Ce este tehnologia blockchain? Ghidul complet
Cuprins
Capitolul 1 - ABC-ul blockchain-ului
Ce este blockchain-ul?
Cum sunt conectate blocurile?
Blockchain-urile și descentralizarea
Problema Generalilor Bizantini
De ce trebuie ca blockchain-urile să fie descentralizate?
Ce este rețeaua peer-to-peer?
Ce sunt nodurile blockchain?
Blockchain-uri publice vs. private
Cum funcționează tranzacțiile?
Cum să faceți tranzacții cu Bitcoin
Cine a inventat tehnologia blockchain?
Avantajele și dezavantajele tehnologiei blockchain
Capitolul 2 - Cum funcționează blockchain-ul?
Cum se adaugă blocurile în blockchain?
Minerit (Proof of Work)
Staking (Proof of Stake)
Alți algoritmi de consens
Pot inversa tranzacțiile din blockchain?
Ce este scalabilitatea blockchain-ului?
De ce trebuie să se extindă blockchain-ul?
Ce este un fork blockchain?
Capitolul 3 - Pentru ce este folosit blockchain-ul?
Blockchain pentru lanțuri de aprovizionare
Blockchain și industria jocurilor video
Blockchain pentru sistemul medical
Remitere prin blockchain
Blockchain și identitate digitală
Blockchain și Internetul lucrurilor (IoT)
Blockchain pentru guvernare
Blockchain pentru caritate
Blockchain pentru speculații
Crowdfunding cu blockchain
Blockchain și sisteme de fișiere distribuite
Ce este tehnologia blockchain? Ghidul complet
Acasă
Articole
Ce este tehnologia blockchain? Ghidul complet

Ce este tehnologia blockchain? Ghidul complet

Intermediar
Publicat Dec 30, 2019Actualizat Nov 10, 2022
33m

Capitole

  1. ABC-ul blockchain-ului

  2. Cum funcționează blockchain-ul?

  3. Pentru ce este folosit blockchain-ul?


Capitolul 1 - ABC-ul blockchain-ului

Conținut


Ce este blockchain-ul?

Un blockchain este un tip special de bază de date. Este posibil să fi auzit, de asemenea, termenul de tehnologia registrului distribuit (sau DLT) – în multe cazuri, se referă la același lucru.

Un blockchain are anumite proprietăți unice. Există reguli despre cum pot fi adăugate datele și, odată ce au fost stocate, modificarea sau ștergerea acestora este, practic, imposibilă.

În timp, datele sunt adăugate în structuri numite blocuri. Fiecare bloc este construit deasupra ultimului și include o informație care se leagă de cel precedent. Privind cel mai recent bloc, putem verifica dacă acesta a fost creat după ultimul. Așadar, continuând până la capătul „lanțului”, vom ajunge la primul nostru bloc – cunoscut sub numele de blocul genezei.

Pentru analogie, să presupunem că aveți o foaie de calcul cu două coloane. În prima celulă a primului rând, puneți orice date doriți să păstrați.

Datele primei celule sunt convertite într-un identificator de două litere, care va fi apoi utilizat ca parte a următoarei intrări. În acest exemplu, identificatorul de două litere KP trebuie utilizat pentru a completa următoarea celulă din al doilea rând (defKP). Asta înseamnă că, dacă modificați primele date de intrare (abcAA), veți obține o combinație diferită de litere în fiecare altă celulă.

O bază de date în care fiecare intrare este legată de ultima.

O bază de date în care fiecare intrare este legată de ultima.


Privind acum rândul 4, cel mai recent identificator al nostru este TH. Vă amintiți cum am spus că nu puteți reveni și elimina sau șterge intrări? Motivul pentru acest lucru este faptul că ar fi ușor pentru oricine să spună că a făcut asta și, pur și simplu, să vă ignore încercarea de schimbare.

Să presupunem că modificați datele din prima celulă – veți obține un identificator diferit, ceea ce ar însemna că al doilea bloc ar avea date diferite, ducând la un identificator diferit în rândul 2 și așa mai departe. TH este, în esență, un produs al tuturor informațiilor care vin înaintea lui.


Cum sunt conectate blocurile?

Ceea ce am discutat mai sus – referitor la identificatorii noștri din două litere – este o analogie simplificată a modului în care un blockchain-ul utilizează funcțiile hash. Hashing-ul este lipiciul care ține blocurile împreună. Acesta constă în preluarea datelor de orice dimensiune și trecerea lor printr-o funcție matematică pentru a produce o ieșire (un hash) care are întotdeauna aceeași lungime.

Hash-urile folosite în blockchain-uri sunt interesante, deoarece șansele de a găsi două date care oferă exact aceeași ieșire sunt incredibil de scăzute. La fel ca identificatorii noștri de mai sus, orice modificare minoră a datelor noastre de intrare va genera o ieșire total diferită.

Să ilustrăm acest lucru cu SHA256, o funcție folosită pe scară largă în Bitcoin. După cum puteți vedea, chiar și schimbarea literelor cu majuscule este suficientă pentru a altera complet rezultatul.


Date de intrare

Ieșire SHA256

Academia Binance

886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3

Academia Binance

4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7

academia binance

a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181


Faptul că nu există coliziuni SHA256 cunoscute (adică două intrări diferite care ne oferă aceeași ieșire) este incredibil de valoros în contextul blockchain-urilor. Asta înseamnă că fiecare bloc poate indica înapoi la cel anterior prin includerea hash-ului său, iar orice încercare de a edita blocuri mai vechi va deveni imediat evidentă.

Fiecare bloc conține o amprentă a celui precedent.

Fiecare bloc conține o amprentă a celui precedent.


Blockchain-urile și descentralizarea

Am explicat structura de bază a unui blockchain. Dar când oamenii vorbesc despre tehnologia blockchain, probabil că nu se referă doar la baza de date în sine, ci și la ecosistemele construite în jurul blockchain-urilor. 

