ブロックチェーンアーキテクチャ：ブロック、マイニング、トランザクション、およびメリット

「ブロックチェーン」という用語は、情報をブロックの形でデジタル的に保存するための障害となるアーキテクチャを指します。 ここで「チェーン」とは、コンピュータのネットワークによって作成され、相互に関連付けられたデータベースを指します。 分散型台帳テクノロジーとも呼ばれるブロックは、データベースにアクセスするために次の要素を修飾する必要があるデータ構造自体として定義できます。

• 金銭取引–リクエストが到着したらすぐに、確認する必要があります。
• 検証後、トランザクションは、トランザクション金額、デジタル署名、およびWebサイトを含むデータベースのブロックに到達できるようになります。
• ここで、特定のブロックは、チェーンに追加する必要があるコード（＃）も受け取ります。

このように、データが複製またはコピーされることはなく、代わりに、情報の配布が容易になり、透明性、セキュリティ、および信頼性が確保されます。

ただし、ブロックチェーンアーキテクチャに関しては、全体的な分散は複雑な方法で機能し、各ブロックはネットワーク全体にデータを分散します。 データベースでは、システムはすべて同様のデータルールと条件に設定されているため、共有状態と呼ばれます。

このアーキテクチャの全体的な操作は、分散化、責任、および保護の3つの要素で機能します。 費用効果の高い方法で効率を最大化する可能性が高いため、ブロックチェーンテクノロジーから派生したアプリケーションは継続的に進化していることがよくあります。

データの広大でシームレスな移動を理解するには、ブロック、トランザクション、マイニング、コンセンサスなどの重要な要素を通過する必要があります。

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チェックアウト：ブロックチェーンプロジェクトのアイデア

ブロック

前に定義したように、ブロックはデータセットであり、近隣での検証に役立つブロックヘッダーとして貴重な情報が含まれています。 ブロックヘッダーに含まれる情報は、次のように定義できます。

• ブロックの現在のバージョン
• 親ブロックへの参照としての前のブロックヘッダーハッシュ
• このブロックで行われるすべてのトランザクションの暗号化されたハッシュは、Merkleルートハッシュと呼ばれます
• ブロック作成の時間
• nBits
• nonce –必要に応じて変更できる、ブロック作成者によって割り当てられた任意の乱数

ブロックの残りの部分は、ブロックに含めるためにデータマイナーによって設定されたトランザクションで構成されます。 ブロックチェーンアーキテクチャに関しては、機能に基づいてさまざまなタイプのブロックがあります。

• メインブランチブロック–現在使用されているメインブロックチェーンネットワークを拡張するもの。
• サイドブランチブロック–これらは現在のブロックチェーンに存在しない親ブロックを指します。
• 孤立ブロック–これらは、現在のブロックチェーンを分析しているノードに不明な親ブロックを指します。

読む：さまざまな種類のブロックチェーンとその使用

トランザクション

一方、トランザクションは、受信者、送信者のアドレス、およびそれぞれの値を含む、ブロックチェーンネットワークを駆動するものです。 これは、ブロック内のノード間で照合および送信されるトランザクションであり、各ノードによって個別に処理されます。

ブロックチェーンアーキテクチャを構築するのは、このデータの継続的な移動です。 各トランザクションは、単一/複数の入力と出力を持つことができます。 ここで、入力は前のトランザクションからの参照値を意味し、出力は金額とアドレスを意味します。

鉱業

マイニングは、ブロックチェーンアーキテクチャをシームレスに機能させるものです。 彼らの仕事はクレジットカード処理ネットワークの仕事と似ています。 ここで、キューで待機している各トランザクションは、それらの値のクロスチェックによって検証されます。 トランザクションが正確であると見なされると、トランザクションは関連するブロックにパッケージ化され、ネットワークに入力されます。 ブロックチェーンマイニングとは何ですか？

コンセンサス

これは、検証済みのブロックチェーン内に同じブロックを持つネットワーク上の最大ノードの合意を象徴する用語です。 これは、各ブロックが調和して自己施行する一連のルールとして解釈できます。 ネットワークの増加に伴い、マイナーとノードは、新しいノードで更新する全体的なコンセンサスを作成します。

ブロックチェーンは従来のデータベースとどのように異なりますか？

従来のデータベースはすべて、ネットワーク管理者が情報を管理する一元化されたクライアントサーバーネットワークを使用しています。 これにより、操作が遅くなり、データ盗難のリスクが高まります。

