Mis on “Blockchain”?

Kui olete viimasel ajal uudiseid jälginud, siis võib-olla olete kuulnud midagi, mida nimetatakse blockchainiks. See on kontseptsioon, mis muudab andmete kasutamise eriti kindlateks. Olete ilmselt kuulnud seda seoses Bitcoiniga, kuid sellel on rakendused, mis ületavad igaühe lemmik-krüptovahetused. Siin on kiire selgitus selle toimimise kohta.

Kõik algab krüpteerimisega

Blockchainide mõistmiseks peate mõistma krüptograafiat. Krüptograafia idee on palju vanem kui arvutid: see tähendab ainult teabe ümberkorraldamist sellisel viisil, et teil on vaja seda mõista. Kixi teravilja kasti leitud lihtsa dekoodri ringi mänguasi on kõige elementaarsema krüptograafia vorm, mis loob võtme (mida tuntakse ka kui salakoodi), mis asendab tähtega numbri, käivitab sõnumi võtme kaudu ja seejärel annab võti kellelegi teisele. Igaüks, kes leiab võtme ilma võtmeta, ei saa seda lugeda, kui see pole „krakitud”. Sõjavägi kasutas keerulisemat krüptograafiat kaua enne arvutit (näiteks Enigma Machine kodeeris ja dekodeeris sõnumeid II maailmasõja ajal).

Kaasaegne krüpteerimine on täiesti digitaalne. Tänased arvutid kasutavad krüpteerimismeetodeid, mis on nii keerulised ja nii turvalised, et oleks võimatu neid lihtsalt inimeste poolt tehtud lihtsate matemaatikate järgi murda. Arvuti krüpteerimise tehnoloogia ei ole siiski täiuslik; see võib siiski olla krakitud, kui piisavalt nutikad inimesed ründavad algoritmi ja andmed on endiselt haavatavad, kui keegi kõrvale jätab võtme. Kuid isegi tarbijataseme krüpteerimine, nagu näiteks AES 128-bitine krüpteerimine, mis on nüüd standardis iPhone'is ja Androidis, on piisav, et hoida lukustatud andmeid FBI-st eemal.

Blockchain on koostööl põhinev turvaline andmeside

Krüpteerimist kasutatakse tavaliselt failide lukustamiseks, et neid saaks kasutada ainult teatud inimesed. Aga mis siis, kui teil on teavet, mida igaüks peab nägema, näiteks, riigiasutuse raamatupidamisandmeid, mis peavad olema seadusega avalikud ja endiselt turvalised? Seal on teil probleem: mida rohkem inimesi saab teavet näha ja redigeerida, seda vähem turvaline see on.

Blokeerimised töötati välja nende konkreetsete olukordade julgeolekuvajaduste rahuldamiseks. Blockchainis salvestatakse ja kontrollitakse iga kord, kui teavet kasutatakse ja ajakohastatakse, ning seejärel krüpteeritakse, ei saa seda uuesti redigeerida. Seejärel salvestatakse muudatuste kogum ja lisatakse kogu kirje. Järgmine kord, kui keegi teeb muudatusi, algab see kõik jälle, säilitades informatsiooni uues "plokis", mis on krüpteeritud ja lisatud eelmisele plokile (seega "blokkahelaks"). See korduv protsess ühendab infopaketi esimese versiooni viimasega, nii et igaüks saab näha kõiki tehtud muudatusi, kuid saab ainult kaasa aidata ja redigeerida viimast versiooni.

See idee on omamoodi metafooridele vastupidav, kuid kujutage ette, et olete kümne inimese grupis, kes koondab LEGO komplekti. Saate korraga lisada ainult ühe tükk ja ei saa üldse mitte ühtegi tükki eemaldada. Iga rühma liige peab kokku leppima konkreetselt, kus järgmine osa läheb. Sel moel näete kõiki tükki igal ajal paremale tagasi esimesele projektiosale, kuid saate muuta ainult viimast tükki.

