Blockchain-Architektur: Blöcke, Mining, Transaktionen und Vorteile

Der Begriff „ Blockchain “ bezieht sich auf die Architektur , die der digitalen Speicherung von Informationen in Form von Blöcken im Wege steht. Hier bezieht sich "Kette" auf die Datenbank, die durch das Netzwerk von Computern erstellt wird, die untereinander korreliert sind. Auch als Distributed-Ledger-Technologie bezeichnet, kann ein Block als eine Datenstruktur an sich definiert werden, die die folgenden Faktoren qualifizieren muss, um in die Datenbank zu gelangen:

• Geldtransaktion – Sobald die Anfrage eintrifft, muss sie verifiziert werden.
• Nach der Verifizierung kann die Transaktion nun in einen Block der Datenbank gelangen, der den Transaktionsbetrag, digitale Signaturen und die Website enthält.
• Hier erhält der spezifische Block auch einen Code (#), der erfordert, dass er in die Kette eingefügt wird.

Auf diese Weise werden keine Daten repliziert oder kopiert, sondern die Informationen werden einfach verteilt, wodurch Transparenz, Sicherheit und Vertrauen gewährleistet werden.

Wenn es jedoch um die Blockchain-Architektur geht, funktioniert die Gesamtverteilung auf komplexe Weise, bei der jeder Block Daten über Netzwerke verteilt. In einer Datenbank sind die Systeme alle auf ähnliche Datenregeln und Bedingungen eingestellt, es wird daher als gemeinsamer Zustand bezeichnet.

Der gesamte Betrieb in dieser Architektur basiert auf den drei Faktoren: Dezentralisierung, Haftung und Schutz. Aufgrund der starken Möglichkeiten, die Effizienz auf kostengünstige Weise zu maximieren, entwickeln sich von der Blockchain-Technologie abgeleitete Anwendungen häufig kontinuierlich weiter.

Um die riesige, nahtlose Bewegung von Daten zu verstehen, muss man kritische Elemente wie Blöcke, Transaktionen, Mining und Konsens durchgehen.

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Blöcke

Wie zuvor definiert, sind Blöcke Datensätze und enthalten wertvolle Informationen als Blockheader, die bei ihrer Überprüfung in einer Nachbarschaft helfen. Die im Blockkopf enthaltenen Informationen können wie folgt definiert werden:

• die aktuelle Version des Blocks
• Header-Hash des vorherigen Blocks als Referenz auf den übergeordneten Block
• ein verschlüsselter Hash aller Transaktionen, die in diesem Block stattfinden, bekannt als Merkle-Root-Hash
• Zeitpunkt der Blockerstellung
• nBits
• Nonce – eine beliebige Zufallszahl, die von einem Blockersteller zugewiesen wird und bei Bedarf geändert werden kann

Der verbleibende Teil in einem Block besteht aus Transaktionen, die vom Data Miner so festgelegt wurden, dass sie in den Block aufgenommen werden. In Bezug auf die Blockchain-Architektur gibt es verschiedene Arten von Blöcken, basierend auf ihren Funktionalitäten:

• Hauptzweigblöcke – Diejenigen, die das derzeit verwendete Haupt- Blockchain-Netzwerk erweitern.
• Nebenzweigblöcke – Diese beziehen sich auf übergeordnete Blöcke, die in der aktuellen Blockchain nicht vorhanden sind .
• Verwaiste Blöcke – Diese beziehen sich auf übergeordnete Blöcke, die dem Knoten unbekannt sind, der die aktuelle Blockchain analysiert .

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Transaktionen

Transaktionen hingegen treiben jedes Blockchain-Netzwerk an , das die Adresse des Empfängers, des Absenders und die entsprechenden Werte enthält. Es sind die Transaktionen, die gesammelt und in Blöcken über Knoten gesendet werden, die dann von jedem Knoten einzeln verarbeitet werden.