Ca structuri de date independente, blockchain-urile sunt cu adevărat utile doar în aplicații de nișă. Lucrurile devin interesante atunci când le folosim ca instrumente care permit străinilor să se coordoneze între ei. În combinație cu alte tehnologii și o anumită teorie a jocurilor, un blockchain poate acționa ca un registru distribuit care nu este controlat de nimeni.

Acest lucru înseamnă că nimeni nu are puterea de a edita intrările în afara regulilor sistemului (mai multe despre reguli în curând). În acest sens, ați putea argumenta că registrul este deținut simultan de toată lumea: participanții ajung la un acord cu privire la cum arată acesta în orice moment.


Problema Generalilor Bizantini

Adevărata provocare care stă în calea unui sistem ca cel descris mai sus este așa-numita problemă a Generalilor Bizantini. Concepută în anii '80, aceasta descrie o dilemă în care participanții izolați trebuie să comunice pentru a-și coordona acțiunile. Această dilemă specifică se referă la câțiva generali de armată care înconjoară un oraș și care decid dacă îl atacă sau nu. Generalii pot comunica doar prin mesageri. 

Fiecare trebuie să decidă dacă să atace sau să se retragă. Nu contează dacă atacă sau se retrag, atâta timp cât toți generalii cad de acord asupra unei decizii comune. Dacă decid să atace, vor avea succes doar dacă se mișcă în același timp. Deci, cum ne asigurăm că vor reuși? 

Sigur, ar putea comunica prin intermediul unui mesager. Dar dacă mesagerul este interceptat cu un mesaj care spune „atacăm în zori” și acel mesaj este înlocuit cu „atacăm în seara asta”? Ce se întâmplă dacă unul dintre generali este rău intenționat și îi induce în mod voit în eroare pe ceilalți, garantându-le eșecul?

Toți generalii au succes când atacă (stânga). Când unii se retrag în timp ce alții atacă, vor fi învinși (dreapta).

Toți generalii au succes când atacă (stânga). Când unii se retrag în timp ce alții atacă, vor fi învinși (dreapta).


Avem nevoie de o strategie în care să se poată ajunge la un consens, chiar dacă participanții devin rău intenționați sau mesajele sunt interceptate. A nu putea menține o bază de date nu este o situație pe viață sau pe moarte, precum atacarea unui oraș fără întăriri, dar se aplică același principiu. Dacă nu există nimeni care să supravegheze blockchain-ul și să ofere utilizatorilor informații „corecte”, atunci utilizatorii trebuie să poată comunica între ei.

Pentru a depăși potențialul eșec al unui (sau mai multor) utilizator, mecanismele blockchain-ului trebuie proiectate cu atenție, pentru rezista la astfel de eșecuri. Un sistem care reușește acest lucru este un sistem tolerant la erori bizantine. După cum vom vedea în curând, se utilizează algoritmi de consens pentru a aplica reguli solide.


De ce trebuie ca blockchain-urile să fie descentralizate?

Desigur, puteți opera un blockchain pe cont propriu. Dar ați ajunge să aveți o bază de date greoaie în comparație cu alternative mai bune. Potențialul său real poate fi exploatat într-un mediu descentralizat – adică unul în care toți utilizatorii sunt egali. În acest fel, blockchain-ul nu poate fi șters sau preluat cu rele intenții. Există o singură sursă de adevăr pe care o poate vedea oricine.


Ce este rețeaua peer-to-peer?

Rețeaua peer-to-peer (P2P) este nivelul nostru de utilizatori (sau generalii din exemplul nostru anterior). Nu există administrator, așa că în loc să contacteze un server central oricând dorește să facă schimb de informații cu un alt utilizator, utilizatorul trimite informațiile direct colegilor săi. 

Luați în considerare graficul de mai jos. În stânga, A trebuie să își direcționeze mesajul prin server pentru a-l trimite către F. Însă, în partea dreaptă sunt conectați fără intermediar.

O rețea centralizată (stânga) vs. una descentralizată (dreapta).

O rețea centralizată (stânga) vs. una descentralizată (dreapta).


În mod normal, serverul deține toate informațiile de care au nevoie utilizatorii. Când accesați Academia Binance, cereți serverelor sale să vă furnizeze toate articolele. Dacă site-ul este offline, nu le veți putea vedea. Cu toate acestea, dacă ați descărcat tot conținutul, îl puteți încărca pe computer fără a mai interoga Academia Binance. 

În esență, asta face fiecare partener cu blockchain-ul: întreaga bază de date este stocată pe computerul lor. Dacă cineva părăsește rețeaua, utilizatorii rămași vor putea în continuare să acceseze blockchain-ul și să partajeze informații între ei. Când în lanț se adaugă un bloc nou, datele sunt propagate în rețea, astfel ca fiecare să își poată actualiza propria copie a registrului.

Consultați Explicarea rețelelor peer-to-peer pentru o discuție mai aprofundată despre acest tip de rețea.


Ce sunt nodurile blockchain?

Nodurile sunt pur și simplu dispozitivele conectate la rețea – ele sunt cele care stochează copii ale blockchain-ului și partajează informații cu alte dispozitive. Utilizatorii nu trebuie să gestioneze manual aceste procese. În general, tot ce trebuie să facă este să descarce și să execute software-ul blockchain, iar restul va fi efectuat automat.

Cele de mai sus descriu ce este un nod în sensul cel mai pur, dar definiția poate include și alți utilizatori care interacționează cu rețeaua în orice fel. În domeniul criptomonedelor, de exemplu, o simplă aplicație de portofel pe telefonul dvs. este cunoscută sub numele light node


Blockchain-uri publice vs. private

După cum probabil știți, Bitcoin a ajutat industria blockchain să devină ceea ce este astăzi. De când Bitcoin a început să dovedească că este un activ financiar legitim, inovatorii s-au gândit la potențialul tehnologiei de bază pentru alte domenii. Acest lucru a dus la o explorare a blockchain-ului pentru nenumărate cazuri de utilizare în afara finanțelor.

