Was ist Blockchain-Technologie? Wie Blockchain funktioniert

Dieser Blockchain-Blog hilft Ihnen zu verstehen, wie Blockchain funktioniert. Die Blockchain-Technologie ist eine dezentrale verteilte Datenbank unveränderlicher Datensätze, in der die Transaktionen durch kryptografische Algorithmen geschützt sind und der Netzwerkstatus durch den Konsensalgorithmus aufrechterhalten wird.

Ist Blockchain das neue Internet? Nun, das ist es sicherlich !!

Blockchain-Technologie ist das Internet 3.0 oder das Internet der Protokolle. Was als Evolution begann, wird allmählich zu einer Revolution. Es hat das Potenzial, das Geschäft, wie wir es derzeit kennen, zu verändern, aber zu verstehen, wie es nicht so einfach ist. So Hier ist eine Broschüre, in der Sie sehen können, wie Blockchain funktioniert.

  1. Was ist Blockchain-Technologie?
  2. Wie funktioniert Blockchain?
    2.1 Unabhängige Überprüfung von Transaktionen
    2.2 Aggregation verifizierter Transaktionen
    2.3 Abbau eines Blocks
  3. Was ist, wenn jemand versucht, das System zu hacken?



Was ist Blockchain-Technologie?

Blockchain ist ein dezentrale verteilte Datenbank von unveränderlichen Aufzeichnungen, bei denen Transaktionen durch starke geschützt sind kryptografische Algorithmen und der Netzwerkstatus wird von der beibehalten Konsensalgorithmus .

digitaler Zeitstempel - wie Blockchain funktioniert - edureka

Digitale Zeitstempel

Mit einfachen Worten, Blockchain ist eine Kette von Blöcken, die Informationen enthalten.

Die Technologie wurde ursprünglich 1991 beschrieben und sollte digitale Zeitstempeldokumente um ein Backdate oder Temperieren von Datensätzen zu vermeiden.

So groß die Technologie auch war, ihr wahres Potenzial wurde erst erkannt, als Satoshi Nakamoto sie zur Erstellung einer digitalen Kryptowährung verwendete '' die Bitcoins '.

Blockchain-Technologie | Blockchain Tutorial für Anfänger | Edureka

Nun wollen wir sehen, wie Blockchain funktioniert.

Wie funktioniert Blockchain?

Versuchen wir zu verstehen, wie Blockchain mit einer einfachen Transaktion über ein Blockchain-Netzwerk funktioniert.

Angenommen, James möchte senden 5 BTC zu seinem Freund Kevin. Diese Transaktion wird nun in Form eines gesendet Digital Botschaft.

Die digitale Nachricht hat eine eindeutige Signatur. Ebenso wie Ihre Unterschrift den Eigentumsnachweis für das Dokument liefert, Digitale Unterschrift liefert den Beweis, dass die Transaktion ist echt.

Diese generierte Transaktion wird nun an das Netzwerk gesendet, in dem sie sich verbreitet Peer-To-Peer.

Die Transaktion verbreitet Peer-to-Peer im Netzwerk

Angenommen, die obige Transaktion wird zuerst von empfangen Knoten A. im Netzwerk.

Unabhängige Überprüfung von Transaktionen

Vor dem Senden von Transaktionen an seine Nachbarn überprüft jeder Bitcoin-Knoten, der die Transaktion erhält, zunächst die Transaktion.Dies garantiert, dass nur gültige Transaktionen im gesamten System weitergegeben werden, während ungültige Transaktionen auf dem ersten Knoten entsorgt werden, der sie empfängt. Jeder Knoten bestätigt jede Transaktion anhand einer langen Agenda von Kriterien.

Beispiel für einen statischen Block in Java

Aggregation verifizierter Transaktionen

Unabhängige Aggregation dieser Transaktionen zu neuen Blöcken durch Mining-Knoten kombiniert mit einer ausgestellten Berechnung durch einen Proof-of-Work-Algorithmus.

  • Durch die autonome Bestätigung jeder empfangenen Transaktion und vor deren Weitergabe erstellt jeder Knoten einen Pool gültiger (jedoch nicht bestätigter) Transaktionen, die als 'bekannt' bezeichnet werden Transaktionspool, Speicherpool oder Mempool
  • Transaktion erreicht M. Knoten Es sammelt, validiert und leitet neue Transaktionen wie andere Knoten weiter
  • Im Gegensatz zu anderen Knoten aggregiert der Miner-Knoten diese Transaktionen dann zu einem Kandidatenblock

Lassen Sie uns dies anhand eines Beispiels besser verstehen.

