Blockchain-vejledning: Lær med eksempler
Eliza Thornton
⚡ Smart opsummering
Blockchain er en kæde af kryptografisk forbundne blokke, der registrerer transaktioner på tværs af et distribueret peer-to-peer-netværk. Dette fjerner mellemmænd, samtidig med at regnskabet gøres transparent, manipulationssikret og verificerbart for finans, forsyningskæder, identitet og nye arbejdsbyrder inden for kunstig intelligens.
Hvad er Blockchain?
Blockchain er en kæde af blokke, der indeholder information. Teknikken er designet til at tidsstemple digitale dokumenter, så ingen kan tilbagedatere eller manipulere med dem. Blockchain løser problemet med dobbelt registrering uden at være afhængig af en central server, hvilket er grunden til, at den understøtter så meget af den moderne digitale økonomi.
blockchain bruges til sikker overførsel af genstande som penge, ejendom og fortjensttracts, uden at det kræver en tredjepartsmellemmand, såsom en bank eller en offentlig myndighed. Når data først er registreret i en blockchain, bliver det ekstremt vanskeligt at ændre dem.
Blockchain er en softwareprotokol, der ligner den måde, SMTP fungerer på til e-mail. Blockchains kan dog ikke køre uden internettet, og de kaldes undertiden en metateknologi, fordi de påvirker andre teknologier. Den komplette stak omfatter en database, en softwareapplikation, et netværk af forbundne computere og en konsensusmekanisme.
Nogle gange refererer udtrykket specifikt til Bitcoin Blockchain eller Ethereum Blockchain, og nogle gange til andre virtuelle valutaer, digitale tokens eller distribuerede ledgere i virksomheder. I alle tilfælde er den underliggende idé en delt, kun tilføjet post, der replikeres på tværs af mange deltagere.
Hvad Blockchain IKKE er
Før vi dykker dybere ned, er det en god idé at rydde op i et par vedvarende misforståelser:
- Blockchain er ikke Bitcoin, men det er teknologien bag Bitcoin.
- Bitcoin er den digitale token, og blockchainen er den hovedbog, der holder styr på track af hvem der ejer disse tokens.
- Du kan ikke have Bitcoin uden blockchain, men du kan have en blockchain uden Bitcoin.
- Blockchain er ikke altid anonym. De fleste offentlige kæder er pseudonyme, hvilket betyder, at adresser er synlige, selv når reelle identiteter ikke er det.
Blockchain Architecture
Lad os nu studere blockchain-arkitekturen ved at opdele den i dens kernekomponenter.
Hvad er en blok?
En blockchain er en kæde af blokke, der indeholder information. De data, der er gemt i en blok, afhænger af blockchain-typen.
For eksempel kan en Bitcoin Blokken indeholder oplysninger om afsender, modtager og antallet af overførte bitcoins.
Bitcoin Blokering
Den første blok i kæden kaldes Genesis blokHver ny blok er forbundet med den foregående blok og danner kæden.
Forståelse af SHA-256 Hash
Hver blok har også en hash. En hash kan forstås som et fingeraftryk, der er unikt for hver blok. Den identificerer en blok og alt dens indhold, og den er altid unik, ligesom et fingeraftryk. Når en blok er oprettet, vil enhver ændring i blokken forårsage, at hashen ændres.
Hvad er SHA-256 Hash
Hashen er derfor meget nyttig, når man vil detektere ændringer. Hvis en bloks fingeraftryk ændrer sig, repræsenterer den ikke længere den samme blok.
Hver blok gemmer:
- Data
- Hash
- Hash af den forrige blok
Overvej eksemplet nedenfor, hvor vi har en kæde af tre blokke. Den første blok har ingen forgænger, så den gemmer ikke en hash fra en tidligere blok. Blok 2 indeholder hashen fra blok 1, og blok 3 indeholder hashen fra blok 2.
Hver blok indeholder hashen fra den foregående blok. Det er denne teknik, der gør en blockchain så sikker. Sådan fungerer det.
Antag, at en angriber ændrer dataene i blok 2. Hashen i blok 2 ændres også. Men blok 3 gemmer stadig den gamle hash fra blok 2, hvilket gør blok 3 og hver blok efter den ugyldig, fordi hasherne i den foregående blok ikke længere matcher.