Bitcoin este ceea ce se numește un blockchain public. Asta înseamnă că oricine poate vizualiza tranzacțiile pe acesta, iar pentru a se alătura nu are nevoie decât de o conexiune la internet și software-ul necesar. Deoarece nu există alte cerințe pentru participare, ne putem referi la acesta ca fiind un mediu fără permisiune.

În contrast, există și alte tipuri de blockchain-uri numite blockchain-uri private. Aceste sisteme stabilesc reguli cu privire la cine poate vedea și interacționa cu blockchain-ul. Ca atare, ne referim la ele ca medii cu permisiune. În timp ce blockchain-urile private pot părea redundante la început, ele au câteva cazuri de aplicare importante – în principal în mediile întreprinderilor.

Pentru mai multe despre acest subiect, consultați Blockchain-uri publice, private și de consorțiu - care este diferența?


Doriți să începeți să tranzacționați criptomonede? Cumpărați Bitcoin pe Binance!


Cum funcționează tranzacțiile?

Dacă Alice dorește să-l plătească pe Bob prin transfer bancar, ea își anunță banca. Pentru simplificare, să presupunem că cele două părți folosesc aceeași bancă. Banca verifică dacă Alice are fonduri pentru a efectua tranzacția, înainte de a-și actualiza baza de date (de exemplu, -50 USD pentru Alice, +50 USD pentru Bob).

Acest lucru nu este prea diferit de ceea ce se întâmplă cu un blockchain. La urma urmei, este tot o bază de date. Diferența cheie este faptul că nu există o singură parte care să efectueze verificările și să actualizeze soldurile. Toate nodurile trebuie să facă acest lucru. 

Dacă Alice vrea să-i trimită cinci Bitcoin lui Bob, ea transmite un mesaj în rețea referitor la acest lucru. Acesta nu va fi adăugat imediat în blockchain – nodurile îl vor vedea, dar pentru confirmarea tranzacției trebuie finalizate alte acțiuni. Consultați Cum se adaugă blocuri în blockchain?

Odată ce tranzacția a fost adăugată în blockchain, toate nodurile pot vedea că a fost efectuată. Acestea își vor actualiza copia blockchain-ului pentru a o reflecta. Acum, Alice nu poate trimite aceleași cinci unități lui Carol (cheltuială dublă), deoarece rețeaua știe că le-a cheltuit deja într-o tranzacție anterioară.

Nu există conceptul de nume de utilizator și parolă – se folosește criptografia cu cheie publică pentru a dovedi dreptul de proprietate asupra fondurilor. Pentru a primi fonduri, în primul rând, Bob trebuie să genereze o cheie privată. Aceasta este doar un număr aleatoriu foarte lung, care ar fi practic imposibil de ghicit de oricine, chiar și cu sute de ani la dispoziție. Dar dacă el dezvăluie cuiva cheia sa privată, persoana respectivă va putea dovedi că este proprietarul fondurilor sale (și, prin urmare, să le cheltuiască). Așa că este important să îi păstreze confidențialitatea.

Ce poate face Bob, totuși, este să genereze o cheie publică pe baza celei private. Apoi, el poate să dea cheia publică oricui, deoarece este aproape imposibil ca persoana respectivă să aplice metode de inginerie inversă pentru a descoperi cheia privată. În cele mai multe cazuri, el va efectua o altă operațiune (cum ar fi hashing) pe cheia publică pentru a obține o adresă publică.

cum funcționează o tranzacție blockchain


El îi va da lui Alice adresa publică, astfel ca ea să știe unde să trimită fondurile. Ea construiește o tranzacție care spune că aceste fonduri sunt plătite la această adresă publică. Apoi, pentru a dovedi rețelei că nu încearcă să cheltuiască fonduri care nu sunt ale ei, ea generează o semnătură digitală folosind propria cheie privată. Oricine poate lua mesajul semnat al lui Alice și îl poate compara cu cheia ei publică și poate spune cu certitudine că are dreptul să îi trimită acele fonduri lui Bob.


Cum să faceți tranzacții cu Bitcoin

Pentru a ilustra cum puteți face tranzacții cu Bitcoin, să ne imaginăm două scenarii diferite. Primul constă în retragerea de Bitcoin de către dvs. din Binance, iar al doilea în trimiterea de fonduri din TrustWallet către portofelul dvs. Electrum.


Cum să retrageți Bitcoin de pe Binance

1. Conectați-vă la contul dvs. Binance. Dacă încă nu aveți niciun Bitcoin, consultați ghidul nostru Bitcoin despre cum să cumpărați.

2. Țineți cursorul peste Portofel și selectați Portofel Spot.

selectarea portofelului Spot din meniul derulant al portofelului pe Binance


3. Faceți clic pe Retragere din bara laterală din stânga.

4. Alegeți moneda pe care doriți să o retrageți – în acest caz, BTC.

5. Copiați adresa la care doriți să vă retrageți monedele Bitcoin și inserați-o în Adresa BTC a destinatarului.

ecran de retragere Binance


6. Specificați suma pe care doriți să o retrageți.

7. Faceți clic pe Trimitere.

8. În scurt timp veți primi un e-mail de confirmare. Verificați cu atenție dacă adresa este corectă. Dacă este, confirmați tranzacția în e-mail.

9. Așteptați ca tranzacția să fie efectuată pe blockchain. Puteți monitoriza starea acesteia în fila Istoricul depunerilor și retragerilor sau folosind un explorator de blocuri.


Cum să trimiteți Bitcoin din Trust Wallet la Electrum

În acest exemplu, vom trimite niște Bitcoin de la Trust Wallet către Electrum.


