Mikä on "Blockchain"?

Jos olet seurannut uutisia viime aikoina, saatat olla kuullut jotain nimeltä blockchain. Se on konsepti, joka tekee tiedoista erittäin turvallisen tietyn käyttötarkoituksen. Olet luultavasti kuullut sen Bitcoinin yhteydessä, mutta sillä on sovelluksia paljon pidemmälle kuin kaikkien suosikki salausvaluiden. Tässä on nopea selitys siitä, miten se toimii.

Kaikki alkavat salauksella

Jotta ymmärrät lohkojen, sinun täytyy ymmärtää kryptografia. Salauksen käsite on paljon vanhempi kuin tietokoneet: se tarkoittaa vain tiedon järjestelyä niin, että tarvitset tietyn avaimen sen ymmärtämiseksi. Yksinkertainen dekooderi-rengas lelu, jonka löysit Kix-viljan laatikossa, on perusperustainen salausmuoto - luo avain( tunnetaan myös nimellä salaus), joka korvaa numerolla olevan kirjeen, ajaa viestisi avaimen läpi ja antaa sittenavain jollekin toiselle. Jokainen, joka löytää viestin ilman avainta, ei voi lukea sitä, ellei se ole "murtautunut". Sotilas käytti monimutkaisempaa salausta kauan ennen tietokoneita( Enigma Machine koodasi ja dekoodasi esimerkiksi toisen maailmansodan aikana).

Nykyinen salaus on kuitenkin täysin digitaalinen. Nykypäivän tietokoneet käyttävät salausmenetelmiä, jotka ovat niin monimutkaisia ​​ja niin turvallisia, että ihmisten tekemä yksinkertainen matematiikka olisi mahdotonta murtaa. Tietokoneen salaustekniikka ei kuitenkaan ole täydellinen;se voi silti "särkyä", jos tarpeeksi älykkäät ihmiset hyökkäävät algoritmiin, ja tiedot ovat edelleen haavoittuvia, jos omistaja syrjäyttää avaimen. Mutta jopa kuluttajatason salaus, kuten AES 128-bittinen salaus, joka on nyt standardi iPhonessa ja Androidissa, riittää pitämään lukittuja tietoja pois FBI: ltä.

Blockchain on yhteistoiminnallinen Secure Data Ledger

-salausta käytetään tavallisesti tiedostojen lukitsemiseen, jotta tietyt ihmiset voivat käyttää niitä vain. Mutta entä jos sinulla on tietoja, joita kaikkien on pitänyt nähdä, kuten julkisen elimen tilinpäätöstietojen, jotka ovat lakien mukaan julkisia, ja niiden on silti oltava turvassa? Siellä on ongelma: sitä enemmän ihmisiä, jotka voivat nähdä ja muokata tietoja, sitä vähemmän turvallinen.

Blockchains kehitettiin vastaamaan näiden erityistilanteiden turvallisuustarpeita. Blockchainissa aina, kun tietoja käsitellään ja päivitetään, muutos tallennetaan ja tarkistetaan, sitten suljetaan pois salauksella, jota ei voida muokata uudelleen. Sitten joukko muutoksia tallennetaan ja lisätään kokonaistulokseen. Seuraavan kerran, kun joku tekee muutoksia, se alkaa uudelleen, säilyttää tiedot uudessa "lohkossa", joka on salattu ja liitetty edelliseen lohkoon( siis "lohkoketju").Tämä toistuva prosessi yhdistää tiedon ensimmäisestä versiosta viimeisimpään, joten kaikki voivat nähdä kaikki tehdyt muutokset, mutta voivat vain vaikuttaa ja muokata uusinta versiota.

Tämä idea on eräänlainen vastustuskyky metaforisille, mutta kuvittele, että olet kymmenen ihmisen ryhmässä, joka kokoaa LEGO-setin. Voit lisätä vain yhtä kappaletta kerralla, eikä sitä voi koskaan poistaa. Jokaisen ryhmän jäsenen on sovittava erityisesti siitä, missä seuraava kappale menee. Tällä tavoin voit nähdä kaikki kappaleet milloin tahansa - aivan takaisin projektin ensimmäiseen osaan - mutta voit muokata vain uusinta kappaletta.

Jos haluat jotain hieman merkityksellisempää, kuvitella yhteistyöasiakirjan, kuten taulukkolaskenta Google Docsissa tai Office 365: ssä. Jokainen, jolla on pääsy asiakirjaan, voi muokata sitä, ja aina, kun he tekevät, muutos tallennetaan ja kirjataan uudeksi laskentataulukoksi, sitten lukittu dokumentin historiassa. Joten voit palata askel askeleelta tehtyjen muutosten kautta, mutta voit vain lisätä tietoja uusimpaan versioon, älä muokata aiemmin lukittujen laskentataulukon aikaisempia versioita.