ブロックチェーンの場合、ネットワークは均等に分散および分散されたままであり、各ノードによって更新および維持されます。 ただし、ポインタやリンクリストなど、ブロックチェーンネットワークでのデータフローを容易にする特定の順序があります。 ポインターは別の変数の場所を格納する変数ですが、リンクリストは、次のブロックのアドレスを含むポインターの助けを借りて整理される貴重なデータを含む一連のブロックです。

トランザクション要求がブロックチェーンネットワークに着信すると、プールで待機しているブロックが選択され、現在のトランザクション値が割り当てられます。 ブロックチェーンネットワーク内に存在する各ノードは、ブロックを受け取ります。 ノードとマイナーは、ブロックを検証および検証します。 検証されると、ブロックはブロックチェーンネットワークの一部になります。 そして、これでトランザクションは完了です。

前述のように、ブロックチェーンアーキテクチャは元帳に似ています。 したがって、ブロックチェーンの設計とアーキテクチャに従って編成できます。 一般に、使用されているブロックチェーンアーキテクチャには次の3種類があります。

• パブリックブロックチェーン：すべての参加者に対してオープンで透過的であり、通常、新しいレコードを計算するために時間がかかります。
• プライベートブロックチェーン：特定のグループによって規制されているため、他のグループよりも集中化されています。
• コンソーシアムブロックチェーン：規制とユーザーに同意する企業のグループによって制御されます。

チェックアウト：ブロックチェーン開発者になるために必要なスキル

プライベートブロックチェーンアーキテクチャの作成

コンセンサスアルゴリズム：コンセンサスアルゴリズムでは、すべてのノードで使用可能なデータのローカルコピーが同期され、更新されます。 ノードに含まれる値は互いにほぼ同じであるため、コンセンサスアルゴリズムは厳密なネットワークルールに従います。 サードパーティを介してネットワークを改ざんするには、すべてのブロックを操作する必要があるため、ブロックチェーンネットワークをより安定して安全にすることになります。

アーキテクチャをまとめる：分散型ブロックチェーンアプリケーションの場合、開発設計は、その仕様と機能、UX / UI設計、および堅牢なアーキテクチャレイアウトで構成されます。 これらすべてを組み合わせることで、ユーザーとネットワーク間の情報のシステムフローを構成できます。 ブロックチェーンネットワークとブロックチェーンコードは、アーキテクチャを作成するためのいくつかの前提条件です。

関係者：ブロックチェーンと同様に、同じテクノロジーから開発されたソリューションが機能するにはネットワークが必要です。 したがって、システムには複数の従業員がアクセスして表示できるため、プロセス全体を通して透明な画像が必要になります。 リスク管理を扱っている業界の場合、ブロックチェーンは混乱を取り除くための譲歩的なツールであることが証明できます。

データ共有：ブロックチェーンテクノロジーにより、すべての参加者は、同期された固定元帳を介してピアツーピアネットワークにアクセスできます。 元帳は、マイニング、精製、共有など、システム内で行われるすべてのアクティビティを制御します。 Ordering Serviceプロトコルは、すべてのプロセスが発生したときにその記録を監視および保持します。 共有サービスとして、複数のユーザーがいる場合でも、当事者は注文されたものを追跡できます。

コードの定義：これは、アプリケーション用のプライベートブロックチェーンアーキテクチャを作成するプロセスの最後のステップです。 この段階では、参加者はネットワーク内で行われるトランザクションに同意する必要があります。 また、ネットワーク内に存在するすべての資産、トランザクション、および参加者が順守する必要のある「スマートコントラクト」または契約条件を呼び出すことも指します。 JavaScriptのTPF（Transactional Processor Function）は、システム内で発生するすべてのトランザクションに対して生成されます。

ブロックチェーンネットワークのメリット

• データの暗号化：ブロックチェーンアーキテクチャを介したすべてのトランザクションは、すべての参加者に対して最高の信頼、検証、および証明を維持します。
• 改ざん防止：透明性のおかげで、レコードを改ざんすることはできません。
• 発信元まで追跡可能：システム内で少しずつ進行状況が注意深く監視されるため、トランザクションはすべて発信元まで簡単に追跡できます。
• 匿名性：すべてのノードまたはユーザーには、ブロックチェーンフレームワークの参加者の真のIDを保護する自己生成アドレスがあります。
• 透明性：完全な透明性とシースループロセスにより、ブロックチェーンは、アーキテクチャを破壊し、関連するシステムによる非常に影響力のある計算を損なう可能性や脅威を排除します。

ブロックチェーンの利点の詳細をご覧ください。

重要なポイント

ブロックチェーンテクノロジーの完全なシースルー、強力な能力は、クラウドファンディング、株式取引などの分野にすでに革命をもたらしました。 時間の経過とともに技術が進化するため、今後数年間で成長するでしょう。

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