1. Deschideți aplicația Trust Wallet.

2. Apăsați pe contul dvs. Bitcoin.

3. Apăsați pe Trimitere.

4. Deschideți portofelul dvs. Electrum.

5. Faceți clic pe fila Primire din Electrum și copiați adresa.

captură de ecran portofel Electrum


Alternativ, puteți reveni la Trust Wallet și să apăsați pe pictograma [–] pentru a scana codul QR care indică adresa dvs. Electrum.

captură de ecran Trust Wallet


6. Lipiți adresa dvs. Bitcoin în Adresa destinatarului în Trust Wallet.

7. Specificați suma.

8. Dacă totul pare corect, confirmați tranzacția.

9. Ați terminat! Așteptați ca tranzacția să fie confirmată pe blockchain. Puteți monitoriza starea acesteia prin copierea adresei dvs. într-un explorator de blocuri.


Doriți să începeți să tranzacționați criptomonede? Cumpărați Bitcoin pe Binance!


Cine a inventat tehnologia blockchain?

Tehnologia Blockchain a fost oficializată în 2009 odată cu lansarea Bitcoin – primul și cel mai popular blockchain. Cu toate acestea, creatorul său, care folosește pseudonimul Satoshi Nakamoto, s-a inspirat din tehnologii și propuneri anterioare.

Blockchain-urile folosesc la scară largă funcțiile hash și criptografia, care existau cu decenii înainte de lansarea Bitcoin. Interesant este că structura blockchain-ului poate fi identificată încă de la începutul anilor '90, deși a fost folosită doar pentru marcarea temporală a documentelor, astfel ca acestea să nu poată fi modificate ulterior.

Pentru mai multe despre acest subiect, consultați Istoria blockchain-ului.


Avantajele și dezavantajele tehnologiei blockchain

Blockchain-urile care sunt concepute corespunzător rezolvă o problemă ce afectează părțile interesate dintr-o serie de industrii, de la finanțe la agricultură. O rețea distribuită prezintă multe avantaje față de modelul tradițional client-server, dar presupune și unele compromisuri.


Avantaje

Unul dintre beneficiile imediate menționate în cartea albă Bitcoin este că plățile ar putea fi transmise fără implicarea unui intermediar. Blockchain-urile ulterioare au dus acest lucru și mai departe, permițând utilizatorilor să trimită tot felul de informații. Eliminarea contrapărților înseamnă că există mai puțin risc pentru utilizatorii implicați și are drept rezultat comisioane mai mici, deoarece nu există niciun intermediar care să își ia partea lui.

După cum am menționat mai devreme, o rețea publică blockchain este, de asemenea, fără permisiune – nu există nicio barieră la intrare, deoarece nu există nimeni la conducere. Dacă un utilizator potențial se poate conecta la internet, atunci poate interacționa cu alți parteneri din rețea.

Mulți ar susține că cea mai importantă calitate a blockchain-urilor este că au un grad ridicat de rezistență la cenzură. Pentru a paraliza un serviciu centralizat, tot ce ar trebui să facă un agent rău intenționat este să vizeze un server. Dar, într-o rețea peer-to-peer, fiecare nod acționează ca un server propriu. 

Un sistem precum Bitcoin are peste 10.000 de noduri vizibile împrăștiate în întreaga lume, făcând practic imposibilă compromiterea rețelei, chiar și pentru un atacator cu resurse importante. Trebuie remarcat faptul că există și multe noduri ascunse, care nu sunt vizibile pentru rețeaua mai largă.

Acestea sunt câteva avantaje generale. Există multe cazuri de utilizare specifice pentru care se potrivesc blockchain-urile, așa cum veți vedea în Pentru ce se folosește blockchain-ul?


Dezavantaje

Blockchain-urile nu reprezintă o soluție magică pentru orice problemă. Fiind optimizate pentru avantajele prezentate în secțiunea anterioară, acestea ajung să aibă anumite deficiențe în alte domenii. Cel mai evident obstacol în calea adoptării în masă a blockchain-urilor este faptul că acestea nu scalează foarte bine.

Acest lucru este valabil pentru orice rețea distribuită. Deoarece toți participanții trebuie să rămână sincronizați, informațiile noi nu pot fi adăugate prea repede, deoarece nodurile nu ar putea ține pasul. Prin urmare, dezvoltatorii tind să limiteze în mod intenționat viteza cu care blockchain-ul se poate actualiza pentru a se asigura că sistemul rămâne descentralizat.

Pentru utilizatorii unei rețele, acest lucru se poate manifesta prin perioade lungi de așteptare, în cazul în care prea mulți oameni încearcă să facă tranzacții. Blocurile pot conține un număr limitat de date și nu sunt adăugate instantaneu în lanț. Dacă există mai multe tranzacții decât pot încăpea într-un bloc, atunci orice alte tranzacții suplimentare trebuie să aștepte următorul bloc.

Un alt posibil dezavantaj al sistemelor blockchain descentralizate este faptul că nu se poate face upgrade cu ușurință pentru acestea. Dacă vă construiți propriul software, puteți adăuga noi caracteristici după cum doriți. Nu trebuie să lucrați cu alții sau să cereți permisiunea pentru a face modificări.

Într-un mediu cu potențial milioane de utilizatori, aplicarea modificărilor este considerabil mai dificilă. Ați putea modifica unii dintre parametrii software-ului nodului dvs., dar în cele din urmă v-ați separa de rețea. Dacă software-ul modificat este incompatibil cu alte noduri, acestea vor recunoaște acest lucru și vor refuza să interacționeze cu nodul dvs.

Să presupunem că doriți să schimbați o regulă privitoare la cât de mari pot fi blocurile (de la 1 MB la 2 MB). Puteți încerca să trimiteți un astfel de bloc către nodurile la care sunteți conectat, dar acestea au o regulă care spune „nu sunt acceptate blocuri de peste 1 MB”. Dacă primesc ceva mai mare, nu îl vor include în copia lor a blockchain-ului.

Singura modalitate de a face modificări este ca majoritatea ecosistemului să le accepte. Cu blockchain-urile majore, pot exista luni – sau chiar ani – de discuții intense pe forumuri înainte ca schimbările să poată fi coordonate. Consultați Hard Forks și Soft Forks pentru mai multe informații despre acest lucru.



