Mikä on Blockchain?

Jos olet seurannut uutisia viime aikoina, olet ehkä kuullut jotain nimeltään blockchain. Se on käsite, joka tekee datasta erittäin turvallisen tietyissä käyttötarkoituksissa. Olet luultavasti kuullut sen Bitcoinin yhteydessä, mutta siinä on sovelluksia, jotka ylittävät kaikkien suosikki cryptocurrencies. Tässä on nopea selitys siitä, miten se toimii.

Se kaikki alkaa salauksella

Jotta ymmärrät blockchainit, sinun täytyy ymmärtää salaus. Ajatus salauksesta on paljon vanhempi kuin tietokoneet: se tarkoittaa vain tietojen järjestämistä niin, että tarvitset tietyn avaimen sen ymmärtämiseksi. Kix-viljalaatikosta löytämäsi yksinkertainen dekooderin rengaslelu on muodoltaan kaikkein peruskriptografia, joka luo avaimen (joka tunnetaan myös nimellä salaus), joka korvaa kirjaimen numerolla, suorittaa viestin avaimen läpi ja anna sitten avain jollekin toiselle. Jokainen, joka löytää viestin ilman avainta, ei voi lukea sitä, ellei se ole "säröillä". Sotilas käytti monimutkaisempaa salausta jo kauan ennen tietokoneita (esimerkiksi Enigma Machine koodasi ja dekoodasi viestit toisen maailmansodan aikana).

Moderni salaus on kuitenkin täysin digitaalinen. Nykypäivän tietokoneet käyttävät salauksen menetelmiä, jotka ovat niin monimutkaisia ​​ja niin turvallisia, että niitä ei olisi mahdollista rikkoa ihmisten yksinkertaisen matematiikan avulla. Tietokoneen salaustekniikka ei kuitenkaan ole täydellinen; se voi silti olla "säröillä", jos tarpeeksi älykkäät ihmiset hyökkäävät algoritmiin, ja tiedot ovat edelleen haavoittuvia, jos joku syrjään omistajalta löytää avainta. Mutta jopa kuluttajatason salaus, kuten AES-128-bittinen salaus, joka on nyt standardi iPhonessa ja Androidissa, riittää pitämään lukitut tiedot pois FBI: stä.

Blockchain on yhteistoiminnallinen, turvallinen tietojohdin

Salausta käytetään tavallisesti tiedostojen lukitsemiseen, jotta niitä voivat käyttää vain tietyt henkilöt. Mutta entä jos sinulla on tietoa, jota kaikkien pitää nähdä, kuten esimerkiksi julkisyhteisöjen kirjanpitotietojen, joiden on oltava julkisia lain mukaan ja joiden on edelleen oltava turvallisia? Siellä on ongelma: mitä enemmän ihmisiä voi nähdä ja muokata tietoja, sitä vähemmän turvallinen se on.

Blockchains on kehitetty vastaamaan näiden erityistilanteiden turvallisuustarpeisiin. Lohkoketjussa joka kerta, kun tietoja käytetään ja päivitetään, muutos tallennetaan ja tarkistetaan, suljetaan sitten salauksella, jota ei voi muokata uudelleen. Muutosjoukot tallennetaan ja lisätään koko tietueeseen. Seuraavan kerran, kun joku tekee muutoksia, se käynnistyy uudelleen ja säilyttää tiedot uudessa "lohkossa", joka on salattu ja liitetty edelliseen lohkoon ("blokkiketju"). Tämä toistuva prosessi yhdistää tietosarjan ensimmäisen version viimeisimpään, joten jokainen voi nähdä kaikki tehdyt muutokset, mutta voi vain edistää ja muokata uusinta versiota.

Tämä ajatus on eräänlainen vastustuskykyinen metaforille, mutta kuvittele, että olet joukossa kymmenen ihmistä, jotka kokoavat LEGO-sarjan. Voit lisätä vain yhden kappaleen kerrallaan eikä voi koskaan poistaa mitään paloja. Jokaisen ryhmän jäsenen on sovittava erityisesti seuraavasta kappaleesta. Näin voit nähdä kaikki palaset milloin tahansa heti takaisin ensimmäiseen projektin kappaleeseen, mutta voit muokata vain viimeisintä kappaletta.

