Galvenās atziņas
Blokķēde ir digitālā virsgrāmata, kas drošā veidā reģistrē darījumu datus decentralizētā datoru tīklā.
Blokķēdes nemainīgums nodrošina datu integritāti, izmantojot kriptogrāfiju un konsensa mehānismus, – tas nozīmē, ka pēc informācijas reģistrēšanas to vairs nevar grozīt.
Blokķēde ir pamatā tādiem kriptovalūtu tīkliem kā Bitcoin un Ethereum, un tā veicina pārskatāmību, drošību un uzticēšanos dažādos sektoros, ne tikai finanšu nozarē.
Ievads
Blokķēdes tehnoloģija ir mainījusi dažādas nozares, jo īpaši finanšu jomu, piedāvājot decentralizētu, pārskatāmu un drošu veidu datu un darījumu pārvaldībai. Lai gan sākotnēji tā tika izmantota kā pamats tādām kriptovalūtām kā Bitcoin, šīs tehnoloģijas pielietojums ir paplašinājies, aptverot piegādes ķēdes pārvaldību, veselības aprūpi, balsošanas sistēmas un daudzas citas jomas.
Kas ir blokķēde?
Blokķēde ir īpaša veida datu bāze. Tā ir decentralizēta digitālā virsgrāmata, kuru nodrošina decentralizēts datortīkls. Blokķēdes dati tiek organizēti hronoloģiskā secībā sakārtotos blokos, kas tiek aizsargāti, izmantojot kriptogrāfiju.
Šī struktūra nodrošina, ka dati ir pārskatāmi, droši un nemaināmi. Pēc bloka apstiprināšanas un pievienošanas ķēdei praktiski nav iespējams mainīt tajā saglabātos datus. Decentralizētā struktūra arī novērš nepieciešamību pēc centrālas uzraudzības iestādes. Blokķēdes darījumi var notikt starp lietotājiem bez jebkādiem starpniekiem.
Ir dažādu veidu blokķēdes ar atšķirīgu decentralizācijas pakāpi. Tomēr ar terminu "blokķēde" parasti tiek apzīmēta decentralizēta digitālā virsgrāmata, kas tiek izmantota kriptovalūtu darījumu reģistrēšanai.
Īss ieskats blokķēdes vēsturē
Pirmais blokķēdes modelis tika izveidots 20. gs. 90. gadu sākumā, kad datorzinātnieks Stjuarts Hābers (Stuart Haber) un fiziķis V. Skots Storneta (W. Scott Stornetta) izmantoja kriptogrāfiskās metodes bloku ķēdē, lai aizsargātu digitālos dokumentus pret datu falsifikāciju.
Hābera un Stornetas darbs iedvesmoja daudzu citu datorzinātnieku un kriptogrāfijas entuziastu darbu, kā rezultātā tika radīta Bitcoin – pirmā kriptovalūta, kuras darbību nodrošina blokķēdes tehnoloģija. Kopš tā laika blokķēdes izmantošanas apmēri ir ievērojami pieauguši, un kriptovalūtas tagad ir globāls fenomens.
Blokķēdes tehnoloģiju bieži izmanto, lai reģistrētu kriptovalūtu darījumus, taču tā ir piemērota dažādu veidu digitālo datu reģistrēšanai un ir izmantojama daudzveidīgiem mērķiem.
Blokķēdes galvenās iezīmes un priekšrocības
Decentralizācija: informācija tiek glabāta datoru (mezglu) tīklā, nevis vienā centrālajā serverī. Lieli, decentralizēti tīkli kā, piemēram, Bitcoin, ir ļoti noturīgi pret uzbrukumiem.
Pārskatāmība: lielākā daļa blokķēžu ir publiskas, kas nozīmē, ka visiem dalībniekiem ir piekļuve vienai un tai pašai datu bāzei. Visi dalībnieki var redzēt darījumus.
Nemainīgums: kad dati ir pievienoti blokķēdei, tos nevar mainīt, nenodrošinot tīkla konsensu.
Datu drošība: kriptogrāfija un konsensa mehānismi nodrošina stabilu aizsardzību pret datu falsifikāciju.
Efektivitāte: blokķēde var nodrošināt ātrākus un lētākus darījumus, novēršot nepieciešamību pēc starpniekiem. Darījumi tiek apstrādāti teju reāllaikā.
Kas ir decentralizācija blokķēdē?
Decentralizācija blokķēdē nozīmē ideju par to, ka kontrole un lēmumu pieņemšanas tiesības tīklā tiek sadalītas starp tīkla lietotājiem, nevis pieder vienai organizācijai (piemēram, bankai, valdībai vai kādai korporācijai).