Capitolul 2 - Cum funcționează blockchain-ul?

Conținut


Cum se adaugă blocurile în blockchain?

Am discutat despre multe până acum. Știm că nodurile sunt interconectate și că stochează copii ale blockchain-ului. Ele își transmit reciproc informații despre tranzacții și blocuri noi. Am discutat deja despre ce sunt nodurile, dar s-ar putea să vă întrebați: cum se adaugă blocuri noi în blockchain?

Nu există o singură sursă care spune utilizatorilor ce ar trebui să facă. Deoarece toate nodurile au putere egală, trebuie să existe un mecanism pentru a decide în mod corect cine poate adăuga blocuri la blockchain. Avem nevoie de un sistem care face ca trișarea să fie costisitoare pentru utilizatori, dar care îi recompensează când acționează cinstit. Orice utilizator rațional va dori să acționeze într-un mod care îi oferă beneficii economice.

Deoarece rețeaua este fără permisiune, crearea blocurilor trebuie să fie accesibilă oricui. Protocoalele asigură adesea acest lucru, solicitând utilizatorului să își pună „pielea la bătaie” – trebuie să își riște proprii săi bani. Acest lucru îi va permite să participe la crearea blocurilor și, dacă generează unul valid, va primi o recompensă.

Cu toate acestea, dacă încearcă să trișeze, restul rețelei va ști. Orice stake pe care l-a pus în joc va fi pierdut. Aceste mecanisme se numesc algoritmi de consens deoarece permit participanților la rețea să ajungă la un consens asupra blocului care ar trebui adăugat în continuare.


Minerit (Proof of Work)

Proof-of-work


Mineritul este de departe cel mai des folosit algoritm de consens. În minerit, se folosește un algoritm Proof of Work (PoW). Acesta impune utilizatorilor să își sacrifice puterea de calcul pentru a încerca să rezolve un puzzle stabilit de protocol.

Puzzle-ul cere utilizatorilor să facă hashing pentru tranzacții și alte informații incluse în bloc. Dar pentru ca hash-ul să fie considerat valid, acesta trebuie să fie sub o anumită valoare. Deoarece nu există nicio modalitate de a prezice care va fi o anumită ieșire, minerii trebuie să continue să facă hashing pentru date puțin modificate până când găsesc o soluție validă.

Evident, hashing-ul repetat al datelor consumă foarte multe resurse de calcul. În blockchain-urile Proof of Work, „stake-ul” pe care utilizatorii îl propun sunt banii investiți în computerele de minerit și energia electrică folosită pentru a le alimenta. Ei fac acest lucru în speranța de a obține o recompensă bloc

Vă amintiți cum spuneam mai devreme că este practic imposibil să inversați un hash, dar este ușor să îl verificați? Când un miner trimite un bloc nou către restul rețelei, toate celelalte noduri îl folosesc ca intrare într-o funcție hash. Pur și simplu trebuie să-l execute o dată pentru a verifica dacă blocul este valabil conform regulilor blockchain-ului. Dacă nu este, minerul nu primește recompensa, iar energia electrică va fi irosită.

Primul blockchain Proof of Work a fost cel al Bitcoin. De la crearea sa, multe alte blockchain-uri au adoptat mecanismul PoW.


Avantajele Proof of Work

  • Încercat și testat – până în prezent, Proof of Work este cel mai matur algoritm de consens și a asigurat o valoare de sute de miliarde de dolari.

  • Fără permisiune – oricine se poate alătura competiției de minerit sau pur și simplu poate executa un nod de validare.

  • Descentralizare – minerii concurează unii împotriva altora pentru a produce blocuri, ceea ce înseamnă că puterea hash nu este niciodată controlată de o singură parte.


Dezavantajele Proof of Work

  • Consumator de resurse – mineritul consumă o cantitate enormă de electricitate.

  • Bariere din ce în ce mai mari la intrare – pe măsură ce mai mulți mineri se alătură rețelei, protocoalele cresc dificultatea puzzle-ului de minerit. Pentru a rămâne competitivi, utilizatorii trebuie să investească în echipamente mai bune. Acest lucru ar putea exclude o mulțime de mineri, din cauza prețurilor.

  • Atacuri 51% – deși mineritul promovează descentralizarea, există posibilitatea ca un miner să obțină cea mai mare parte a puterii hash. Dacă se întâmplă acest lucru, teoretic, poate anula tranzacțiile și poate submina securitatea blockchain-ului.


Staking (Proof of Stake)

În sistemele Proof of Work, lucrul care vă stimulează să acționați cinstit sunt banii pe care i-ați plătit pentru computerele de minerit și electricitate. Nu veți obține o rentabilitate a investiției dacă nu minați corect blocurile.

Cu Proof of Stake (PoS), nu există costuri externe. În loc de mineri, avem validatori care propun (sau fac „forging” de) blocuri. Ei pot folosi un computer obișnuit pentru a genera noi blocuri, dar, pentru acest privilegiu, trebuie să folosească o parte semnificativă din fondurile lor. Staking-ul se face cu o cantitate predefinită din criptomoneda nativă a blockchain-ului, conform regulilor fiecărui protocol. 

Diferitele implementări au variații diferite, dar odată ce un validator își pune unitățile în joc, acestea pot fi selectate aleatoriu de către protocol pentru a anunța următorul bloc. Dacă face acest lucru corect, va primi o recompensă. Alternativ, ar putea exista mai mulți validatori care să fie de acord cu privire la următorul bloc, iar o recompensă este distribuită proporțional cu stake-ul propus de fiecare.

Blockchain-urile PoS „pure” sunt mai puțin comune decât cele DPoS (Delegated Proof of Stake), care necesită ca utilizatorii să voteze nodurile (martori) pentru a valida blocurile pentru întreaga rețea.

Ethereum, principalul blockchain de contracte inteligente, va trece în curând la Proof of Stake, o dată cu migrarea sa la ETH 2.0. 


