad tinklo kontrolė ir sprendimų priėmimo galia paskirstoma tarp vartotojų, o ne kontroliuojama vieno subjekto, pavyzdžiui, vyriausybės ar korporacijos. Tai gali būti naudinga tais atvejais, kai žmonėms reikia derintis su nepažįstamais žmonėmis arba kai jie nori užtikrinti savo duomenų saugumą ir vientisumą.

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.

Kalbėdami apie blokų grandinės technologiją, žmonės dažnai turi omenyje ne tik duomenų bazę. Blokų grandinės technologija suteikia galimybę naudoti tokius išteklius kaip kriptovaliutos ir nepakeičiami žetonai (NFT), leidžiantys žmonėms bendradarbiauti ir sudaryti sandorius be centrinės institucijos.

Kaip veikia blokų grandinė?

Iš esmės blokų grandinė – skaitmeninis registras, saugiai registruojantis sandorius tarp dviejų šalių ir apsaugotas nuo klastojimo. Šiuos sandorių duomenis įrašo pasauliniu mastu paskirstytas specialių kompiuterių, vadinamų mazgais, tinklas.

Kai vartotojas inicijuoja sandorį, pavyzdžiui, siunčia tam tikrą kriptovaliutų kiekį kitam vartotojui, šis sandoris perduodamas į tinklą. Kiekvienas mazgas autentifikuoja sandorį patvirtindamas skaitmeninius parašus ir kitus sandorio duomenis.

Patvirtintas sandoris pridedamas prie bloko kartu su kitais jau patvirtintais sandoriais. 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.

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. 

Iliustruojame su SHA256, bitkoinų 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. 

Įvesties duomenys

SHA256 išvestis

Binance Academy

886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3

Binance Academy

4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7

Binance Academy

a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181

Kiekviename blokų grandinės bloke 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 tik teisėtas privataus rakto savininkas gali įgalioti sandorį, tačiau visi gali patvirtinti parašus naudodami viešąjį raktą. 

Kitas blokų grandinės bruožas – skaidrumas. Kiekvienas gali patikrinti blokų grandinės duomenis, įskaitant visus sandorių duomenis ir blokų duomenis, viešose blokų grandinės svetainėse.  Pavyzdžiui, blokų grandinės naršyklės svetainėse galite matyti kiekvieną sandorį, kuris kada nors buvo įrašytas bitkoinų tinkle, įskaitant siuntėjo ir gavėjo identifikatorių, pervedimo sumą ir bitkoino savininkų sąrašą. Taip pat galite atsekti blokus nuo šiandienos (788 995 blokas 2023 m. gegužės 29 d. 18:52:21 GMT) iki pat pirmojo bloko, žinomo kaip genezės blokas.

Kas yra sutarimo mechanizmas?

Sutarimo algoritmas – mechanizmas, leidžiantis vartotojams ar mašinoms bendradarbiauti paskirstytoje aplinkoje. Jis turi užtikrinti, kad visi sistemos agentai galėtų susitarti dėl vieno tiesos šaltinio, net jei kai kuriems tai nepavyksta. Jie užtikrina, kad visi tinklo mazgai turėtų tą pačią registro kopiją, kurioje yra visų sandorių įrašai. Sutarimo mechanizmai būtini blokų grandinėms, nes nėra centrinės institucijos, kuri tvirtintų sandorius ir išlaikytų tinklo vientisumą.

Jei dešimtys tūkstančių mazgų saugo blokų grandinės duomenų kopijas, gali kilti įvairių problemų, pavyzdžiui, kenkėjiškų mazgų ar sunkumų. Siekiant užtikrinti blokų grandinės vientisumą, įvairūs sutarimo mechanizmai reguliuoja, kaip tinklo mazgai pasiekia susitarimą. Apžvelkime pagrindinius.

Sutarimo mechanizmų tipai

Kas yra „Proof of Work“?

Proof of Work (darbo įrodymas, PoW) – sutarimo mechanizmas, naudojamas daugelyje blokų grandinių tinklų, siekiant patvirtinti sandorius ir išlaikyti blokų grandinės vientisumą. Tai originalus bitkoinų tinkle naudojamas sutarimo mechanizmas.

PoW kontekse kasėjai varžosi, spręsdami sudėtingą matematinę problemą, kad į blokų grandinę įtrauktų kitą bloką. Kasybos procese pirmasis kasėjas, išsprendęs problemą, yra apdovanojamas kriptovaliuta. 

Kasėjai turi naudoti galingus kompiuterius, kad išspręstų matematines problemas, iškastų naujas monetas ir apsaugotų tinklą. Štai kodėl kasybos procesui reikia daug skaičiavimo galios, taigi ir energijos. 

Kas yra „Proof of Stake“?

