Arquitetura Blockchain: Blocos, Mineração, Transações e Benefícios

O termo ' blockchain ' refere-se à arquitetura que vem na forma de armazenar informações na forma de blocos digitalmente. Aqui 'cadeia' refere-se ao banco de dados criado pela rede de computadores, correlacionados entre si. Também conhecido como Distributed Ledger Technology , um bloco pode ser definido como uma estrutura de dados em si que precisa qualificar os seguintes fatores para entrar no banco de dados:

• Transação de dinheiro – Assim que a solicitação chega, ela precisa ser verificada.
• Após a verificação, a transação agora pode chegar a um bloco do banco de dados, contendo o valor da transação, assinaturas digitais e o site.
• Aqui, o bloco específico também recebe um código (#) que exige que ele seja adicionado à cadeia.

Dessa forma, nenhum dos dados é replicado ou copiado e, em vez disso, apenas facilita a distribuição das informações, garantindo transparência, segurança e confiança.

No entanto, quando se trata de arquitetura blockchain , a distribuição geral funciona de maneira complexa, onde cada bloco distribui dados pelas redes. Em um banco de dados, os sistemas são todos configurados em regras e condições de dados semelhantes, portanto, é conhecido como estado compartilhado.

Toda a operação nesta arquitetura funciona em três fatores: descentralização, responsabilidade e proteção. Devido às fortes possibilidades de maximizar a eficiência de maneira econômica, os aplicativos derivados da tecnologia blockchain geralmente estão evoluindo continuamente.

Para entender o movimento vasto e contínuo de dados, é preciso passar por elementos críticos como blocos, transações, mineração e consenso.

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Confira : Ideias de projetos Blockchain

Blocos

Conforme definido anteriormente, os blocos são conjuntos de dados e contêm informações valiosas como um cabeçalho de bloco que auxilia na sua verificação em uma vizinhança. As informações contidas no cabeçalho do bloco podem ser definidas como:

• a versão atual do bloco
• hash do cabeçalho do bloco anterior como referência ao bloco pai
• um hash criptografado de todas as transações que ocorrem neste bloco conhecido como hash raiz Merkle
• hora da criação do bloco
• nBits
• nonce – qualquer número aleatório atribuído por um criador de bloco que pode ser alterado conforme e quando necessário

A parte restante em um bloco consiste em transações definidas pelo minerador de dados para incluir no bloco. Em termos de arquitetura blockchain , existem diferentes tipos de blocos com base em suas funcionalidades:

• Blocos de ramais principais – Os que estendem a rede blockchain principal em uso atual.
• Blocos de ramificação lateral – Referem-se a blocos pai que não estão presentes no blockchain atual .
• Blocos órfãos – Referem-se a blocos pais desconhecidos para o nó que analisa o blockchain atual .

Leia: Diferentes tipos de Blockchain e seus usos

Transações

As transações, por outro lado, são o que movem qualquer rede blockchain , contendo o endereço do destinatário, remetente e respectivos valores. São as transações que são agrupadas e enviadas pelos nós em blocos, que são processadas por cada nó individualmente.

É esse movimento contínuo de dados que constrói a arquitetura blockchain . Cada transação pode ter entradas e saídas únicas/múltiplas. Aqui entrada significa o valor de referência de uma transação anterior e saída significa o valor e o endereço.

Mineração

A mineração é o que impulsiona a arquitetura blockchain a funcionar perfeitamente. Seu trabalho é semelhante ao da rede de processamento de cartões de crédito. Aqui, cada uma das transações que aguardam na fila é verificada pela verificação cruzada de seus valores. Uma vez que a transação é considerada correta, a transação é empacotada em blocos relevantes e inserida na rede. Saiba mais sobre O que é a mineração Blockchain?

Consenso

É o termo que simboliza o acordo de nós máximos na rede tendo os mesmos blocos em uma blockchain validada . Pode ser interpretado como uma série de regras que cada bloco se auto-impõe, em harmonia. Com um aumento na rede, os mineradores e nós criam um consenso geral de atualização com nós mais novos.

Como o blockchain é diferente de um banco de dados tradicional?

Qualquer banco de dados tradicional usa uma rede centralizada cliente-servidor onde os administradores de rede controlam as informações. Isso leva a operações mais lentas e a um risco maior de roubo de dados.

No caso do blockchain, a rede permanece uniformemente distribuída e descentralizada e é atualizada e mantida por cada nó. Existe, no entanto, uma ordem específica, incluindo ponteiros e listas vinculadas, que facilita o fluxo de dados em uma rede blockchain. Enquanto ponteiros são variáveis ​​que armazenam a localização de outra variável, uma lista encadeada é uma série de blocos contendo dados valiosos que são organizados com a ajuda do ponteiro contendo o endereço do bloco seguinte.