Es ist diese kontinuierliche Bewegung von Daten, die die Blockchain-Architektur aufbaut . Jede Transaktion kann einzelne/mehrere Ein- und Ausgänge haben. Input bedeutet hier den Referenzwert einer vorangegangenen Transaktion, Output den Betrag und die Adresse.

Bergbau

Mining treibt die Blockchain-Architektur dazu , nahtlos zu funktionieren. Ihre Arbeit ähnelt der des Kreditkartenverarbeitungsnetzwerks. Hier wird jede der in der Warteschlange wartenden Transaktionen durch die Gegenprüfung ihrer Werte verifiziert. Sobald die Transaktion als korrekt erachtet wird, wird die Transaktion in relevante Blöcke verpackt und in das Netzwerk eingegeben. Erfahren Sie mehr über Was ist Blockchain-Mining?

Konsens

Es ist der Begriff, der die Vereinbarung von maximal Knoten im Netzwerk symbolisiert, die dieselben Blöcke in einer validierten Blockchain haben . Es kann als eine Reihe von Regeln interpretiert werden, die jeder Block harmonisch durchsetzt. Mit einer Vergrößerung des Netzwerks schaffen die Miner und Knoten einen allgemeinen Konsens, der mit neueren Knoten aktualisiert wird.

Wie unterscheidet sich Blockchain von einer traditionellen Datenbank?

Jede herkömmliche Datenbank verwendet ein zentralisiertes Client-Server-Netzwerk, in dem Netzwerkadministratoren die Informationen kontrollieren. Dies führt zu langsameren Vorgängen und einem erhöhten Risiko von Datendiebstahl.

Im Fall von Blockchain bleibt das Netzwerk gleichmäßig verteilt und dezentralisiert und wird von jedem Knoten aktualisiert und gewartet. Es gibt jedoch eine bestimmte Reihenfolge, einschließlich Zeigern und verknüpften Listen, die den Datenfluss in einem Blockchain-Netzwerk erleichtert. Während Zeiger Variablen sind, die die Position einer anderen Variablen speichern, ist eine verknüpfte Liste eine Reihe von Blöcken, die wertvolle Daten enthalten, die mit Hilfe des Zeigers organisiert werden, der die Adresse des folgenden Blocks enthält.

Wenn eine Transaktionsanfrage in einem Blockchain-Netzwerk eingeht, wird ein im Pool wartender Block ausgewählt und ihm der aktuelle Transaktionswert zugewiesen. Jeder innerhalb des Blockchain-Netzwerks vorhandene Knoten empfängt den Block. Die Nodes und Miner validieren und verifizieren die Blöcke. Nach der Verifizierung werden die Blöcke Teil des Blockchain-Netzwerks. Und dies schließt die Transaktion ab.

Wie bereits erwähnt, ähnelt die Blockchain-Architektur dem Ledger. Daher kann es gemäß dem Blockchain-Design und der Architektur organisiert werden . Im Allgemeinen werden drei Arten von Blockchain-Architekturen verwendet:

• Öffentliche Blockchain: Offen und transparent für alle Teilnehmer und erfordert im Allgemeinen Zeit, um neue Datensätze zu berechnen.
• Private Blockchain: Reguliert von einer bestimmten Gruppe und daher stärker zentralisiert als andere.
• Konsortium-Blockchain: Kontrolliert von einer Gruppe von Unternehmen, die sich auf Vorschriften und Benutzer einigen.

Schauen Sie sich an: Fähigkeiten, die erforderlich sind, um ein Blockchain-Entwickler zu werden

Erstellen einer privaten Blockchain-Architektur

Konsensalgorithmus : Bei einem Konsensalgorithmus wird eine lokale Kopie der in jedem Knoten verfügbaren Daten synchronisiert und aktualisiert. Da die in den Knoten enthaltenen Werte nahezu identisch sind, folgt der Konsensalgorithmus strengen Netzwerkregeln. All dies trägt dazu bei, das Blockchain-Netzwerk stabiler und sicherer zu machen, da eine Manipulation durch Dritte die Manipulation aller seiner Blöcke erfordern würde.

