Hvad er Blockchain og hvordan fungerer det?

Hvis du er interesseret i teknologi, er der en god chance for, at du sandsynligvis har hørt udtrykkene Bitcoin, Crypto, Ethereum eller endda "distribuerede, decentrale ledgers."

Du har sikkert hørt folk tale om kryptokurrency og krypteringsalgoritmer, om afslutningen på "formidlere" og så videre.

Det er let at antage, at kryptokurrency (f.eks. Bitcoin, Ripple, Ethereum, Litecoin osv.) Er den samme som blockchain. Det er de ikke.

Kryptovalutaer er en smart anvendelse af en meget klogere teknologi - Blockchain.

I dette indlæg vil jeg dække nogle af de grundlæggende koncepter i blockchain, så du forstår, hvad det er, hvordan det skal konceptualiseres, og hvad der kan bygges oven på det.

Men som med alle ting giver de mere mening, hvis du forstår, hvorfor de blev opfundet, inden du går ind i, hvad de gør. Denne sammenhæng hjælper dig med at forstå, hvilket problem blockchain var designet til at løse.

Hvorfor bruge blockchain?

Fantastisk spørgsmål. Så glad for at du spurgte. Lad os læne os tilbage og lave et lille tankeeksperiment.

Hvad sker der, hvis du og din bedste ven uafhængigt og hver for sig udfører den samme andragende? Lad os sige, at det er til "Frigør hamsterne" -sagen.

Lad os sige, at du leder det i en identisk rækkefølge over den samme forstad, men kom med forskellige sæt signaturer på andragendet. Hvilken version af det underskrevne andragende er "sandhedens kilde"?

Du bliver nødt til at spore dine separate stier, en signatur ad gangen, for at finde den sidste uoverensstemmelse. Og så bliver du nødt til at arbejde længere tilbage for at identificere det første resultat, der afveg mellem dine signaturark. Før denne roddivergens skal alle andre underskrifter på de to lister matche hinanden.

Det ved du så forud for denne afvigelse. Begge lister er i overensstemmelse, så disse underskrifter repræsenterer det mindste antal mennesker, der underskrev for at støtte frigørelsen af ​​hamsterne.

Selvom det kan fungere godt for hamstere og små forstadsundersøgelser, fungerer det ikke så godt i den digitale verden. Eller stemmeafgivelse, bankvirksomhed, finansielle transaktioner, overdragelse af ejendomsret til jord, opfyldelse af kontraktlige forpligtelser osv. Du har brug for uafhængige og "pålidelige tredjeparter" for at kontrollere en kæde af begivenheder og forsikre dig højtideligt om, at "forvaringskæden" var ubrudt.

En "forvaringskæde" kan undertiden også kaldes "herkomst" - de betyder begge det samme: sekvensen af ​​historiske begivenheder vedrørende de pågældende data.

Derfor har du regeringer, der har det sidste ord om din identitet, og stemmer skal fysisk tælles og fortælles af hundreder af frivillige, og kontorfunktionærer i nussede kontorer vedligeholder hovedbøger og certifikater for at bekræfte, om du ejer din gård / hvide stakittede bungalow.  

Derfor har du brug for finansielle formidlere for at sikre, at når du køber din samlerobjekt Darth Vader dukke ved hjælp af et kreditkort, bliver pengene (værdi) "fjernet" fra din konto og "sat" på sælgerens konto.

Dette kaldes teknisk ”problemet med dobbelt udgift” - hvordan sikrer du, at du ikke bruger de samme penge to gange? Uden nogen til at gøre dette kunne du bruge penge og samtidig fortsætte med at holde fast i disse penge.

Så det er virkelig et stort problem - det moderne liv kræver, at vi stoler på, stoler på og betaler for "pålidelige" tredjepartsmæglere for at sikre, at værdi (penge) rent faktisk "skifter hænder". Derfor findes Visa og MasterCard, og hvorfor PayPal og andre linker til dine bankkonti.

I hjertet af blockchain er hvorfor dette problem: hvordan ved du, at en række hændelser ikke er blevet manipuleret for at ændre den aktuelle tilstand?

Det er her blockchain passer ind. Ryd, indtil videre?

Sådan fungerer Blockchain

Af hensyn til at kommunikere et koncept med enkelhed kan jeg tage friheder med nogle af de tekniske aspekter af denne teknologi. Mit mål er at få dig til at forstå, hvad det er, og have en mental model for, hvordan det fungerer. Til det skal jeg muligvis være lidt løs med præcision for at forbedre oddsen for forståelse, især for ikke-indfødte engelsktalende.

Det er vigtigt at huske, at blockchain er en teknologi - matematisk kompleks softwarekode for at være specifik. Og Bitcoin (eller Ethereum eller nogen af ​​de andre kryptoer, der tilbydes) er kun applikationer af denne teknologi.

