Как работает Технологии блокчейн?

Как указано в нашем руководстве«Что такое Технологии блокчейн?», есть три основные технологии, которые объединяются для создания блокчейна. Ни одна из них не является новой. Скорее, новой является их оркестровка и применение.

Этими технологиями являются: 1) криптография с закрытым ключом, 2) распределенная сеть с общим реестром и 3) стимул для обслуживания транзакций, ведения записей и обеспечения безопасности сети.

Ниже приводится объяснение того, как эти технологии работают вместе, обеспечивая безопасность цифровых отношений.

Криптографические ключи

Два человека хотят совершить сделку через Интернет.

Каждый из них имеет закрытый ключ и открытый ключ.

Основная цель этого компонента Технологии блокчейна — создание безопасной цифровой идентификационной ссылки. Идентификация основана на владении комбинацией закрытых и открытых криптографических ключей.

Комбинацию этих ключей можно рассматривать как удобную форму согласия, создающую чрезвычайно полезную цифровую подпись.

В свою очередь, эта цифровая подпись обеспечивает надежный контроль над правом собственности.

Но для защиты цифровых отношений недостаточно строгого контроля над собственностью. Хотя проблема аутентификации решена, ее необходимо объединить со средствами одобрения транзакций и разрешений (авторизация).

В случае блокчейнов это начинается с распределенной сети.

Распределенная сеть

Пользу и необходимость распределенной сети можно понять с помощью мысленного эксперимента «если в лесу упадет дерево».

Если в лесу падает дерево, и есть камеры, фиксирующие его падение, мы можем быть уверены, что дерево упало. У нас есть визуальные доказательства, даже если подробности (почему или как) могут быть неясны.

Большая часть ценности блокчейна Bitcoin заключается в том, что это большая сеть, где валидаторы, как камеры в аналогии, достигают консенсуса, что они стали свидетелями одного и того же в одно и то же время. Вместо камер они используют математическую проверку.

Короче говоря, размер сети важен для ее безопасности.

Это ONE из самых привлекательных качеств блокчейна Bitcoin — он такой большой и накопил так много вычислительной мощности. На момент написания статьи Bitcoin защищен на 3 500 000 TH/s, больше, чем 10 000 крупнейших банков мира вместе взятых. Ethereum, который еще более незрелый, защищен примерно на 12,5 TH/s, больше, чем Google, и ему всего два года, и он все еще в основном находится в тестовом режиме.

Система записи

Когда криптографические ключи объединяются с этой сетью, возникает суперполезная форма цифровых взаимодействий. Процесс начинается с того, что A берет свой закрытый ключ, делает некое объявление — в случае Bitcoin, что вы отправляете сумму Криптовалюта — и прикрепляет его к открытому ключу B.

Протокол

Затем блок, содержащий цифровую подпись, временную метку и соответствующую информацию, транслируется всем узлам сети.

Реалист мог бы оспорить мысленный эксперимент с падением дерева в лесу, задав следующий вопрос: зачем миллион компьютеров с камерами, ожидающих, чтобы записать, упало ли дерево? Другими словами, как привлечь вычислительную мощность для обслуживания сети, чтобы сделать ее безопасной?

Для открытых, публичных блокчейнов это подразумевает майнинг. Майнинг построен на уникальном подходе к древнему вопросу экономики — трагедии общин.

С блокчейнами, предлагая вычислительную мощность вашего компьютера для обслуживания сети, вы получаете вознаграждение за ONE из компьютеров. Личный интерес человека используется для помощи в обслуживании общественных нужд.

Цель протокола Bitcoin— исключить возможность использования одного и того же Bitcoin в разных транзакциях в одно и то же время, чтобы это было трудно обнаружить.

Вот как Bitcoin пытается действовать как золото, как собственность. Биткойны и их базовые единицы (сатоши) должен быть уникальным, чтобы им владели и чтобы он имел ценность. Чтобы достичь этого, узлы, обслуживающие сеть, создают и поддерживают историю транзакций для каждого Bitcoin , работая над решением математических задач доказательства работы.

По сути, они голосуют своей вычислительной мощностью, выражая свое согласие с новыми блоками или отклоняя недействительные блоки. Когда большинство майнеров приходят к одному и тому же решению, они добавляют новый блок в цепочку. Этот блок имеет временную метку и может также содержать данные или сообщения.

Вот цепочка блоков:

Тип, сумма и проверка могут быть разными для каждого блокчейна. Это вопрос протокола блокчейна — или правил того, что является и не является допустимой транзакцией, или допустимого создания нового блока. Процесс проверки может быть адаптирован для каждого блокчейна. Любые необходимые правила и стимулы могут быть созданы, когда достаточное количество узлов придут к консенсусу о том, как следует проверять транзакции.

Это ситуация выбора дегустатора, и люди только начинают экспериментировать.

В настоящее время мы находимся в периоде развития блокчейна, когда проводится много подобных экспериментов. Единственные выводы, сделанные на данный момент, заключаются в том, что нам еще предстоит полностью понять ловкость протоколов блокчейна.

Подробнее об этом в наших руководствах«Каковы области применения и варианты использования Технологии блокчейн?» и «В чем разница между открытыми и контролируемыми блокчейнами?»

Автор: Нолан Бауэрле; изображения: Мария Кузнецова