วิธีการทำงานของเทคโนโลยีบล็อคเชน: คำแนะนำทีละขั้นตอนสำหรับผู้เริ่มต้น [2022]
เผยแพร่แล้ว: 2021-01-02Blockchain ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการซึ่ง เปลี่ยนอุตสาหกรรมต่างๆ ตามความหมายตามตัวอักษร มันหมายถึงห่วงโซ่ของบล็อก ด้วยบล็อกเชน ข้อมูลดิจิทัล เช่น ธุรกรรมทางการเงิน จะถูกจัดเก็บไว้ในบล็อกที่แยกจากกันในสายโซ่ วิธีการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพปกป้องธุรกรรม และอัลกอริธึมฉันทามติจะรักษาสถานะเครือข่าย ทำให้เกิดความโปร่งใส บล็อกนี้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของบล็อคเชน
เรียนรู้โปรแกรมซอฟต์แวร์ออนไลน์จากมหาวิทยาลัยชั้นนำของโลก รับโปรแกรม Executive PG โปรแกรมประกาศนียบัตรขั้นสูง หรือโปรแกรมปริญญาโท เพื่อติดตามอาชีพของคุณอย่างรวดเร็ว
สารบัญ
ทำความเข้าใจว่า Blockchain ทำงานอย่างไร
สำหรับบล็อกนี้และคำอธิบายอย่างง่ายเกี่ยวกับวิธีการทำงานของบล็อคเชน นี่คือตัวอย่างธุรกรรมผ่านเครือข่ายบล็อคเชน สมมติว่าผู้ใช้รายหนึ่ง พูดว่า John ต้องการส่ง Bitcoins สองสามเหรียญไปให้เพื่อนของเขา Amy ธุรกรรมนี้ออกอากาศเป็นข้อความดิจิทัล มีลายเซ็นดิจิทัลที่ได้รับมอบหมาย ลายเซ็นดิจิทัลนี้ตรวจสอบธุรกรรมว่าเป็นของแท้
ถัดไป ธุรกรรมนี้จะออกอากาศไปยังเครือข่ายเพียร์ทูเพียร์ โหนดแรกของเครือข่ายได้รับ จากนั้นธุรกรรมจะได้รับการยืนยันและส่งต่อไปยังโหนดบิตคอยน์ถัดไปในเครือข่าย ทุกโหนดดำเนินการตามกระบวนการตรวจสอบบนเครือข่ายก่อนที่ธุรกรรมจะเสร็จสมบูรณ์ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามีเพียงธุรกรรมที่ถูกต้องเท่านั้นที่ผ่านระบบ
แต่ละโหนดจะสร้างพูล (mempool) ที่ได้รับการยืนยันและพูลธุรกรรม (transactional) ที่ไม่ได้รับการยืนยัน และเผยแพร่ธุรกรรมไปข้างหน้า ธุรกรรมนั้นไปถึงโหนดการขุด โหนดนี้รวบรวม ตรวจสอบ และเผยแพร่ธุรกรรมใหม่ โหนดผู้ขุดจะรวมธุรกรรมลงในบล็อกตัวเลือก
อ่าน: การเข้ารหัสใน Blockchain: ประเภท & แอปพลิเคชัน

โหนดบล็อกเชนและการขุด
เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของบล็อคเชนที่เกี่ยวข้องกับโหนดการขุด/นักขุด สมมติว่าผู้ใช้รายอื่น Michael ทำงานเป็นผู้ขุด (โหนดการขุด) ในธุรกรรมนี้ Michael จะรวบรวมธุรกรรมทั้งหมดในบล็อกก่อน จากนั้นจึงสร้างส่วนหัวของบล็อก โหนดการขุดจะกรอกข้อมูลในหกฟิลด์: เวอร์ชัน, แฮชบล็อกก่อนหน้า, รูตแมร์เคิล, การประทับเวลา, เป้าหมายที่ยาก และ Nonce เพื่อสร้างส่วนหัวของบล็อก เมื่อกรอกข้อมูลในฟิลด์เหล่านี้ทั้งหมดแล้ว การขุดบล็อคก็สามารถเริ่มต้นได้ นี่คือลักษณะที่แต่ละฟิลด์:
- เวอร์ชัน: ขนาด 4 ไบต์ – แสดงเวอร์ชันของบล็อก
- แฮชบล็อกก่อนหน้า: ขนาด 32 ไบต์ – อ้างอิงแฮชของบล็อกสุดท้ายของเชน
- Merkel Root: ขนาด 32 ไบต์ – เป็นแฮชของรูทของธุรกรรมบล็อกของ Merkel Tree
- การ ประทับเวลา: ขนาด 4 ไบต์ – แสดงเวลาโดยประมาณที่ใช้ในการสร้างบล็อก
- เป้าหมายที่ยาก: ขนาด 4 ไบต์ – การพิสูจน์ความยากของอัลกอริธึมการทำงานเป้าหมายของบล็อก
- Nonce: ขนาด 4 ไบต์ – มันถูกใช้เป็นตัวนับสำหรับอัลกอริธึมการพิสูจน์การทำงาน
เมื่อส่วนหัวของบล็อกเสร็จสมบูรณ์แล้ว กระบวนการขุดบล็อกก็เริ่มต้นขึ้น การขุดมีเป้าหมายเพื่อหาค่า nonce ต้องทดสอบค่า nonce หลายพันล้านล้านล้านก่อนที่จะพบ nonce ที่ตรงตามข้อกำหนด


ขั้นตอนต่อไปคือการหาวิธีแก้ไขอัลกอริธึมการพิสูจน์การทำงานที่ทำให้บล็อกถูกต้อง หลักฐานการทำงานคือชิ้นส่วนของข้อมูลที่ตรงตามข้อกำหนดของธุรกรรมและผู้อื่นสามารถตรวจสอบได้ง่าย โหนดการขุดของ Michael ต้องไปถึงเป้าหมายความยากเพื่อตรวจสอบบล็อก บล็อกนี้มีเป้าหมายความยากในสัญกรณ์ที่เรียกว่า 'บิตที่ยาก'