Jos haluat jonkin verran asiaankuuluvan, kuvittele yhteistyöasiakirja, kuten Google-dokumenttien tai Office 365: n laskentataulukko. Jokainen, jolla on pääsy asiakirjaan, voi muokata sitä ja joka kerta muutoksen tallentaminen ja tallentaminen uuteen laskentataulukkoon sitten lukittu asiakirjan historiaan. Voit siis palata askel askeleelta tekemäsi muutosten kautta, mutta voit lisätä vain uusimpaan versioon tietoja, muokata aiemmin lukittuja laskentataulukon aiempia versioita.

Kuten olet luultavasti kuullut, tätä ajatusta turvallisesta, jatkuvasti päivitettävästä ”pääkirjasta” käytetään pääasiassa taloudellisiin tietoihin, joissa se on kaikkein järkevin. Jaetut digitaaliset valuutat, kuten Bitcoin, ovat yleisimpiä blockchains-käytäntöjä, itse asiassa ensimmäinen on tehty Bitcoinille ja idea levitettiin sieltä.

Tekniset asiat: askel askeleelta, lohkolohko

Miten kaikki tämä todella pelaa tietokoneella? Se on salauksen ja vertaisverkkojen yhdistelmä.

Saatat tuntea vertaisverkkojen jakamista: BitTorrentin kaltaiset palvelut, joiden avulla käyttäjät voivat ladata ja ladata digitaalisia tiedostoja useista paikoista tehokkaammin kuin yhdestä yhteydestä. Kuvittele "tiedostot" blockchainin ydintietona ja latausprosessi salauksena, joka pitää sen ajan tasalla ja turvallisena.

Tai jos haluat palata yllä olevaan Google-dokumenttien esimerkkiin: kuvittele, että yhteistyössä toimiva asiakirja ei ole tallennettu palvelimelle. Sen sijaan se on kunkin henkilön tietokoneella, joka tarkistaa ja päivittää jatkuvasti toisiaan varmistaakseen, ettei kukaan ole muuttanut aiempia tietueita. Tämä tekee siitä hajautetun.

Tämä on blockchainin keskeinen ajatus: sen salaustiedot, jotka ovat jatkuvasti käytettävissä ja suojattu samanaikaisesti ilman keskitettyä palvelinta tai tallennustilaa, jossa on kirjattu muutokset, jotka sisällytetään itse jokaisen uuden version versioon.

Meillä on siis kolme seikkaa, joita tässä suhteessa on otettava huomioon. Yksi, vertaisverkko-käyttäjien verkosto, joka tallentaa kopioitumisketjun. Kaksi, tiedot, jotka nämä käyttäjät lisäävät viimeisimpään "lohkoon", jolloin se voidaan päivittää ja lisätä koko tietueeseen. Kolme, kriptologiset sekvenssit, jotka käyttäjät luovat sopimaan uusimmasta lohkosta, lukitsevat sen paikalleen tietueeseen, joka muodostaa tietueen.

Se on viimeinen bitti, joka on salauskastike blockchain-voileipässä. Digitaalista salausta käyttämällä jokainen käyttäjä osallistuu heidän tietokoneensa tehoon, jotta se voi ratkaista joitakin näistä monimutkaisista matemaattisista ongelmista, jotka säilyttävät ennätyksen. Nämä äärimmäisen monimutkaiset ratkaisut, joita kutsutaan ”hajauttamiseksi”, ratkaisevat tietueen sisältämät keskeiset osat, kuten mikä tili lisättiin tai vähennettiin kirjanpidossa, ja missä rahat menivät tai tulivat. Mitä tiheämpiä tietoja, sitä monimutkaisempi salaus ja sitä enemmän käsittelytehoa tarvitaan sen ratkaisemiseksi. (Silloin tulee ajatus Bitcoinin "kaivostyöstä", muuten.)

Yhteenvetona voidaan todeta, että voimme ajatella, että blockchain on tieto, joka on:

1. Päivitetään jatkuvasti. Blockchain-käyttäjät voivat käyttää tietoja milloin tahansa ja lisätä tietoja uusimpaan lohkoon.
2. hajautettu. Kunkin käyttäjän on tallennettava ja suojattava kopiomerkkitietojen kopiot, ja kaikkien on sovittava uusista lisäyksistä.
3. Verified. Sekä uusien lohkojen että vanhan lohkon kopioiden muutokset on sovittava kaikkien käyttäjien kesken salauksen tarkistuksen avulla.
4. Turvallinen. Vanhojen tietojen väärinkäyttö ja uusien tietojen suojausmenetelmän muuttaminen estetään sekä salausmenetelmällä että itse tietojen keskitetyllä tallennuksella.