Derfor kan ændring af en enkelt blok hurtigt ugyldiggøre alle efterfølgende blokke.
Konsensusmekanismer: Proof of Work og Proof of Stake
Hashes er en fremragende mekanisme til at forhindre manipulation, men moderne computere kan beregne hundredtusindvis af hashes i sekundet. På få minutter kan en angriber manipulere med en blok og derefter genberegne alle hashes fra andre blokke for at få kæden til at se gyldig ud igen.
For at stoppe dette bruger blockchains en konsensusmekanisme. De to mest almindelige familier er Proof of Work og Proof of Stake.
Bevis for arbejde (PoW) er et beregningsmæssigt puslespil, der kræver en betydelig indsats at løse, men resultatet er hurtigt at verificere. I tilfælde af BitcoinDet tager i gennemsnit cirka 10 minutter at beregne det nødvendige proof of work for at tilføje en ny blok til kæden. Hvis en hacker ville ændre blok 2, skulle de lave proof of work om for den blok og hver efterfølgende blok.
Bevis for indsats (PoS) er den nyere tilgang, der anvendes af Ethereum, Solana, Cardanoog de fleste moderne Layer 1-kæder. Validatorer låser eller staker native tokens for at opnå retten til at foreslå og validere blokke. Ethereum gennemførte The Merge i september 2022, hvorved Proof of Work blev erstattet med Proof of Stake og netværkets energiforbrug blev reduceret med cirka 99.95 procent.
Uanset om en kæde bruger PoW eller PoS, er kombinationen af hashing og konsensus det, der holder en blockchain sikker.
Distribueret P2P-netværk
Blockchains sikrer sig også ved at være distribuerede. I stedet for at bruge en central enhed til at administrere kæden, bruger blockchains et distribueret peer-to-peer-netværk, som alle kan tilslutte sig. Når en deltager går ind i netværket, modtager de en fuld kopi af blockchainen, og hver computer kaldes en node.
Når en bruger opretter en ny blok, sendes den blok til alle noder på netværket. Hver node verificerer blokken for at sikre, at den ikke er blevet ændret. Efter verifikationen tilføjer hver node blokken til sin egen kopi af kæden.
Noderne i netværket skaber en konsensusDe er enige om, hvilke blokke der er gyldige, og hvilke der ikke er. Knuder vil afvise blokke, der ser ud til at være manipuleret.
For at kunne manipulere en blockchain skal en angriber:
- Manipuler med hver blok på kæden.
- Gentag beviset for arbejdet, eller gentag den krævede validatorandel for hver blok.
- Tag kontrol over mere end 50 procent af peer-to-peer-netværket.
Den kombination er praktisk talt umulig på en stor offentlig kæde, hvilket er grunden til, at blockchains betragtes som så sikre.
Hvordan fungerer Blockchain -teknologi?
Blockchain-transaktionsproces
En typisk blockchain-transaktion følger fire overordnede trin.
Trin 1) En bruger anmoder om en transaktion. Transaktionen kan involvere kryptovaluta, smart contracts, optegnelser eller andre oplysninger.
Trin 2) Den anmodede transaktion sendes til et peer-to-peer-netværk af noder.
Trin 3) Netværket af noder validerer transaktionen og brugerstatus ved hjælp af kendte konsensusalgoritmer såsom Proof of Work eller Proof of Stake.
Trin 4) Når transaktionen er valideret, bundtes den med andre i en ny blok, som derefter tilføjes til den eksisterende kæde på en måde, der er permanent og uændret.
Hvorfor har vi brug for blockchain?
Her er nogle af de vigtigste grunde til, hvorfor blockchain-teknologi er blevet så populær.
Modstandsdygtighed: Blockchains bruger en replikeret arkitektur. Kæden fortsætter med at køre, selv når mange noder går offline eller bliver angrebet, fordi de fleste noder stadig har en gyldig kopi.
Tidsreduktion: I den finansielle sektor muliggør blockchain hurtigere afvikling af handler, fordi det fjerner den lange verifikations-, afviklings- og clearingproces. En enkelt aftalt hovedbog deles mellem alle interessenter.