Quando uma solicitação de transação chega em uma rede blockchain, um bloco em espera no pool é selecionado e atribuído com o valor da transação atual. Cada nó presente na rede blockchain recebe o bloco. Os nós e mineradores validam e verificam os blocos. Uma vez verificados, os blocos se tornam parte da rede blockchain. E, isso conclui a transação.

Como mencionado anteriormente, a arquitetura blockchain é semelhante ao livro-razão. Portanto, pode ser organizado de acordo com o design e a arquitetura do blockchain . Em geral, existem três tipos de arquitetura blockchain em uso:

• Blockchain pública: Aberta e transparente para todos os participantes e geralmente requer tempo para computar novos registros.
• Blockchain privado: Regulado por um grupo específico e, portanto, mais centralizado que outros.
• Blockchain do consórcio: Controlado por um grupo de empresas que concorda com regulamentos e usuários.

Confira: Habilidades necessárias para se tornar um desenvolvedor Blockchain

Criando arquitetura blockchain privada

Algoritmo de consenso: Em um algoritmo de consenso, uma cópia local dos dados disponíveis em cada nó é sincronizada e atualizada. Como os valores contidos nos nós são quase idênticos entre si, o algoritmo de consenso segue regras rígidas de rede. Tudo isso contribui para tornar a rede blockchain mais estável e segura, pois adulterá-la por meio de terceiros exigiria a manipulação de todos os seus blocos.

Juntando a arquitetura: Para um aplicativo blockchain descentralizado , o design de desenvolvimento consiste em suas especificações e funcionalidades, designs de UX/UI, bem como um layout arquitetônico robusto. Tudo isso combinado permitirá que você configure o fluxo de informações do sistema entre os usuários e a rede. A rede Blockchain e o código blockchain são alguns pré-requisitos para fazer sua arquitetura.

Partes envolvidas: Assim como o blockchain , as soluções desenvolvidas a partir da mesma tecnologia exigiriam uma rede para funcionar. Portanto, o sistema pode ser acessado e visualizado por vários funcionários e, portanto, precisaria de uma imagem transparente durante todo o processo. No caso de indústrias que lidam com gerenciamento de riscos, o blockchain pode ser uma ferramenta produtiva para remover interrupções.

Compartilhamento de dados: a tecnologia Blockchain permite que todos os participantes tenham acesso à rede ponto a ponto por meio de um registro fixo e sincronizado. O ledger controla todas as atividades que ocorrem dentro do sistema, incluindo mineração, refino e compartilhamento. O protocolo do Serviço de Pedidos monitora e mantém registros de cada processo conforme e quando ele ocorre. Como um serviço compartilhado, as partes podem acompanhar os pedidos, mesmo quando há vários usuários.

Definindo o código: Esta é a etapa final no processo de criação da arquitetura blockchain privada para aplicativos. Nesta fase, os participantes precisam concordar com as transações que ocorrem dentro da rede. Também se refere a invocar 'contratos inteligentes' ou termos e condições que precisam ser cumpridos por todos os ativos, transações e participantes que residem na rede. O TPF (Transactional Processor Function) em JavaScript é gerado para cada transação que ocorre dentro do sistema.

Benefícios da rede blockchain

• Criptografia de dados: Todas as transações por meio da arquitetura blockchain mantêm a mais alta ordem de confiança, validação e prova para todos os participantes.
• À prova de adulteração: Graças à transparência, nenhum registro pode ser adulterado.
• Rastreável até a origem: Como cada pequeno progresso é monitorado cuidadosamente dentro do sistema, qualquer transação pode ser facilmente rastreada até sua origem.
• Anonimato: Cada nó ou usuário possui um endereço autogerado que mantém protegida a verdadeira identidade do participante na estrutura blockchain.
• Transparência: Por causa da pura transparência e dos processos transparentes, o blockchain auto elimina quaisquer chances ou ameaças de corromper a arquitetura e minar a computação altamente influente pelos sistemas envolvidos.

Saiba mais sobre os benefícios do blockchain.

Principais conclusões

A capacidade transparente e poderosa da tecnologia blockchain já revolucionou os campos de crowdfunding, negociação de ações e muito mais. Ela só deve crescer nos próximos anos por causa da evolução da tecnologia com o passar do tempo.

Há um aumento nas carreiras na tecnologia blockchain e blockchain mudou tremendamente a própria face da indústria de tecnologia para sempre. Se você estiver interessado em se tornar um desenvolvedor de blockchain e criar contratos inteligentes e códigos de cadeia, faça o check-out do programa de certificação avançado do IIIT-B & upGrad em tecnologia blockchain .