Nehmen wir an, Andy ist Bergmann. (Ein Mining-Knoten verwaltet eine lokale Kopie der Blockchain, die Liste aller Blöcke, die seit Beginn des Bitcoin-Systems im Jahr 2009 erstellt wurden.)

Nachdem Andy alle Transaktionen in einem Block gesammelt hat, muss er den Blockheader erstellen. Dieser Schritt ist wichtig, um zu verstehen, wie Blockchain funktioniert

Erstellen eines Blockheaders

Um den Blockheader zu erstellen, muss der Miningknoten sechs Felder ausfüllen, wie in der Tabelle aufgeführt:

Größe Feld Beschreibung
4 BytesAusführungUm den Blockheader zu erstellen, muss der Miningknoten wie aufgelistet sechs Felder ausfüllen
32 BytesVorheriger Block-HashEin Verweis auf den Hash des vorherigen (übergeordneten) Blocks in der Kette
32 BytesMerkle RootEin Hash der Wurzel des Merkle-Baums der Transaktionen dieses Blocks
4 BytesZeitstempelDie ungefähre Erstellungszeit dieses Blocks (Sekunden ab Unix-Epoche)
4 BytesSchwierigkeitszielDas Schwierigkeitsziel des Proof-of-Work-Algorithmus für diesen Block
4 BytesNuntiusEin Zähler, der für den Proof-of-Work-Algorithmus verwendet wird

Sobald Andys Knoten alle Felder im Blockheader ausgefüllt hat, startete Andy Bergbau der Block.

Bergbau eines Blocks

  • Wenn alle anderen Felder ausgefüllt sind, ist der Blockheader nun abgeschlossen und der Mining-Prozess kann beginnen
  • Das Ziel ist nun, einen Wert für die zu finden Nuntius Dies führt zu einem Blockheader-Hash, der unter dem Schwierigkeitsgrad liegt
  • Der Mining-Knoten muss Milliarden oder Billionen von Nonce-Werten testen, bevor eine Nonce gefunden wird, die die Anforderung erfüllt

Nachdem ein Kandidatenblock von Andys Knoten erstellt wurde, ist es an der Zeit, dass Andys Hardware-Mining-Rig den Block „abbaut“, um eine Lösung für den Proof-of-Work-Algorithmus zu finden, der den Block gültig macht.

Arbeitsnachweis ist ein Datenelement, dessen Erstellung schwierig (kostspielig, zeitaufwändig) ist, das für andere jedoch leicht zu überprüfen ist und das bestimmte Anforderungen erfüllt.

Das Puzzle finden - Warum ist es schwer?

  • Der SHA-256 ist daher eine Einwegfunktion, rohe Gewalt ist der einzige Weg zu einem bestimmten Ausgabewert
  • Im Durchschnitt sind viele zufällige Vermutungen erforderlich, um eine Lösung zu finden, und daher ist die Herausforderung schwierig
  • Es dauert durchschnittlich etwa 10 Minuten, bis jemand den speziellen Schlüssel für die Lösung gefunden hat

Um die Verteilung der Münzen vorhersehbar zu halten, werden Rätsel immer schwieriger zu lösen, wenn mehr Menschen daran arbeiten.

Nun, um den Block gemäß dem zu validieren Arbeitsnachweis Algorithmus, Andys Mining-Knoten muss das Schwierigkeitsziel erreichen.

Mal sehen, wie die Schwierigkeit dargestellt wird.

Schwierigkeitsdarstellung

  • Der Block enthält das Schwierigkeitsziel in einer Notation, die als 'Schwierigkeitsbits' oder nur 'Bits' bezeichnet wird.
  • Angenommen, ein Block hat 0x1903a30c als Schwierigkeitsgrad. Diese Notation drückt das Schwierigkeitsziel als Koeffizienten- / Exponentenformat aus, wobei die ersten beiden hexadezimalen Ziffern für den Exponenten und die nächsten sechs hexadezimalen Ziffern als Koeffizient gelten

Die Formel zur Berechnung des Schwierigkeitsgrades aus dieser Darstellung lautet:

Der Schwierigkeitsgrad ist so hoch, dass Andys Mining-Knoten wirklich hart gearbeitet hat, um das Schwierigkeitsziel zu erreichen. Mal sehen, was als nächstes passiert.