Decentralizētā blokķēdes tīklā nav centrālas iestādes vai starpnieka, kas kontrolētu datu vai darījumu plūsmu. Tā vietā darījumus verificē un reģistrē decentralizēts datoru tīkls, kas kopīgiem spēkiem cenšas uzturēt tīklā integritāti.
Kā darbojas blokķēde?
Būtībā blokķēde ir digitāla virsgrāmata, kas droši reģistrē starp divām pusēm veiktus darījumus, novēršot datu viltošanas iespējamību. Šie darījumu dati tiek ierakstīti globālā decentralizētā datoru (mezglu) tīklā.
Kad Alise nosūta Kārlim nedaudz Bitcoin, darījums tiek pārraidīts tīklā. Katrs mezgls autentificē darījumu, verificējot digitālos parakstus un citus darījuma datus. Pēc darījuma verificēšanas tas tiek pievienots blokam kopā ar citiem darījumiem. Katru bloku var salīdzināt digitālas virsgrāmatas lappusi.
Bloki tiek secīgi savienoti, izmantojot kriptogrāfiskas metodes – tādējādi veidojas blokķēde. Darījumu verificēšanu un pievienošanu blokķēdei veic, izmantojot konsensa mehānismu – noteikumu kopumu, kas nosaka, kā tīkla mezgli panāk vienošanos par blokķēdes stāvokli un darījumu derīgumu.
Īss blokķēdes skaidrojums
1. Darījuma reģistrēšana
Pēc darījuma ierosināšanas (piemēram, pārskaitot kriptovalūtu) tas tiek pārraidīts mezglu tīklā. Katrs mezgls pārbauda šo darījumu, izmantojot iepriekš definētus noteikumus.
2. Bloka izveide
Validētie darījumi tiek sagrupēti blokā. Katrā blokā ietilpst:
Dati (piemēram, darījuma informācija)
Laika zīmogs
Kriptogrāfisks jaucējkods: unikāls identifikators, kas iegūts, piemērojot bloka datiem jaukšanas algoritmu.
Iepriekšējā bloka jaucējkods: tas savstarpēji savieno blokus, veidojot ķēdi.
3. Konsensa mehānisms
Lai pievienotu bloku ķēdei, tīkla dalībniekiem jāvienojas par tā derīgumu. Šim mērķim tiek izmantots konsensa algoritms, piemēram, likmes apliecinājums (PoS) vai darba apliecinājums (PoW). Nedaudz vēlāk apskatīsim katru no tiem detalizēti, taču īsumā tos varētu raksturot šādi:
Darba apliecinājums (PoW): Bitcoin izmantotais mehānisms, saskaņā ar kuru bloku validētājiem ir jāizmanto skaitļošanas jauda, lai risinātu sarežģītas problēmas.
Likmes apliecinājums (PoS): tiek izmantots jaunākās blokķēdēs, piemēram, Ethereum, kur bloku validētāji tiek izvēlēti, pamatojoties uz viņu likmēm (ieguldījumu) tīklā.
4. Ķēdes savienošana
Kad bloks ir validēts, tas tiek pievienots blokķēdei. Katrā nākamajā blokā tiek iekļauta atsauce uz iepriekšējo bloku, tādējādi veidojot drošu struktūru. Citiem vārdiem sakot, lai jaunais bloks tiktu validēts, tam jāizmanto iepriekšējā bloka identifikators.
5. Pārskatāmība
Blokķēdei ir raksturīga arī pārskatāmība. Būtībā ikviens var pārbaudīt blokķēdes datus, tostarp visu darījumu un bloku datus, izmantojot publiskas vietnes, ko sauc par blokķēdes pārlūkiem.
Piemēram, tu vari apskatīt ikvienu Bitcoin tīklā jebkad reģistrēto darījumu, tostarp sūtītāja un saņēmēja maka adreses, pārskaitījuma summu un citu informāciju. Ir iespējams arī izsekot visus Bitcoin blokus no šodienas līdz pat pirmajam jeb sākotnējam blokam.
Blokķēdes kriptogrāfija
Kriptogrāfija ļauj blokķēdei uzturēt drošu, pārskatāmu un pret viltojumiem drošu darījumu reģistru. Piemēram, jaukšana ir ļoti svarīga kriptogrāfiska metode, kas tiek izmantota blokķēdēs. Tas ir kriptogrāfisks process, kas pārveido jebkāda lieluma ievades datus par fiksēta garuma rakstzīmju virkni.