Kujutlege mõnevõrra asjakohasemaks, kujutage ette koostödokument, nagu arvutustabel Google Docsis või Office'is 365. Igaüks, kellel on juurdepääs dokumendile, saab seda redigeerida ja iga kord salvestamise ja salvestamise korral salvestatakse uus arvutustabel. seejärel lukustatakse dokumendi ajaloos. Seega saate teha tehtud muudatuste kaudu samm-sammult tagasi, kuid saate lisada uusimat versiooni ainult teavet, mitte muuta juba lukustatud arvutustabeli varasemaid versioone.

Nagu olete ilmselt kuulnud, rakendatakse seda turvalise, pidevalt uuendatud „pearaamatu” ideed enamasti finantsandmetele, kus see on kõige mõttekam. Jaotatud digitaalsed valuutad, nagu Bitcoin, on kõige sagedamini kasutatavad blockchainid - tegelikult oli esimene Bitcoini jaoks ja idee levis sealt.

Tehniline sisu: samm-sammult, blokeerige plokkide kaupa

Kuidas see kõik tegelikult arvutil mängib? See on kombinatsioon krüptograafiast ja peer-to-peer võrgustikust.

Võib-olla olete tuttav peer-to-peer-failide jagamisega: sellised teenused nagu BitTorrent, mis võimaldavad kasutajatel digitaalsed failid mitmest asukohast tõhusamalt üles laadida ja alla laadida kui ühest ühendusest. Kujutage ette “failid” blokkahela põhiandmetena ja allalaadimisprotsessi kui krüptograafiat, mis hoiab seda ajakohastatud ja turvalisena.

Või kui soovite minna tagasi meie Google Docs'i ülaltoodud näite juurde, kujutage ette, et koostödokument, mida töötate, ei ole serveris salvestatud. Selle asemel on see iga inimese arvutil, mis pidevalt kontrollivad ja uuendavad üksteist, et veenduda, et keegi pole varasemaid kirjeid muutnud. See muudab selle “detsentraliseeritud”.

See on blockchaini põhiidee: see on krüptograafilised andmed, mis on pidevalt ligipääsetavad ja kaitstud samaaegselt, ilma tsentraliseeritud serveri või salvestuseta, koos muudatustega, mis lülituvad endasse iga uue versiooni versiooni..

Seega on meil selles suhetes kolm aspekti arvesse võtta. Üks, võrgustik peer-to-peer kasutajatele, kes kõik salvestavad plokk-ahela kirje koopiaid. Kaks, need andmed, mida need kasutajad lisavad teabe viimasele "plokile", võimaldades seda ajakohastada ja lisada rekordile. Kolm, krüptoloogilised järjestused, mida kasutajad loovad, et kokku leppida viimases plokis, lukustades selle dokumendireaks.

See on see viimane natuke, mis on salajase küüslaugu võileiva kastmes. Digitaalset krüptograafiat kasutades aitab iga kasutaja oma arvuti võimsust, et aidata lahendada mõningaid super-keerulisi matemaatilisi probleeme, mis säilitavad salvestuse turvalise. Need äärmiselt keerulised lahendused, mida tuntakse kui “räsi”, lahendavad rekordis sisalduvate andmete põhiosasid, nagu milline konto lisas või vähendab raha arvestusraamatusse ja kus see raha läks või tuli. Mida tihedamad on andmed, seda keerulisem on krüptograafia ja seda rohkem on vaja lahendada. (See on koht, kus Bitcoini mõiste „kaevandamine“ mängib muide.)

Kokkuvõttes võib öelda, et me võime mõelda, et blockchain on andmete osa, mis on:

1. Pidevalt uuendatud. Blockchaini kasutajad saavad andmetele igal ajal juurde pääseda ja lisada uusimale plokile teavet.
2. Jaotatud. Blockchaini andmete koopiad salvestatakse ja tagatakse iga kasutaja poolt ning kõik peavad kokku leppima uutes lisandustes.
3. Kinnitatud. Mõlemad uued plokid ja vanade plokkide koopiad peavad kõigi kasutajate vahel kokku leppima krüptograafilise kontrollimise teel.
4. Turvaline. Vanade andmete rikkumist ja uute andmete kindlustamise meetodi muutmist takistab nii krüptograafiline meetod kui ka andmete tsentraliseerimine ise.

Ja uskuge või mitte, see muutub veelgi keerulisemaks kui see ... aga see on põhiidee.