Den Block erfolgreich abbauen

  • Andy hat mehrere Hardware-Mining-Rigs, auf denen jeweils die ausgeführt wird SHA256 Algorithmus parallel mit unglaublichen Geschwindigkeiten
  • Der auf Andys Desktop ausgeführte Mining-Knoten überträgt den Blockheader an seine Mining-Hardware, die Billionen von Nonces pro Sekunde testet
  • Fast 11 Minuten nach Beginn des Minenblocks findet eine der Hardware-Mining-Maschinen eine Lösung und sendet sie an den Mining-Knoten zurück
  • Sofort überträgt Andys Mining-Knoten den Block an alle seine Kollegen
  • Sie empfangen, validieren und verbreiten dann den neuen Block. Während der Block über das Netzwerk läuft

N.Da dieser Block im Netzwerk weitergegeben wird, überprüft jeder vollständige Knoten den Block unabhängig

Unabhängige Bestätigung jedes Blocks

  • Im Konsensmechanismus von Bitcoin wird jeder neue Block von jedem Knoten im Netzwerk unabhängig validiert
  • Dies stellt sicher, dass nur gültige Blöcke im Netzwerk weitergegeben werden
  • Knoten validieren den Block, indem sie ihn mit einer langen Liste von Kriterien vergleichen, die alle erfüllt sein müssen

Zusammenstellen und Auswählen von Blockketten

Sobald ein Knoten einen neuen Block validiert hat, versucht er, eine Kette zusammenzusetzen, indem er den Block mit der vorhandenen Blockkette verbindet

In dem oben gezeigten Netzwerk setzt der Knoten (in Orange), sobald er den Block validiert hat, die Kette zusammen, indem er den Block mit der vorhandenen Blockchain verbindet

Sobald der Block vom Netzwerk überprüft wurde, wird er Teil der Blockchain. Für die erfolgreiche Lösung des Blockrätsels wird der Bergmann belohnt.

Bergleute Belohnung

  • Da Bergleute ihre wertvollen Ressourcen verwenden, um den Block zu validieren, werden sie gegeben eine Geldprämie
  • Im Falle von Bitcoin erhalten sie einige neu erstellte Bitcoins als Belohnung

Was sind Token in Java?

Nun stellt sich die Frage, was passiert, wenn mehr als ein Block gleichzeitig gelöst wird?

Ja, das ist tatsächlich möglich! In diesem Fall existieren mehrere Zweige.

Mehrere Niederlassungen

  • Obwohl das Problem schwierig ist, besteht die Möglichkeit, dass mehr als ein Block gleichzeitig gelöst wird
  • Mehrere Filialen in der Blockchain sind in solchen Fällen möglich
  • Jeder sollte die Blöcke einfach auf dem ersten Block aufbauen, den er erhält
  • Andere Knoten haben die Blöcke möglicherweise in einer anderen Reihenfolge empfangen
  • Sie werden auf dem Block aufbauen, den sie zuerst erhalten

  • Das Unentschieden wird unterbrochen, wenn jemand den nächsten Block löst, da es sehr selten vorkommt, dass diese Situation mehrmals hintereinander auftritt

  • Blockchain stabilisiert sich in dieser Situation schnell
  • Die allgemeine Regel ist, zur längsten verfügbaren Kette zu wechseln

Die Blockchain stabilisiert sich schnell. Jeder Knoten stimmt mit dem aktuellen Status des Ledgers überein.

Okay, Konsensregeln bewahren das Blockchain-Netzwerk vor solchen Unklarheiten.

Nun stellt sich hier eine andere Frage: Was ist, wenn jemand versucht, eine Transaktion oder einen Datensatz im System zu ändern?

Was ist, wenn jemand versucht, das System zu hacken?

Sobald ein Block gelöst ist, wird die kryptografische Hash-Ausgabe zur Kennung dieses Blocks.

Da Blockchain eine rückverknüpfte verteilte Datenbank von Datensätzen ist. Wenn ein Block gebildet wird, wird die kryptografische Hash-Ausgabe zur Kennung dieses Blocks, der mit dem nächsten Block verknüpft wird und eine Kette von Blöcken bildet.

Daher ist die Blockchain durch den starken kryptografischen Algorithmus gesichert, und es gibt keine Möglichkeit, einen Datensatz zu ändern.

Wenn jemand versucht, eine Transaktion in einem der Blöcke zu ändern, ändert sich der Hash des Blocks und folglich der Hash aller vorherigen Blöcke. Die Knoten werden nicht ankommen Der Konsens und damit der Betrug können leicht erkannt werden

So, das ist es. Seien Sie stolz, denn jetzt heben Sie sich von der Masse ab, nachdem Sie diese ansehnliche Technologie kennen.

ich hoffe dies Wie Blockchain funktioniert Blog war informativ für Sie.

Hast du eine Frage an uns? Bitte erwähnen Sie es in den Kommentaren und wir werden uns frühestens bei Ihnen melden.

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