Blokķēdēs izmantotās jaucējfunkcijas būtībā ir noturīgas pret sadursmi, kas nozīmē, ka izredzes atrast divas datu vienības, kas nodrošinātu pilnīgi vienādu rezultātu, ir neiedomājami mazas. Tāpat darbojas arī t. s. lavīnas efekts – fenomens, saskaņā ar kuru pat nelielas izmaiņas ievades datos izraisa pilnīgi atšķirīgu rezultātu.
Kā piemēru aplūkosim SHA256 – funkciju, ko izmanto Bitcoin. Kā redzams, atšķirības lielo burtu lietojumā radīja pavisam atšķirīgu rezultātu. Jaucējfunkcijas ir arī vienvirziena funkcijas, jo skaitļošanas ceļā nav iespējams noskaidrot ievades datus, izmantojot jaukšanas procesa rezultātu.
Katrā blokķēdes blokā tiek droši glabāts iepriekšējā bloka jaucējkods, tādējādi veidojot stabilu bloku ķēdi. Ja kāds vēlētos veikt izmaiņas vienā no blokiem, izmaiņas būtu jāveic arī visos turpmākajos blokos – tas ir ne vien tehniski grūti paveicams, bet arī ārkārtīgi dārgs process.
Vēl viena blokķēdes nozarē plaši izmantota kriptogrāfiskā metode ir publiskās atslēgas kriptogrāfija. Saukta arī par asimetrisko kriptogrāfiju, tā palīdz veikt drošus un verificējamus darījumus starp lietotājiem.
Tas notiek šādi. Katram dalībniekam ir unikāls atslēgu pāris – privātā atslēga, kas tiek turēta slepenībā, un publiskā atslēga, kuru var atklāt. Kad lietotājs uzsāk darījumu, tas paraksta darījumu ar savu privāto atslēgu, tādējādi izveidojot digitālo parakstu.
Citi tīkla lietotāji var verificēt šī darījuma autentiskumu, piemērojot digitālajam parakstam sūtītāja publisko atslēgu. Tas garantē drošus darījumus, jo tikai likumīgais privātās atslēgas īpašnieks var autorizēt darījumu, un jebkurš var pārbaudīt parakstus, izmantojot publisko atslēgu.
Kas ir konsensa mehānisms?
Konsensa algoritms ir mehānisms, ar kuru tiek nodrošināta lietotāju vai mašīnu koordinēšana decentralizētā sistēmā. Tam ir jānodrošina, lai visi pārstāvji sistēmā varētu vienoties par vienotu patiesības avotu – pat tad, ja dažiem no tiem rodas darbības kļūmes.
Konsensa mehānismi garantē, ka visi tīkla mezgli glabā vienādu virsgrāmatas kopiju, kurā ietilpst informācija par visiem darījumiem.
Ja tūkstošiem mezglu glabā blokķēdes datu kopiju, drīz vien var rasties dažādas problēmas, piemēram, saistībā ar datu konsekvenci un ļaunprātīgu mezglu darbību. Lai nodrošinātu blokķēdes integritāti, tiek izmantoti dažādi konsensa mehānismi, kas nosaka to, kā tīkla mezgli panāk vienošanos. Apskatīsim populārākos konsensa mehānismus.
Konsensa mehānismu veidi
Kas ir darba apliecinājums?
Darba apliecinājums (PoW) ir konsensa mehānisms, ko darījumu verificēšanai un blokķēdes integritātes uzturēšanai izmanto daudzi blokķēdes tīkli. Tas ir arī Bitcoin sākotnējais konsensa mehānisms.
PoW sistēmā ieguvēji risinot sarežģītu matemātisku problēmu sacenšas par tiesībām pievienot blokķēdei nākamo bloku. Procesā, ko sauc par ieguvi, ieguvējs, kurš pirmais atrisina šo problēmu, saņem atlīdzībā kriptovalūtu.
Matemātisko problēmu risināšanai ieguvējiem ir jāizmanto jaudīgi datori, lai varētu veikt jaunu kriptovalūtas vienību ieguvi un aizsargāt tīklu. Tāpēc ieguves process prasa ievērojamus resursus (skaitļošanas jaudu un enerģiju).
Kas ir likmes apliecinājums?
Likmes apliecinājums (PoS) ir konsensa mehānisms, kas tika radīts, lai risinātu dažus no darba apliecinājuma (PoW) trūkumiem. Tā vietā, lai ieguvēji sacenstos par tiesībām validēt darījumus un pievienot blokķēdei jaunus blokus, risinot sarežģītas matemātiskas problēmas, PoS sistēmā validētāji tiek izvēlēti, ņemot vērā to tīklā ieguldīto kriptovalūtas apjomu.
