Kas yra „Blockchain“?

Jei pastaruoju metu stebėjote naujienas, galbūt girdėjote apie kažką, vadinamą blokchainu. Tai koncepcija, leidžianti duomenų saugumui užtikrinti konkrečiam naudojimui. Jūs tikriausiai girdėjote apie „Bitcoin“, tačiau jis turi daugybę programų, kurios yra gerokai didesnės už kiekvieno mėgstamą kriptokurą. Čia pateikiamas greitas paaiškinimas, kaip jis veikia.

Viskas prasideda nuo šifravimo

Norint suprasti „blockchains“, reikia suprasti kriptografiją. Kriptografijos idėja yra daug senesnė nei kompiuteriai: tai tik reiškia, kad informacija turi būti pertvarkyta taip, kad jums būtų reikalingas konkretus raktas. Paprastas dekoderio žiedas, kurį radote savo „Kix“ grūdų dėžutėje, yra pagrindinės kriptografijos forma, sukurianti raktą (dar vadinamą šifru), pakeičiančią raidę su skaičiumi, paleiskite pranešimą per raktą ir tada duokite raktas kitam. Kiekvienas, kuris neranda rakto, negali jį perskaityti, nebent jis „krekingo“. Kariuomenė naudojo sudėtingesnę kriptografiją seniai prieš kompiuterius (pvz., Enigma Machine kodavo ir dekodavo pranešimus Antrojo pasaulinio karo metu).

Šiuolaikinis šifravimas yra visiškai skaitmeninis. Šiandienos kompiuteriuose naudojami tokie sudėtingi ir saugūs šifravimo metodai, kad jų neįmanoma pertraukti paprastu matematiniu būdu, kurį atlieka žmonės. Tačiau kompiuterių šifravimo technologija nėra tobula; jis vis dar gali būti „krekingo“, jei pakankamai protingi žmonės užpuola algoritmą, o duomenys vis dar yra pažeidžiami, jei kažkas atmetė nuo savininko. Bet netgi vartotojų lygio šifravimas, kaip ir 128 bitų AES šifravimas, kuris dabar yra standartinis „iPhone“ ir „Android“, yra pakankamas užrakintiems duomenims išlaikyti nuo FBI.

„Blockchain“ yra „Collaborative“, „Secure Data Ledger“

Šifravimas paprastai naudojamas failams užrakinti, kad juos galėtų pasiekti tik konkretūs žmonės. Bet kas, jei turite informacijos, kurią reikia matyti visiems, kaip, pavyzdžiui, vyriausybės agentūros apskaitos informaciją, kuri turi būti vieša pagal įstatymus ir vis dar turi būti saugi? Yra problema: kuo daugiau žmonių gali matyti ir redaguoti informaciją, tuo mažiau saugi.

Blockchains buvo sukurta siekiant patenkinti šių konkrečių situacijų saugumo poreikius. Blokų grandinėje kiekvieną kartą, kai pasiekiama ir atnaujinama informacija, pakeitimas įrašomas ir patikrinamas, tada užsandarinamas šifravimo būdu, negali būti dar kartą redaguojamas. Tada pakeitimų rinkinys išsaugomas ir pridedamas prie viso įrašo. Kitą kartą, kai kas nors atlieka pakeitimus, jis vėl pradeda veikti, išsaugodamas informaciją nauju „bloku“, kuris yra užšifruotas ir pridedamas prie ankstesnio bloko (taigi „blokavimo grandinė“). Šis pakartotinis procesas jungia pačią pirmąją informacijos rinkinio versiją su naujausia informacija, kad kiekvienas galėtų matyti visus kada nors padarytus pakeitimus, tačiau gali tik prisidėti ir redaguoti naujausią versiją.

Ši idėja yra tarsi atspari metaforoms, bet įsivaizduokite, kad esate dešimties žmonių, susirinkusių LEGO rinkinį, grupėje. Vienu metu galite pridėti tik vieną gabalą ir niekada negalite pašalinti jokių gabalų. Kiekvienas grupės narys turi susitarti dėl to, kur eina kitas kūrinys. Tokiu būdu, jūs galite pamatyti visus kūrinius bet kuriuo metu iš karto iki pat pirmosios projekto dalies, tačiau galite pakeisti tik naujausią kūrinį.