ประสบความสำเร็จในการขุดบล็อค
ถัดไปในแนวทางการทำงานของบล็อคเชนคือการขุดบล็อกที่ประสบความสำเร็จ Michael มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์หลายตัวที่เรียกใช้อัลกอริทึม SHA-256 แบบขนานกันอย่างรวดเร็ว ฮาร์ดแวร์ได้รับส่วนหัวของบล็อก และการทดสอบเริ่มต้นที่ล้านล้าน nonce ต่อวินาที
เมื่อเครื่องขุดพบวิธีแก้ปัญหา เครื่องจะถูกส่งไปยังโหนดการขุด และบล็อกจะถูกส่งไปยังเครื่องเดียวกันในทันที บล็อกใหม่ได้รับการตรวจสอบและเผยแพร่ และได้รับการตรวจสอบโดยโหนดเต็มแต่ละโหนดอย่างอิสระ เมื่อบล็อกใหม่ได้รับการตรวจสอบแล้ว บล็อกนั้นจะถูกประกอบเป็นลูกโซ่โดยเชื่อมต่อบล็อกกับบล็อกเชนที่มีอยู่ หลังจากตรวจสอบแล้ว จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของบล็อกเชน กระบวนการจะดำเนินการจนกว่าธุรกรรมทั้งหมดจะเสร็จสมบูรณ์ จากนั้นเอมี่ก็รับบิตคอยน์จากจอห์น
ต้องอ่าน: จะสร้างอาชีพที่ประสบความสำเร็จใน Blockchain ได้อย่างไร? ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้
ความคิดสุดท้าย
หวังว่าบล็อกนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจว่าบล็อกเชนทำงานอย่างไร หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีและเข้าสู่เส้นทางอาชีพในฐานะนักพัฒนาบล็อกเชน คุณสามารถลงทะเบียน โปรแกรมใบรับรองขั้นสูง ของ upGrad ในเทคโนโลยีบล็อก เชน ให้คำปรึกษาแบบตัวต่อตัวและเนื้อหาการเรียนรู้มากกว่า 200 ชั่วโมงพร้อมตัวเลือก EMI ที่เป็นศูนย์
เทคโนโลยีบล็อคเชนปลอดภัยหรือไม่?
เมื่อพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าสกุลเงินดิจิทัลทำงานบนเทคโนโลยีบล็อคเชน เป็นเรื่องที่ยุติธรรมที่จะถามว่ารากฐานที่เงินของเราวางอยู่นั้นมีความเสี่ยงหรือไม่? คุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่สำคัญของเทคโนโลยีบล็อกเชนเรียกว่าการกระจายอำนาจ กล่าวอย่างง่าย ๆ ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในโหนดเครือข่ายหลายโหนด หากมีคนพยายามแฮ็คเข้าสู่ฐานข้อมูลที่โหนดหนึ่ง โหนดอื่นจะตรวจสอบระหว่างกัน และหากมีความไม่ตรงกัน ก็สามารถแยกออกได้อย่างง่ายดายและดำเนินการที่เหมาะสมได้
Cryptocurrency เป็นกรณีการใช้งานเดียวสำหรับเทคโนโลยี blockchain หรือไม่?
Cryptocurrency เป็นหนึ่งในหลายกรณีการใช้งานของเทคโนโลยีบล็อกเชน เทคโนโลยีนี้กำลังได้รับความนิยมในหมู่อุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น อสังหาริมทรัพย์ การสั่งอาหาร การประกันภัย สุขภาพ NFT เป็นต้น สามารถนำมาใช้เพื่อบันทึกอะไรก็ได้จากโฉนดบ้าน การลงคะแนนเสียงในการเลือกตั้ง การทำธุรกรรมของร้านค้า ฯลฯ การจัดเก็บข้อมูลในบล็อกเชนช่วยให้เกิดความโปร่งใสและตรวจสอบย้อนกลับได้ง่าย เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้บริษัทต่างๆ หันมาใช้บล็อกเชน เช่น Pfizer, HUL เป็นต้น
อะไรคือความแตกต่างระหว่างบล็อคเชนสาธารณะและส่วนตัว?
บล็อคเชนสาธารณะเป็นบล็อคเชนที่ไม่ได้รับอนุญาต ซึ่งหมายความว่าทุกคนสามารถเข้าร่วมเครือข่ายบล็อคเชนได้ สิ่งนี้แตกต่างจากบล็อกเชนส่วนตัวหรือบล็อกเชนที่ได้รับอนุญาตในแง่ที่ว่าบล็อกเชนที่ได้รับอนุญาตนั้นจำกัดการเข้าถึงและสิทธิ์ในโหนดบางโหนดที่ผู้ใช้ทราบตัวตนของกันและกัน มีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแบบไม่มีสิทธิ์ เนื่องจากมีเวลาในการประมวลผลน้อยกว่าเนื่องจากมีโหนดน้อยลงในบล็อกเชน แต่ในขณะเดียวกัน การรวมศูนย์ของบล็อกเชนทำให้มีแนวโน้มที่จะถูกแฮ็กและกิจกรรมที่ผิดกฎหมายที่เกี่ยวข้องมากขึ้น