Jak działa technologia Blockchain: przewodnik krok po kroku dla początkujących [2022]

Blockchain okazał się rewolucyjną technologią, zmieniającą różne branże. W dosłownym sensie oznacza to łańcuch bloków. Dzięki blockchain informacje cyfrowe, takie jak transakcje finansowe, są przechowywane w oddzielnych blokach w łańcuchu. Solidne metody kryptograficzne chronią transakcje, a algorytm konsensusu utrzymuje stan sieci, zapewniając przejrzystość. Ten blog zawiera szczegółowe informacje na temat działania łańcucha bloków.

Ucz się programów online z najlepszych światowych uniwersytetów. Zdobywaj programy Executive PG, Advanced Certificate Programs lub Masters Programs, aby przyspieszyć swoją karierę.

Zrozumienie, jak działa Blockchain

W tym blogu i uproszczonym wyjaśnieniu, jak działa blockchain, oto przykład transakcji w sieci blockchain. Załóżmy, że użytkownik, powiedzmy, John, chce wysłać kilka bitcoinów swojej przyjaciółce Amy. Transakcja ta jest transmitowana w postaci wiadomości cyfrowej. Ma przypisany podpis cyfrowy. Ten podpis cyfrowy potwierdza autentyczność transakcji.

Następnie ta transakcja jest rozgłaszana do sieci peer-to-peer. Odbiera go pierwszy węzeł sieci. Transakcja jest następnie weryfikowana i przekazywana do następnego węzła bitcoin w sieci. Każdy węzeł przeprowadza proces weryfikacji w sieci przed zakończeniem transakcji. Gwarantuje to, że przez system przechodzą tylko ważne transakcje.

Każdy węzeł tworzy pulę potwierdzonych (mempool) i niepotwierdzonych transakcji (transakcyjnych) i propaguje transakcję do przodu. Transakcja następnie dociera do węzła wydobywczego. Ten węzeł zbiera, weryfikuje i propaguje nową transakcję. Węzeł górniczy agreguje następnie transakcje w blok kandydujący.

Przeczytaj: Kryptografia w Blockchain: rodzaje i zastosowania

Blockchain i węzły górnicze

Aby lepiej zrozumieć, jak działa blockchain w odniesieniu do węzłów wydobywczych/górniczych, załóżmy, że inny użytkownik, Michael, pracuje jako górnik (węzeł wydobywczy) w tej transakcji. Michael najpierw zbiera wszystkie transakcje w bloku, a następnie konstruuje nagłówek bloku. Węzeł wydobywania wypełnia sześć pól: Wersja, Hash poprzedniego bloku, Korzeń Merkel, Znacznik czasu, Trudny cel i Brak, aby utworzyć nagłówek bloku. Po wypełnieniu wszystkich tych pól można rozpocząć wydobywanie bloków. Oto spojrzenie na każde pole:

• Wersja: rozmiar 4 bajty – wyświetla wersję bloku.
• Skrót poprzedniego bloku: rozmiar 32 bajty — odwołuje się do skrótu ostatniego bloku łańcucha.
• Merkel Root: Rozmiar 32 bajtów – Jest to skrót korzenia drzewa Merkel dla transakcji blokowej.
• Znacznik czasu: Rozmiar 4 bajty — pokazuje przybliżony czas potrzebny na utworzenie bloku.
• Trudny cel: Rozmiar 4 bajty – Dowód trudności algorytmu pracy w bloku.
• Nonce: Rozmiar 4 bajty – Służy jako licznik algorytmu dowodu pracy.

Po ukończeniu nagłówka bloku rozpoczyna się proces wyszukiwania bloków. Górnictwo ma na celu znalezienie wartości za jednorazówkę. Miliardy i biliony wartości jednorazowych muszą zostać przetestowane, zanim znajdzie się jednorazową liczbę spełniającą wymagania.

Następnym krokiem jest znalezienie rozwiązania algorytmu dowodu pracy, który sprawia, że ​​blok jest ważny. Proof of work to dane, które spełniają wymogi transakcji i są łatwo weryfikowalne przez innych. Węzeł górniczy Michaela musi osiągnąć cel trudności, aby zatwierdzić blok. Blok zawiera cele trudności w notacji zwanej „bitami trudności”.

Pomyślne wydobycie bloku

Następnym w kolejności, w jaki sposób działa blockchain, jest udane wydobycie bloku. Michael ma różne urządzenia obliczeniowe, które szybko uruchamiają algorytm SHA-256 równolegle do siebie. Sprzęt otrzymuje nagłówek bloku, a testowanie rozpoczyna się z bilionami wartości jednorazowych na sekundę.

Gdy maszyna górnicza znajdzie rozwiązanie, jest odsyłana z powrotem do węzła wydobywczego, a blok jest natychmiast przesyłany do peerów. Nowy blok jest walidowany i propagowany oraz jest weryfikowany niezależnie przez każdy pełny węzeł. Po zweryfikowaniu nowego bloku jest on składany w łańcuch poprzez połączenie bloku z istniejącym łańcuchem bloków. Po weryfikacji staje się częścią łańcucha bloków. Proces jest realizowany do momentu zakończenia całej transakcji. Amy następnie otrzymuje bitcoiny od Johna.

Musisz przeczytać: Jak zrobić udaną karierę w Blockchain? Wszystko co musisz wiedzieć

Końcowe przemyślenia

Mam nadzieję, że ten blog pomógł ci zrozumieć, jak działa blockchain. Aby dowiedzieć się więcej o technologii i rozpocząć karierę jako programista blockchain, możesz zapisać się do programu upGrad Advanced Certificate w technologii blockchain . Zapewnia mentoring jeden na jednego i ponad 200 godzin treści edukacyjnych z opcjami EMI zerowymi procentami.