Pålidelighed: Blockchain certificerer og verificerer identiteten af de interesserede parter. Dette fjerner dubletter, reducerer driftsomkostninger og fremskynder transaktioner.
Uændrelige transaktioner: Ved at registrere transaktioner i kronologisk rækkefølge certificerer blockchain, at alle operationer er uforanderlige. Når en blok er tilføjet til kæden, kan den ikke fjernes eller ændres lydløst.
Forebyggelse af svig: Delt information og netværkskonsensus forhindrer tab forårsaget af svindel eller underslæb. I logistikbaserede brancher fungerer blockchain som et realtidsovervågningssystem, der reducerer omkostninger.
Sikkerhed: At angribe en traditionel database betyder at nedkæmpe et specifikt mål. Med distribueret Ledger Teknologi, hver part har en kopi af den originale kæde, så systemet forbliver operationelt, selvom mange noder fejler.
Gennemsigtighed: Ændringer på offentlige blockchains er synlige for alle, hvilket skaber stærk gennemsigtighed og gør transaktioner auditerbare.
Samarbejde: Blockchain giver parter mulighed for at handle direkte med hinanden uden behov for at mægle mellem tredjeparter.
Decentralisering: Standardregler styrer, hvordan hver node udveksler blockchain-information, så alle transaktioner valideres og tilføjes i en ensartet rækkefølge.
Blockchain versioner
Lad os gennemgå de vigtigste epoker inden for blockchain-udvikling.
Blockchain versioner
Blockchain 1.0: Valuta
Implementeringen af distribueret Ledger Teknologi førte til den første oplagte anvendelse, som var kryptovaluta. Dette muliggjorde finansielle transaktioner baseret på blockchain-teknologi, primært til valuta og betalinger. Bitcoin er det mest fremtrædende eksempel i dette segment.
Blockchain 2.0: Smart Contracts
Den næste bølge introducerede smart contracts, små programmer, der ligger på blockchainen. De udføres automatisk og verificerer betingelser, der er defineret på forhånd, såsom facilitering, verifikation eller håndhævelse af en aftale. Smart contracerstatter ofte, eller automatiserer i det mindste dele af, traditionelle systemer.tracts.
Blockchain 3.0: DApps
DApp er en forkortelse for decentraliseret applikation. Backend-logikken i en DApp kører på et decentraliseret peer-to-peer-netværk. En DApp kan have en frontend skrevet i ethvert standardsprog, der kalder dens blockchain-baserede backend, hvilket i koncept svarer til en traditionel web- eller mobilapplikation.
Blockchain 4.0: Integration af virksomheder og AI
Den nyeste bølge fokuserer på skalerbarhed i virksomhedsklassen, interoperabilitet mellem kæder og integration med kunstig intelligens. Eksempler inkluderer tokeniserede aktiver i den virkelige verden, Layer 2-oprulninger på Ethereum, digitale centralbankvalutaer og brug af blockchains til at registrere verificerbar oprindelse for AI-træningsdata og modeloutput.
Blockchain-varianter
offentlige
I en offentlig blockchain er ledgers synlige for alle på internettet. Enhver kan verificere og tilføje en blok af transaktioner, og netværket tilbyder normalt token-incitamenter til deltagerne. Bitcoin og Ethereum er offentlige kæder.
Privat
En privat blockchain findes i en enkelt organisation. Den tillader kun bestemte personer i den pågældende organisation at verificere og tilføje transaktionsblokke, mens læseadgang kan begrænses efter behov.
Consortium
I en konsortium-blockchain kan kun en gruppe autoriserede organisationer verificere og tilføje transaktioner. Ledgeren kan være åben eller begrænset til udvalgte grupper. Konsortium-blockchains er almindelige på tværs af brancher som bankvirksomhed, skibsfartpingog sundhedsvæsenet.
Blockchain brugssager
Blockchain-teknologi bruges nu på tværs af en bred vifte af sektorer, som vist i tabellen nedenfor.
| Sektor | Brug |
|---|---|
| Markeder |
|
| Regering |
|
| Tingenes internet (IoT) |
|
| Helse |
|
| Videnskab og kunst |
|
| Finans og regnskab |
|
Vigtige eksempler på brug af Blockchain i det virkelige liv
1. Dubai: Den smarte by
I 2016 introducerede Smart Dubai-kontoret en Blockchain-strategi. Ved hjælp af denne teknologi kan iværksættere og udviklere komme i kontakt med investorer og førende virksomheder. Målet er at implementere et blockchain-baseret system, der understøtter mange brancher og hjælper med at gøre Dubai til den lykkeligste by i verden. Hvis du ønsker at opbygge en karriere inden for dette område, kan du lære mere om hvordan man bliver blockchain-udvikler.