Ja uskokaa tai älkää, se muuttuu entistä monimutkaisemmaksi kuin tämä… mutta se on perusajatus.

Blockchain in Action: Näytä minulle (digitaalinen) raha!

Tarkastellaan siis esimerkkiä siitä, miten tämä koskee cryptocurrency kuin Bitcoin. Sano, että sinulla on yksi Bitcoin ja haluat käyttää sitä uudella autolla. (Tai polkupyörä tai talo tai pieni-keskikokoinen saarivaltio, mutta paljon yhtä Bitcoinia kannattaa tänä viikolla.) Voit muodostaa yhteyden hajautettuun Bitcoin-lohkokauppaan ohjelmiston kanssa, ja lähetät pyyntösi siirtääksesi Bitcoin auton myyjälle. Kauppasi lähetetään sitten järjestelmään.

Jokainen järjestelmän käyttäjä voi nähdä sen, mutta henkilöllisyytesi ja myyjän henkilöllisyys ovat vain väliaikaisia ​​allekirjoituksia, pieniä elementtejä suurista matemaattisista ongelmista, jotka muodostavat digitaalisen salauksen sydämen. Nämä arvot on liitetty lohkokaistan yhtälöön, ja itse ongelma ratkaistaan ​​jäsenet vertaisverkossa, joka tuottaa salauksen hajautuksia.

Kun tapahtuma on vahvistettu, yksi Bitcoin siirretään sinulta myyjälle ja tallennetaan ketjun uusimpaan lohkoon. Lohko on valmis, sinetöity ja suojattu salauksella. Seuraava tapahtumien sarja alkaa, ja blockchain kasvaa pidemmälle, mikä sisältää täydellisen kirjaa kaikista tapahtumista aina, kun se päivitetään.

Nyt kun ajattelet blockchainia "turvalliseksi", on tärkeää ymmärtää asiayhteys. Yksittäiset tapahtumat ovat turvallisia, ja kokonaistallenne on turvallinen, kunhan salauksen turvaamiseksi käytetyt menetelmät ovat "rakeettomia". Todella FBI ei voi tehdä sitä pelkästään tietojenkäsittelyresursseilla.) Mutta blockchainin heikoin linkki on, sinä, käyttäjä,.

Jos annat jonkun muun käyttää omaa avainasi ketjuun pääsemiseksi, tai jos he löytävät sen yksinkertaisesti hakkeroimalla tietokoneellesi, he voivat tehdä lisäyksiä blockchainiin tietosi kanssa, eikä niitä voi pysäyttää. Siten Bitcoin "varastetaan" erittäin julkisilla hyökkäyksillä suurille markkinoille: ne yritykset, jotka toimivat markkinoilla, eivät itse Bitcoin-lohkokauppa vaarantuneet. Ja koska varastetut Bitcoinit siirretään nimettömille käyttäjille prosessin kautta, jonka blockchain on todennut ja tallennettu ikuisesti, hyökkääjää ei löydy tai hae Bitcoin.

Mitä muuta voi estää??

Blockchain-teknologia alkoi Bitcoinilla, mutta se on niin tärkeä ajatus, että se ei pysynyt siellä pitkään. Järjestelmällä, jota päivitetään jatkuvasti ja joka on kaikkien saatavilla ja jota ei ole keskitetty verkkoon, ja joka on uskomattoman turvallinen, on paljon erilaisia ​​sovelluksia. Rahoituslaitokset, kuten JP Morgan Chase ja Australian pörssi, kehittävät blockchain-järjestelmiä taloudellisten tietojen turvaamiseksi ja jakamiseksi (tavanomaisille rahoille, ei cryptocurrencyille, kuten Bitcoinille). Bill & Melinda Gatesin säätiö toivoo käyttävänsä blockchain-järjestelmiä tarjoamaan maksuttomia jaettuja pankkipalveluja miljardeille ihmisille, jotka eivät voi varata säännöllistä pankkitiliä.

Avoimen lähdekoodin työkalut, kuten Hyperledger, yrittävät tehdä blockchain-tekniikoita laajemmalle joukolle ihmisiä, joissakin tapauksissa näin ilman tarvitsevia hirveitä määriä prosessointivoimaa muiden mallien suojaamiseksi. Yhteistoimintajärjestelmät voidaan tarkistaa ja tallentaa blockchain-tekniikoilla. Aivan paljon, mitä on jatkuvasti tallennettava, käytettävä ja päivitettävä, voidaan käyttää samalla tavalla.

Kuvaluotto: posteriori / Shutterstock, Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock, Zack Copley