Kuten olet luultavasti kuullut, tämä ajatus turvallisesta, jatkuvasti päivitetystä "kirjanpidosta" käytetään pääosin taloudellisiin tietoihin, joissa on järkevää.Hajautetut digitaaliset valuutat, kuten Bitcoin, ovat yleisimpiä käyttötarkoituksia - itse asiassa ensimmäinen on tehty Bitcoinille ja ajatus levisi sieltä.

Tekniset asiat: askel askeleelta, Block By Block

Miten tämä kaikki todella toimii tietokoneella? Se on yhdistelmä salausta ja peer-to-peer-verkottumista.

Saatat olla perehtynyt vertaisverkko-tiedostojen jakamiseen: BitTorrent-palveluita, joiden avulla käyttäjät voivat ladata ja ladata digitaalisia tiedostoja useilta paikoilta tehokkaammin kuin yhdestä yhteydestä.Kuvittele "tiedostot" keskeisiksi tiedoiksi estoketjussa ja latausprosessi kryptografiaksi, joka pitää sen ajan tasalla ja turvassa.

Tai palaa takaisin edellä mainittuun Google-dokumenttien esimerkkiin: kuvitella, että työskentelemäsi asiakirjaa ei ole tallennettu palvelimelle. Sen sijaan se on jokaisen tietokoneen, joka tarkkailee ja päivittää jatkuvasti toisiaan varmistaakseen, että kukaan ei ole muokannut aiempia tietueita. Tämä tekee siitä hajautetun.

Tämä on keskeinen ajatus blockchainin takana: se on kryptografisia tietoja, jotka ovat jatkuvasti käytettävissä ja suojattuina samanaikaisesti, ilman keskitettyä palvelinta tai tallennustilaa, ja tietue muutoksista, jotka sisällytetään jokaiseen uuden version tietoon.

Joten meillä on kolme tekijää, jotka on otettava huomioon tässä suhteessa. Yksi, peer-to-peer -käyttäjien verkko, joka tallentaa kaikki tallennusrekisterin kopiot. Kaksi, tiedot, jotka nämä käyttäjät lisäävät viimeisimpään "lohkoon" tietoa, jonka avulla se voidaan päivittää ja lisätä kokonaistulokseen. Kolme, kryptologiset sekvenssit, jotka käyttäjät tuottavat sopimaan uusimmasta lohkosta, lukitsemalla se paikalle tietueen muodostamassa tietueessa.

Se viimeinen bitti on salainen kastike blockchain-sandwichissä.Digitaalisen salauksen avulla jokainen käyttäjä tukee tietokoneensa voimaa, jotta voidaan auttaa ratkaisemaan joitakin niistä monimutkaisista matemaattisista ongelmista, jotka pitävät tietueen turvallisena. Nämä äärimmäisen monimutkaiset ratkaisut - tunnetaan nimellä "hash" -muodostavat rekisterin tietoja, kuten ne, jotka lisäsivät tai vähensivät rahaa kirjanpitoon ja missä rahat menivät tai tulivat. Mitä tiheämpiä tietoja, sitä monimutkaisempi salaus, ja sen käsittelyyn tarvitaan enemmän prosessointitehoa.(Tällöin Bitcoinin käsitys "kaivoksesta" tulee esille.)

Joten yhteenvetona voidaan ajatella, että estoketju on data, joka on:

1. Täysin päivitetty. Blockchain-käyttäjät voivat käyttää tietoja milloin tahansa ja lisätä tietoja uusimpaan lohkoon.
2. hajautettu. Jokainen käyttäjä tallentaa ja varmistaa kopioidut tiedot kopioista, ja kaikkien on sovittava uusista lisäyksistä.
3. Vahvistettu. Kaikkien käyttäjien on hyväksyttävä molemmat muutokset uusiin lohkoihin ja vanhojen lohkojen kopioihin kryptografisella tarkistuksella.
4. Secure .Vanhojen tietojen vioittuminen ja uuden datan tallentamismenetelmän muuttaminen estetään sekä salaustekniikalla että itse keskitetysti tallennetulla tiedolla.

Ja usko sitä vai ei, se saa vieläkin monimutkaisemman kuin tämä. .. mutta se on perusidea.