Proof of Stake (statymo įrodymas, PoS) – sutarimo mechanizmas, skirtas kai kuriems darbo įrodymo (PoW) trūkumams pašalinti. PoS sistemoje, užuot kasėjams konkuruojant dėl sudėtingų matematinių problemų sprendimo, kad patvirtintų sandorius ir įtrauktų naujus blokus į blokų grandinę, tikrintojai parenkami pagal kriptovaliutos, kurią jie „delegavo“ tinkle, kiekį.

Tikrintojai laiko tam tikrą kriptovaliutos kiekį kaip užstatą arba „deleguotą sumą“, kad galėtų dalyvauti sutarimo procese. Tada jie atsitiktinai atrenkami sukurti naujus blokus ir patvirtinti sandorius pagal jų deleguotos sumos dydį. Tikrintojai apdovanojami sandorių mokesčiais už naujų blokų sukūrimą. Tai – paskata veikti tinklo labui.

Kiti populiarūs sutarimo mechanizmai

„Proof of Work“ ir „Proof of Stake“ 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, užuot visiems tvirtintojams kuriant naujus blokus, žetonų savininkai pasirenka mažesnį delegatų skaičių tai padaryti jų vardu.

Kita vertus, įgaliojimo įrodyme („Proof of Authority“, PoA) tvirtintojai identifikuojami pagal savo reputaciją ar tapatybę, o ne pagal turimos kriptovaliutos kiekį. Tvirtintojai parenkami atsižvelgiant į jų patikimumą ir gali būti pašalinti iš tinklo, jei elgiasi piktybiškai.

Blokų grandinės pranašumai

1. Decentralizacija

Decentralizuotas blokų grandinės pobūdis reiškia, kad nėra vieno valdymo ar gedimo taško, dėl kurio ji gali būti saugesnė ir atsparesnė atakoms ar duomenų pažeidimams.

2. Skaidrumas

Sandoriai blokų grandinėje yra matomi visiems dalyviams, todėl lengviau sekti ir tvirtinti sandorius bei užtikrinti jų tikslumą.

3. Nekintamumas

Į blokų grandinę įrašyto sandorio pakeisti ar ištrinti negalima. Sukuriamas neištrinamas visų sandorių įrašas, kurį gali patikrinti kiekvienas, turintis prieigą prie blokų grandinės tinklo. Tai reikšmingas nukrypimas nuo tradicinių sistemų, kuriose sandoriai yra grįžtami.

4. Efektyvumas

Blokų grandinė gali įgalinti greitesnius ir efektyvesnius sandorius, nes jai nereikia tarpininkų, tokių kaip bankai.

5. Mažesni mokesčiai

Pašalinus tarpininkus ir automatizavus procesus, blokų grandinė gali sumažinti sandorių išlaidas ir padaryti tam tikras verslo operacijas efektyvesnes.

6. Jokio abipusio šalių pasitikėjimo poreikio

Blokų grandinės technologija leidžia atlikti skaidrius sandorius, kuriuos tinklo dalyviai patikrina ir patvirtina patys be tarpininkų.

Kokie yra skirtingi blokų grandinės tinklų tipai?

Viešosios blokų grandinės

Viešoji blokų grandinė – 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.

2. 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.

3. 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.

4. Tiekimo grandinės valdymas

Blokų grandinės technologija gali būti naudojama kuriant visų tiekimo grandinės sandorių registrą. Visi sandoriai gali būti įrašyti blokų grandinėje kaip blokai, sukuriant nekintamą ir skaidrų viso tiekimo grandinės proceso įrašą.

5. IÅ¡manieji 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. Perspektyviausia išmaniuosius sandorius taikyti decentralizuotoms programoms (dApps) ir organizacijoms (DAO).

Baigiamosios mintys

Blokų grandinės technologija siūlo saugų ir skaidrų būdą registruoti sandorius ir saugoti duomenis. Ji gali būti revoliucinga ir įnešti naujoviško pasitikėjimo ir saugumo į skaitmeninį pasaulį.

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 ir įspėjimas apie riziką: 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 teisinis ar kitoks profesionalo patarimas, taip pat nesiekiama rekomenduoti įsigyti kokį nors konkretų produktą ar paslaugą. Turėtumėte patys kreiptis patarimo į atitinkamus profesionalius patarėjus. Jei straipsnį pateikė trečiosios šalies bendraautorius, 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 atsakingas už savo investicinius sprendimus, o Binance Academy nėra atsakinga už jokius jūsų patirtus nuostolius. Ši medžiaga neturėtų būti suprantama kaip finansinis, teisinis ar kitoks profesionalo patarimas. Jei reikia daugiau informacijos, žr. mūsų naudojimo sąlygas ir įspėjimą dėl rizikos.