The Blockchain in Action: Näita mulle (digitaalset) raha!

Vaatame näiteks, kuidas see kehtib cryptocurrency nagu Bitcoin. Ütle, et teil on üks Bitcoin ja soovite selle uue autoga veeta. (Või jalgratta või maja või väikese ja keskmise suurusega saarte rahva, kuigi palju üks Bitcoin on väärt sel nädalal.) Sa saad oma tarkvaraga ühendust võtta detsentraliseeritud Bitcoini blokkahelaga ja saadate oma taotluse oma Bitcoin auto müüjale. Teie tehing edastatakse seejärel süsteemile.

Iga inimene süsteemis saab seda näha, kuid teie identiteet ja müüja identiteet on ainult ajutised allkirjad, väikeste elementide hulka tohututest matemaatilistest probleemidest, mis moodustavad digitaalse krüptograafia südame. Need väärtused on ühendatud plokk-ahela võrrandiga ning probleem ise lahendatakse liikmetelt peer-to-peer-võrgus, mis genereerib krüptograafilisi hashse.

Kui tehing on kontrollitud, teisaldatakse üks Bitcoin sinu müüjale ja salvestatakse viimasesse kettasse. Plokk on valmis, suletud ja kaitstud krüptograafiaga. Alustatakse järgmise tehingute seeriat ja blokkahel kasvab kauem, mis sisaldab täielikku kirjet kõikide tehingute kohta iga kord, kui seda uuendatakse.

Nüüd, kui sa arvad, et blokk on „turvaline”, on oluline konteksti mõista. Individuaalsed tehingud on turvalised ja kogu rekord on turvaline, kui krüptograafia tagamiseks kasutatavad meetodid jäävad „rümbamata”. (Ja pidage meeles, et see asi on tõesti FBI ei suuda seda teha ainult arvutusressurssidega üksi.) Kuid kõige nõrgem lüli blokkahelas on, sa, kasutaja,.

Kui lubate kellelgi teisel kasutada oma isiklikku võtit ahela juurde pääsemiseks või kui nad leiavad selle lihtsalt oma arvutisse häkkimise teel, saavad nad oma teabega ploki ahelat täiendada ja neid ei saa kuidagi peatada. See, kuidas Bitcoin “varastatakse” kõrgelt avalikustatud rünnakutes peamistel turgudel: need ettevõtted, mis tegutsesid turge, mitte Bitcoini plokkide ahelat, on ohustatud. Ja kuna varastatud Bitcoins antakse üle anonüümsetele kasutajatele protsessi kaudu, mis on blokeeritud ahela poolt kinnitatud ja igavesti salvestatud, ei ole ründajaid võimalik leida või laadige Bitcoin.

Mida teised võivad blokeerida??

Blockchaini tehnoloogia algas Bitcoiniga, kuid see on nii tähtis mõte, et see ei jäänud seal kaua. Süsteem, mis on pidevalt uuendatud, kõigile kättesaadav, mida on kontrollinud tsentraliseeritud võrk ja uskumatult turvaline, on palju erinevaid rakendusi. Finantsinstitutsioonid, nagu JP Morgan Chase ja Austraalia börs, arendavad blokkahela süsteeme, et kindlustada ja levitada finantsandmeid (tavapäraste raha, mitte cryptocurrency nagu Bitcoin). Bill & Melinda Gates'i fond loodab kasutada blockchaini süsteeme, et pakkuda tasuta jagatud pangateenuseid miljarditele inimestele, kes ei saa endale tavapärast pangakontot endale lubada.

Avatud lähtekoodiga tööriistad, nagu Hyperledger, üritavad blokeerida ahelatehnoloogiaid laiemale hulgale inimestele, mõnel juhul seda ilma, et oleks vaja teiste disainilahenduste kindlustamiseks vajalikke üllatusi. Koostöös töötavaid süsteeme saab kontrollida ja salvestada blokkahelatehnikate abil. Nii palju, mida tuleb pidevalt salvestada, juurde pääseda ja uuendada, võib kasutada samamoodi.

Pildi krediit: tagantjärele / Shutterstock, Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock, Zack Copley