2. Incitament til kundefastholdelse
Incent er et "Consumer Retention as a Service"-tilbud baseret på blockchain-teknologi. Det er et loyalitetsprogram, der genererer tokens til virksomheder inden for et tilknyttet netværk. Tokens udveksles øjeblikkeligt og kan gemmes i digitale tegnebøger på en telefon eller tilgås via browseren.
3. Blockchain til humanitær bistand
I januar 2017 startede FN's Verdensfødevareprogram (WFP) et projekt kaldet Building Blocks i Sindh-regionen i Pakistan. Ved at bruge blockchain-teknologi modtog modtagerne penge og mad, og hver transaktion blev registreret på en blockchain for at sikre sikkerhed og gennemsigtighed.
4. Centralbanken Digii alt Valutaer
Lande som Kina, Brasilien og Den Europæiske Union kører pilotprojekter med digitale centralbankvalutaer på blockchain eller blockchain-inspireret infrastruktur. Disse projekter sigter mod at modernisere betalinger, samtidig med at centralbankernes politiske kontrol bevares.
Bitcoin Kryptovaluta: Den mest populære anvendelse af blockchain
Hvad er Cryptocurrency?
En kryptovaluta er et udvekslingsmiddel, der ligner traditionelle valutaer som USD, men den er designet til at udveksle digital information gennem kryptografiske principper. En kryptovaluta er en digital valuta og klassificeres som en delmængde af alternative og virtuelle valutaer.
Kryptovaluta er et ihændehaverinstrument baseret på digital kryptografi. Indehaveren af valutaen har ejerskabet, og der føres ingen andre optegnelser om ejerens identitet. I 1998 udgav Wei Dai B-Money, et anonymt distribueret elektronisk kontantsystem, der inspirerede senere designs.
Hvad er Bitcoin?
Bitcoin blev lanceret i 2009 af en ukendt person eller gruppe ved navn Satoshi Nakamoto. Bitcoin er en peer-to-peer-teknologi, der ikke styres af nogen central myndighed eller bank. Udstedelses- og transaktionsstyring udføres kollektivt af netværket.
Det er i øjeblikket den dominerende kryptovaluta i verden. Bitcoin er open source og designet til den brede offentlighed, hvilket betyder, at ingen ejer eller kontrollerer det. Det samlede udbud er begrænset til 21 millioner mønter. Bitcoin forbliver den største kryptovaluta målt på markedsværdi i 2026.
Alle kan bruge Bitcoin uden at betale høje behandlingsgebyrer, og afsender og modtager handler direkte uden at bruge en tredjepart.
Blockchain og Bitcoin
Blockchain er teknologien bag Bitcoin. Bitcoin er den digitale token, og blockchain er den hovedbog, der holder styr på track af hvem der ejer disse tokens. Du kan ikke have Bitcoin uden blockchain, men du kan have blockchain uden Bitcoin.
Andre fremtrædende kryptovalutaer inkluderer:
- Ethereum (nu bevis for indsats)
- Solana
- Cardano
- XRP
- Bitcoin Kontanter
- Litecoin
Blockchain vs delt database
Blockchain vs delt database
| Driftsparametre | Blockchain | Delt database |
|---|---|---|
| Produktion | Kun indsæt | Opret, læs, opdater og slet |
| Replication | Fuld replikering på hver peer | Master-slave eller multimaster |
| Konsensus | De fleste ligemænd skal være enige om resultatet af transaktioner | Distribuerede transaktioner ved hjælp af tofaset commit eller Paxos |
| Validering | Globale regler håndhæves på tværs af hele blockchainen | Kun lokale integritetsbegrænsninger |
| disintermediation | Tilladt | Ikke tilladt |
| Fortrolighed | Konfigurerbar, ofte pseudonym | Ikke fuldt fortroligt |
| Robusthed | Meget robust | Less robust |
Myter om blockchain
| Myte | Reality |
|---|---|
| Det løser ethvert problem | Nej, det er én type database med specifikke afvejninger |
| Tillidsløs teknologi | Det kan ændre tillid og også fordele tillid |
| Fuldstændig sikker | Fokuserer på integritet, ikke fortrolighed |
| Smart medtracts er altid lovlige | De udfører kun dele af nogle juridiske handlingertracts |
| uforanderlige | Det tilbyder stærk probabilistisk uforanderlighed |
| Spilder altid strøm | Proof of Stake-kæder som f.eks. Ethereum bruger meget lidt energi |
| I sagens natur uskalerbar | Moderne Layer 2-netværk og modulære kæder skalerer til tusindvis af transaktioner pr. sekund |
Anvendelser af Blockchain-teknologi
Her er nogle almindelige anvendelser af blockchain.
