Blockchain for beginners

14. Okt. 20223 Min. Lesezeit

Dieser Beitrag ist ein allgemeiner Überblick über Blockchain und verschiedene damit verbundene Konzepte. Dies stammt aus verschiedenen Referenzen, die am Ende dieses Artikels erwähnt werden.

Eine Blockchain ist eine kontinuierlich wachsende Liste von Datensätzen, sogenannten Blöcken, die mithilfe von Kryptografie verknüpft und gesichert werden.

Es ist ein dezentralisiertes, verteiltes und öffentliches digitales Hauptbuch, das verwendet wird, um Transaktionen über viele Computer hinweg aufzuzeichnen, sodass die Aufzeichnung nicht ohne die Änderung aller nachfolgenden Blöcke und den Konsens des Netzwerks geändert werden kann. Da es unmöglich ist, den Datensatz zu ändern, eignet er sich hervorragend, um die Dinge über einen bestimmten Zeitraum im Auge zu behalten.

Konzepte:

Hash-Kryptographie

Es ist wie ein Fingerabdruck für ein digitales Dokument. Es ist sha256-Hash. Es sollte unidirektional, deterministisch, schnell sein, Kollisionen standhalten und einen Lawineneffekt haben (eine geringfügige Änderung der Eingabe sollte die Ausgabe erheblich ändern).

unveränderliches Hauptbuch

Man kann den Block-Hash in den nächsten Blöcken nicht manipulieren, da es ein Chai ist. Darüber hinaus werden Kopien der Kette in p2p gespeichert und es wird schwierig sein, sie in allen Systemen zu manipulieren.

verteiltes P2P-Netzwerk

Die Blockchain wird mithilfe des Gossip-Protokolls in alle verbundenen Systeme kopiert. Dies erhöht die Sicherheit, da Hacker alle Blockchains gleichzeitig angreifen müssen, was unmöglich ist.

Bergbau

Prozess des Hinzufügens von Blöcken zur Blockchain auf Brute-Force-Weise.

block # + nonce + data + prev hash + unix timestamp = Hash des aktuellen Blocks

Nonce (Nummer wird nur einmal verwendet) – jeder ändert sich nur einmal im Mining. Wenn der berechnete Hash unter dem Zielwert liegt (er ist zufällig und hat keine Beziehung zur Kryptografie), wird diese Nonce für diesen Block festgelegt und der Block zur Blockchain hinzugefügt.

Mining-Pool – Hash eines Blocks ist abhängig von Nonce und Timestamp. Da ein Bergmann nicht 4 Milliarden Nonces in einer Sekunde durchlaufen kann, kommt ein Pool von Bergleuten zusammen und die Arbeit wird aufgeteilt

Benötigt hohe Rechenleistung und Strom.

Der Lawineneffekt verhindert, dass Miner auf vorhersehbare Weise schummeln und raten. Bergleute erhalten einen finanziellen Anreiz, wenn goldene Nonce gefunden und der Blockchain ein Block hinzugefügt wird.

Miner wählen Transaktionen aus Mempool aus (Speicherbereich, in dem Transaktionen gespeichert werden, bevor sie zum Block hinzugefügt werden. Jeder Teilnehmer an P2P hat seinen eigenen Pool auf seinem Computer)

Geschichte — Satoshi Nakamoto war der erste Miner und bekam 50 Bitcoins als Belohnung. Er schürfte am 3. Januar 2009 und fügte die Schlagzeile der Financial Times an diesem Tag „Kanzler am Rande der zweiten Rettungsaktion für Banken“ in den Block ein, um den Zweck von Bitcoin zu verdeutlichen: die Vermeidung der Ungleichheit und Korruption, die dem Fiat-Währungssystem innewohnen.

Konsensprotokoll

Es ist keine zentrale Stelle vorhanden, um die Transaktionen zu validieren und zu verifizieren, dennoch gilt jede Transaktion in der Blockchain als vollständig gesichert und verifiziert. Dies ist nur möglich, weil das Konsensprotokoll vorhanden ist, das ein Kernbestandteil jedes Blockchain-Netzwerks ist. Ein Konsensalgorithmus ist ein Verfahren, durch das alle Peers des Blockchain-Netzwerks eine gemeinsame Einigung über den aktuellen Zustand des verteilten Ledgers erzielen. Auf diese Weise erreichen Konsensalgorithmen Zuverlässigkeit im Blockchain-Netzwerk und schaffen Vertrauen zwischen unbekannten Peers in einer verteilten Computerumgebung. Im Wesentlichen stellt das Konsensprotokoll sicher, dass jeder neue Block, der der Blockchain hinzugefügt wird, die einzige Version der Wahrheit ist, auf die sich alle Knoten in der Blockchain geeinigt haben.

Proof of Work – Lösen eines mathematischen Rätsels. Wird von Bitcoin verwendet.

Proof of Stake – Anstatt in teure Hardware zu investieren, um ein komplexes Rätsel zu lösen, investieren Validatoren in die Coins des Systems, indem sie einige ihrer Coins als Einsatz sperren. Danach beginnen alle Validatoren mit der Validierung der Blöcke. Validatoren validieren Blöcke, indem sie eine Wette darauf platzieren, wenn sie einen Block entdecken, von dem sie glauben, dass er der Kette hinzugefügt werden kann. Basierend auf den tatsächlich hinzugefügten Blöcken erhalten alle Validatoren eine Belohnung, die proportional zu ihren Wetten ist, und ihr Einsatz erhöht sich entsprechend. Am Ende wird ein Validator ausgewählt, um einen neuen Block basierend auf seinem wirtschaftlichen Anteil am Netzwerk zu generieren. PoS ermutigt Validatoren durch einen Anreizmechanismus, eine Einigung zu erzielen. Wird von Ethereum verwendet.

Byzantinische Fehlertoleranz – Merkmal eines verteilten Netzwerks, um einen Konsens (Einigung auf den gleichen Wert) zu erzielen, selbst wenn einige der Knoten im Netzwerk nicht oder mit falschen Informationen antworten.

Smart Contracts – Programme, die auf Blockchain ausgeführt werden, wenn eine Eingabe erfolgt.

Achten Sie auf meine kommenden Beiträge zu Kryptowährung, Ethereum, Smart Contracts…

Vielen Dank fürs Lesen.

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