Jei norite kažkiek šiek tiek tinkamesnio, įsivaizduokite bendradarbiavimo dokumentą, pvz., Skaičiuoklę „Google“ dokumentuose arba „Office 365“. Kiekvienas, kuris turi prieigą prie dokumento, gali jį redaguoti ir kiekvieną kartą, kai jie daro, pakeitimas išsaugomas ir įrašomas kaip nauja skaičiuoklė, tada užrakinta dokumento istorijoje. Taigi, žingsnis po žingsnio galite grįžti, atlikdami atliktus pakeitimus, bet galite pridėti tik informaciją į naujausią versiją, nekeisti ankstesnių jau užrakintų skaičiuoklės versijų.

Kaip jūs tikriausiai girdėjote, ši saugaus, nuolat atnaujinamo „vadovo“ idėja dažniausiai taikoma finansiniams duomenims, kur ji yra prasmingiausia. Paskirstytos skaitmeninės valiutos, pvz., „Bitcoin“, yra dažniausiai naudojamas „blockchains“, iš tiesų, pirmasis buvo sukurtas „Bitcoin“ ir idėja išplito iš ten.

Techniniai dalykai: žingsnis po žingsnio, blokas pagal bloką

Kaip visa tai iš tikrųjų žaidžia kompiuteriu? Tai kriptografijos ir tarpusavio ryšių derinys.

Gali būti, kad esate susipažinę su bendrų failų bendrinimu: paslaugomis, tokiomis kaip „BitTorrent“, leidžiančios vartotojams efektyviau įkelti ir atsisiųsti skaitmeninius failus iš kelių vietų, nei iš vieno ryšio. Įsivaizduokite, kad „failai“ yra pagrindiniai blokavimo grandinės duomenys ir atsisiuntimo procesas kaip kriptografija, kuri ją atnaujina ir saugo.

Arba, jei norite grįžti į anksčiau pateiktą „Google“ dokumentų pavyzdį: įsivaizduokite, kad bendradarbiaujantis dokumentas, kuriame dirbate, nėra saugomas serveryje. Vietoj to, tai yra kiekvieno kompiuterio kompiuteryje, kuris nuolat tikrina ir atnaujina vienas kitą, kad įsitikintų, jog niekas nepakeitė ankstesnių įrašų. Tai leidžia „decentralizuoti“.

Tai pagrindinė „blockchain“ idėja: tai kriptografiniai duomenys, kurie nuolat pasiekiami ir užtikrinami tuo pačiu metu be jokio centralizuoto serverio ar saugojimo, su pakeitimais, kurie įtraukiami į kiekvieną naują duomenų versiją.

Taigi mes turime tris aspektus, į kuriuos reikia atsižvelgti šiuose santykiuose. Vienas, lygiagretaus naudotojų tinklas, kuriame visos saugomos bloko grandinės įrašo kopijos. Antra, duomenys, kuriuos šie vartotojai prideda prie naujausio „informacijos bloko“, leidžiantys juos atnaujinti ir pridėti prie viso įrašo. Trys - kriptologinės sekos, kurias vartotojai generuoja, kad susitartų dėl naujausio bloko, užrakinant jį į duomenų seką, kuri sudaro įrašą.

Tai tas paskutinis bitas, kuris yra slaptasis padažas „blockchain“ sumuštinyje. Naudodamiesi skaitmenine kriptografija, kiekvienas vartotojas prisideda prie kompiuterio galios, kad padėtų išspręsti kai kurias iš šių sudėtingų matematinių problemų, kurios saugo įrašą. Šie itin sudėtingi sprendimai, vadinami „maišymu“, išsiskiria pagrindinėmis įrašo duomenų dalimis, pvz., Kokia sąskaita pridėta ar atimta pinigai apskaitos knygoje, ir kur šie pinigai atėjo arba atvyko. Kuo tankesni duomenys, tuo sudėtingesnė kriptografija ir kuo daugiau apdorojimo galios, kad ją būtų galima išspręsti. (Čia, beje, prasidės Bitcoino „kasybos“ idėja.)

Taigi, apibendrinant, galime galvoti, kad blokas yra duomenų rinkinys, kuris yra:

1. Nuolat atnaujinama. „Blockchain“ naudotojai gali bet kuriuo metu pasiekti duomenis ir pridėti informaciją prie naujausio bloko.
2. Paskirstyta. „Blockchain“ duomenų kopijas saugo ir saugo kiekvienas vartotojas, ir visi turi susitarti dėl naujų papildymų.
3. Patvirtinta. Visus naujus blokus ir senų blokų kopijas turi susitarti visi vartotojai, naudodami kriptografinį patikrinimą.
4. Saugi. Dėl kriptografinio metodo ir ne centralizuoto duomenų saugojimo senų duomenų pažeidimas ir naujų duomenų saugojimo metodo keitimas yra užkertamas kelias..