- Det bruges til at skabe en sikker og gennemsigtig digital hovedbog over alle transaktioner.
- Det giver institutioner mulighed for at oprette en manipulationssikker registrering af akademiske præstationer, der er tilgængelig for studerende og lærere.
- Det bruges til at skabe et mere effektivt system til handel med værdipapirer.
- Långivere bruger blockchain til at udføre sikrede lån via smart contracts.
- Brug af blockchain-teknologi til at registrere ejendomstransaktioner kan give en mere sikker måde at verificere og overføre ejerskab på.
- Det bruges til keeping verificerbare identitetsattributter såsom fødselsdato i en offentlig register.
- Blockchain bruges inden for logistik til track varer, når de bevæger sig gennem et forsyningskædenetværk.
- Det bruges i stigende grad til at verificere oprindelsen af AI-træningsdata og ægtheden af modeloutput.
Begrænsninger ved blockchain-teknologi
Blockchain er kraftfuldt, men det er ikke en mirakelkur. Her er de mest almindelige begrænsninger, man skal være opmærksom på.
Højere omkostninger: Knuder søger højere belønninger for at gennemføre transaktioner i et marked, der kører på udbud og efterspørgsel.
Langsommere transaktioner: Knuder prioriterer transaktioner med højere belønninger, hvilket kan forårsage ophobning af efterslæb under spidsbelastning.
Mindre Ledgers: Det er ikke altid muligt at vedligeholde en fuld kopi af blockchainen, hvilket kan påvirke uforanderlighed og konsensus om letvægtsnoder.
Transaktionsomkostninger og netværkshastighed: Transaktionsomkostningerne pr. Bitcoin er meget højere end de næsten gratis gebyrer, der blev promoveret i de tidlige år.
Risiko for fejl: Der er altid en risiko for fejl, når mennesker er involveret. Hvis en blockchain fungerer som en database, skal alle indgående data være af høj kvalitet, fordi fejl spreder sig vidt.
Ressourcebrug: Hver node, der kører en Proof of Work blockchain, skal opretholde konsensus, hvilket bruger energi. Proof of Stake-kæder har reduceret dette fodaftryk betydeligt.
Blockchain Council
Blockchain Council tilbyder certificeringer inden for blockchain, der er designet til folk, der ønsker en karriere inden for blockchain-området. Certificeringerne kræver dybdegående kendskab til centrale blockchain-koncepter og fokuserer på Corda, smart contracts-, Hyperledger- og Quorum-applikationer.
Blockchain Council-certificeringer er nyttige i brancher som digital markedsføring, sundhedspleje og forsyningskæder. Træningen og certificeringerne er værdifulde for virksomheder, firmaer og individuelle udviklere, der ønsker at anvende blockchain i traditionelle arbejdssystemer.
Certificeringer udbudt af Blockchain Council inkluderer:
- Certificeret Blockchain-ekspert
- Certificeret Corda Expert
- Certificeret Corda Architect
- Certificeret Blockchain-udvikler
- Certificeret Blockchain-sikkerhedsprofessionel
- Certificeret Smart Contract-udvikler
- Certificeret Bitcoin Expert
- Certificeret Ethereum Expert
Hvis du vil lære at oprette din egen kryptovaluta, er her en gratis tutorial, der er værd at tjekke ud: Sådan opretter du din egen kryptovaluta.