Avantajele Proof of Stake

  • Ecologic – amprenta de carbon a PoS este o fracțiune din cea a mineritului PoW. Staking-ul elimină necesitatea operațiunilor de hashing care consumă multe resurse.

  • Tranzacții mai rapide – deoarece nu este nevoie să cheltuiți putere de calcul suplimentară pentru puzzle-uri arbitrare stabilite de protocol, unii susținători ai PoS argumentează că ar putea crește randamentul tranzacțiilor.

  • Recompense din staking și dobândă – în loc să apelați la mineri, recompensele pentru securizarea rețelei sunt plătite direct deținătorilor de token-uri. În unele cazuri, PoS permite utilizatorilor să obțină venituri pasive sub formă de airdrop sau dobândă, pur și simplu făcând staking cu fondurile lor.


Dezavantajele Proof of Stake

  • Relativ netestate – protocoalele PoS încă nu au fost testate la scară largă. Pot exista unele vulnerabilități nedescoperite în implementarea sa sau în criptoeconomie.

  • Plutocrație – există îngrijorări cu privire la faptul că PoS încurajează un ecosistem de tipul „bogații devin mai bogați”, deoarece validatorii cu o participație mare tind să câștige mai multe recompense.

  • Dilema „nothing at stake” – în PoW, utilizatorii pot „paria” doar pe un singur lanț – ei minează pe lanțul despre care consideră că are cele mai mari șanse de reușită. În timpul unui hard fork, ei nu pot paria pe mai multe lanțuri cu aceeași putere hash. Cu toate acestea, validatorii din PoS pot lucra pe mai multe lanțuri cu costuri suplimentare mici, ceea ce ar putea cauza probleme economice.


Alți algoritmi de consens

Proof of Work și Proof of Stake sunt cei mai obișnuiți algoritmi de consens, dar există mulți alții. Unii sunt hibrizi care combină elemente din ambele sisteme, în timp ce alții sunt metode complet diferite. 

Nu le vom prezenta aici, dar dacă vă interesează, consultați următoarele articole:


Pot inversa tranzacțiile din blockchain?

Blockchain-urile sunt, din concepție, baze de date foarte robuste. Proprietățile lor inerente fac extrem de dificilă eliminarea sau modificarea datelor din blockchain după ce au fost înregistrate.  Când vine vorba de Bitcoin și alte rețele mari, este aproape imposibil. Așadar, atunci când faceți o tranzacție pe un blockchain, cel mai bine este să vă gândiți la aceasta ca fiind definitivă.

Acestea fiind spuse, există multe implementări diferite ale blockchain-ului, iar diferența cea mai fundamentală dintre ele este modul în care acestea ajung la un consens în cadrul rețelei. Asta înseamnă că, în unele implementări, un grup relativ mic de participanți poate obține suficientă putere în rețea pentru a inversa efectiv tranzacțiile. Acest lucru este deosebit de îngrijorător pentru altcoins care rulează pe rețele mici (cu rate de hash scăzute din cauza concurenței reduse în minerit).


Ce este scalabilitatea blockchain-ului?

De obicei, scalabilitatea blockchain-ului este folosită ca un termen generic pentru capacitatea unui sistem blockchain de a satisface cererea în creștere. În timp ce blockchain-urile au proprietăți care le fac atractive (cum ar fi descentralizarea, rezistența la cenzură, imuabilitatea), acestea au un cost.

Spre deosebire de sistemele descentralizate, o bază de date centralizată poate funcționa cu viteză și randament mult mai mari. Acest lucru are sens, deoarece nu este nevoie ca mii de noduri împrăștiate în întreaga lume să se sincronizeze cu rețeaua de fiecare dată când conținutul acesteia este modificat. Dar acesta nu este și cazul blockchain-urilor. Drept urmare, scalabilitatea este un subiect pe care dezvoltatorii de blockchain îl dezbat de ani de zile.

O serie de soluții diferite au fost fie propuse, fie implementate pentru a atenua unele dintre dezavantajele blockchain-urilor privind performanța. În acest moment, însă, nu este clar care este cea mai bună abordare. Este posibil să fie necesară încercarea mai multor soluții diferite până când se descoperă răspunsuri mai simple la problema scalabilității.

La un nivel mai larg, există o întrebare fundamentală cu privire la scalabilitate: ar trebui să îmbunătățim performanța blockchain-ului în sine (scalare on-chain) sau ar trebui să permitem executarea tranzacțiilor fără a umfla blockchain-ul principal (scalare off-chain)? 

Pot exista avantaje clare pentru ambele. Soluțiile de scalare on-chain ar putea fi reducerea dimensiunii tranzacțiilor sau chiar optimizarea modului în care sunt stocate datele în blocuri. Pe de altă parte, soluțiile off-chain implică gruparea tranzacțiilor în afara blockchain-ului principal și adăugarea lor ulterioară. Unele dintre cele mai notabile soluții off-chain se numesc sidechain-uri și canale de plată.

Dacă doriți să aprofundați acest subiect, citiți Scalabilitatea-uri blockchain-ului - Sidechain-uri și canale de plată.


De ce trebuie să se extindă blockchain-ul?

Dacă sistemele blockchain vor concura cu omologii lor centralizați, ele trebuie să fie cel puțin la fel de performante ca aceștia. Totuși, în mod realist, probabil că vor trebui să aibă performanță și mai bună pentru a stimula dezvoltatorii și utilizatorii să treacă la platforme și aplicații bazate pe blockchain. 

Asta înseamnă că, în comparație cu sistemele centralizate, utilizarea blockchain-urilor trebuie să fie mai rapidă, mai ieftină și mai ușoară, atât pentru dezvoltatori, cât și pentru utilizatori. Acest lucru nu este ușor de realizat, menținând în același timp caracteristicile definitorii ale blockchain-urilor, despre care am discutat mai devreme. 


Ce este un fork blockchain?