Så nøgleprincipperne er:

  • Blokkæder "udvindes" (produceres ved hjælp af indsats, som i guldminedrift) af magtfulde og ressource-sultne computere - kaldet noder, der er på samme netværk.
  • Kæder af digitalt krypterede og tidsstemplede optegnelser over transaktioner samles i "blokke", som vedligeholdes på en "hovedbog" af hver node. Efterhånden som transaktioner føjes til en blok, og blokke er knyttet sammen lineært og kronologisk som "kæder". Derefter bliver hele posten / hovedbogen synkroniseret på tværs af netværket af noder, således at alle blok "kæder" på noderne skal fortælle en identisk historie om historien for en given transaktion. Således får vi "blok + kæde = blockchain". Det er en lang, kompliceret sammenkædet liste.
  • Hver blok i en kæde har sit eget id - en kryptografisk hash, der er unik og specifik for hver blok. Den hash gemmes også i den næste blok i kæden, hvilket forårsager et link. En blok kan gemme tusindvis af transaktioner, og den mindste ændring i blokens data vil resultere i en ny hash. Så hvis en hash ændres, men den næste blok har en anden hash, så ved vi, at der blev manipuleret med nogle data i den forrige blok.
  • Da hundreder bliver tusinder af noder (og der tilføjes flere hele tiden), skal hver knude "være enig" i historien om blokke / hovedbogen - dette kaldes "kritisk konsensus". En af måderne, hvorpå konsensus opnås, er gennem den kryptografiske hash, vi talte om tidligere.
  • Hvor der er uoverensstemmelser i hovedbogen (for eksempel matcher hash af en blok ikke med den næste blocks henvisning til den foregående blocks hash), vil hovedbogen med den længste kæde af gyldige transaktioner indlejret være den "korrekte" - den sandhedskilde. Alle noder, der arbejder på andre (kortere versioner) af kæden, skifter til den længere. Dette opretholder den kritiske konsensus (denne bit er enormt forenklet, men tilstrækkelig til nu).
  • Enhver uartig aflytning eller ændring af en hovedbog (igen, for eksempel hvor en blocks hash ikke stemmer overens), ville straks skabe uoverensstemmelse med alle de andre versioner. Det ville også have en kortere blokhistorie for at bekræfte den, hvilket gør den manipulerede version til en mistænkelig karakter i blockchain-netværket, hvor længden betyder noget (ahem).
  • Replikering af denne uoverensstemmelse på tværs af alle versioner af hovedbogen - hele blockchain-netværket - er en så stor opgave, at det er beregningsmæssigt upraktisk og kun ville ske, hvis de onde pludselig havde kontrol over størstedelen af knudepunkterne, der udvindede blockchain og ændrede dem alle temmelig hurtigt. Denne form for koordineret angreb på størstedelen af ​​knudepunkterne på netværket kaldes ofte 51% -angrebet.

Interessant nok siger Satoshi Nakamoto i den originale Bitcoin-hvidbog,

Som sådan er verifikationen pålidelig, så længe ærlige noder styrer netværket, men er mere sårbar, hvis netværket overvældes af en angriber. ”  

Andetsteds påpeger han / hun / organisationen (vi ved ikke, hvem "Satoshi" er) roligt, at at ændre tidligere transaktioner i blokke på tværs af hele netværket af noder ville kræve, at angriberen gentager kæden af forældremyndighed i disse blokke, og alle blokke tilføjet efter det. Så bliver de nødt til at løbe som gale for at indhente og overgå arbejdet med noder, der ikke er under den dårlige fyrs kontrol (så de kan omskrive hovedbogen, så at sige).

Og på grund af dette mindskes " sandsynligheden for, at en langsommere angriber indhenter sig eksponentielt, efterhånden som efterfølgende blokke tilføjes ".

Den rene programmatiske kompleksitet, tempoet og volumenet af nodalaktiviteter gør det svært for forfalskere / angribere at indhente, endsige løbe ud, de nye blokke, der udvindes konstant.

Det giver mening. Det er som løgnen, du fortæller et familiemedlem om, hvorfor du ikke kunne deltage i deres barns fløjte betragtning. Og så er du vanvittigt at jagte alle andre i familien og sikre dig, at du har fortalt dem alle den samme løgn, så når den oprindelige person, du har løjet for, bringer den op, er alle klar over denne løgn og spiller med. Lyder udmattende.

For at afslutte er det definerende kendetegn ved en blockchain, at det er en distribueret hovedbog over mange, mange noder, og det er ekstremt beregningsintensivt (dyrt) at tilføje noder til det netværk.

Således skal hver hovedbog være "opmærksom" på alle transaktionerne og skal have en aftalt version (som vil have den længste "kæde af forældremyndighed" bag sig) på tværs af hele netværket, hvortil den næste transaktion tilføjes.

Som Satoshi Nakamoto erklærer i den originale Bitcoin-hvidbog, “ Den eneste måde at bekræfte fraværet af en transaktion er at være opmærksom på alle transaktioner.