Likme ir kriptovalūtas apjoms, ko validētāji tur kā nodrošinājumu. Parasti PoS sistēmās pēc nejaušības principa, ņemot vērā katra validētāja likmes lielumu, tiek izvēlēti validētāji, kas veidos jaunos blokus un validēs darījumus. Atlīdzībā par jaunu bloku izveidi un kā motivāciju rīkoties tīkla interesēs tie saņem darījumu komisijas maksas. Rīkojoties ļaunprātīgi, viņi riskē zaudēt savu ieguldīto kriptovalūtu.
Citi populāri konsensa mehānismi
Darba apliecinājums un likmes apliecinājums ir populārākie konsensa algoritmi, taču pastāv arī daudzi citi. Daži hibrīda mehānismi apvieno abu šo sistēmu elementus, bet citi ietver pilnīgi atšķirīgas metodes.
Piemēram, deleģētais likmes apliecinājums (DPoS) ir līdzīgs PoS, taču tajā ne visiem validētājiem ir iespēja veidot jaunus blokus – tā vietā tokenu turētāji ievēl nelielu skaitu validētāju, kas to vārdā veiks šo funkciju.
Savukārt autoritātes apliecinājuma (PoA) sistēmā validētājus identificē pēc to reputācijas vai identitātes, nevis to īpašumā esošā kriptovalūtas daudzuma. Validētāji tiek izvēlēti, ņemot vērā to uzticamību, un, ja validētājs rīkojas ļaunprātīgi, tas var tikt izslēgts no tīkla.
Kādu veidu blokķēdes tīkli pastāv?
Publiskās blokķēdes
Publiskā blokķēde ir decentralizēts tīkls, kas ir atvērts ikvienam, kas vēlas tajā iesaistīties. Šie tīkli parasti ir atvērtā pirmkoda, pārskatāmi bezatļauju tīkli, kas nozīmē, ka jebkurš var tiem piekļūt un tos izmantot. Publiskas blokķēdes ir, piemēram, Bitcoin un Ethereum.
Privātās blokķēdes
Kā liecina nosaukums, privāta blokķēde ir blokķēdes tīkls, kas nav publiski atvērts. Parasti privāto blokķēžu darbību nodrošina viena organizācija, piemēram, kāds uzņēmums, kas to izmanto savām iekšējām vajadzībām un mērķiem.
Privātās blokķēdes ir atļauju sistēmas ar saviem noteikumiem, kas regulē to, kas var redzēt blokķēdes datus un kas tajā var ierakstīt informāciju. Tās nav decentralizētas sistēmas, jo kontroles ziņā valda skaidra hierarhija. Taču tās ir dalītas, jo daudzi mezgli glabā savās iekārtās ķēdes datu kopiju.
Konsorcija blokķēdes
Konsorcija blokķēde ir publisko un privāto blokķēžu hibrīds. Konsorcija blokķēdē vairākas organizācijas veido kopīgu blokķēdes tīklu, ko tās arī kopīgiem spēkiem pārvalda un uzrauga. Šādi tīkli var būt gan atvērti, gan slēgti – atkarībā no konsorcija dalībnieku vajadzībām.
Tā vietā, lai izmantotu atvērtu sistēmu, kurā blokus var validēt jebkurš, vai slēgtu sistēmu, kurā tikai viena konkrēta persona ieceļ bloku veidotājus, konsorcija ķēdē kā validētāji var darboties vairākas personas ar vienādām pilnvarām.
Sistēmas noteikumi ir elastīgi pielāgojami – ķēdi var padarīt redzamu tikai validētājiem, pilnvarotajām personām vai visiem. Ja validētājiem izdodas sasniegt konsensu, izmaiņas var viegli īstenot. Attiecībā uz blokķēdes darbību – ja noteikts skaits iesaistīto pušu rīkosies godīgi, sistēmā neradīsies nekādas problēmas.
Kādiem mērķiem izmanto blokķēdi?
Lai gan blokķēdes tehnoloģija vēl tikai sāk attīstīties, tā jau tiek izmantota daudzās dažādās nozarēs. Tālāk ir norādīti daži no populārākajiem blokķēdes tehnoloģijas izmantošanas veidiem.
1. Kriptovalūtas
Blokķēdes tehnoloģija tika radīta kā atbalsts kriptovalūtu izveidē – blokķēdes tās izmanto kā drošu un decentralizētu virsgrāmatu darījumu reģistrēšanai.