Ir patikėkite, ar ne, tai tampa dar sudėtingesnė nei tai… bet tai yra pagrindinė idėja.

„Blockchain“ veiksmas: parodyti man (skaitmeninį) pinigus!

Taigi apsvarstykime, kaip tai taikytina „cryptocurrency“, pavyzdžiui, „Bitcoin“. Pasakykite, kad turite vieną „Bitcoin“ ir norite jį išleisti naujam automobiliui. (Arba dviračiu ar namu, arba nedidelės ir vidutinės salos tautos, tačiau daugelis Bitcoin yra verta šią savaitę.) Su savo programine įranga prisijungiate prie decentralizuoto „Bitcoin“ blokų grandinės ir siunčiate prašymą perduoti Bitcoin automobilio pardavėjui. Tada jūsų sandoris perduodamas sistemai.

Kiekvienas sistemoje esantis asmuo gali jį pamatyti, bet jūsų tapatybė ir pardavėjo tapatybė yra tik laikini parašai, nedideli didžiųjų matematikos problemų elementai, kurie yra skaitmeninės kriptografijos širdis. Šios reikšmės yra prijungtos prie bloko grandinės lygties, o pati problema yra išspręsta nariams, veikiantiems lygiagretaus tinklo, generuojančio kriptografinius maišus.

Kai sandoris bus patvirtintas, vienas „Bitcoin“ yra perkeltas iš jūsų į pardavėją ir įrašomas į naujausią grandinės bloką. Blokas baigtas, užsandarintas ir apsaugotas kriptografija. Pradedama sekanti operacijų serija, o bloko grandinė užauga ilgiau.

Dabar, kai galvojate apie „saugų“ bloką, svarbu suprasti kontekstą. Individualūs sandoriai yra saugūs, o bendras įrašas yra saugus, kol kriptografijai užtikrinti naudojami metodai lieka „nekrekinguoti“. (Ir atminkite, kad ši medžiaga yra tikrai sunku sulaužyti net FBI negali to padaryti vien tik skaičiavimo ištekliais.) Tačiau silpniausia bloko grandinės grandis yra, jūs, naudotojas.

Jei leisite kitam asmeniui naudotis savo asmeniniu raktu, kad galėtumėte pasiekti grandinę, arba jei jie jį suranda tiesiog įsilauždami į kompiuterį, jie gali papildyti blokinę informaciją su jūsų informacija, ir jų nėra. Štai kodėl „Bitcoin“ „pavogta“ labai viešose atakose pagrindinėse rinkose: tai kompanijos, kurios veikė rinkas, o ne pati „Bitcoin“ blokų grandinė. Ir kadangi pavogti Bitcoinai perduodami anonimiems vartotojams per procesą, kurį patikrino blokas ir įrašo amžinai, nėra jokio būdo rasti užpuoliko arba paimkite Bitcoin.

Ką dar galima blokuoti??

„Blockchain“ technologija prasidėjo su „Bitcoin“, tačiau tokia svarbi idėja, kad ji ilgai neliko. Nuolat atnaujinama, visiems prieinama sistema, kurią patvirtina centralizuotas tinklas, ir neįtikėtinai saugi, turi daug skirtingų programų. Finansų institucijos, tokios kaip JP Morgan Chase ir Australijos vertybinių popierių birža, kuria „blockchain“ sistemas, kad užtikrintų ir platintų finansinius duomenis (įprastiniams pinigams, o ne kriptokorui, pvz., „Bitcoin“). „Bill & Melinda Gates“ fondas tikisi naudoti „blockchain“ sistemas nemokamoms, paskirstytoms banko paslaugoms teikti milijardams žmonių, kurie negali sau leisti reguliarios banko sąskaitos.

Atviro kodo įrankiai, tokie kaip „Hyperledger“, bando padaryti blokų grandinės metodus prieinamus platesniam žmonių ratui, kai kuriais atvejais tai nereikalauja beprasmių apdorojimo galių, reikalingų kitiems dizainams užtikrinti. Bendradarbiavimo darbo sistemas galima patikrinti ir užregistruoti naudojant blokų grandinės metodus. Panašiai galima naudoti daug ką, kas turi būti nuolat registruojama, prieinama ir atnaujinama.

Vaizdo kreditas: posteriori / Shutterstock, Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock, Zack Copley