Det er vigtigt, at blockchain "skiller mellem" tillid - så vi behøver ikke betale "pålidelige tredjeparter" transaktionsgebyrer for at være troværdige og holde os, og de modparter, vi beskæftiger os med, ærlige. Blockchain sikrer programmatisk sandhed (herkomst) af transaktionens historie i den.

Så hvorfor skulle vi bryde os?

Ved at slippe af med behovet for "pålidelige mellemmænd" har enhver formidler, der opkræver et beskedent gebyr for at give os en gave med sikkerhed, brug for at finde et nyt job. Og det påvirker banker, der traditionelt tilbyder sådanne forsikringstjenester.  

Det betyder også, at vi kan programmere “smarte kontrakter” mellem promisor og lover, der automatisk genkender (digitalt), om dette løfte er leveret eller ej.

Dette har gjort det muligt for en ægte teknologisk kyndig kunstner som Imogen Heap at sælge sin musik direkte til sin lyttere og samle sine kontingenter direkte fra dem i stedet for at miste størstedelen af ​​indtjeningen til pladeselskaber, ledere og andre "betroede formidlere".  

Det vil sandsynligvis ændre den måde, hvorpå intellektuel ejendom beskyttes, fås, deles, distribueres og udvikles på internettet.

Det kan endda betyde, at Ubers flåde af chauffører handler direkte med folk, der ønsker en tur i stedet for at stole på Uber til at koordinere og kontrollere strømmen af ​​information og penge.

Det kan betyde, at jeg direkte kunne sende dig små beløb til næsten ingen gebyrer (mikrotransaktioner). Det kan betyde, at de millioner af ikke-bankede mennesker i verden, der har smartphones, kan begynde at handle langt ud over deres traditionelle fysiske verdensgrænser.

Vidunderligt nok ser regeringer ud over kun kryptokurrency, når det kommer til at anvende denne teknologi - for eksempel at registrere ejerskab af jord.

I virkeligheden kunne vi skabe en verden af ​​ægte peer-to-peer digitale transaktioner til overførsel af værdi, der er distribueret, vandret, fjerner behovet for at stole på tillid og frem for alt kræver ekstraordinær beregningskraft at manipulere med. Disse transaktioner kan være mellem mennesker, maskiner og enheder.

Det kunne derfor tilbyde et nyt sikkerhedsparadigme til beskyttelse af data indsamlet af og overført via "tingenes internet".

Jeg mener personligt, at kompleksiteten i den moderne verden er skjult bag intuitive berøringsskærme. Blockchain-teknologi vil hurtigt blive indlejret i vores teknologiske univers uden at vi er helt klar over det - ligesom vi har brugt gær-rekombinant DNA til syntetisk insulinproduktion siden 1970'erne.

Ændringerne og omkostningsbesparelserne vil omhyggeligt blive omtalt som teknologiske ændringer, som den "interweby-ting" eller en anden vag, altomfattende sætning.

Én fangst: det fungerer, så længe vi kan stole på, at et "tillidsløst system", der er kodet og konstrueret af mennesker (hvem vi stoler på?) Vil fremme årsagen til tillidsløshed i en utro og upålidelig verden . Du skal muligvis læse denne sætning flere gange.

Afslutter

OK - du skal nu være med rimelighed opmærksom på det grundlæggende i blockchain. Men der er meget mere at lære, hvis du er interesseret.

Du kan diskutere, om blockchain er nyttigt eller overdrevet, revolutionerende eller kedeligt. Men det er svært at ignorere, at det er ret cool som et koncept.

Her er en virkelig fantastisk video af Anders Brownworth, der forklarer det hele med en mockup blockchain. Jeg anbefaler kraftigt, at du ser det.

Og som en læringsøvelse kan du opbygge din egen blockchain lige i din browser eller din kommandolinje. Her er en hurtig vejledning til, hvordan du bygger din egen blockchain.

Hvis du har kommentarer til denne artikel eller mener, at jeg kunne have forklaret dele af dette bedre, kan du tweet på mig på @ZubinPratap

Jeg tror også, at dine mest dyrebare ressourcer er din tid, kræfter og penge. Af disse er tiden den vigtigste ressource, fordi de to andre kan fornyes og gendannes. Så hvis du vil bruge tid på noget, skal du sørge for, at det kommer dig tættere på dette mål.

Med det i tankerne, hvis du vil investere 3 timer sammen med mig for at finde din korteste vej til at lære at kode (især hvis du er en karriereveksler som mig), skal du gå til min egen personlige kursuswebsted og skrive "Udemy "i kommentarfeltet, og efterlad din e-mail.

Også hvis du gerne vil lære mere om min rejse til kode, skal du tjekke afsnit 53 af freeCodeCamp podcast, hvor Quincy (grundlægger af FreeCodeCamp) og jeg deler vores oplevelser som karriereændringer, der kan hjælpe dig på din rejse. Du kan også få adgang til podcasten på iTunes, Stitcher og Spotify.