See kõik algab krüptimisega
Et mõista blokkke, peate mõistma krüptograafiat. Krüptograafia idee on palju vanem kui arvutid: see lihtsalt tähendab teabe ümberkorraldamist sellisel viisil, et seda mõista oleks vaja spetsiifilist võtit. Kix teravilja pakendis leiduv lihtne dekooderrõngas on üks kõige põhilisema krüptograafia vormi - loo võti (tuntud ka kui šifri), mis asendab tähega numbrit, käivitab sõnumi võtme abil ja seejärel annab võti kellelegi teisele. Igaüks, kes leiab sõnumi ilma võti, ei saa seda lugeda, välja arvatud juhul, kui see on "purunenud." Sõjavägi kasutas keerukamat krüptograafiat juba ammu enne arvutite kasutamist (näiteks Enigma Machine kodeerisid ja dekodeerisid näiteks II maailmasõda).
Kaasaegne krüpteerimine on täiesti digitaalne. Tänapäeva arvutid kasutavad krüpteerimismeetodeid, mis on nii keerukad ja nii turvalised, et inimesi saaks lihtsasti matemaatiliselt hävitada. Kuid arvuti krüpteerimistehnoloogia pole täiuslik; see võib ikkagi "murda", kui piisavalt targad inimesed ründavad algoritmi, ja andmed on endiselt haavatavad, kui keegi omanikust kõrvale jätab võti. Kuid isegi tarbijate taseme krüpteerimine, nagu AES 128-bitiseks krüpteerimiseks, mis on nüüd standardiks iPhone ja Android, on piisav, et hoida lukustatud andmeid FBIst eemal.
Blockchain on ühine, turvaline andmehaldur
Tavaliselt kasutatakse krüptimist failide lukustamiseks, et neid saaksid juurde pääseda vaid kindlad inimesed. Aga mis siis, kui teil on teavet, mida peavad nägema kõik, nagu näiteks, valitsuse asutuse raamatupidamisandmete teave, mis peab olema avalikkusele seadusega - ja see peab endiselt olema turvaline? Seal on teil probleem: mida rohkem inimesi saab teavet näha ja redigeerida, seda vähem turvaline see on.
Blockchainsid töötati välja, et täita nende konkreetsete olukordade julgeolekuvajadusi. Blokeerimissageduses salvestatakse ja kontrollitakse iga kord, kui teavet on juurdepääsetav ja värskendatakse, seejärel suletakse see krüptimise teel, mida ei saa enam redigeerida. Seejärel salvestatakse muudatuste kogum ja see lisatakse kogu rekordile. Järgmine kord, kui keegi muudab muudatusi, käivitub see kogu aeg uuesti, säilitades teabe uues "blokeerimises", mis on krüptitud ja lisatud eelmisele blokeerile (seega "ploki kett"). See kordusprotsess ühendab kõige uuema infosüsteemi esimese versiooni, nii et kõik saavad näha kõiki kunagi tehtud muudatusi, kuid saavad ainult kaasa aidata ja muuta viimast versiooni.
Mõnelegi veidi asjakohasemale kujutlege koostööprojekti, näiteks Google Docsi või Office 365 arvutustabeli. Igaüks, kellel on juurdepääs sellele dokumendile, saab seda muuta ja iga kord, kui see toimub, salvestatakse ja salvestatakse see uus arvutustabelina. siis lukustatud dokumentide ajaloos. Nii saate samm-sammult tagasi teha tehtud muudatuste kaudu, kuid saate lisada ainult viimasele versioonile teavet, mitte muuta eelnevalt lukustatud arvutustabeli varasemaid versioone.
Nagu olete ilmselt kuulnud, on see idee turvalisest, pidevalt uuendatud "pearaamatusest" enamasti rakendatud finantsandmetele, kus see on kõige mõttekam. Sellised digitaalsed vääringud nagu Bitcoin on kõige sagedamini plokkhailide kasutamine - see oli tegelikult esimene Bitcoini jaoks loodud idee ja see idee levis siit.
Tehnilised asjad: samm-sammult, plokk plokkide kaupa
Kuidas kõik see tegelikult arvutist mängib? See on krüptograafia ja peer-to-peer võrguühenduse kombinatsioon.
Teil võib olla tuttav peer-to-peer-failide jagamine: teenused nagu BitTorrent, mis võimaldavad kasutajatel laadida digifaile mitmele asukohale tõhusamalt kui ühe ühendusega. Kujutlege "failid" põhiandmeteks plokkhelinas ja allalaadimisprotsess krüptograafiana, mis hoiab selle värskenduse ja turvalisuse.
Või mine ülaltoodud Google'i dokumentide näitele tagasi: kujutlege, et teie koostatavat töödeldavat dokumenti ei salvestata serverisse. Selle asemel on see iga inimese arvuti puhul, kes pidevalt teineteist kontrollivad ja värskendavad, et veenduda, et keegi ei ole eelnevaid andmeid muutnud. See muudab selle "detsentraliseeritud".
See on Blockchaini peamine idee: krüptograafilised andmed on pidevalt juurdepääsetavad ja kaitstud samal ajal ilma tsentraliseeritud serveri või salvestusruumita, kus on muudatuste register, mis sisaldab endas iga uue andmete versiooni.