Zusammenstellung der Architektur: Für eine dezentralisierte Blockchain-Anwendung besteht das Entwicklungsdesign aus seinen Spezifikationen und Funktionalitäten, UX/UI-Designs sowie einem robusten Architekturlayout. All dies zusammen bringt Sie dazu, den Systeminformationsfluss zwischen den Benutzern und dem Netzwerk zu konfigurieren. Blockchain-Netzwerk und Blockchain-Code sind einige Voraussetzungen für die Erstellung Ihrer Architektur.

Beteiligte Parteien: Genau wie Blockchain würden die aus derselben Technologie entwickelten Lösungen ein Netzwerk benötigen, um zu funktionieren. Daher kann das System von mehreren Mitarbeitern aufgerufen und eingesehen werden und benötigt daher während des gesamten Prozesses ein transparentes Bild. In Branchen, die sich mit Risikomanagement befassen, kann sich die Blockchain als nachgiebiges Instrument zur Beseitigung von Störungen erweisen.

Datenaustausch: Die Blockchain-Technologie ermöglicht jedem Teilnehmer den Zugriff auf das Peer-to-Peer-Netzwerk über ein synchrones, festes Ledger. Das Ledger kontrolliert alle Aktivitäten, die innerhalb des Systems stattfinden, einschließlich Mining, Raffination und Teilen. Das Bestellservice-Protokoll überwacht und protokolliert jeden Prozess, sobald er stattfindet. Als gemeinsamer Dienst können die Parteien den Überblick behalten, wenn Dinge bestellt werden, auch wenn mehrere Benutzer vorhanden sind.

Code definieren: Dies ist der letzte Schritt im Prozess der Erstellung einer privaten Blockchain-Architektur für Anwendungen. In dieser Phase müssen sich die Teilnehmer auf die Transaktionen einigen, die innerhalb des Netzwerks stattfinden. Es bezieht sich auch auf die Berufung auf „intelligente Verträge“ oder Geschäftsbedingungen, die von allen Vermögenswerten, Transaktionen und Teilnehmern innerhalb des Netzwerks eingehalten werden müssen. Die TPF (Transactional Processor Function) in JavaScript wird für jede Transaktion generiert, die innerhalb des Systems auftritt.

Vorteile des Blockchain-Netzwerks

• Datenverschlüsselung: Alle Transaktionen über die Blockchain-Architektur erhalten die höchste Vertrauenswürdigkeit, Validierung und Beweisführung für alle Teilnehmer aufrecht.
• Manipulationssicher: Dank der Transparenz kann keine Aufzeichnung manipuliert werden.
• Rückverfolgbar bis zur Herkunftsquelle: Da jeder kleine Fortschritt innerhalb des Systems sorgfältig überwacht wird, kann jede Transaktion leicht bis zu ihrem Ursprung zurückverfolgt werden.
• Anonymität: Jeder Knoten oder Benutzer hat eine selbst generierte Adresse, die die wahre Identität des Teilnehmers im Blockchain-Framework schützt.
• Transparenz: Aufgrund der reinen Transparenz und der durchsichtigen Prozesse eliminiert Blockchain selbst alle Chancen oder Gefahren, die Architektur zu beschädigen und die äußerst einflussreiche Berechnung durch die beteiligten Systeme zu untergraben.

Erfahren Sie mehr über die Vorteile von Blockchain.

Die zentralen Thesen

Die durchsichtige, leistungsstarke Fähigkeit der Blockchain-Technologie hat bereits die Bereiche Crowdfunding, Aktienhandel und mehr revolutioniert. Es wird nur in den kommenden Jahren aufgrund der technologischen Entwicklung im Laufe der Zeit wachsen.

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