Blockchain in Action: Näytä minulle( digitaalinen) rahaa!

Katsotaan siis esimerkkiä siitä, miten tämä pätee kryptouruuteen kuten Bitcoin. Sano että sinulla on yksi Bitcoin ja haluat käyttää sitä uudelle autolle.(Tai polkupyörällä tai talolla tai pienikokoisella tai keskisuurella saarivaltiolla - mutta tällä hetkellä on paljon Bitcoinia.) Olet yhteydessä hajautettuun Bitcoin-estoketjuun ohjelmistossasi ja lähetät pyynnön siirtääksesiBitcoin auton myyjälle. Sitten tapahtuma lähetetään järjestelmään.

Jokainen järjestelmän käyttäjä voi nähdä sen, mutta henkilöllisyytesi ja myyjän henkilöllisyys ovat vain väliaikaisia ​​allekirjoituksia, pieniä elementtejä valtavista matemaattisista ongelmista, jotka muodostavat digitaalisen salauksen ytimen. Nämä arvot kytketään estoketjun yhtälöön ja itse ongelma "ratkaistaan" peer-to-peer-verkon jäsenillä, jotka generoivat salaustyökaluja.

Kun tapahtuma on vahvistettu, yksi bitcoin siirretään sinusta myyjälle ja tallennetaan uusimmalle ketjun lohkolle. Lohko on päättynyt, sinetöity ja suojattu salauksella. Seuraavien liiketoimien sarja alkaa ja estokoodi kasvaa pidempään ja sisältää täydelliset tiedot kaikista liiketoimista joka kerta, kun se päivitetään.

Nyt, kun ajattelet estoketjua "turvallisena", on tärkeää ymmärtää asiayhteys. Yksittäiset tapahtumat ovat turvallisia ja koko tietue on turvallinen, kunhan salaustekniikan suojaamismenetelmät pysyvät "irrallisina".( Ja muistan, tämä tavara on todella vaikea murtaa, vaikka FBI ei voi tehdä sitäpelkkä tietojenkäsittelyresurssit yksinään.) Mutta heikoin lenkki blockchainissa on hyvin, sinä - käyttäjä.

Jos sallit jonkun toisen käyttämään henkilökohtaista avaintasi ketjun käyttämiseen tai jos he löytävät sen yksinkertaisesti hakkeroimalla tietokoneeseesi, he voivat tehdä lisäyksiä estokenttään tietosi kanssa, eikä heitä voi lopettaa. Näin Bitcoin saa "varastetuksi" suuressa markkina-asemassa oleviin hyökkäyksiin, jotka ovat toimineet markkinoilla, eikä itse Bitcoin-estoketjussa, joka vaarantui. Ja koska varastetut Bitcoins siirretään nimettömiin käyttäjiin prosessin avulla, joka on estetty lohkokaistalla ja tallennettu ikuisesti, ei ole mahdollista löytää hyökkääjä tai hakea Bitcoin.

Mitä muuta lohkot voivat tehdä?

Blockchain-tekniikka käynnistyi Bitcoinilla, mutta se on niin tärkeä ajatus, että se ei kestänyt pitkään. Järjestelmä, jota päivitetään jatkuvasti, joka on kaikkien saatavilla ja jota ei ole keskitetty verkkoon, ja uskomattoman turvallinen, on paljon erilaisia ​​sovelluksia. Rahoituslaitokset, kuten JP Morgan Chase ja Australian pörssi, kehittävät estolaitteita, jotka turvaavat ja jakavat taloudellisia tietoja( tavanomaisista rahoista, ei kryptuaalisuudesta kuten Bitcoin).Bill &Melinda Gates -säätiö toivoo käyttävänsä estolaitteita tarjoamalla ilmaisia, hajautettuja pankkipalveluja miljardeille ihmisille, joilla ei ole varaa tavalliseen pankkitilille.

Avoimen lähdekoodin työkalut, kuten Hyperledger, yrittävät tehdä lohkotekniikoita laajalle joukolle ihmisiä, joissakin tapauksissa näin tekemättä tarvitsematta hirvittäviä määriä käsittelytehoa, jota tarvitaan muiden mallien suojaamiseen. Yhteistoiminnalliset työjärjestelmät voidaan tarkistaa ja tallentaa lukitustekniikoilla. Melko paljon mitä tahansa, jota on jatkuvasti tallennettava, käsiteltävä ja päivitettävä, voidaan käyttää samalla tavoin.

Kuva krediiteistä: posteriori / Shutterstock, Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock, Zack Copley