See on see viimane natuke, et see on salajas kastmes vürtsikas kihis. Digitaalse krüptograafia abil annavad iga kasutajad oma arvuti jõud, et aidata lahendada mõned neist ülikompleksetest matemaatikaprobleemidest, mis säilitavad rekordi turvalisuse. Need äärmiselt keerukad lahendused - tuntud kui räsiküsimus - rekordis olevate andmete põhilised osad, nagu näiteks konto lisanud või maha arvanud raha raamatupidamisaruandes ja kust see raha läks või tulid. Mida tihedamad on andmed, seda keerukam on krüptograafia ja selle töötlemiseks on vaja rohkem töötlemisvõimsust. (See on koht, kus mõte "kaevandamine" Bitcoinin mängib, muide.)
Kokkuvõtteks võib öelda, et blokk on andmete kogum, mis on:
- Pidevalt ajakohastatakse. Blockchaini kasutajad saavad igal ajal juurdepääsu andmetele ja lisavad teavet uusimale blokeeringule.
- Levitatakse Blockchaini andmete koopiad salvestavad ja tagavad iga kasutaja ja kõik peavad kokku leppima uute lisandustega.
- Kinnitatud Kõigi kasutajate poolt krüptograafilise kontrollimise käigus tuleb kokku leppida mõlemas vanade plokkide uute plokkide ja koopiate muutmises.
- Turvaline. Varasemate andmete rikkimine ja uute andmete hankimise meetodi muutmine on välistatud nii krüptograafilise meetodi kui ka andmete mittekadentee- rimisega.
Ja uskuge või mitte, muutub see veelgi keerulisemaks kui see … aga see on põhieesmärk.
Blockchain in Action: näita mulle (digitaalset) raha!
Vaatame näiteks näite sellest, kuidas see kehtib krüptokursusel nagu Bitcoin. Ütle, et teil on üks Bitcoin ja soovite seda uude autosse kulutada. (Või jalgrattaga või majaga või väikese või keskmise suurusega saareriigiga - aga sellel nädalal on väärt üks Bitcoin.) Ühendage oma tarkvara abil detsentraliseeritud Bitcoini plokkhappega ja saatke oma taotlus oma Bitcoin auto müüjale. Teie tehing edastatakse seejärel süsteemile.
Iga süsteemis olev isik seda näeb, kuid teie identiteet ja müüja identiteet on vaid ajutine allkiri, väikesed elemendid tohutu matemaatikaprobleemidest, mis moodustavad digitaalse krüptograafia südame. Need väärtused on ühendatud võrgulahenduse võrrandiga ja krüptograafiaga seotud räkked genereerivad peer-to-peer võrgu liikmed lahendavad probleemi ise.
Kui tehing on kinnitatud, viiakse üks teie Bitcoin müüjalt üle ja salvestatakse ahela viimastesse blokeeringutesse. Blokeering on lõpetatud, pitseeritud ja krüptograafiaga kaitstud. Järgmine tehingute rida algab ja blokkide pikkus pikeneb ja see sisaldab kõiki tehinguid, mis on korduvalt värskendatud.
Nüüd, kui te arvate, et blokk on turvaline, on oluline konteksti mõista. Individuaalsed tehingud on turvalised ja kogu rekord on turvaline, seni, kuni krüptograafia turvalisuse tagamiseks kasutatavad meetodid jäävad "lahti rüvetamata". (Ja pidage meeles, et see asi on tõesti Raske murda - isegi FBI ei saa seda teha ainult pelgalt arvutite ressurssidega.) Aga kõige nõrgem lüli plokkhelinas on hästi, teie - kasutaja.
Kui lubate kellelgi teisel kasutada oma isiklikku võtit ahela pääsemiseks või kui nad leiavad seda lihtsalt arvutite sissetungimise kaudu, saavad nad teie teabega lisada plokkheli täiendusi ja nende abil ei saa mingil viisil peatada. Nii saab Bitcoin "varastatud" väga reklaamitavates rünnakutes suuremate turgude puhul: see on turgude käitanud ettevõtted, mitte aga Bitcoini plokkhape, mida ohustati. Ja kuna varastatud bikkiinid anonüümsetele kasutajatele üle kantakse, protsessi abil, mida vertikaalne kiht kontrollib ja mis on salvestatud igaveseks, ei ole ründaja leidmiseks mingit võimalustvõilaadige Bitcoin välja.
Mis veel saab Blockchains teha?
Bitchokiniga hakkas kasutama Blockchaini tehnoloogiat, kuid see on nii oluline idee, et see ei püsinud seal pikka aega. Süsteem, mida pidevalt uuendatakse ja mis on kõigile juurdepääsetav ja mida saab kontrollida mittekutselise võrgu kaudu, on uskumatult turvaline, on palju erinevaid rakendusi. Finantsasutused, nagu JP Morgan Chase ja Austraalia börs, arendavad finantsandmete turvalisuse ja levitamise (näiteks tavapärase raha, mitte krüptovalkulaatori nagu Bitcoin) plokkjada süsteeme. Bill & Melinda Gatesi sihtasutus loodab kasutada põrandaküttesüsteeme, et pakkuda tasuta, jaotatud pangateenuseid miljarditele inimestele, kes ei saa tavalist pangakontot endale lubada.
Avatud lähtekoodiga tööriistad, nagu Hyperledger, üritavad muuta plokkiahi tehnikad laiema hulga inimeste jaoks kättesaadavaks, mõnel juhul teevad seda ilma, et vajaksid muid töötlemisvõimalusi tagavaid tohutuid töötlemisvõimalusi. Koostööga seotud töösüsteeme saab kontrollida ja salvestada plokkjada meetoditega. Sama moodi saab kasutada peaaegu kõike, mida tuleb pidevalt salvestada, juurde pääseda ja värskendada.