Ca și în cazul oricărui software, blockchain-urile au nevoie de upgrade-uri pentru a remedia probleme, a adăuga reguli noi sau a le elimina pe cele vechi. Deoarece majoritatea software-ului blockchain este open-source, teoretic, oricine poate propune noi actualizări care să fie adăugate la software-ul care guvernează rețeaua. 

Rețineți că blockchain-urile sunt rețele distribuite. Odată ce software-ul este actualizat, mii de noduri împrăștiate în întreaga lume trebuie să poată comunica și implementa noua versiune. Dar ce se întâmplă dacă participanții nu pot cădea de acord cu privire la ce upgrade să se implementeze? De obicei, nu există o organizație cu un flux de decizie stabilit care ia decizia. Acest lucru ne duce la soft forks și hard forks.


Soft forks

Dacă există un acord general cu privire la modul în care ar trebui să arate o actualizare, lucrurile sunt relativ simple. Într-un scenariu ca acesta, software-ul este actualizat cu o modificare retro-compatibilă, ceea ce înseamnă că nodurile care sunt actualizate pot interacționa în continuare cu nodurile care nu au această compatibilitate. În realitate, totuși, se așteaptă ca aproape toate nodurile să fie upgradate în timp. Aceasta se numește soft fork. 


Hard forks

Un hard fork este mai complicat. Odată implementate, regulile noi vor fi incompatibile cu regulile vechi. Deci, dacă un nod care funcționează cu regulile noi încearcă să interacționeze cu un nod care funcționează cu regulile vechi, nu vor putea comunica. Acest lucru duce la divizarea blockchain-ului în două – într-unul rulează software-ul vechi, iar în celălalt sunt implementate regulile noi.

După hard fork, există în esență două rețele diferite care execută două protocoale diferite în paralel. Merită remarcat faptul că în momentul în care apare fork-ul, soldurile unității native a blockchain-ului sunt clonate din rețeaua veche. Așadar, dacă ați avut un sold pe lanțul vechi în momentul apariției fork-ului, veți avea un sold și pe cel nou. 

Consultați Hard Forks și Soft Forks pentru mai multe informații despre acest lucru.



Capitolul 3 - Pentru ce este folosit blockchain-ul?


Conținut


Tehnologia blockchain este utilă pentru o gamă largă de cazuri de utilizare. Să analizăm câteva dintre acestea. 


Blockchain pentru lanțuri de aprovizionare

Lanțurile de aprovizionare eficiente stau la baza multor afaceri de succes și se preocupă de manipularea mărfurilor de la furnizor la consumator. În mod tradițional, coordonarea mai multor părți interesate într-o anumită industrie s-a dovedit a fi dificilă. Cu toate acestea, tehnologia blockchain ar putea permite noi niveluri de transparență în multe industrii. Un ecosistem interoperabil al lanțului de aprovizionare care se învârte în jurul unei baze de date imuabile este exact ceea ce ar ajuta multe industrii să devină mai robuste și mai fiabile.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: lanțul de aprovizionare.


Blockchain și industria jocurilor video

Industria jocurilor video a devenit una dintre cele mai mari industrii de divertisment din lume și ar putea beneficia foarte mult de tehnologia blockchain. De obicei, jucătorii tind să fie la cheremul dezvoltatorilor de jocuri. În majoritatea jocurilor online, jucătorii sunt forțați să se bazeze pe spațiul de pe serverul dezvoltatorilor și să urmeze seturile lor de reguli, aflate în continuă schimbare. În acest context, blockchain-ul ar putea ajuta la descentralizarea proprietății, gestionării și întreținerii jocurilor online.

Totuși, cea mai mare problemă ar putea fi faptul că articolele de joc nu pot exista în afara jocurilor în sine, eliminând șansele de proprietate reală și piețe secundare. Prin alegerea unei abordări bazate pe blockchain, jocurile ar putea deveni mai durabile pe termen lung, iar articolele din joc emise ca obiecte de colecție cripto ar putea câștiga valoare în lumea reală.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați secțiunea Cazuri de utilizare blockchain: jocurile video.

blockchain în jocurile video


Blockchain pentru sistemul medical

Stocarea dosarelor medicale într-o manieră fiabilă este vitală pentru orice sistem de sănătate, iar dependența de serverele centralizate pune informațiile sensibile într-o poziție vulnerabilă. Transparența și securitatea tehnologiei blockchain o fac o platformă ideală pentru stocarea dosarelor medicale.

Prin securizarea criptografică a dosarelor lor pe un blockchain, pacienții își pot păstra confidențialitatea, putând, în același timp, să-și partajeze informațiile medicale cu orice instituție medicală. Dacă toți participanții la sistemul de sănătate fragmentat din prezent ar putea accesa o bază de date globală securizată, fluxul de informații ar fi mult mai rapid între ei.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: sistemul medical.


Remitere prin blockchain

Trimiterea de bani la nivel internațional, prin intermediul băncilor tradiționale, este o bătaie de cap. În principal datorită unei rețele complicate de intermediari, comisioanele și timpii de decontare fac ca utilizarea băncilor tradiționale să fie atât costisitoare, cât și nesigură pentru tranzacții urgente.

Criptomonedele și blockchain-urile elimină acest ecosistem de intermediari și pot permite transferuri ieftine și rapide în întreaga lume. În timp ce, fără îndoială, blockchain-urile sacrifică performanța pentru unele dintre proprietățile lor dorite, o serie de proiecte valorifică tehnologia pentru a permite tranzacții ieftine, aproape instantanee.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: remitere.


Doriți să începeți să tranzacționați criptomonede? Cumpărați Bitcoin pe Binance!


Blockchain și identitate digitală

Gestionarea în siguranță a identității pe internet are neapărat nevoie de o soluție rapidă. O cantitate extraordinară din datele noastre personale este stocată pe servere centralizate și analizată de algoritmi de învățare automată fără știrea sau acordul nostru. 

