Come funziona la tecnologia Blockchain: guida passo passo per principianti [2022]

Blockchain ha dimostrato di essere una tecnologia rivoluzionaria, trasformando vari settori. Nel suo senso letterale, significa una catena di blocchi. Con la blockchain, le informazioni digitali, come le transazioni finanziarie, vengono archiviate in blocchi separati in una catena. Metodi crittografici robusti proteggono le transazioni e un algoritmo di consenso mantiene lo stato della rete, consentendo la trasparenza. Questo blog fornisce uno sguardo dettagliato su come funziona la blockchain.

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Capire come funziona Blockchain

Per questo blog e una spiegazione semplificata di come funziona la blockchain, ecco un esempio di transazione su una rete blockchain. Supponiamo che un utente, ad esempio John, voglia inviare alcuni bitcoin alla sua amica Amy. Questa transazione viene trasmessa come messaggio digitale. Ha una firma digitale assegnata ad esso. Questa firma digitale convalida la transazione come autentica.

Successivamente, questa transazione viene trasmessa a una rete peer to peer. Il primo nodo della rete lo riceve. La transazione viene quindi verificata e trasmessa al nodo bitcoin successivo sulla rete. Ogni nodo esegue il processo di verifica sulla rete prima del completamento della transazione. Ciò garantisce che solo le transazioni valide passino attraverso il sistema.

Ciascun nodo crea un pool confermato (mempool) e un pool di transazioni non confermate (transazionali) e propaga la transazione in avanti. La transazione raggiunge quindi un nodo di mining. Questo nodo raccoglie, convalida e propaga una nuova transazione. Il nodo miner, quindi, aggrega le transazioni in un blocco candidato.

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Blockchain e nodi di mining

Per capire meglio come funziona la blockchain per quanto riguarda i nodi di mining/miner, supponiamo che un altro utente, Michael, lavori come miner (nodo di mining) in questa transazione. Michael prima raccoglie tutte le transazioni in un blocco e poi costruisce un'intestazione di blocco. Il nodo di mining compila sei campi: versione, hash blocco precedente, radice Merkel, timestamp, obiettivo difficile e nonce, per costruire un'intestazione di blocco. Una volta riempiti tutti questi campi, è possibile avviare il block mining. Ecco uno sguardo a ciascun campo:

• Versione: dimensione 4 byte – Visualizza la versione del blocco.
• Hash del blocco precedente: dimensione 32 byte : fa riferimento a un hash dell'ultimo blocco della catena.
• Merkel Root: Dimensione 32 byte – È un hash della radice della Merkel Tree della transazione in blocco.
• Timestamp: dimensione 4 byte – Mostra il tempo approssimativo impiegato per creare il blocco.
• Obiettivo difficile: dimensione 4 byte - L'obiettivo di difficoltà dell'algoritmo di prova del lavoro del blocco.
• Nonce: dimensione 4 byte – Viene utilizzato come contatore per l'algoritmo di prova del lavoro.

Con l'intestazione del blocco ora completa, viene avviato il processo di estrazione dei blocchi. Il mining mira a trovare un valore per il nonce. Miliardi e trilioni di valori nonce devono essere testati prima che venga trovato un nonce che soddisfi il requisito.

Il passo successivo è trovare una soluzione all'algoritmo proof of work che renda valido il blocco. La prova di lavoro è un dato che soddisfa i requisiti della transazione ed è facilmente verificabile da altri. Il nodo minerario di Michael deve raggiungere l'obiettivo di difficoltà per convalidare il blocco. Il blocco contiene obiettivi di difficoltà in una notazione chiamata "bit di difficoltà".

Estrarre con successo un blocco

Il prossimo passo nella linea di come funziona la blockchain è il mining di successo di un blocco. Michael ha vari dispositivi informatici che eseguono rapidamente l'algoritmo SHA-256 in parallelo tra loro. L'hardware riceve l'intestazione del blocco e il test viene avviato a trilioni di nonce al secondo.

Una volta che una macchina di mining trova una soluzione, viene rimandata al nodo di mining e il blocco viene trasferito immediatamente ai peer. Un nuovo blocco viene convalidato e propagato e viene verificato da ciascun nodo completo in modo indipendente. Una volta che il nuovo blocco è stato convalidato, viene assemblato in una catena collegando il blocco alla blockchain esistente. Dopo la verifica, diventa parte della blockchain. Il processo viene eseguito fino al completamento dell'intera transazione. Amy riceve quindi i bitcoin da John.

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Pensieri finali

Si spera che questo blog ti abbia aiutato a capire come funziona la blockchain. Per saperne di più sulla tecnologia e intraprendere un percorso professionale come sviluppatore blockchain, puoi iscriverti al programma di certificazione Advanced di upGrad in tecnologia blockchain . Fornisce tutoraggio individuale e oltre 200 ore di contenuti didattici con opzioni EMI zero per cento.