Kamēr tradicionālie starptautiskie darījumi ietver starpniekus un augstas komisijas maksas, blokķēde nodrošina ātrākus, lētākus un pārskatāmākus starptautiskos pārskaitījumus. Bitcoin un citas kriptovalūtas tiek izmantotas ne tikai kā vērtības uzkrāšanas līdzeklis, bet arī starptautiskiem naudas pārvedumiem.
2. Viedie līgumi
Viedie līgumi ir pašizpildes līgumi, kuriem var ieprogrammēt automātisku izpildi pie konkrētiem nosacījumiem. Blokķēdes tehnoloģija ļauj droši un decentralizēti veidot un izpildīt viedos līgumus.
Viens no populārākajiem viedo līgumu izmantošanas mērķiem ir decentralizētās lietotnes (DApp) un organizācijas (DAO), kas ir būtiska decentralizēto finanšu (DeFi) platformu sastāvdaļa. DeFi platformas izmanto blokķēdi, lai nodrošinātu tādus finanšu pakalpojumus kā aizdevumi, aizņēmumi un tirdzniecība bez tradicionālo iestāžu starpniecības. Tas nodrošina demokrātisku piekļuvi finanšu instrumentiem.
3. Tokenizācija
Reālās pasaules aktīvi (RPA) kā, piemēram, nekustamais īpašums, akcijas vai mākslas darbi var tikt tokenizēti (pārvērsti digitālos tokenos blokķēdē). Tas ļauj uzlabot likviditāti un paplašināt piekļuvi ieguldījumu iespējām.
4. Digitālā identitāte
Blokķēdi var izmantot, lai izveidotu drošas un pret viltojumiem aizsargātas digitālās identitātes, ar ko iespējams verificēt personīgo informāciju un citus sensitīvus datus. Tā kā arvien vairāk personīgās informācijas un aktīvu nonāk tiešsaistē, tas var kļūt arvien būtiskāk.
5. Balsošanas sistēmas
Blokķēdes tehnoloģiju, kas piedāvā decentralizētu, pret viltojumiem aizsargātu balsojumu uzskaites sistēmu, var izmantot, lai radītu drošu un pārskatāmu balsošanas sistēmu, kurā balsotāji nevar krāpties un tiek nodrošināta balsošanas procesa integritāte.
6. Piegādes ķēdes pārvaldība
Blokķēdes tehnoloģiju var izmantot, lai reģistrētu visus piegādes ķēdē veiktos darījumus. Katru darījumu (vai darījumu grupu) var reģistrēt kā blokķēdes bloku, tādējādi izveidojot visa piegādes ķēdes procesa nemainīgu un pārskatāmu ierakstu.
Noslēgumā
Blokķēdes tehnoloģija piedāvā drošu un pārskatāmu veidu, kā reģistrēt darījumus un glabāt datus. Tā ir tehnoloģija, kas revolucionē nozares, ieviešot jaunu uzticības un drošības līmeni digitālajā vidē.
Nodrošinot vienādranga darījumus, radot jaunu veidu digitālos aktīvus un veicinot decentralizēto lietotņu darbību, blokķēdes tehnoloģija paver daudz jaunu iespēju. Šai tehnoloģijai attīstoties un paplašinoties tās lietojumam, turpmākajos gados ir sagaidāmi inovatīvi tās izmantošanas risinājumi, kas varētu ieviest būtiskas izmaiņas daudzās nozarēs.
Turpini lasīt
Atruna: šis saturs tiek tev nodrošināts nemainītā veidā un ir paredzēts tikai vispārīgai informācijai un izglītojošiem mērķiem; tas neietver nekādus apliecinājumus vai garantijas. Tas nav uzskatāms par finansiālu, juridisku vai cita veida padomu un nav paredzēts kā ieteikums iegādāties kādu konkrētu produktu vai pakalpojumu. Aicinām tevi apspriesties ar atbilstošiem profesionāliem konsultantiem. Ja šo rakstu ir veidojis trešās puses autors, lūdzu, ņem vērā, ka tajā paustie viedokļi pieder attiecīgajam raksta autoram un neatspoguļo Binance Akadēmijas pārstāvju uzskatus. Pilnu atrunas tekstu lasi šeit. Digitālo aktīvu cenas var būt svārstīgas. Tavu ieguldījumu vērtība var samazināties vai pieaugt, un tu vari neatgūt ieguldīto summu. Tu uzņemies pilnu atbildību par saviem ieguldījumu lēmumiem, un Binance Akadēmija neatbild par taviem iespējamajiem zaudējumiem. Šī informācija nav uzskatāma par finansiālu, juridisku vai cita veida profesionālu padomu. Papildinformācijai lasi mūsu Lietošanas noteikumus un Brīdinājumu par riskiem.