Tehnologia blockchain permite utilizatorilor să preia proprietatea asupra propriilor lor date și să dezvăluie selectiv informații terților numai atunci când este necesar. Acest tip de magie criptografică ar putea permite o experiență online mai fluidă, fără sacrificarea confidențialității.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: identitate digitală.

 blockchain și identitate digitală


Blockchain și Internetul lucrurilor (IoT)

O cantitate extraordinară de dispozitive fizice se conectează la internet, iar acest număr nu va face decât să crească. Unii speculează că comunicarea și cooperarea dintre aceste dispozitive ar putea fi îmbunătățite semnificativ prin tehnologia blockchain. Microplățile automate dintre dispozitive (M2M) ar putea crea o nouă economie bazată pe o soluție cu o bază de date sigură și de mare randament.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: Internetul lucrurilor (IoT).


Blockchain pentru guvernare

Rețelele distribuite își pot defini și impune propriile forme de reglementare sub forma unui cod de computer. Așadar, nu este surprinzător că blockchain-ul poate avea șansa de a anula intermedierea dintre diferite procese de guvernare la nivel local, național sau chiar internațional. 

În plus, ar putea rezolva una dintre cele mai mari probleme cu care se confruntă mediile de dezvoltare open-source în prezent – lipsa unui mecanism de încredere pentru distribuirea finanțării. Guvernarea blockchain garantează că toți participanții pot fi implicați în luarea deciziilor și oferă o imagine de ansamblu transparentă a politicilor care sunt implementate.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: guvernare.


Blockchain pentru caritate

Organizațiile de caritate sunt adesea împiedicate de limitările modului în care pot accepta fonduri. Și mai frustrant, destinația finală a fondurilor donate poate fi greu de urmărit cu precizie, ceea ce, fără îndoială, îi descurajează pe mulți să susțină aceste organizații.

„Cripto-filantropia” se ocupă cu utilizarea tehnologiei blockchain pentru a evita aceste limitări. Bazându-se pe proprietățile inerente ale tehnologiei pentru a asigura o transparență mai mare, participare globală și cheltuieli reduse, acest domeniu emergent caută să maximizeze impactul organizațiilor de caritate. O astfel de organizație este Blockchain Charity Foundation.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: caritate.


Blockchain pentru speculații

Fără îndoială, una dintre cele mai populare utilizări ale tehnologiei blockchain este speculația. Transferurile fără probleme între burse, soluțiile de tranzacționare fără custodie și un ecosistem de produse derivate aflat în creștere îl fac un teren de joc ideal pentru toate tipurile de speculatori.

Datorită proprietăților sale inerente, blockchain-ul este un instrument excelent pentru cei care doresc să își asume riscul de a participa la o astfel de clasă de active în creștere. Unii chiar cred că, odată ce tehnologia și reglementările legate de blockchain se maturizează, piețele speculative globale pot fi toate tokenizate pe blockchain.

Dacă doriți să citiți mai multe, consultați Cazuri de utilizare blockchain: piețe de predicții.

blockchain și piețe de predicții


Crowdfunding cu blockchain

Platformele de crowdfunding online stau la baza economiei peer-to-peer de aproape un deceniu. Succesul acestor site-uri arată că există un interes real pentru dezvoltarea de produse cu finanțare participativă. Cu toate acestea, deoarece aceste platforme acționează ca niște custozi ai fondurilor, ele pot lua o parte considerabilă din acestea, sub formă de taxe. În plus, fiecare va avea propriul set de reguli pentru a facilita acordul dintre diferiți participanți.

Tehnologia blockchain, și mai precis contractele inteligente, ar putea permite o finanțare participativă mai sigură și automată, pentru care termenii acordurilor sunt definiți în codul computerizat. 

O altă aplicație de crowdfunding care utilizează blockchain este Oferta inițială de monedă (ICO) și Oferta inițială de schimb (IEO). În vânzările de token-uri ca acestea, investitorii strâng fonduri în speranța că rețeaua va avea succes în viitor și că investiția lor se va dovedi rentabilă.


Blockchain și sisteme de fișiere distribuite

Stocarea fișierelor distribuite pe internet are multe beneficii în comparație cu alternativele centralizate convenționale. O mare parte din datele stocate în cloud se bazează pe servere centralizate și furnizori de servicii, care tind să fie mai vulnerabili la atacuri și pierderi de date. În unele cazuri, utilizatorii se pot confrunta și cu probleme de accesibilitate din cauza cenzurii de la serverele centralizate.

Din perspectiva utilizatorului, soluțiile de stocare a fișierelor în blockchain funcționează la fel ca alte soluții de stocare în cloud – puteți încărca, stoca și accesa fișiere. Însă, ceea ce se întâmplă în fundal este destul de diferit.

Când încărcați un fișier într-o arhivă blockchain, acesta este distribuit și replicat pe mai multe noduri. În unele cazuri, fiecare nod va stoca o parte diferită a fișierului dvs. Nu pot face mare lucru cu datele parțiale, dar ulterior puteți solicita nodurilor să furnizeze fiecare parte, astfel încât să le puteți combina pentru a obține înapoi fișierul complet.

Spațiul de stocare provine de la participanții care asigură stocarea și lățimea de bandă în rețea. De obicei, acești participanți sunt stimulați economic să furnizeze acele resurse și pedepsiți economic dacă nu respectă regulile sau nu reușesc să stocheze și să transmită fișierele.

Acest tip de rețea poate fi considerat similar cu Bitcoin. Totuși, în acest caz, scopul principal al rețelei nu este acela de a sprijini transferurile de valoare monetară, ci de a permite stocarea descentralizată și rezistentă la cenzură a fișierelor.

Alte protocoale open-source, cum ar fi InterPlanetary File System (IPFS) deschid deja calea pentru acest Web nou, mai permanent și distribuit. În timp ce IPFS este un protocol și o rețea peer-to-peer, nu este tocmai un blockchain. Totuși, acesta aplică unele principii ale tehnologiei blockchain pentru a spori securitatea și eficiența.